2.5 MegaWattBlock® für Solarkraftwerke - Belectric

2.5 MegaWattBlock ®
für Solarkraftwerke
NetzINTEGRIERT, standardisiert
und zukunftssicher

2.5 MegaWattBlock ® :
Willkommen in der
Solarzukunft.
Mit dem 2.5 MegaWattBlock setzt BELECTRIC
neue Maßstäbe in der regenerativen
Energieproduktion. Auf Augenhöhe mit der
Stromerzeugung konventioneller Großkraftwerke
erlaubt unsere netzstabilisierende
Kraftwerkstechnik eine intelligente Integration
erneuerbarer Energiequellen in die bestehenden
Stromnetze. Der Netzausbau im
Bereich der Erneuerbaren Energien kann
hiermit auf ein absolutes Minimum beschränkt
werden. Der 2.5 MegaWattBlock ist unsere
neue Kraftwerkseinheit, die in Kombination
ein Freiflächen-Solarkraftwerk bildet. Diese
standardisierte Systembauweise ist das Ergebnis
jahrelanger Erfahrung in der Realisierung
von Kraftwerken und Forschungsarbeit im
Bereich der Photovoltaiktechnik. Exakt auf
Fläche und Kundenbedarf abgestimmt, steht
der 2.5 MegaWattBlock für ein optimales
Kosten-Nutzen-Verhältnis – und sichert Ihre
Investition langfristig.
Mit einer Performance Ratio von bis zu
85% liefert das aufeinander abgestimmte
Anlagendesign des 2.5 MegaWattBlocks
einen überdurchschnittlich hohen Systemwirkungsgrad.
Die Performance Ratio gilt
in der Photovoltaik als aussagekräftiger
Qualitätsfaktor und benennt den Gesamtwirkungsgrad
eines Systems. Je höher der
Wert, desto geringer die Verluste durch
Leitungen, Wechselrichter und elektrische
Bauteile.
Die neue Kraftwerkseinheit kann mit einer
maximalen DC-Spannung von 1500V DC
betrieben werden. Diese erhöhte Systemspannung
hat den Vorteil, dass System- und
Betriebskosten erheblich reduziert werden.
Nicht nur in der Anlageneffizienz auch in der
Zuverlässigkeit setzen BELECTRIC Solarkraftwerke
neue Standards. Die Kraftwerkswechselrichter
der Power Conditioning Unit erreichen
eine hohe Verfügbarkeit von über 99% und
werden vom RealTime Management System
überwacht.
Diese Erfolgsfaktoren sind das Ergebnis
jahrelanger Forschung und Entwicklung
im Bereich der Photovoltaik – einer der
klimafreundlichsten und umweltschonendsten
Arten der Stromerzeugung. Bestandteil der
BELECTRIC Vision war es seit jeher, Strom
günstiger (bezogen auf den Weltmarktpreis)
und umweltfreundlicher zu produzieren als dies
durch konventionelle Kraftwerke möglich ist.
Mit dem 2.5 MegaWattBlock wird dieses Ziel
Realität - über alle klimatischen Bedingungen
hinweg. Die intelligente Kraftwerkstechnik und
das standardisierte Systemdesign machen es
möglich.
2

LONDON – NEW YORK: Diese Strecke mit etwa 5.600 Kilometern
Länge ergibt sich, wenn wir alle Photovoltaik-Module, die wir im Jahr 2011
weltweit installiert haben, in Reihe elektrisch miteinander verbinden.

