Das Projekt "Erweiterung der bestehenden Anlage auf Pellworm mit zusaetzlichen 300 kWp Photovoltaik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Telefunken System Technik GmbH durchgeführt. Aufbauend auf die seit nunmehr 7 Jahren bestehende 300 kWp Solaranlage auf Pellworm soll eine Erweiterung um weitere 300 kWp Photovoltaik durchgefuehrt werden. Der technische Fortschritt auf diesem Gebiet kann in hervorragender Weise durch den Parallelbetrieb zweier Generationen von Solaranlagen demonstriert werden. Aufgrund des gemeinsamen Betriebes mit Windenergiekonvertern (nicht Bestandteil dieses Antrages) kann der Anstellwinkel der Solarmodule auf den hohen Sonnenstand im Sommer optimiert und somit der Platzbedarf reduziert werden. Die Gesamtanlage soll mit dem EVU-Netz parallel arbeiten. Hierbei sollen Erfahrungen gesammelt werden, welche Auswirkungen hohe und im Spitzenwert schwankende Energiewerte aus regenerativen Energieumwandlern (zum Teil ueber statische Wechselrichter) auf ein relativ schwaches Netz ausueben. Die enge Zusammenarbeit mit einem Energieversorgungsunternehmen soll hierbei Erfahrungen und Hinweise auf die Konzeptionen zukuenftiger Anlagen geben.
Das Projekt "Photovoltaische Stromversorgung fuer die griechische Insel Kythnos" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Entwicklung und Bau eines photovoltaischen Solarkraftwerkes. Die Anlage fuer Griechenland ist als Fuel Saver konzipiert, d.h. fuer eine kombinierte Betriebsweise mit herkoemmlichen Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie. Dieser Anlagentyp wird insbesondere fuer den Parallelbetrieb mit bereits vorhandenen Dieselgeneratoren eine erhebliche Bedeutung gewinnen. Zusaetzlich bietet diese Konzeption die Moeglichkeit, einer unproblematischen Abbindung weiterer Anlagen zur Nutzung regenerativer Energiequellen, wie in diesem Fall z.B. Wind. Die Anlage besteht aus einem Solargenerator, der ueber einen Wechselrichter in das vorhandene Netz einspeist. Um eine wirtschaftliche Anpassung an das Energiedargebot bzw. an die Energienachfrage zu ermoeglichen, ist eine Speicherbatterie erforderlich. Die Verbindung mit dem herkoemmlichen bzw. anderen Anlagen zur Nutzung regenerativer Energien erfolgt drehstromseitig.
Das Projekt "BOdrive Entwicklung und Bau eines dezentralen Antriebsstranges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bochum, Institut für Elektromobilität durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die Energieeffizienz des elektrischen Antriebsstrangs zu erhöhen und die Kosten zu senken, indem unterschiedliche Topologien von elektrischen Antriebssträngen mit dezentralen Motoren simuliert, entwickelt und verglichen werden. Aufbauend auf den Simulationsergebnissen werden von einem Konsortium, das die gesamte Wertschöpfungskette mit einer hohen Fertigungstiefe abdeckt, den Anforderungen entsprechende Wechselrichter und Motoren entwickelt und Funktionsmuster aufgebaut. Diese sind notwendig, um Einflüsse zu ermitteln, die in der Simulation zum Teil nur in eingeschränkter Weise berücksichtigt werden können. Messungen und Tests an den unterschiedlichen Versuchsmustern ermöglichen es, die in der Simulation gewonnenen Parameter hinsichtlich Effizienz, Leistungsdichte, usw. zu verifizieren bzw. weitere zu ermitteln. Durch Auswertung der gewonnenen Erkenntnisse und unter Berücksichtigung der Kosten wird dann die für den automobilen Einsatzzweck optimale Kombination aus Wechselrichter und Motor ermittelt. Am Ende des Projektes sollen der Motor und der Wechselrichter überarbeitet und für eine spätere Serienfertigung optimiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: SMA Solar Technology AG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMA Solar Technology AG durchgeführt. Im Rahmen des gemeinsamen Ziels des Verbundvorhabens insgesamt - neue optimierte Zähler-Systemarchitekturen für