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Enercon Windblatt 1/2018

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Das ENERCON Magazin

TECHNIK-LEXIKON_ Wie

TECHNIK-LEXIKON_ Wie kommt der Windstrom in die Fahrzeugbatterie? MIT DEM E-CHARGER 600 BIETET ENERCON EINE INNOVATIVE SCHNELLLADELÖSUNG FÜR ELEKTROFAHRZEUGE DER HEUTIGEN UND ZUKÜNFTIGEN GENERATION AN. IHRE KERNKOMPONENTEN SIND ENERCON WECHSELRICHTER, DIE IN JEDER ENERCON WINDENERGIEANLAGE VERBAUT SIND UND DAFÜR SORGEN, DASS FAHRZEUGBATTERIEN IN WENIGEN MINUTEN MIT UMWELTFREUNDLICHEM WINDSTROM GELADEN WERDEN UND GLEICHZEITIG DAS VERSORGUNGSNETZ STABILISIERT UND GESTÜTZT WIRD. Windpark Stromnetz ENERCON E-Charger 600 Die hohe Leistung, die zukünftige Elektrofahrzeuge zum Schnellladen benötigen, kommt nicht mehr einfach aus der Steckdose. Spitzen-Ladeleistungen von bis zu 350 kW an mehreren Ladepunkten gleichzeitig erfordern typischerweise einen Mittelspannungsanschluss, der von einem Umspannwerk mit einer entsprechenden Leistungsreserve zur Verfügung gestellt wird. Um die Umwelt durch emissionsfreie Energieerzeugung zu schonen, muss die Ladung der Fahrzeugbatterien durch Wind und Solar erfolgen. Idealerweise ist an dem Umspannwerk zum Ladezeitpunkt die Einspeiseleistung aus Windenergieanlagen der Umgebung verfügbar, die direkt zur Ladesäule geführt wird. Über einen Transformator wird die Mittelspannung vom jeweiligen Spannungsniveau (z. B. 20 kV oder 30 kV) auf 400-V-Wechselspannung transformiert, mit der dann der ENERCON E-Charger 600 für die Schnellladevorgänge versorgt wird. Die Wechselspannung (AC) wird mit Hilfe der ENERCON Wechselrichtertechnologie in eine Gleichspannung (DC) transformiert, die als Basis zum Laden der Batterien erforderlich ist. Zum Laden 350 kW 150 kW 100 kW 50 kW ENERCON Ladesäule einer Batterie wird eine regelbare Gleichspannung benötigt, die je nach Ladezustand der Fahrzeugbatterie (State of Charge, SOC) den erforderlichen Stromfluss zum Laden ermöglicht. Dieser Gleichspannungslevel wird mit sogenannten DC-DC-Stellern eingestellt. DC-DC-Module in der Leistungsklasse 30 kW werden dabei in der erforderlichen Konstellation parallel oder in Reihe geschaltet, damit die gewünschten Spannungs- und Stromstärken erzielt werden. Die Verteilung der 600-kW-Ladeleistung beim E-Charger 600 auf bis zu 4 Ladesäulen erfolgt über eine sogenannte Schaltmatrix. Diese verbindet die Leistungselektronik über die Ladesäule mit den Fahrzeugbatterien. Gleichzeitig ist eine schnelle Entkopplung der Leistungselektronik von der Ladesäule durchführbar. Dies gewährt die Sicherheit der Nutzer beim Ladevorgang und im Fehlerfall. Im ENERCON E-Charger 600 bezieht die Wechselrichtertechnik die Leistung schonend aus dem Netz (sogenannte aktive Gleichrichtung) und speist – je nach Bedarf – Blindleistung ins Netz ein, um die Spannung zu stützen oder zu stabilisieren. Somit beherrscht die ENERCON Schnellladetechnologie fast alles, was auch eine ENERCON WEA Richtung Netz kann. // Die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen (AVV Kennzeichnung) erlaubt inzwischen eine bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung (BNK) von Windenergieanlagen. Dabei bleibt die Nachtkennzeichnung der WEA ausgeschaltet und wird nur dann automatisch aktiviert, wenn das System ein Luftfahrzeug in der Nähe des Windparks erfasst. An die eingesetzte Technologie stellt der Gesetzgeber Mindestanforderungen: So muss das System u.a. von der Ausstattung der