Mit Erfahrung:
Geballte Kompetenz
in-house.
Seit der Unternehmensgründung 2001 hat
BELECTRIC einzelne Projekte größer als 100 MWp
realisiert, und weltweit über 1 GWp Solarleistung
installiert. Dies ermöglicht die Versorgung von
mehr als einer Million Menschen mit Strom aus
der Sonne. BELECTRIC hat Solarkraftwerke in
vielen Regionen dieser Welt errichtet. Dabei
setzen wir auf innovative Technologien, die sich
durch hohe Energieerträge, einen zuverlässigen
Betrieb und geringen Rohstoffverbrauch
auszeichnen.
Der leistungsstarke 2.5 MegaWattBlock
für Solarkraftwerke basiert auf mehr als
einem Jahrzehnt System-Knowhow eines
Unternehmens, das lückenlos selbst entwickelt,
konstruiert und realisiert. Die hohe vertikale
Integration der Produktionsprozesse hat
BELECTRIC eine führende Marktposition
verschafft. Rund um den Globus beschäftigt
BELECTRIC heute circa 2.000 Mitarbeiter, die
sich um Forschung, Entwicklung von Bauteilen
und Komponenten für die Systemtechnik
(Balance of System), Anlagenbau, technische
Betriebsführung und vieles mehr kümmern.
Unternehmensinterne Innovationen in allen
Bereichen der Photovoltaik bilden die Basis
für eine umweltfreundliche Energieversorgung
der Zukunft. Das BELECTRIC Entwicklungsteam
führt zahlreiche Photovoltaik-Visionen zur
Produktionsreife – die Forschungsabteilung hat
bereits mehr als 100 Patente angemeldet, die
den hocheffizienten und zuverlässigen Betrieb
von Solarkraftwerken gewährleisten.
Mehr als EPC: BELECTRIC Kompetenzen
Forschung
Systementwicklung
Produktion der Komponenten
• Photovoltaikmodule
• Wechselrichtersysteme
• DC Verkabelung
• Unterkonstruktion
Projektentwicklung & Baugenehmigung
Projektierung
Projektfinanzierung
Beschaffung
Logistik & Lagerhaltung
Anlagenbau
• Arbeitskräfte
• Baumaschinen
Netzanschluss (AC)
Betrieb & Wartung
4

BELECTRIC:
Meilensteine des
Marktführers
Seit 2010 ist BELECTRIC Weltmarktführer in der
Entwicklung und dem Bau von Freiflächen-
Solarkraftwerken und Photovoltaik-Dachanlagen.
Dies belegen Studien der namhaften
Marktforschungsunternehmen iSuppli und IMS
Research. BELECTRIC hat als erstes Unternehmen
weltweit 1 Gigawatt Photovoltaik-Leistung
installiert.
Alle Systemkomponenten (BoS), wie
Untergestelle, Kabelsysteme und Wechselrichterstationen
produziert BELECTRIC in
Eigenproduktion. Dadurch lässt sich das
Systemdesign perfekt aufeinander abstimmen,
was zu hoch-effizienten Ergebnissen führt und
die Kosten pro erzeugter kWh Strom langfristig
reduziert. Alle Arbeitsschritte unter einem Dach
- dies ermöglicht es BELECTRIC, Solarkraftwerke
weltweit innerhalb vereinbarter Fristen fertig
zu stellen.
Ein weiterer Baustein für den Erfolg des
Unternehmens ist die finanzielle Eigenständigkeit.
Mit einer sehr guten Eigenkapitalquote und
entsprechenden Kreditlinien gilt BELECTRIC als
einer der zuverlässigsten Partner bei Investoren
und projektfinanzierenden Banken. Unabhängige
Ratings der Creditreform bestätigen dies.
Unternehmensgründung 2001
Installierte PV Leistung
Innovationen
Bauvolumen in Zahlen
pro Jahr
Auszeichnungen und
Awards
Über 1.000 MWp
• Modulklemme für Laminat/Dünnschichtmodule
• Freiflächen-Solarkraftwerke in linearer Bauweise
• 3D Rammung der Unterkonstruktion
• Echtzeit-Anlagenüberwachung und Management
• Intelligente Netzstabilisierung bei Tag & Nacht
• Verbraucher-Lastenmanagement mittels E-Ladeinfrastruktur
• Kraftwerkstechnik mit 1500 V DC
Systemspannung
•Aktiver Schutz vor Moduldegradation durch PID-Schutzeinheit
Beton: 50.000m³
Stahl- & Aluminium-Konstruktion: 50.000 Tonnen
Kabelsysteme: 3.000km DC- und AC-Kabel
PV-Module: Über 5 Mio. PV-Module
• Bayerns Best 50 (2009/2011)
• Intersolar Award 2011
• Creditreform Bilanzrating ‘Kennziffer 122’
• Weltmarktführer 2010 und 2011 (IMS Research / iSuppli)
6

