Nepal PV-Projekt / Batterie / Wind /

  • Hallo liebe PV-Gemeinde,


    mein Name ist Andreas und ich bin Student an der TU München.


    Für ein Uniprojekt planen wir eine PV-Hybrid System an einer Schule in Nepal. Diese Schule ist aktuell nur schlecht an das öffentliche Stromnetz angebunden und benötigt daher eine kleines Backupsystem mit den folgenden Daten:
    PV-Leistung: 1 kWp
    Batteriegröße: 7 kWh


    Am Hauptgebäude wird die PV-Anlage und das zugehörige Batteriesystem mit Laderegler installiert. In diesem Gebäude befinden sich auch die Hauptverbraucher. Von dem Hauptgebäude aus sollen zwei weitere Gebäude versorgt werden, in welchem sich Verbraucher (Solarlampen 12 VDC 2W) mit einer Gesamtleistung von 62 W befinden.
    Da hierzu aber eine Leitung von ca. 200m verlegt werden müsste, ergeben unsere Berechnungen, dass bedingt durch den Spannungsabfall entlang der Leitung nur eine Spannung von ca. 10,9 V (bei 32 mm²) bzw. 9,8 V bei (16mm²) am Ende zur Verfügung steht. Durch die Verwendung von großen Querschnitten entstehen uns sehr hohe Kosten und eine Verlegung von insgesamt 400 m Kabel (hin-und zurück) wird wohl auch kein Spaß machen.


    Daher meine Fragen an Euch Experten:


    1) Welche weitere Lösungsansätze könnte man in Erwägung ziehen, um die weitentfernten Verbraucher zu versorgen?
    - Verwendung 48 VDC + DC/DC Wandler auf 12 V DC + Solarlampen (12 VDC 2W) ?
    - Verwendung 230 VAC + Wechselrichter + Lampen (230VAC LED 3 W) ?



    2) Zu Demonstrationszwecken soll auch ein Windrad in das System integriert werden, welches die Batterie laden soll.
    Da für das PV-Modul und das Windrad jeweils einen separaten Laderegler benötigt wird, frage ich mich nun wie und ob es
    möglich ist zwei verschiedene Laderegler auf ein und dasselbe Batteriesystem zu schalten?


    Ich freue mich sehr über etwaige Denkanstöße und Lösungsvorschläge!


    Vielen Dank für Eure Hilfe :)


    Sonnige Grüße
    Andi

  • Laderegler können üblicherweise parallel an die Batterie, wobei sie zusammen nicht mehr als den max. Ladestrom der Batterie liefern dürfen.
    Mit der Konvertierung auf 230 V ac werdet ihr wohl nicht glücklich werden, denn bei der Leistung werden die Geräte vielleicht 50% Wirkungsgrad habe. Insofern wären kleine DC-DC-Wandler auf 48 V durchaus sinnvoll und mit einem "Weitbereichseingang" würden die dann auch mit einem größeren Spannungsabfall klar kommen und am Ausgang wären trotzdem noch 12 V. Wirkungsgrade von jeweils 95% sollten möglich sein, in Summe also ein Wirkungsgrad von ca. 90% bei den Wandlern (sollten dann auch jeweils <100 W Nennleistung haben). Die Lösung wäre auch aus dem Sicherheitsaspekt heraus zu bevorzugen, denn 48 V wären ja noch Schutzkleinspannung (auch für Kinder & Tiere).
    Allerdings würde ich an Eurer Stelle überlegen, von Haus aus ein 48 V System (PV, Laderegler, Batterie etc.) aufzusetzten, denn auch bei 1 kW gibt das bei 48 V noch "ordentlich" Strom mit 21 A, der aber auch noch handelbar ist mit halbwegs handelsüblichen Komponenten. Jedenfalls besser wie 84 A bei 12 V... Dann werden nur noch für "alle" Endgeräte Wandler von 28-60 V auf 12 V benötigt...


    Ciao


    Retrerni