Klaar voor de toekomst: Repowering van zonne-energiecentrales

Slechte prestaties, steeds meer onderdelen die falen of gegevensbeveiliging die niet langer kan worden gegarandeerd? In deze scenario’s moeten beheerders van energiecentrales en investeerders dringend op zoek gaan naar informatie over hoe ze hun energiecentrales kunnen moderniseren, zelfs voordat ze technisch gezien aan een upgrade toe zijn. Repowering kan immers de winstgevendheid aanzienlijk verhogen.

De term ‘repowering‘ wordt al geruime tijd veel gebruikt in de windenergiesector. Hij verwijst naar de vervanging van kleinere, minder efficiënte systemen door krachtige windturbines, waardoor aanzienlijk meer energie op een locatie kan worden ‘geoogst‘.

Voor energiecentrales is systeemmodernisering nog een relatief nieuw concept. In tegenstelling tot de windenergiesector gaat het meestal niet om de vervanging van een klein en inefficiënt systeem door een nieuwer en groter systeem. Het gaat voornamelijk om het vervangen van oude panelen en/of omvormers door geüpgradede, efficiënte en de allernieuwste toestellen. Dit komt doordat oudere toestellen en panelen door de snelle technologische ontwikkeling op dit gebied vaak niet meer voldoen aan alle eisen van toekomstbestendige energieopwekking.

Hogere beschikbaarheid, nieuwe inkomstenbronnen, dalende herstellingskosten

Modernisering leidt tot een hogere algehele systeembeschikbaarheid. Een hogere beschikbaarheid en het gebruik van efficiëntere toestellen leidt weer tot hogere opbrengsten. Bovendien kunnen beheerders nieuwe inkomstenbronnen aanboren, door bijvoorbeeld netbeheerdiensten of opslagsystemen aan te bieden. Een ander voordeel van repowering is dat het de doorlopende onderhouds- en herstellingskosten verlaagt, omdat nieuwe toestellen ervoor zorgen dat het systeem minder storingsgevoelig is en minder herstellingen nodig heeft. Fabrieksgaranties beginnen helemaal opnieuw en beheerders van energiecentrales kunnen goedkopere verlengde garanties afsluiten.

Wanneer repowering van een energiecentrale op zonnestroom loont

• Het systeem levert niet meer de gewenste opbrengsten op. Dit kan te wijten zijn aan plotselinge schade of een verhoogde storingsgevoeligheid als gevolg van de ouderdom van de fabriek of het falen van onderdelen.
• De kwaliteit en uitrusting van een zonnestroomcentrale voldoen niet meer aan de eisen.
• De efficiëntie van de omvormer is laag. Met name bij energiecentrales die ouder zijn dan twaalf jaar is het rendement vaak tot twee procent lager dan dat van moderne omvormers.
• Reserveonderdelen zijn moeilijk te vinden of helemaal niet verkrijgbaar.
• Fabrikanten hebben de markt verlaten en langdurige onderhouds- en reserveonderdelenovereenkomsten of garantieservices kunnen niet langer worden nagekomen.

Het vermogensniveau moet hetzelfde blijven

De meest voorkomende behoefte aan repowering doet zich voor wanneer de prestaties van de energiecentrale op zonnestroom afnemen. Als de redenen hiervoor te maken hebben met de omvormers, dan is het een uitdaging om zo min mogelijk van het oorspronkelijke ontwerp van de energiecentrale te veranderen en zo veel mogelijk onderdelen te blijven gebruiken. Wijzigingen aan de bekabeling aan de DC-zijde en vervanging van middenspanningstransformatoren moeten om kostenredenen worden vermeden. Dit betekent dat belangrijke criteria zoals gelijkspanning en wisselspanning al voorgedefinieerd zijn. Het vermogensniveau wordt ook bepaald door de bestaande systeemopbouw. Over het algemeen mag het nominale/terugleververmogen van een installatie ook niet worden gewijzigd tijdens het moderniseringsproces.

Projectspecifiek maatwerk vereist

Vanwege de snelle ontwikkelingen in de systeemtechnologie met betrekking tot de typische bedrijfsspanningen van een energiecentrale op zonnestroom en het standaardvermogen van een centrale omvormer, is een één-op-één vervanging van de omvormer meestal niet mogelijk. De nieuwe toestellen vereisen projectspecifieke aanpassingen, ook wel ‘customizing’ genoemd.
Een van de belangrijkste taken bij het customizen is het beperken van het vermogen van de omvormer om te voldoen aan de contractueel overeengekomen aangesloten belasting. Hierdoor kan de specifieke omvormerprijs (ct/W) stijgen, terwijl aan de andere kant de kosten van omvormers de afgelopen jaren enorm zijn gedaald. Een nieuwe omvormer kost nu meestal maar een fractie van de vroegere nieuwprijs, wat dit effect ruimschoots goedmaakt.

Stapsgewijze repowering betekent een stapsgewijze investering

Met een effectieve planning kan repowering effectief in fasen worden gerealiseerd, zodat beheerders hun investering kunnen spreiden. De omvormers worden stap voor stap vervangen, waardoor beheerders niet in één keer de totale investeringskosten hoeven te betalen. De vervangen toestellen kunnen productief worden gebruikt als reserveonderdelenpool voor oude toestellen in het portfolio die in gebruik zijn. Dit kan eventuele tekorten in de levering van reserveonderdelen verhelpen.

Naleving van certificering

Een ander belangrijk aspect van systeemmodernisering zijn de verschillende vormen van certificering, aangezien de toepasselijke wettelijke voorwaarden afhangen van de locatie en het tijdstip dat de zonnestroomcentrale wordt geïnstalleerd. Certificeringsaspecten kunnen van invloed zijn op zowel de aansluitingsgoedkeuring als de teruglevergoedkeuring, evenals het teruglevertarief.
Netbeheerders staan over het algemeen positief tegenover de moderniseringsplannen van beheerders van energiecentrales. Omvormers zijn immers in de loop van de tijd aanzienlijk geëvolueerd, met name wat betreft netstoringen en netbeheerdiensten zoals dynamische netondersteuning en frequentieafhankelijke teruglevering. Moderne toestellen helpen daarom dankzij hun nieuwe netbeheerfuncties het net te stabiliseren, waardoor de betrouwbaarheid van de energievoorziening wordt vergroot en een belangrijke bijdrage wordt geleverd aan de energietransitie.

SMA kan beheerders van energiecentrales en investeerders die hun energiecentrales willen moderniseren, helpen met diverse aspecten, variërend van het analyseren van de hoofdoorzaken tot en met projectspecifiek oplossingsontwerp.