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Freqcon stellt alternative Betriebskonzepte für Alt-Windkraftanlagen vor

© Freqcon GmbH, AdobeStock© Freqcon GmbH, AdobeStockRethem – In den nächsten Jahren fallen zahlreiche Windkraftanlagen in Deutschland aus der EEG-Vergütung heraus. Viele Betreiber stellen sich die grundsätzliche Frage nach einer alternativen Nutzung.

Die Freqcon GmbH, Hersteller von Frequenzumrichtern, Regelungssystemen für erneuerbare Energiesysteme und Anbieter von Energiespeicherlösungen, hat schon Anfang der 1990iger Jahre die ersten Vollumrichter für Windenergieanlagen auf den Markt gebracht. Jetzt zeigt das Unternehmen alternative Nutzungskonzepte für Betreiber von Windkraftanlagen auf.

Alternative Betriebskonzepte zu PPA-Verträgen
Zwischen Anfang 2021 bis Ende 2025 werden insgesamt rund 16.000 MW Windenergieleistung aus der EEG-Vergütung herausfallen. Die aktuell niedrigen Preise an der Strombörse machen den Weiterbetrieb unwirtschaftlich, teilte Freqcon mit. Soll der Rückbau vermieden werden, müssen alternative Betriebskonzepte nach dem 20 jährigen EEG-Vergütungszeitraum in Betracht gezogen werden. Die Freqcon-Erfahrungen zeigen, dass sich solche Alternativen für mittlere als auch für große Windkraftanlagen eignen. Dabei sollte ein Windpark maximal die doppelte Leistung des Verbrauchers haben, damit ein Großteil der erzeugten Windenergie auch genutzt werden kann. Generell sind die Systeme für Leistungen ab 500 kW geeignet

Neue Wertschöpfungskonzepte für den Weiterbetrieb von Alt-Windenergieanlagen
Die neuen Wertschöpfungskonzepte sehen vor, dass die Windkraftanlagen vom bisherigen Netzanschlusspunkt getrennt und die erzeugte Energie direkt in gesonderte Verbrauchernetze eingespeist wird. Weitere Energiequellen wie Photovoltaik oder Biogas können über Umrichter zugeschaltet werden. Auch die anfallende Wärme kann genutzt werden. Zusätzlich werden Energiespeicher eingebunden, die dem Verbraucher auch bei stark schwankenden Einspeisungen eine sichere und netzrichtlinienkonforme Stromversorgung gewährleisten.

Landwirtschaft: Windenergie für erweiterte Eigenversorgung
Auf einem landwirtschaftlichen Betrieb in Schleswig-Holstein wird neben einer 600 kW Tacke-Windenergieanlage eine große Biogasanlage mit mehreren BHKWs betrieben und eine 30 kWp PV-Anlage betrieben. Die Tacke-Anlage läuft ab dem 31.12.2020 aus der EEG-Vergütung. Im alten Betriebskonzept wird der Strom der Windenergieanlage und der Biogasanlage über den EEG-Tarif zu 100 Prozent eingespeist, die Wärme versorgt ganzjährig über ein Nahwärmenetz das naheliegende Dorf und eine große Käserei.

Mit dem neuen Betriebskonzept wird auf 100 Prozent Selbstnutzung des Windstroms umgestellt, er deckt den Eigenverbrauch der Biogasanlage (ca. 40 kW Grundlast für Pumpen, Rührwerke etc.). Die Restmenge wird über "Power-to-Heat" in das Nahwärmenetz eingespeist. Auf Grund der „verstopften“ Stromnetze entschied sich der Betreiber zum Aufbau eines nicht-öffentlichen Eigennetzes (Inselnetz), wodurch Wind-Überkapazitätsabschaltungen vermieden werden. Die Biogas-BHKW bleiben zunächst im Netzparallelbetrieb, um den Biogasstrom nach EEG einzuspeisen.

Freqcon liefert für das Inselnetz ein 1,5 MW Energiewendersystem inkl. Batteriespeicher 750 kWh mit netzbildendem Frequenzumrichter. Das System ist auf die hohen Einschaltströme der stallgeregelten WEA bei Starkwind ausgelegt. Dies wird regelungstechnisch über die DC-angebundene 800 kW Power-to-Heat-Anlage realisiert. Zusätzlich liefert Freqcon das Energiemanagementsystem, das den stabilen Inselnetzbetrieb gewährleistet.

Der Batteriespeicher wird durch das Biogas-BHKW und ein Notstrom-BHKW ergänzt, so dass auch im Extremfall fast vollständig auf fossile Brennstoffe verzichtet werden kann. Durch die intelligente Eigennutzung des Windstroms können laut Freqcon deutlich höhere Energieerträge erzielt werden, wodurch sich die zusätzlichen Investitionen in das Inselnetz nach wenigen Jahren amortisiert.

Windenergieanlagen zur Herstellung von grünem Wasserstoff
Wenn sich der Strom nicht ortsnah verbrauchen lässt, kann die Herstellung von 100 Prozent grünem Wasserstoff eine sinnvolle Alternative ein. Freqcon liefert dafür Elektrolyseure (1 MW) und Wasseraufbereitungsanlagen als schlüsselfertige Systeme in Containerbauweise.

Eine Demonstrationsanlage in Rethem/Aller besteht aus einer PV-Anlage mit 2 MWp, einer Windkraftanlage mit 1 MW Leistung, ein 1 MW Elektrolyseur (Alkalische Elektrolyse) mit Gasabscheider, Wasseraufbereiter, Wasserstoffreiniger, einem LiFePO-Batteriespeicher mit 500 kWh und einer Auto-Ladestation für den Transportsektor (Busse, Lastwagen). Weiterhin ist die Direkteinspeisung des Grünen Wasserstoffs in das bestehende Gasnetz und die Abnahme durch Gasdistributoren vorgesehen.

© IWR, 2020


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23.10.2020

 



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