Wechselrichter 70 MW Leistung effizient ins Netz gebracht

Autor / Redakteur: Chris Liebermann / Reinhard Kluger

Im norditalienischen Rovigo zwischen Padua und Ferrara arbeitet die größte PV-Anlage Europas. Mit einer Spitzenleistung von 70 MW liefert sie durchschnittlich die Energie, die gut 17.000 Haushalte verbrauchen. 41.000 Tonnen CO2 werden im Jahr eingespart. Dies entspricht in etwa der Menge, als zöge man 8.000 Pkws aus dem Verkehr. Rund die Hälfte der elektrischen Energie wird durch Wechselrichter aus Krefeld ins Netz gespeist.

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Die größte PV-Anlage Europas in Rovigo: 70 MW Leistung in der Nähe von Padua.
Die größte PV-Anlage Europas in Rovigo: 70 MW Leistung in der Nähe von Padua.
( Archiv: Vogel Business Media )

Nach kurzer Bauzeit war es im November 2010 endlich soweit. Das Projekt „Rovigo“ konnte feierlich ans Netz angebunden werden. Ein weiterer Superlativ war geschaffen und konnte in Betrieb genommen werden. Die bis dato größte Einzel-PV-Anlage Europas. Fast 280 Mio. Euro Investitionssumme, aus der Vogelperspektive weithin sichtbar als riesige Fläche mit stationären PV-Modulen. Mit einer Leistung von gut 70 MW übertrifft sie die bisherigen Spitzenreiter in Europa beinah um Faktor zwei. Ein Superlativ eben, der auch mit Hilfe von Wechselrichtern von Bonfiglioli auf dem neusten Stand der Technik operiert.

Wechselrichtertechnik aus Krefeld

Im internationalen Wettbewerb wurden die Komponenten ausgeschrieben. Bei den Wechselrichtern erhielt Bonfiglioli den Auftrag, die Hälfte der Wechselrichter zu liefern. Das Familienunternehmen mit Sitz in Bologna hat mit seinem Tochterunternehmen Bonfiglioli Vectron im niederrheinischen Krefeld echte Wechselrichterkompetenz im Haus. Bei Großanlagen in Südeuropa ist Bonfiglioli seit Jahren als Ausrüster sehr erfolgreich, und so war Bonfiglioli für die Auftraggeber des Rovigo-Projekts kein unbeschriebenes Blatt. Hocheffiziente Wechselrichter mittlerer und großer Leistung sind seit Jahrzehnten die Stärke des 2003 von Bonfiglioli übernommenen Unternehmens.

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Konzipiert für Großanlagen

Mit der Typenbezeichnung RPS 450 sind die Wechselrichter von Bonfiglioli gekennzeichnet, die als hocheffiziente Einspeiseeinheiten in mittleren und großen PV-Anlagen zum Einsatz kommen. Für Großanlagen wie Rovigo ist die modulare Reihe mit dem Zusatz TL entwickelt und prädestiniert. „Trafolos“ sagt der Annex TL und macht die Konzentration auf das Wesentliche der Wechselrichter deutlich, nämlich die Erzeugung der netzkonformen Frequenz ohne netzbelastende Nebenwirkungen. Doch Bonfiglioli liefert auch über die Wechselrichter hinaus passende Komponenten bis hin zu gesamten Systemen. So wird beispielsweise ein Trafo als Mittelspannungstransformator im System mitgeliefert, einschließlich der notwendigen etwa garagengroßen Einhausung aus Stahlbeton.

In feiner Größenabstufung

In sieben Ausbaustufen mit Nennleistungen von 250 kWp bis 1 MWp erlaubt die Kombinatorik aus DC- und AC-Einheiten der RPS 450 TL den Zusammenbau in einem System ohne aufwändige Konfigurierung. Mit der angebotenen recht feinen Größenabstufung lässt sich für jede Anlage das Optimum von Anzahl Systemen zu Verfügbarkeit herstellen. Und es sind bis 98,3% Wirkungsgrad möglich. Für Rovigo wurde die Kombination von Haus, Wechselrichtermodulen, Mittelspannungsschaltanlage und Mittelspannungstransformator angeboten. Bonfiglioli offeriert die PV-komplett-Kombination serienmäßig in drei Leistungsbereichen von 1, 1,2 und 1,6 MW. Letztere vereint beispielsweise auf einer Grundfläche von 18 m² acht Wechselrichter mit je 200 kW, zwei AC-Verteilmodule und einen 1.600 kVA-Mittelspannungstrafo in zwei Räumen. Die Leitungszu- und -abführung erfolgt über einen doppelten Boden, der von außen unter der Erdoberfläche liegt. Besonderer Wert wird bei der Mittelspannungsstation von Bonfiglioli auf eine gute Belüftung gelegt.

