Da verteilte Photovoltaik-(PV-)Anlagen, Energiespeicher und Ladestationen für neue Energiefahrzeuge rasch in Industrieparks expandieren, entwickeln sich Solar-Speicher-Lade-Mikronetze vom „Geräteebenen-Anschluss“ hin zur „Systemebenen-Synergie“.
Allerdings stehen reale Einsatzszenarien vor mehreren Herausforderungen: Akkus verschiedener Typen weisen unterschiedliche Spannungsplattformen und Lade-Entlade-Eigenschaften auf, die PV-Leistungsabgabe ist grundsätzlich volatil, und Hochleistungs-Ladeströme schwanken stark.
Die stabile Integration mehrerer Energiequellen in Gleichstromsysteme mit effizienter Umwandlung und flexibler Regelung ist zur zentralen Herausforderung für die großflächige Einführung von Mikronetzen auf Industriepark-Ebene geworden. Das größte mikrogridbasierte Industriepark-Projekt der Provinz Jiangsu wurde im Innovationsindustriepark der Wujin National High-Tech Zone in Betrieb genommen. Auf einer Energieversorgungsfläche von 370.000 Quadratmetern umfasst das Projekt 1,61 MW an dezentralen Photovoltaikanlagen sowie ein Energiespeichersystem mit 6.035 kW Leistung und 10.660 kWh Kapazität. Eine zentrale Mikronetz-Management- und Steuerungsplattform koordiniert die PV-Stromerzeugung, den Energiespeicher, die Ladeinfrastruktur sowie regelbare Lasten im gesamten Park.
Nach Inbetriebnahme wird erwartet, dass das Projekt die jährlichen Energiekosten um rund 4,6 Millionen RMB senkt, die Kohlendioxidemissionen um 7.585 Tonnen reduziert und eine Amortisationsdauer von etwa 4,5 Jahren erreicht.
Für den Gleichstrom-Mikronetz-Abschnitt des Projekts werden 40 Einheiten der bidirektionalen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit 125 kW von ProPower Electronics – Gemini 125H – sowohl auf der Energiespeicher- als auch auf der Photovoltaik-Seite eingesetzt. Konkret sind 20 Einheiten mit Natrium-Ionen-Energiespeicherbatterien, 10 mit Lithium-Eisenphosphat-(LFP-)Energiespeicherbatterien und 10 mit Photovoltaik-Modulanlagen gekoppelt, um Spannungsanpassung, Leistungsregelung und Energieumwandlung für verschiedene Energiequellen zu gewährleisten, die an die Gleichstrom-Sammelschiene angeschlossen sind.
ProPower Electronics 125-kW-Bidirektionaler Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler – Gemini 125H
Entwickelt, um die Nachfrage nach einer mehrquelligen, heterogenen Integration in Industrieparks zu erfüllen, verfügt der Gemini 125H über bidirektionale Buck-Boost-Funktion mit einem Betriebsspannungsbereich von 600–1500 VDC und ist kompatibel mit Eingängen wie Lithiumbatterien, Natriumbatterien und PV-Anlagen. Er unterstützt mehrere Betriebsmodi – konstante Spannung, konstanter Strom, konstante Leistung und MPPT (Maximum Power Point Tracking) –, um die Anforderungen an bidirektionale Energiespeicher-Lade-/Entladevorgänge sowie die Integration von PV-Energie zu erfüllen.
Das Produkt liefert eine maximale Dauerleistung von 125 kW, einen Spitzenwirkungsgrad von 99,5 % und eine Leistungsdichte von 7,1 kW/L und 7,35 kW/kg, wodurch Energieumwandlungsverluste reduziert und Platz für die Systeminstallation eingespart wird.
Dank des modularen Designs ermöglicht das System eine flexible Installation: Es unterstützt den Parallelbetrieb von bis zu 40 Einheiten, sodass das System frei nach Projekt-Kapazität konfiguriert werden kann und Raum für spätere Erweiterungen bleibt.
An die anspruchsvolle Betriebsumgebung von Industrieparks angepasst, verfügt der Gemini 125H über umfassende elektrische Schutzmechanismen und eine hohe Störfestigkeit und integriert Überspannungs-, Überstrom-, Überhitzungs-, Überlast- sowie bidirektionale Kurzschluss-Schutzfunktionen, um einen langfristig stabilen Gerätebetrieb zu gewährleisten.
Die Mikronetz-Management- und Steuerungsplattform übernimmt die Energieprognose,
die Optimierung und die koordinierte Planung, während DC-DC-Wandler die Leistungsumwandlung und -regelung ausführen. Durch ihr Zusammenspiel ermöglichen sie einen tatsächlich „zugänglichen, steuerbaren und synergetischen“ Betrieb über PV-Anlagen, unterschiedliche Energiespeicheranlagen und Ladeleistungen hinweg.
Unter Nutzung seiner Hochleistungs-DC-DC-Wandlungstechnologien bietet ProPower Electronics DC-DC-Produkte sowie unterstützende technische Dienstleistungen, die speziell auf die jeweiligen Batterietypen, Gleichstrom-Sammelschienen-Spannungen, PV-Leistungen und Lastprofile eines Projekts zugeschnitten sind, um Kunden eine flexible Mehrenergie-Integration, eine hohe Energiewandlungseffizienz und ein reibungsloses Systemskalieren zu ermöglichen.
Zukünftig wird ProPower Electronics seine F&E-Innovation fortsetzen und weitere hoch-effiziente, stark anpassungsfähige sowie modulare Stromwandlungsprodukte bereitstellen, um Kernausstattung für Solar-Speicher-Lade-Mikrogrids und Gleichstrom-Stromverteilungsszenarien in immer mehr Industrieparks bereitzustellen.
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