Projektübersicht:
Im Rahmen dieses Projekts wurde eine kompakte Kleinwasserkraftanlage zur nachhaltigen Stromerzeugung realisiert.
Die Anlage nutzt die Energie eines kontinuierlich verfügbaren Wasserzuflusses und wandelt diese mittels Pelton-Turbine in elektrische Energie um.
Die erzeugte elektrische Leistung beträgt derzeit ca. 3,0 kW im Dauerbetrieb und wird über einen netzgekoppelten 3-phasigen Wechselrichter in das Stromnetz eingespeist bzw. für den Eigenverbrauch bereitgestellt.
Turbinensystem:
Zum Einsatz kommt eine Pelton-Turbine, die speziell für Anwendungen mit hoher Fallhöhe und vergleichsweise geringem Wasserdurchsatz geeignet ist.
Die Turbine zeichnet sich durch einen stabilen Dauerbetrieb sowie einen hohen Wirkungsgrad im Teillast- und Dauerlastbereich aus.
Die mechanische Energie der Turbine wird über einen 3-phasigen Synchrongenerator in elektrische Energie umgewandelt.
Leistungselektronik und Netzanbindung:
Für die Netzeinspeisung wurde ein 3-phasiger Wechselrichter von Fronius des Typs Symo GEN24 eingesetzt.
Der Wechselrichter übernimmt die Synchronisation mit dem öffentlichen Stromnetz sowie die effiziente Umwandlung der erzeugten Gleichspannung in netzkonformen Wechselstrom.
Zusätzlich wurde auch ein Batteriespeicher installiert.
Der Schaltschrank der Anlage beinhaltet unter anderem:
– Gleichrichtereinheit
– DC-Spannungsüberwachung
– Spannungsfilterung und Glättung
– Sicherheits- und Schutzkomponenten
– Steuer- und Regeltechnik
Die Auslegung der Komponenten erfolgte für einen zuverlässigen Dauerbetrieb unter kontinuierlicher Energieerzeugung.
Lastmanagement und Sicherheitssystem:
Da die Turbine permanent Energie erzeugt, wurde ein Bremswiderstand zur kontrollierten Aufnahme überschüssiger Energie integriert.
Dieses Lastmanagement dient insbesondere dem Schutz der elektrischen Komponenten sowie der Stabilisierung des Gesamtsystems.
Einmal täglich führt der Wechselrichter eine automatische Netzprüfung durch. Während dieses Prüfzyklus schaltet der Inverter kurzzeitig ab.
Die in diesem Zeitraum weiterhin erzeugte Energie wird automatisch auf den Bremswiderstand umgeleitet, um eine sichere Betriebsführung der Anlage sicherzustellen.
Dieses Verhalten entspricht den netztechnischen Anforderungen moderner netzgekoppelter Wechselrichtersysteme.
Vorteile der Anlage:
– Nachhaltige und emissionsfreie Energieerzeugung
– Kontinuierliche Grundlastversorgung durch Wasserkraft
– Hohe Betriebssicherheit
– Automatisiertes Last- und Sicherheitsmanagement
– Effiziente Netzeinspeisung mittels 3-phasigem Wechselrichter
– Robuste und wartungsarme Systemarchitektur
Zusammenfassung:
Die realisierte Kleinwasserkraftanlage verbindet bewährte Turbinentechnik mit moderner Leistungselektronik und intelligenter Steuerungstechnik.
Durch die Kombination aus Pelton-Turbine, DC-Zwischenkreis, automatischer Lastregelung und netzgekoppeltem Wechselrichter inkl. Batteriespeicher entsteht ein zuverlässiges System zur nachhaltigen Stromerzeugung im Dauerbetrieb.
Fragen zum Projekt?
Sprechen Sie uns an, wir beraten Sie gerne.