Weniger Verluste

Die Kombinatorik ist vernünftig durchdacht, und so kann auf DC-Seite aus zwei Einzelmodulen mit 140 kWp (bzw. 125 kW AC) und 170 kWp (bzw. 150 kW AC) ausgewählt werden, die mit den AC-Modulen des RPS 450 TL sehr einfach zu kombinieren sind. Je nach Einbausituation kann die Verkabelung unter den Geräten oder über Dach erfolgen. Der MPP-Trackingbereich spannt sich über 425 bis 875 VDC (max. 900 VDC). Aufgrund des Einsatzes multipler MPP-Tracker entstehen weniger Verluste und somit höchste Effizienz. Mit einstellbarem Netz-Monitoring für Spannung und Frequenz sowie Datenspeicherungs- und Kommunikationsoptionen sind die Geräte für Dauereinsatz und Fernwartung gerüstet. Die Wechselrichter sind gegen Überspannung geschützt. Eingebaute Filter sorgen für die Einhaltung der europäischen EMV-Richtlinien.

Kompakt gebaut

Die kompakten Maße von 600 mm Breite, 2100 mm Höhe und 800 mm Tiefe lassen die gleichstromseitigen Einzelmodule recht schlank erscheinen. Dies gilt auch für die wechselstromseitigen Einspeisemodule, die bis 500 kW oder 1100 A Netzstrom 600 mm breit bauen und darüber hinaus mit 800 mm nur 200 mm breiter sind. Eine Anlage mit 1 MWp ist so auf rund 5 m Länge realisierbar.

Nicht nur Anlagen in Rovigo-Größe

Superlative sind allerdings Ausnahmen. Diese genießen zwar einen hohen Aufmerksamkeitswert, die Masse der Anlagen kommt aber bei weitem nicht an die Leistungen heran. Deshalb hat Bonfiglioli Kompaktgeräte im Programm, die nicht nur so heißen, sondern nachweislich sehr platzsparend ausgeführt sind, und das, obwohl sie alle Komponenten enthalten, die benötigt werden, um das Stromnetz sauber zu halten. Leistungsstufen von 30 bis 170 kWp decken die Bedarfe kleinerer und mittlerer Anlagen ab.

Effizienz der gesamten Analge im Fokus

Die Kompaktgeräte lassen sich aber auch recht einfach miteinander vernetzen, was für die ein oder andere Anlage von Vorteil sein kann. Über die Anzahl der Wechselrichter kann nämlich ein Optimum von Kosten zu Verfügbarkeit im Sinne des Anlagenbauers und –betreibers hergestellt werden. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil und ein wichtiges Kriterium, das beim Engineering einer Anlage auf jeden Fall in Betracht gezogen werden sollte. Zumal es die Kompaktvariante inzwischen auf als Outdoor-Gerät in hoher Schutzart angeboten wird.

Die Auswahl der Technik für Rovigo hat bewiesen: Wechselrichter von Bonfiglioli sind auf dem neusten Stand der Technik und bieten darüber hinaus alles, was Anlagenbauer und vor allem auch die Anlagenbetreiber brauchen. Das Engineering Bonfigliolis hört nämlich nicht am Gehäuse dieser Geräte auf. Die Effizienz der gesamten Anlage steht im Fokus der Anstrengungen. Denn die Optimierung eines Teils darf dabei nicht zu Lasten der Gesamteffizienz gehen. Am Ende stehen 98,3% als Maximalwert.

Den internationalen Wettbewerb bestanden

Dafür steht Bonfigliolis Kompetenzzentrum für Elektronik in Krefeld. Die Ingenieure von Bonfiglioli Vectron können auf jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung und der Produktion von Einspeiseanlagen bauen. Enge Kontakte zu Forschungsinstituten und vor allem zu Anlagenplanern, Herstellern der Modulen und Betreibern von Solarparks durch die Vertriebsorganisation sorgen für eine Informationsbasis, die für zukunftssichere Entwicklungen notwendig ist. Bei Großanlagen macht das Wissen darüber auch die Runde. Schließlich hat Bonfiglioli in 2010 eine Wechselrichterleistung von rund 740 MW installiert; Tendenz stark steigend.

Leistungsfähigkeit bewiesen

Der Data-Logger RPS log 1000 wiederum kombiniert beinah alle heute möglichen PC-basierten Services. Bis zu 20 Wechselrichter können über die RS485-Schnittstelle abgefragt werden. Weitere Schnittstellen sind LAN (10/100 MBit) und USB. Konfiguration über Web-Interface ist möglich, Ereignismeldungen per E-Mail oder SMS. 1 GByte Speicher steht zur Verfügung. Die Datenübertragung erfolgt per FTP-Transfer zum Web-Server oder über einen USB-Stick. Abgerundet wird die hohe Funktionalität des Data-Logger RPS log 1000 durch das grafische Touch Screen Display.

Auf der grünen Seite

Beim Rovigo-Projekt hat Bonfiglioli erneut seine Leistungsfähigkeit bewiesen. Nicht nur mit den Produkten, sondern auch mit der Unterstützung durch die in regenerativer Energie sehr erfahrenen Teams an Entwicklungs- und Applikationsingenieuren von Bonfiglioli in Krefeld, deren Kompetenz unbestritten ist. Und mit den Wechselrichtern der Reihe RPS 450 ist jeder Betreiber einer großen Photovoltaikanlage – genau wie die in Rovigo – auf der richtigen, der grünen Seite.

Intersolar 2011: Halle B5, Stand 180

Chris Liebermann, Fachjournalist, Ubstadt-Weiher

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