Netzstabilisierung durch Solarparks nachgewiesen

Forscher des Fraunhofer Instituts für Solar Energiesysteme (ISE) in Freiburg haben am Beispiel des Solarparks im schwäbischen Dürbheim nachgewiesen, dass solche Anlagen in der Lage sind, Dienstleistungen zur Netzstabilisierung zu erbringen. Dazu haben sie getestet, wie sich die Solaranlage mit einer Gesamtleistung verhält, wenn die Netzspannung plötzlich zusammenbricht. Diesen sogenannten Low Voltage Ride Through Test (LVRT) hat die Anlage tadellos bestanden. Bisher gab es noch keine tatsächlichen Testergebnisse, sondern nur Simulationen, wie sich die Solaranlagen verhalten, wenn die Spannung im Mittelspannungsnetz zusammenbricht.

Testergebnisse mit Simulation verglichen

Um die Messung durchführen zu können, haben die Freiburger ein mobiles Messsystem entwickelt und in einen Prüfcontainer installiert, der eigentlich für die Überprüfung von Windkraftanlagen eingesetzt wird.  Diesen Container haben sie im April dieses Jahres mehrere Wochen in den Solarpark gestellt und die Wechselrichterstationen der Anlage vermessen. „Die Herausforderung bestand darin, die Ströme und Spannungen der fünf räumlich verteilten Wechselrichterstationen hochauflösend und exakt synchron zu erfassen“, erklärt Gregor Dötter, Leiter des Forschungsprojektes des Fraunhofer ISE. „Wir setzen daher an den einzelnen Messstationen GPS-Sensoren ein, wodurch es möglich ist, jedem Messwert einen sehr genauen Zeitstempel zu geben. Die Messwerte werden anschließend mittels einer Richtfunkstrecke über mehrere hundert Meter zu einem zentralen Messrechner übertragen.“ Dort haben die Forscher das Verhalten jedes Wechselrichters genau verfolgt und die Testergebnisse mit den Simulationsberechungen verglichen. Nach der Auswertung konnten die Forscher beweisen, dass die Solaranlage ihren Beitrag zur Netzstabilisierung geleistet hat.

Solarparks genauer unter die Lupe nehmen

„Das neue Messsystem ist für uns ein sehr wertvolles Werkzeug für die Analyse des komplexen Zusammenspiels der einzelnen Wechselrichter untereinander“, sagt Sönke Rogalla, Leiter der Arbeitsgruppe Zentralwechselrichter und Solare Kraftwerke am Fraunhofer ISE. „Wir können so Solarparks viel genauer unter die Lupe nehmen und die Simulationsmodelle für deren Bewertung hinsichtlich ihres Verhaltens bei Netzfehlern weiter verfeinert und optimieren. Dies hilft uns bei der Entwicklung verfeinerter Regelstrategien um Solarparks als zentrale und zuverlässige Bausteine unserer zukünftigen Energieversorgung zu etablieren.“ Die großen Solarparks, aber auch die kleineren Photovoltaikanlagen, müssen in der Lage sein, bei der Stabilisierung des Stromnetzes mitzuarbeiten, um die Versorgungssicherheit mit Strom zu garantieren. (Sven Ullrich)