EnergyCircles

Der äussere Energiekreis sichert die landesweite Energieversorgung. Im P2G-Kraftwerk (PowerToGas) wird aus überschüssigem Strom (erneuerbare Energien von Photovoltaik, Wind, Biogas, Wasserkraft) in CO2-neutrales Methan (synthetisches Erdgas = SNG) umgewandelt. Mit P2G wird das Stromnetz mit dem Erdgasnetz verbunden und löst somit das zentrale Problem der Energiespeicherung.  Energie aus Überschussstrom, der fluktuierend von Wind- und PV-Anlagen anfällt, wird zu SNG mit höherer Energiedichte umgewandelt und kann langfristig gespeichert werden. Ohne Ausbau der Strom-Netzebenen 3-7 (Niederspannung bis 220 kV) wird SNG regional produziert, gespeichert und kann bei Bedarf wieder in Strom umgewandelt (Gaskombi-Kraftwerke , Wärme-Kraft-Koppelung für Heizung und Stromproduktion) oder als Treibstoff von Erdgas-Fahrzeugen getankt werden. 

Der innere Energiekreis für Wohnungen, Gewerbe und Verwaltung wird zum grösstmöglichen Teil durch eine eigene Solarstrom-Anlage versorgt. Die max. Stromproduktion fällt während der Mittagszeit an und kann zum Teil in Batterien gespeichert oder wird überschüssig in das Elektronetz eingespeist.  Das eAuto für Kurzstrecken kann im inneren Energiekreis als zusätzlichen eSpeicher verwaltet werden. Hybrid-PV-Module gewinnen zusätzliche Sonnenenergie für Warmwasser / Heizung und unterstützen die Erdsonde der Wärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau zu laden.


Was spricht für Solarstrom?

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Fakten
Überzeugen Sie Bauherren und Interessierte mit Argumenten für Solarstrom.
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Sicherheit ist uns wichtig!

Brandbekämpfung mit Stromschlagrisiko:
Feuerwehrleute die zu einem Brand gerufen werden schalten als erste Sicherheitsvorkehrung die Stromversorgung des betroffenen Gebäudes ab. Dennoch erzeugen die PV-Module weiterhin Spannung selbst wenn das System vom Stromnetz getrennt worden ist. Bei PV-Anlagen reichen schon 3-4 verbundene Module aus um eine Spannung von mehr als 150V zu erzeugen. PV-Anlagen verfügen über dutzende oder gar hunderte von Modulen welche eine String-Spannung von bis 1000V erreichen.

 

Unwirksame Lösungen zur Spannungsfreischaltung

  1. Das Abschalten eines herkömmlichen Wechselrichters unterbricht lediglich den Stromfluss, doch die Spannung bleibt bestehen.
  2. DC-Trennschalter können die Module ebenfalls nicht spannungsfrei schalten, da auch hier nur der Stromfluss unterbrochen wird.
  3. Abdeckung der PV-Module
    a) Löschschaum – dieser Ansatz hat sich als unwirksam erwiesen (Verdunstung oder Abrutschung) 
    b) Die Abdeckung des Moduls mit lichtundurchlässigen Material – dieser Ansatz erfordert von den Feuerwehrleuten auf das Dach des Gebäudes zu klettern.

 

Wirksame Lösungen zur Spannungsfreischaltung: Abschaltung auf Modulebene SolarEdge Leistungsoptimierer sind an jedes Modul angeschlossen und verfügen über eine integrierte Sicherheitsfunktion.  Mit der OP-Box bleiben die Module nur so lange im „Betriebsmodus“, wie sie mit einem Signal vom Wechselrichter dazu aufgefordert werden. Entfällt dieses Signal, schaltet die OP-Box das PV-Modul automatisch ab. Dadurch beträgt die Spannung am Modul im Sicherheitsmodus  1 Volt. Wenn Feuerwehrleute z.B. eine PV-Anlage vom Stromnetz trennen die aus 10 Modulen pro String besteht, so beträgt die Spannung des Strings 10 Volt und ist somit ungefährlich.

Brandvorbeugung
Wenn die Anschlüsse und/oder Kabel eines PV-Systems beschädigt sind, kann mit geringer Wahrscheinlichkeit elektrische Spannung über die Luft übertragen werden und so einen Lichtbogen bilden. Dies könnte zu einem Brand führen. Da PV-Systeme mit der Zeit altern und Beschädigungen an Anschlüssen und/oder Kabeln zunehmen, ist hier dennoch eine Lösung zur Erkennung und Unterbrechung von Lichtbögen gefragt.


Unwirksame Lösungsansätze: Lichtbogenerkennung auf Wechselrichterebene
Herkömmliche Wechselrichter sind nur begrenzt in der Lage, Lichtbögen in einer PV-Anlage zu erkennen. Mit zunehmendem Abstand zwischen Wechselrichter und Generator verringert sich die Wahrscheinlichkeit der Erkennung eines Lichtbogens. Standard-Wechselrichter können vielleicht serielle Lichtbögen unterbrechen - Parallele Lichtbögen können nicht unterbrochen werden.
Wirksame Lösung: Erkennung und Unterbindung von Lichtbögen auf Modulebene
Durch die Anordnung on OP-Boxen auf Modulebene, funktionieren SolarEdge-Leistungsoptimierer wie mehrfache Sensoren zur Erkennung von Lichtbögen auf Modulebene, wodurch die Erkennungsgenauigkeit erheblich gesteigert wird. Die OP-Boxen erkennen serielle Lichtbögen und unterbrechen diese sogar automatisch, indem sie die Kabel durch das vollständige Abschalten aller Module strom- und spannungsfrei schalten. Die Abschaltung auf Modulebene kann zusätzlich parallele Lichtbögen unterbrechen.

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Meldung/Schreiben an die örtliche Feuerwehr
Bei Inbetriebnahme der PV-Anlage wird die örtliche Feuerwehr über die sicheitstechnischen Aspekte informiert durch den PV-Anlagebetreiber informiert.
BriefHauseigentumerAnFeuerwehr.pdf
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Normen und Empfehlungen Fachverbände

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VKF
Aktuelle Version unter http://www.praever.ch/de/vs
VKF_20003_12.pdf
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Swissolar: Stand der Technik
Welche Techniken sind bei der Installation von PV-Anlagen zu berücksichtigen
STP_Solaranlagen.pdf
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