100kWp PV mit Dieselgenerator 400kVA

  • Hallo zusammen,


    wie folgend sind die Projektbeschreibungen:


    - der Verbraucher ist ein Krankenhaus, betreibt mindestens 2 Dieselgeneratoren, einen Generator (ca. 400 kVA ) für die Last tagsüber und einen Generator (ca. 150 kVA) für nachts.
    - Dies Krankenhaus ist im Ausland, wo der Netz-Strom öfter ausfällt. Dieser Ausfall passiert täglich und oft regelmäßig (in einem vorgesagten Zeitraum bis 6 Stunden) kann aber auch plötzlich passiert.
    - Außerdem ist der Netz-Strom nicht so stabil wie in Deutschland, das heißt:
    * offiziell ist die Spannung 220V AC aber gemessen muss man bis 10 % Abweichung rechen
    * Frequenz kann auch bis 2 % abweichen
    * Werte der Elektrogeräuschen können auch höher als in Deutschland sein
    - wir können auch keine Back-up Batterien verbauen, da das System zu teuer wird, (100kWp) (in einem Jahr später kann auch noch Wind Anlage ausgelegt werden). Die Idee ist dann, dass Dieselgenerator Parallel mit der PV-Anlage im betrieb bleibt, damit, als erster schritt, der Verbrauch der Diesel verringern wird. technisch müssen wir so aufpassen, dass die Dieselgenerator nur auf 50% seiner Maximalen Last laufen lassen aber auch nicht weniger als 50% um der Wirkungsgrad des Generators vernünftig und "umweltschonend" bleibt, außerdem ist das Ziel von dem 50%-Betrieb des Generators, dass der PV Überschuss bei einem schönen Wetter und gleichzeitig möglicher minimalen Last nicht im Generator eingespeist wird.


    also, die kleine Zusammenfassung ist:
    Eine PV-Anlage entweder mit dem Netz gekoppelt wird (wenn der Strom da ist), der Überschuss könnte in diesem Fall eingespeist werden, oder PV-Anlage mit Dieselgenerator "Stand-Alone" (wenn der Strom ausfällt) mit geregelter PV-Erzeugung (Modus 0%-Einspeisung) um der 50% minimale Betrieb des Generators zu halten.


    Zwei Lösungen sind jetzt vorgesehen:
    1- Entweder Netzgekoppelter PV-WRs plus Automatisierungssystem um die PV-Produktion runter zu regeln wenn der Strom vom Generator weniger als 50% gezogen werden sollte.
    2- oder, wie ich bis jetzt theoretisch erfahren habe, SMA- oder Fronius-WR zu auslegen, die Wahrscheinlich keine extra Automatisierungssysteme bräuchten, um die Anlage zu realisieren.


    Ich bin noch in der Planungsphase und jede Meinung von Euch ist mir sinnvoll und Wert.
    Liebe Grüße und Vielen Dank im Voraus!
    Nidal

  • Hmm - die Wirtschaftlichkeit des Diesels mit Mindestlast 50% verstehe ich nicht. Der Wirkungsgrad des Diesels mag bei unter 50% sinken, der Kraftstoffverbrauch sinkt aber absolut in jedem fall weiter, so dass man besser den Diesel auf 0 regelt als die PV-Anlage. Die Drehzahl hält der Diesel ja, und stabilisiert damit das Netz und ist auch bei Mehrlast sofort wieder mit Leistung da, enn das nicht ein recht ungewöhnlicher Diesel ist.

    Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.
    Thomas Alva Edison
    Trockenplatzdach 2,6kW zum Spielen :)

  • Hallo zusammen,


    hfrik: ich finde Deine Idee gut, ich wollte den Generator auch selber auf 20% regeln. der Kunde ist bis jetzt nicht ganz überzeugt! Allerdings hat ein Maschinenbau-Ingenieur mir Mal versucht zu erklären, dass unter 50% Funktion der Drehmoment schlecht wird, auch die nicht richtige Wärme (im Generator) schlecht auf das Dehnungsfaktor bezieht und diese Funktionalität die Lebensdauer des Generators allgemein verkürzen würde!


    kalle bond: das Land ist Libanon


    @ j4nnik: Vielen Dank für die Dokumentation!

  • Hmm - also das kann man natürlich aus der ferne ohne konkrete Kenntnis des Generator s nicht benennen. Alelrdings kenne ich Generatoren, die hier mit Kühlwasservorwärmung und geschleppt vom Synchrongenerator Jahrelang mit 0% Last mitlaufen (Treibstofflos), und dann innerhalb von 20ms auf Last gehen können wenn der Strom ausbleibt. (Wie ein PKW/LKW im Schubbetrieb mit Schubabschaltung). Ein Fahrzeug fährt ja auch häufig mit weniger als 50% Last, oft bergab mit 0% Last. Vielleicht sollte man mal den Hersteller des Diesels kontaktieren? Der sollte wissen ob sein Modell Last braucht oder problemlos im Leerlauf laufen kann.