PV-Speichersysteme und spezielle, angepasste Messsysteme zu erforschen, Empfehlungen für die Gestaltung zukünftiger Rahmenbedingungen und Regularien abzuleiten und die gefundenen Lösungen in Pilotanlagen und einem virtuellen Kraftwerk zu demonstrieren - hat SMA das Ziel, die besonderen Aspekte der Wechselrichter- und PV-Systemtechnik sowie die Sichtweisen eines Wechselrichterherstellers und Anbieters von international einsetzbaren PV-Systemlösungen in die Untersuchungen einzubringen. Ziel von SMA ist hierbei insbesondere die Funktionalitäts- und Kosten-Optimierung der Zähler-Systemarchitekturen für 'residential' und 'small commercial' PV-Speichersysteme, die zukünftig dann das Erschließen neuer energie- und netzwirtschaftlicher Anwendungen ('Use-Cases') für die Photovoltaik ermöglichen. Darüber hinaus sollen allgemeine Erkenntnisse zur verbesserten Zählerintegration in PV-Speichersysteme und über die Rahmenbedingungen, Vor- und Nachteile einer Zählerintegration in Wechselrichter erarbeitet werden. Dies betrifft jeweils sowohl abrechnungsrelevante Messsysteme wie auch die Erschließung von Synergien zu Messsystemen für Regelung, Betriebsführung und Energiemanagement und durch eine etwaige internationale Harmonisierung. Für das Erreichen dieser Projektziele wird SMA seine Expertise und Erfahrungen in die Fachdiskussionen im Konsortium einbringen sowie die Ergebnisse der Partner reviewen. Des Weiteren wird SMA mittels einer entsprechenden Konzeptstudie und experimentellen Arbeiten bis hin zum praxistauglichen Funktionsmuster, das Thema der direkten Zählerintegration in den Wechselrichter untersuchen und bewerten. Für die Demonstration der Projektergebnisse wird SMA die Wechselrichter der Feldtestanlagen über die SMA Portallösung 'VPP-Gateway' an die zentrale Leitstelle des virtuellen Kraftwerkes anbinden und die Bewertung der Testergebnisse unterstützen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Regelungstools zur intelligenten Spannungsregelung in Verteilnetzen mit koordinierter PV-Einspeisung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energynautics GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes gilt es ein Spannungsregelungs-Tool zu entwickeln und dieses durch Simulationen mit der Software DIgSILENT PowerFactory, im Labor sowie abschließend in Feldtestgebieten in bis zu zwei realen Verteilnetzen in Deutschland zu testen. Das Tool soll mittel- bis langfristig als weltweit einsetzbares Betriebsmittel dienen und zunächst die im Projekt eingesetzten Batteriespeicher mit Wechselrichtern steuern. Im Laufe des Projektes sollen auch andere spannungsregelnde Geräte nach Möglichkeit in das Tool eingebunden werden. Das Hauptziel ist, den Weg für eine höhere Penetration von Photovoltaik zu ebnen. Das Projekt wird von vier Projektpartnern ausgeführt. Hierzu zählen die zwei deutschen Partner Energynautics GmbH und EWR Netz GmbH, die schwedische Hochschule KTH (Royal Institute of Technology, Stockholm, Schweden), sowie der assoziierte Partner Fronius International GmbH. Die Projektdauer beträgt 3 Jahre. In Phase 1 werden Feldtestgebiete in Deutschland identifiziert und in Netzmodellen nachgebildet. Das Spannungsregelungs-Tool wird in Phase 2 entwickelt und in Phase 3 durch Simulationen im Netzmodell getestet. Für die Simulationen wird die Software DIgSILENT PowerFactory verwendet. Phase 4 konzentriert sich auf den Test des Tools im Labor. In Phase 5 werden Demonstrationsprojekte vorbereitet. Das Hauptziel ist die Ausführung der Demonstrationsprojekte in Phase 6, in welcher das Tool in Feldtests in den realen Verteilnetzen von EWR getestet wird. Neben dem Projektmanagement besteht die Aufgabe von Energynautics darin, das Tool zu entwickeln und es in Feldversuchen zu testen. EWR stellt Eingangsdaten bereit, anhand derer Energynautics und die KTH Netzmodelle entwickeln, die zum Testen des Spannungsregelungs-Tools