Den Ertrag im Hybridkraftwerk erhöhen

Hybridkraftwerke, die aus Windturbinen, einer größeren solaren Freiflächenanlage sowie einer Batterieeinheit bestehen, wird es künftig auch in deutschen Landen vermehrt geben. Ziel dieses Kombikraftwerkes ist es, die Erträge an einem Standort zu optimieren sowie über die Batterie die Einspeisespitzen zu glätten und die Strommengen so zu dosieren, dass sich im Stromhandel die besten Preise erzielen lassen.

Damit wirklich so viel wie möglich grüne Kilowattstunden erzeugt werden können, gehen Wissenschaftler des niederländischen Forschungsinstituts TNO (Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) mit Hauptsitz in Den Haag bis Oktober 2022 ein Problem an. Die Solarmodule in Hybridkraftwerken sind – bei entsprechendem Wetter – dem Schattenwurf der Windturbinen ausgesetzt. „Bislang ist noch wenig darüber bekannt, wie sich das genau auf die Erträge eines Solarparks auswirkt“, beschreibt TNO-Forscher Nico Dekker das Problem.
 
Gemeinsam mit den drei niederländischen, in der Solarbranche tätigen Unternehmen Heliox, Zwanendal und Solarfields sowie dem Energiekonzern Vattenfall hat TNO ein entsprechendes Forschungsvorhaben im Hybridkraftwerk Haringvliet Zuid unweit von Rotterdam gestartet. Dort hatte der schwedische Staatskonzern im vergangenen Jahr zusammen mit seinen Partnern ein Hybridkraftwerk mit 38 MW Photovoltaik- und 22 MW Windkraftleistung sowie 12.000 kWh Batteriekapazität in Betrieb genommen. Die Investitionssumme für dieses Vorhaben lag laut Unternehmensangaben bei rund 61 Mio. Euro. Interessantes Detail am Rande: Die Speicheranlage besteht aus 288 Autobatterien der BMW-Elektrofahrzeugserie i3.

„Idealerweise sollten die Windturbinen bei einem Kombi-Projekt auf der Nordseite des Grundstücks stehen und die Solarmodule auf der Südseite, was aber bei der Planung nicht immer möglich ist“, wird Dekker in einer Pressemitteilung des Forschungsinstituts zitiert. Und weiter: „Wir unterscheiden einerseits den sich langsam bewegenden Schatten, der durch den Turm der Windenergieanlage verursacht wird, und andererseits den dynamischen, sich schnell bewegenden Schatten, den die Rotorblätter hervorrufen.“ Der sich langsam bewegende Schatten könne bei der Planung des Solarparks berücksichtigt werden, was aber bei den durch den Flügelschlag der Windturbinen entstehenden Schatten nicht möglich ist.

Auf Basis einer umfangreichen Messkampagne will TNO Empfehlungen für den Einsatz der Leistungselektronik sowie für die Auslegung und den Betrieb von kombinierten Solar- und Windparks erarbeiten. Nico Dekker: „Unser Ziel ist es, die Energieausbeute zu maximieren und die Belastungen und Ausfälle der elektrischen Komponenten zu begrenzen.“