Luftfahrzeuge unabhängig sein und Luftfahrzeuge in der Umgebung sicher erfassen. Hierfür ist ein Wirkungsraum definiert. Spätestens beim Einfliegen in diesen Bereich muss das System die Nachtkennzeichnung der WEA auf 100 % der Nennlichtstärke aktivieren. Aus den Vorgaben der AVV Kennzeichnung ergibt sich für die Realisierung einer bedarfsgerechten Nachtkennzeichnung die Notwendigkeit, den Windpark mit einem Aktiv- oder einem Passivradarsystem auszurüsten. Zur Ausrüstung von ENERCON WEA mit BNK-Systemen hat ENERCON eine universelle Schnittstelle entwickelt. Darüber hinaus hat ENERCON mit dem Kooperationspartner ARCHE Systeme GmbH ein eigenes Primärradarsystem konstruiert, das sämtliche Anforderungen der AVV Kennzeichnung erfüllt. Ein erster Windpark in Ostfriesland, der Windpark Bagband in der Gemeinde Großefehn mit 13 x E-101/3,0 MW, ist als Pilotprojekt jetzt mit diesem System ausgerüstet worden. Derzeit laufen umfangreiche Tests, um die Wirksamkeit der Technik im Praxisbetrieb nachzuweisen. Das System besteht aus einem statischen Radarsender, der auf dem Maschinenhaus einer WEA installiert wird, Radarempfängern auf anderen WEA und – abhängig von Parklayout und topografischen Gegebenheiten – einer variablen Anzahl von Empfangseinheiten, _TECHNOLOGIE Pilotprojekt für bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung gestartet NACH ABSCHLUSS DER PRAXISTESTS IM WINDPARK BAGBAND/OSTFRIESLAND WIRD ENERCONS AKTIVRADAR-LÖSUNG ZUR ERFASSUNG VON LUFTFAHRZEUGEN IN SERIE VER- FÜGBAR SEIN. DAS DAUERHAFTE AUSSCHALTEN DER ROTEN WEA-HINDERNISBEFEUERUNG BIETET ANWOHNERN VON WINDPARKS EINE WIRKUNGSVOLLE ENTLASTUNG. Installation der Sendeantenne im BNK-Pilotprojekt Bagband. die an den Türmen von WEA im Windpark montiert werden. Mit dieser räumlichen Anordnung von Sende- und Empfangseinheiten wird eine 3D-Auflösung des Radarbildes gewährleistet, um relevante Luftfahrzeuge sicher und eindeutig zu erkennen und Fehlinterpretationen von Radarechos beweglicher Objekte am Boden auszuschließen. Das Radarsystem wird über die BNK-Schnittstelle an das SCADA-System des Windparks angeschlossen. Zu den Vorteilen des ENERCON BNK-Systems gegenüber anderen BNK-Lösungen gehört die geringe Sendeleistung. Die Antenne ist doppelt konisch aufgebaut und sendet das Radarsignal mit der größten Intensität horizontal bis zu einem Winkel von 15° aus, um den von der AVV Kennzeichnung geforderten Wirkungsraum abzudecken. Durch den großen Abstand der Sendeantenne zum Boden und den geringen Hauptstrahlwinkel ist die Intensität des Impulses in Bodennähe sehr gering. Die doppelt konische Form der Sendeantenne gewährleistet zugleich, dass das System auch den kritischen „Schweigekegel“ über der Sendeantenne abdeckt. Dies ist in Situationen wichtig, in denen sich ein Luftfahrzeug von oben nähert – z. B. ein Rettungshubschrauber im Landeanflug auf den Windpark. Ein weiteres Argument für Betreiber ist, dass zur Installation des ENERCON BNK-Systems keine Baugenehmigung erforderlich ist. Dies ist z. B. bei Radarlösungen von Wettbewerbern der Fall, bei denen ein Radarmast außerhalb des Windparkgeländes errichtet werden muss. Außerdem ist das ENERCON System problemlos erweiterbar und lässt sich per Software konfigurieren. Installation und Wartung erfolgen über den ENERCON Service. Nach Abschluss der Testläufe wird ENERCON im Laufe des Jahres mit der Markteinführung beginnen. // 18 windblatt 01_2018 windblatt 01_2018 19

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