notwendig sind. Zudem steht EWR bei technischen Problemen unterstützend zur Seite. Außerdem sind sie für die Bereitstellung und Installation ihrer eigenen Messsysteme in den festgelegten Feldtestgebieten verantwortlich. Schließlich übernimmt Fronius eine beratende Funktion bzgl. Umrichtern und Speichersysteme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Definition der Anforderungen und Erprobungen in PV - WR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMA Solar Technology AG durchgeführt. Das Projekt 'NeuLand' verfolgt das Ziel, Leistungsbauelemente mit höchster Energieeffizienz für den Massenmarkt kostengünstig zu realisieren. Die Grundlagen für die Realisierung des Vorhabens sind die Verbesserung der SiC-Grundmaterial Qualität und die Erforschung einer neuen Leistungselektronik-Technologie auf Basis hochsperrender GaN-Schichten, die auf kostengünstigen, großflächigen Si-Substraten abgeschieden werden. Das Teilvorhaben hat als Ziel, die Eignung dieser neuartigen Halbleiter-Bauelemente für den wirtschaftlichen Großserieneinsatz in Photovoltaik-Wechselrichter nachzuweisen. Hierfür müssen die Auswirkungen der neuen Eigenschaften der Bauelemente auf die Dimensionierung der Wechselrichter im Hinblick auf ein ganzheitliches Optimum untersucht werden, um daraus die applikationsspezifischen Anforderungen an die Bauelemente zu formulieren. Im Anschluss erfolgt die konkrete Dimensionierung auf Basis der realisierten Bauelemente. Abschließend wird das realisierte System durch geeignete Systemtests in Bezug auf Performance, Zuverlässigkeit und Lebensdauer qualifiziert.
Das Projekt "FHprofUnt 2014: LinkPack - Aufbau und Analyse kompakter Wechselrichtermodule mit integriertem DC-Link" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für angewandte Wissenschaften Landshut, Fakultät für Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen durchgeführt. Für neue Konzepte in den Bereichen Elektromobilität, Energiespeicherung und -Erzeugung stellt die Leistungselektronik eine wichtige Schlüsselkomponente dar. Eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung leistungselektronischer Stellglieder ist eine niederinduktive Anbindung der internen Komponenten sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik. Für diese beiden Arbeitsgebiete sollen im Rahmen des Projektes neue Konzepte entwickelt und im Praxiseinsatz erprobt werden. Als Grundidee sollen die klassischer Weise getrennt hergestellten Teilkomponenten Zwischenkreiskondensator (DC-Link) und Halbleitermodul (Leistungshalbleiter in entsprechenden Standardgehäusen) zu einem gemeinsamen Modul mit genau definierten und optimierten Betriebseigenschaften verbunden werden. Die neuen Module sollen schneller und effizienter schalten können, und gleichzeitig weniger elektromagnetische Störungen verursachen. Sie sollen in Zukunft helfen, moderne elektrische Antriebe effizienter und kompakter gestalten zu können. Ein weiteres Projektziel besteht darin, entsprechende Technologien dauerhaft an der Hochschule Landshut zu etablieren. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der vergleichenden Untersuchung von konventionellen, siliziumbasierten Halbleiterbauelementen und neuen, gerade auf den Markt gekommenen SiC-Halbleitern. Diese ermöglichen ein sehr schnelles und energieeffizientes Schalten, verursachen aber auch deutliche Probleme im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit. Aufbau und Test der geplanten Module, die Beantwortung der projektinternen Fragestellungen sowie die Etablierung des entsprechenden Knowhows sollen im Rahmen von insgesamt 7 Arbeitspaketen erfolgen: 1. Spezifikation integriertes Modul - 2. Konstruktion integriertes Modul - 3. Aufbau erster Modulprototypen / Aufbau Infrastruktur und Testumgebung - 4. Inbetriebnahme, Messung und Analyse - 5. Redesign und Weiterentwicklung - 6. Praxiseinsatz - 7. Dokumentation.