100
Patente
im Photovoltaikbereich hat BELECTRIC in den letzten Jahren angemeldet.
190
Solarkraftwerke
hat BELECTRIC seit 2002 weltweit errichtet.
600
Mitarbeiter
installieren in einem Jahr 65.000 Tonnen Module.
5 Millionen
m
3 Unterkonstruktion mit DC-Verkabelung werden jährlich an
10 Produktionsstandorten weltweit gefertigt.
1,000
Baumaschinen
und Fahrzeuge sind täglich für BELECTRIC im Einsatz.
200,000
Stunden
arbeiten die Ingenieure und Techniker von BELECTRIC pro Jahr
an der Entwicklung unserer Produkte, Projekte und Innovationen.
7

2.5 MegaWattBlock ® :
Solarstrom...
4
3
2
1
Das regionale Stromnetz der Zukunft:
1 Solarkraftwerk: 10 MWp = 4x 2.5 MegaWattBlock
2 Power Plant Controller und Netzanschluss
3 Transformatorstation
4 Netzleitung (Mittelspannungs- und Hochspannungnetz)
5
6
7
8
Privathaushalte
Konventionelles Großkraftwerk
Städtischer Bereich
Industriegebiet

5
6
7
8
• Netzstabilisierung bei Tag und bei Nacht verringert den Netzausbau
• Sichere Stromversorgung durch intelligentes Anlagenmanagement
• Wettbewerbsfähiger und netzunterstützender Solarstrom
...netzfreundlich integriert.

Das Systemdesign:
Standardisiert &
kosteneffizient
Unser Erfolg liegt im System. Alle Komponenten
sind in ihrer Funktion optimal aufeinander
abgestimmt. Der 2.5 MegaWattBlock ist eine
konsistente Kraftwerkseinheit – entwickelt
für den Bau von Solarkraftwerken in
2.5 MWp-Schritten. Das BELECTRIC Systemdesign
zeichnet sich durch ein intelligentes
Zusammenspiel qualitativ hochwertiger
Komponenten aus. Eigens entwickelte
Werkstoffkombinationen ermöglichen den
Betrieb über Jahrzehnte hinweg, auch bei
extremen Umgebungsbedingungen.
Die Blockbauweise der erfolgreichen BELECTRIC
Produktreihe setzt neue Standards: Mit ihr
werden die „Levelized Costs Of Electricity“,
die durchschnittlichen Entstehungskosten für
Solarstrom, weiter gesenkt.
Die weiterentwickelte Kraftwerksstation
‚Power Conditioning Unit‘ (kurz: PCU) mit
integrierter Blindleistungsregelung sorgt für
eine Steigerung der Qualität des regionalen
Stromnetzes. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Blindleistungsregelungen ist die PCU in der Lage
im Rahmen der vollen Anschlussleistung des
Solarkraftwerks Blindleistung zur Verfügung zu
stellen und auf Netzspannungsschwankungen
zu reagieren - mit weniger als 1%
Verlustleistung. Auch die Tatsache, dass diese
patentierte Kraftwerkstechnik unabhängig von
der Sonneneinstrahlung funktioniert, setzt
BELECTRIC deutlich von anderen Anbietern ab.
Optimieren auch Sie die Wirtschaftlichkeit Ihrer
Investition in Solarenergie: Mit dem neuen
2.5 MegaWattBlock.
10

Unterkonstruktion
Die lasergenaue lineare Ausrichtung der Unterkonstruktion ermöglicht,
dass jedes Photovoltaik-Modul den gleichen Lichteinfall
erhält. Standardisierte Bauteile werden aus hochwertigen
Rohmaterialien in schwerer Industriequalität und
Serienproduktion gefertigt. Die Unterkonstruktion ist in
verschiedenen Ausführungen verfügbar - abgestimmt
auf den verwendeten Modultyp. Die Installation
erfolgt hochpräzise und maschinengestützt. Lokale
Umgebungsbedingungen und eventuelle Wind- und
Schneelasten sind im Systemdesign berücksichtigt.
Modultechnologien
BELECTRIC setzt auf Photovoltaik-Module mit moderner Dünnschicht-
Technologie. Diese entsprechen dem neuesten Stand der Technik, stellen
eine optimale Nutzung der Sonneneinstrahlung sicher und benötigen in der
Fertigung deutlich weniger Rohstoffe als herkömmliche Silizium-basierte
Technologien. So erzeugen sie bereits innerhalb des ersten Betriebsjahres
mehr Energie als für die Herstellung der Module eingesetzt wurde.
Der 2.5 MegaWattBlock kann kundenspezifisch auch mit anderen
Modultechnologien betrieben werden.

