Ein Leuchtturmprojekt in der Karibik: Das Solar-Hybrid-System auf St. Eustatius

Das Setting: Eine Insel mit 4.000 Einwohner und drei Dieselgeneratoren zur Energieversorgung. Die Aufgabe: fossile Brennstoffe reduzieren und eine netzstabilisierende, auf Erneuerbaren Energien basierende Energieversorgung aufbauen. Die Herausforderung: Intelligente Kombination von einem 2 MWp Solarpark mit den Dieselgeneratoren, Einführung des größten Lithium-Batteriespeichers in der Karibik, Einsatz neuester SMA Produkte, Neuentwicklung einer Monitoring-Plattform  – und das in nur neun Monaten.

Im März 2016 ging der Solarpark inklusive eines der größten Lithium-Batterie-Speichersysteme auf St. Eustatius in Betrieb. Dank SMA Fuel Save Controller können nun pro Jahr 800.000 Liter Diesel eingespart werden. Als Projektleiterin war ich bei der zehntägigen Inbetriebnahme vor Ort und Teil eines tollen internationalen Teams. Hier lest ihr meinen Erfahrungsbericht von einem besonderen Projekt auf einer besonderen Insel:

Grünes Vorbild in der Karibik

Um den mit 600 Meter zweithöchsten Berg der Niederlande zu besteigen, nahmen wir circa 24 Stunden Reise auf uns: von Kassel über Amsterdam nach St. Maarten und von dort mit einer Propellermaschine nach St. Eustatius. Der erloschene Vulkan Quill thront majestätisch auf der niederländischen Antillen-Insel mit 4.000 Einwohnern und ist nicht nur auf der Flagge das Wahrzeichen. In ihrer wechselhaften Geschichte geprägt durch Handelsforts, Sklaverei und Piraterie erlebte die Insel 22 dokumentierte Eigentümerwechsel und hat aktuell den Status einer besonderen Gemeinde der Niederlande. In den letzten Jahrzehnten war es jedoch eher ruhig um Statia Island. Es ist die Insel der freilaufenden Tiere – überall Esel, Kühe, Schafe, Hühner. Jetzt will die Insel mit ihrem ehrgeizigem Solar-Hybrid-Projekt von sich reden machen und mit diesem Leuchtturmprojekt das grüne Vorbild für die gesamte Region werden.

Den Solarpark kennt jeder

Schon in der Propellermaschine mit 20 Sitzplätzen wird man von den Einheimischen als Neuling identifiziert und nach dem Zweck der Reise gefragt. Vier Flüge pro Tag verbinden Statia Island mit der Lebensader St. Maarten. Primäres Ziel unserer Reise waren natürlich weder die archäologischen Funde noch die Meeresschildkröten des maritimen Nationalparks, sondern der Solarpark. Von dem hat wirklich jeder auf der Insel gehört. „The solar park? Yes of course, great!“, die Antwort des Taxifahrers war bezeichnend.

800.000 Liter Dieselkraftstoff sparen

Vor zwei Jahren wurde der Energieversorger Stuco als unabhängiges Unternehmen aus dem ehemaligen Unternehmensverbund mit St. Maarten und Saba ausgegründet. Die operativen Geschäftszahlen sollen durch die Einsparung von Dieselkraftstoff verbessert werden. Das Ziel sind 800.000 Liter weniger Diesel pro Jahr. Das niederländische Wirtschaftsministerium finanziert dazu den Bau einer Solar-Hybrid-Anlage.

In der Vergangenheit haben acht Betriebsführer rund um die Uhr drei Caterpillar-Diesel-Generatoren mit 900 kW bzw. 1200 kW Nominalleistung manuell betrieben. Die Mitarbeiter sind trainiert, kleinste Frequenzänderungen oder Unstimmigkeiten am Laufgeräusch der Generatoren zu erkennen, um blitzschnell eingreifen zu können. Das Genset-System sollte nun durch einen Solarpark und ein Batteriespeichersystem ergänzt werden. Um diese verschiedenen Energiequellen ideal zu kombinieren, setzten wir uns bei der SMA Sunbelt Energy GmbH an das Systemdesign. Trotz komplexerem Systemaufbaus sollte der Betrieb automatisch laufen und der Wartungsaufwand gering sein.