Das Projekt "Entwicklung eines hocheffizienten dreiphasigen Wechselrichter größer als 30 kW auf der Basis der HERIC®-Topologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sunways AG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, ein neuartiges Wechselrichterkonzept für Wechselrichter mit einer Nennleistung ab 30 kW zu entwickeln. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens, gefördert durch das BMU, wurde ein kompakter und hocheffizienter dreiphasiger Zentralwechselrichter mit einer Leistung von 30 kW entwickelt. Mit einem max. Wirkungsgrad von größer 97,5 Prozent und einem max. europäischen Wirkungsgrad von größer 97 Prozent sowie seinem sehr geringen Gewicht von ca. 155 kg wurden die Hauptziele des Vorhabens deutlich übertroffen. Das Ergebnis dieser Arbeit besticht nicht nur durch ein formschönes Design sondern auch durch die umfangreichen Kommunikationsfunktionen.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Modulwechselrichters für Photovoltaikanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lacon Electronic GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer hocheffizienten und kleinvolumigen Wechselrichtertechnologie für PV Anwendungen. Mit Hilfe dieser Technologie können kostengünstige und langlebige Modulwechselrichter (kleiner als 0,35 Euro/Watt) in hohen Stückzahlen hergestellt werden. Neben einem hohen Wirkungsgrad von größer als 92 Prozent Durchschnitt und größer als 97 Prozent maximalem Wirkungsgrad verfügt der einzelne Wechselrichter über eine Leistungsbandbreite von 100 mW bis max. 500 W. Bis zu 30 Prozent Überlast sollen zusätzlich kurzfristig möglich sein. Durch die Funktion bei geringsten Leistungen und damit verbundenen Restlichtausnutzung durch Pulspaketeinspeisung erbringt der Wechselrichter außerordentlich hohe Gesamterträge. Neben der reinen Schaltungsentwicklung wird auch ein Gehäusekonzept vorgeschlagen, welches eine hohe Benutzerfreundlichkeit ('Plug and Play') aufweist, für eine großindustrielle Produktion vorgesehen ist und entsprechend langlebig ist (z.B. Aluminium Druckguss). Essentiell für das Vorhaben ist das Ziel eine Technologie zu entwickeln, die sich ausschließlich auf den Inverter fokussiert und nicht das Gesamtsystem Modul-Inverter berücksichtigt. Die entstehende Technologie soll mit den derzeit handelsüblichen Modulen funktionieren und dadurch eine rasche Verbreitung finden. Das ursprünglich gesteckte Entwicklungsziel konnte nicht erreicht werden. Dies lag nicht an der fehlenden konzeptionellen Voraussetzung, sondern an den immer noch eingeschränkten technischen Möglichkeiten hinsichtlich einer wirtschaftlichen Umsetzung. Da sich der Bereich der Leistungselektronik rapide weiter entwickelt ist es durchaus denkbar innerhalb der nächsten 5 - 8 Jahre das angepeilte Entwicklungsziel zu realisieren.
Das Projekt "Unterstützung bei PV-Umrüstungsprogramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH durchgeführt. Zur Gewährleistung der Netzsicherheit und Bewältigung der 50,2 Hz Problematik sieht die im Mai 2012 vom Bundeskabinett verabschiedete Systemstabilitätsverordnung die Umrüstung von ca. 350.000 PV-Bestandsanlagen mit einer installierten Leistung von ca. 14 GW bis Ende 2014 vor. In diesem Rahmen wurde Ecofys von den deutschen Übertragungsnetzbetreibern beauftragt den Umrüstungsablauf zu unterstützen. Gemeinsam mit den Übertragungsnetzbetreibern erstellte Ecofys mehrere Listen, welche als Grundlage für die Planung und das Monitoring für die Umrüstung der PV Bestandsanlagen fungierten. Ecofys fragte dazu auch die notwendigen Daten von Wechselrichterherstellern ab und unterzog alle Daten einer Plausibilitätsprüfung. Zusätzlich wurden die erstellten Listen während der gesamten Umrüstung gemäß der Systemstabilitätsverordnung bei Bedarf aktualisiert.
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