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VDE: Gleichstromsysteme feiern Comeback, z. B. mit Photovoltaik-Anlagen und Batterie-Speichersystemen

Photovoltaik-Dachanlage in Pacht, DZ-4 GmbH: Gleichstromsysteme sind zum Beispiel für Photovoltaik gut geeignet. Diese erzeugen oft Gleichstrom, der dann für das Wechselstromnetz umgewandelt und schließlich für viele Endanwendungen doch wieder in Gleichspannung zurückgewandelt werden muss
Gleichstromsysteme sind zum Beispiel für Photovoltaik gut geeignet. Diese erzeugen oft Gleichstrom, der dann für das Wechselstromnetz umgewandelt und schließlich für viele Endanwendungen doch wieder in Gleichspannung zurückgewandelt werden muss

Vor 129 Jahren siegte im „Stromkrieg“ der Wechselstrom (AC) gegen den Gleichstrom (DC). Doch heute feiert der Gleichstrom ein Comeback, und das nicht nur in der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ), sondern auch im Niederspannungsbereich, berichtet der VDE.

Da die Einbindung regenerativer Energiequellen (Wind, Photovoltaik, Biomasse) mit neuen Einspeisequellen und -orten die Netzstruktur ändert, können viele innovative Anwendungen jetzt mit Gleichstrom versorgt werden, etwa in der Elektromobilität und bei Gebäudeinstallationen im Niederspannungsbereich.

Die Vorteile: Verluste bei der Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung sinken, die Energieeffizienz steigt, AC/DC-Wandler entfallen, große Netzteile werden überflüssig, die Investitionskosten sinken.

 

Umwandlungsverluste können in einem Gleichstromnetz reduziert werden

Die Anwendungsfälle sind vielfältig. So ist ein Gleichstromsystem zum Beispiel für Energieerzeuger wie Photovoltaik-Anlagen und Brennstoffzellen gut geeignet. Diese erzeugen oft Gleichstrom, der dann für das Wechselstromnetz umgewandelt und schließlich für viele Endanwendungen doch wieder in Gleichspannung zurückgewandelt werden muss. Diese DC-AC-DC-Umwandlungen führen zu erheblichen Energieverlusten und können in einem DC-Netz reduziert werden.

Mikroturbinen, kleine Wasserkraftwerke und Windkraftanlagen mit variabler Drehzahl können von der Verbindung mit einem DC-System ebenfalls profitieren. Und Batterie- bzw. Speichersysteme lassen sich ohne Wandler sogar direkt an das System anschließen.

Auch die Anbindung von Gleichstromnetzen an das Wechselstromnetz ist machbar. In einem Niederspannungs-Gleichstromnetz (Low-Voltage-Direct-Current-Grid) kann der Wechselstrom beim Einspeisen in das Gleichstromnetz unter Verwendung von zentralen Umrichtern in Gleichstrom umgewandelt und dann mit einer bestimmten Spannung direkt auf die bestehenden DC-Komponenten verteilt werden.

Durch solche „AFE-Umrichter“ (AFE: Active-Front-End) lässt sich auftretende Blindleistung im Wechselspannungsnetz kompensieren und das speisende Netz stabilisieren.

 

Normungs-Roadmap „Gleichstrom im Niederspannungsbereich“

Um die normativen Voraussetzungen hierfür zu schaffen, haben VDE-Experten jetzt die neue Normungs-Roadmap „Gleichstrom im Niederspannungsbereich“ herausgegeben. Die Roadmap beleuchtet wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen, Sicherheit, Schutzkonzepte und Netzstrukturen, Anlagentopologien und Use Cases sowie Betriebsmittel und Komponenten von Gleichstromsystemen. Detaillierte Handlungsempfehlungen ermöglichen es den Normungsgremien, festgestellte Normungslücken zeitnah zu schließen.

„Mit der neuen Normungs-Roadmap haben wir einen wichtigen Baustein für die Energiewende gelegt“, erklärt VDE-Normungsexperte Stefan Heusinger.

Die Normungs-Roadmap „Gleichstrom im Niederspannungsbereich“ kann kostenlos heruntergeladen werden unter: www.dke.de/Gleichstrom-Roadmap

 

04.03.2016 | Quelle: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik; Bild: DZ-4 GmbH | solarserver.de © Heindl Server GmbH

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