Hurrikan resistente Solarmodule und geschützte Sunny Tripower

Während unserer Planungs- und Produktionsphase in Kassel hat unser lokaler Partner Eco Energy von September 2015 bis Februar 2016 den 1,89 MWp großen Solarpark aufgebaut. Das Sunbelt-Team in Kassel konnte über Kameras live den Baufortschritt verfolgen. Um die in der Karibik regelmäßig auftretenden Hurrikans schadlos zu überstehen, wurden besonders druckfeste PV-Module von Suntech auf einem Gestell von Schletter verwendet. Zum Schutz vor Korrosion durch die aggressive Meeresluft sind die 73 SMA Sunny Tripower 25000TL-30 PV-Wechselrichter in Containern installiert.

Maßgeschneidertes Hybrid-System für extremes Energiemanagement

Die SMA Sunbelt Energy GmbH war für die gesamte technische Auslegung und die pünktliche Lieferung des Großspeichers, des Batteriewechselrichters samt MVPS und des Monitoring – und Steuersystems verantwortlich. Zum Einsatz kamen unter anderem der neue Fuel Save Controller und der Sunny Central Storage 1000.

Besonders erschwert wurde die Dimensionierung aufgrund mangelnder Daten über Sonneneinstrahlung und Wolkenbewegungen. Die Batterieleistung ist mit 1 MW und einer Laderate von 2.5-4C für das ungünstigste Szenario ausgelegt. Im Betrieb haben wir Leistungen der Batteriewechselrichter von bis zu 800 kW gesehen – die Belastung durch den Wolkenzug ist also deutlich stärker als ursprünglich angenommen. Doch durch das leistungsstarke und flexible Energiemanagement können diese enormen Lastsprünge sicher ausgeglichen werden.

Die PV-Durchdringung liegt bei 89 Prozent. Das heißt, 89 Prozent der Verbraucherleistung von circa 1,7MW werden durch Solarstrom abgedeckt. Zum Vergleich: Ohne Speicher war eine PV-Durchdringung von 60 Prozent ein sehr guter Wert.

Technischer Systemaufbau

Störungsfreie Inbetriebnahme

Die erste Woche der Inbetriebnahme verlief ohne Probleme. Einer der spannendsten Momente war das erste Entladen der Batterie über den Sunny Central Storage ins Netz. Danach folgten die System Functionality Tests, in dem das Zusammenspiel zwischen den Dieselgeneratoren und dem Fuel Save Controller getestet wurde. Dabei haben wir Lastsprünge und Rampen durch Zu- und Abschalten von Generatoren simuliert.

Insgesamt hat die Inbetriebnahme nur zehn Tage gedauert. Das System hat einfach funktioniert und das bereits nach dem ersten Einschalten. Wir waren begeistert! Und so hatten wir noch Zeit für einen Sonntagsaufflug zum Nationalpark Quill. Wir entdeckten im Vulkankrater knorzende Urzeitkrebse und wilde Bananenstauden.

So wurde uns noch einmal vor Augen geführt, für wen bzw. was wir dieses nachhaltige Energieversorgung eigentlich in Betrieb genommen hatten: Nicht nur für unseren Auftraggeber Stuco, nicht allein für die 4.000 Einwohner der Vulkaninsel, sondern auch für den Erhalt dieser einmaligen Flora und Fauna.

Vielen Dank an alle Projektbeteiligte, Partner und Zulieferer, die dieses Projekt zum Erfolg geführt und damit zum Leuchtturm in der Karibik gemacht haben. Plant ihr ähnliche Projekte oder habt Fragen, dann schreibt in die Kommentare oder an Sunbelt@SMA.de. Wir freuen uns über euer Feedback!

Weitere Informationen:

Mehr erfahren in der Pressemitteilung

PV-Diesel-Hybrid-Anwendungen von SMA

Über SMA Sunbelt

SMA Sunbelt Energy GmbH ist eine 100% Tochtergesellschaft von SMA Solar Technology AG mit Sitz in Deutschland. Die Firma wurde 2014 gegründet und hat ihren Schwerpunkt auf Off-Grid-, PV-Hybrid- und Batteriespeicher-Projekte. SMA Sunbelt bietet SMA Off-Grid-Komponenten für internationale Kunden, zusätzliche Services bis hin zu individuellen schlüsselfertigen Installationen von PV-Diesel-Hybrid- und Speicheranwendungen.