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  • Hallo Nidal und willkommen im Forum.


    Um eigene Berechnungen anstellen zu können kannst du http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php aufrufen, das ist der PV-Rechner der EU. Beirut ist gerade noch mit drauf. Wenn es noch nicht durch bauliche Maßnahmen vorgegeben ist, dann kannst du verschiedene Anstellwinkel durchprobieren. Wahrscheinlich macht es Sinn, die Panele etwas steiler aufzustellen, damit der Ertrag über das Jahr gleichmäßiger ist. Du kannst mit etwa 1.600 kWh pro kWp rechnen.


    In Deutschland kalkuliert man (erste Daumenpeilung) bei einem Ertrag von 1.000 kWh pro kWp und Jahr und Installationskosten von 1.300 Euro pro kWp mit einem Erzeugerpreis von etwa 10 Cent pro kWh. Wegen der stärkeren Einstrahlung kannst du mit 7-8 Cent rechnen. Ich habe überhaupt keine Ahnung, wie die Preise für Stapler-Batterien im Libanon sind. In Deutschland kann man mit ungefähr 220 Euro pro kWh nutzbar rechnen (normale Industrieware etwa von Deubatt oder Bater). Damit kommt man, über die Lebenszeit gerechnet, auf minimal 10 Cent pro gespeicherte kWh. Als erste Peilung wäre das, wenn die Sonne scheint, ein Preis von 10 Cent und bei Batterieversorgung von 20 Cent pro kWh.


    Die Kosten für Diesel liegen im Libanon bei rund 60 Cent pro Liter. Der Strom aus dem Generator wird also 70-80 Cent kosten (das müssten die aus dem Krankenhaus eigentlich genauer wissen).


    In Konkurrenz mit einem Dieselgenerator lohnt sich also auch die Speicherung in Batterien. Die ganzen Preise sollte man noch mal genauer gegenchecken, aber die Größenordnung sollte ungefähr stimmen. Was an Anlage sinnvoll ist, hängt also sehr stark davon ab, wie oft und wie lange die Diesel laufen müssen und wie schnell die Umschaltung erfolgen muss. Wenn das Netz oft aber meist nur kurz ausfällt, dann sollte man über Batterien gehen. Wenn Stromausfälle meistens länger dauern, dann kann es lohnend sein, die Batterien relativ klein zu wählen, damit sie nur die Zeit überbrücken müssen, bis die Diesel laufen; das dürfte kostenmäßig günstiger sein, als die Diesel immer mitlaufen zu lassen; und mit ihnen einzuspeisen wäre auch ein sehr teures Hobby.

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • Schon mal bei Elements angefragt? Die sind spezialisiert auf solche Systeme.
    Im Libanon gibt es hunderte von DG wegen der schlechten Zuverlässigkeit des Netzstroms.


    Laut SMA gibt es an einer Stelle eine kritische Phase bei der Regelung von DG.
    Die Empfehlung von SMA war ja, je MW DG max 600 kWp PV zu installieren.


    Ich meine, es würde sich empfehlen, ein Lastprofil über mehrere Wochen aufzuzeichnen, damit man den tatsächlichen Verbrauch sieht. zB könnte man da für den Nachtbetrieb erkennen, was als Batteriekapa gerechnet werden müsste.


    Eines möchte ich noch anmerken, wenn keine Batterie geplant wird, dann läuft nachts der DG durch und die PV kann nur den DG für den Tagbetrieb unterstützen. Nach SMA dann also ca 240 kWp PV.
    Je nach Standort und Jahreszeit kommen dann pro Tag zwischen 700 bis fast 1500 kWh raus.


    @ jdhenning, in der Nähe von Beirut beträgt der Ertrag ca 1650 kWh/kWp/a; Anstellwinkel 25°.
    An welche Batteriekappa hattest du hier gedacht?

  • Zitat von kalle bond

    @ jdhenning, in der Nähe von Beirut beträgt der Ertrag ca 1650 kWh/kWp/a; Anstellwinkel 25°.
    An welche Batteriekappa hattest du hier gedacht?


    Ich war nur mal verschiedene Anstellwinkel durchgegangen und bei um-und-bei 45° war der Ertrag übers Jahr ziemlich ausgeglichen (da wohl nicht eingespeist werden soll, hatte ich nicht nach dem maximalen Jahresertrag gesucht).


    Über die Kappa habe ich mir noch keinen Kopf gemacht, denn das hängt völlig davon ab, wie die Netz(-ausfall-)statistik ist und wie schnell generell eine Ersatzstromversorgung bereit gestellt werden muss. Ich vermute, dass aktuell einer der Diesel im Quasileerlauf ist und bei einem Netzausfall jemand per Hand das Netz abtrennt und den Generator auf das interne Netz aufschaltet. Falls das so ist, dann müssen die Batterien nur so groß sein, dass der DG ohne Last warmlaufen und dann übernehmen kann. Das wäre materialschonend und kostengünstig. Aber warten wir mal die Ansprüche ab.

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