SKALow1 – Off-Grid-Stromversorgung für das SKA Radioteleskop

Simulation, Auslegung und Qualitätssicherung von großen PV-Batterie-Inselnetzen

Laufzeit: 2017 - 2018
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
CSIRO Astronomy and Space Science
Kooperationspartner: Max Plank Institute for Radio Astronomy
Projektfokus:
Energieversorgung des Murchison Radioastronomy Observatory (MRO) in Westaustralien mit großem Inselnetz.
© CSIRO Australien
Energieversorgung des Murchison Radioastronomy Observatory (MRO) in Westaustralien mit großem Inselnetz.

Erneuerbar gespeiste Inselnetze mit einem netzbildenden Batteriewechselrichter, können vor allem in entlegenen Regionen die Stromgestehungskosten deutlich reduzieren. Insbesondere wenn Versorgungsqualität und -sicherheit eine große Rolle spielen, wird immer öfter auf batteriegestützte Stromversorgungssysteme zurückgegriffen. In großen Inselnetzen, wie Industrieparks aber auch ganzen Städten, wird die Komplexität durch die netztopologische Optimierung der Verteilung der Stromerzeuger und Batteriespeicher unter Berücksichtigung von Grundstücks- und Infrastrukturkosten erhöht.

Im Rahmen des Projekts der Square Kilometer Array (SKA) Organisation wird auf einer Fläche von mehr als 1500 km² in Westaustralien ein Radioteleskop mit mehr als 130.000 Antennen (bzw. Verbrauchereinheiten) errichtet. Die geographische Verteilung der Last sowie auch der gesamte Energieverbrauch von ca. 25 GWh im Jahr soll über mehrere große Inselnetze realisiert werden.

Das Fraunhofer ISE hat für diese Anlage ein optimiertes Systemdesign inklusive der dafür benötigten Simulation der PV-Batterie-Stromversorgung sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Die Dimensionierung der Komponenten als auch die räumliche Verteilung wurden nach einer iterativen Design-Spiralmethode optimiert. Dabei wurde festgestellt, dass die optimale Durchdringung der erneuerbaren Energien in diesem Fall über 95% liegt, begünstigt durch hohe Diesel- und Betriebskosten.

Des Weiteren wurde durch Empfehlungen zur Komponentenwahl und ein Aufzeigen der optimierten Systemintegration eine ganzheitliche Qualitätssicherung auf der Planungsseite erzielt.

Durch solche unabhängigen Studien zur Systemauslegung und Qualitätssicherung bereits in der Planungsphase kann das Risiko für Projektentwickler, Investoren und Versicherer deutlich reduziert werden. Dies ist die Basis für die Finanzierbarkeit aber auch die Versicherung des Betriebes (Garantie und Performance) von derartigen kapitalintensiven elektrischen Infrastrukturen.