Power Plant Controller (PPC)
Die intelligente Steuereinheit überwacht das Stromnetz am Netzpunkt
und regelt den Energiefluss vom Solarkraftwerk, sowie die
Stabilisierung der Spannung mittels Blindleistung. Eine spezielle Sensorik
und ausgefeilte Software-Algorithmen geben Auskunft über
die aktuellen Netzanforderungen und passen die Netzspannung
und eingespeiste Energie sofort an. Eine sichere Grundlage für das
regionale Stromnetz. Alle Netzpunkt- und Solarkraftwerksdaten
lassen sich mit Hilfe des RealTimeManagement Systems
in Echtzeit verfolgen und kontrollieren. Die
Weboberfläche bietet umfangreiche
Aufzeichnungs- und Analysefunktionen.
Diese Datengrundlagen
machen es möglich, Systemausfällen
vorzubeugen und
die Betriebssicherheit zu
erhöhen.
Power Conditioning Unit (PCU)
Die speziell entwickelte PCU besitzt ein effizientes Wechselrichtersystem
mit bis zu 1500V DC
Systemspannung und eine Transformatoreinheit zur
direkten Einspeisung ins Mittelspannungsnetz. Die Wechselrichterstation
wurde speziell für die Anwendung von Dünnschichtmodultechnologien
optimiert und zeichnet sich durch
sehr hohe Systemwirkungsgrade aus. Der eingebaute
PID Schutz reduziert den Degradationseffekt
von PV-Modulen.
Die dynamische Blindleistungsregelung
der PCU ermöglicht eine deutliche
Steigerung der Netzstabilität bei Tag
und Nacht, ohne Sonneneinstrahlung.
Die offene Bauweise der gesamten PCU
erlaubt eine einfache und schnelle
Wartung des Systems .

Neue Technologie
für ein stabiles Stromnetz.
Das derzeitige Stromnetz wurde ursprünglich
als Verteilernetz konzipiert: Große Kraftwerke
produzieren die Energie zentral, die Hoch- und
Höchstspannungsnetze transportieren diese
dann über weite Strecken zu den Verbrauchern
im Mittel- und Niederspannungsnetz. Dieses
in den letzten 100 Jahren angewandte
Verteilungskonzept ist, angesichts der
Energiewende und der damit verbundenen
Installation erneuerbarer Energieerzeuger im
Bereich der regionalen Stromnetze, jedoch
veraltet. Der Umbau der Energieversorgung
erfordert eine vernetzte und dezentrale
Betriebsweise der Stromnetze.
BELECTRIC bietet den Energieversorgern mit
dem 2.5 MegaWattBlock einen elementaren
Baustein für eine nachhaltige Stabilisierung
der Stromnetze. Die Lösung ist eine intelligente
Steuerung, mit der die neue Produktreihe
problemlos in die weltweiten Stromnetze
integriert und mit konventionellen Kraftwerken
kombiniert werden kann. Diese neue
Technologie leistet damit einen bedeutsamen
Beitrag zur Verbesserung der Netzstabilität
für Betreiber und Verbraucher, etabliert
die Photovoltaik als entscheidenden Teil
des Energiemixes und macht einen teuren
Netzausbau der überflüssig.
Hochspannungnetz Mittelspannungsnetz Niederspannungsnetz
Erneuerbare Energien
PV-Dachanlage mit
Blindleistungsregelung gleicht
seinen Einfluß lokal aus
Umspannwerk
Umspannwerk
14
S
Sensorik zur Überwachung
der Netzleitung
Q Blindleistung
Wirkleistung (Verbrauch und
P
Erzeugung)
Pfeile geben die Richtung
des Energieflusses an
S
Leitrechner: Überwachung
der Netzpunkte
Solarkraftwerk
P
3 ~ ~
Q
S
P
Verbraucher: Industrie
Kompletter Bereich: cos φ > 0
(ind.) bis cos φ > 0 (cap.)
~
Blindleistungsregelung
bei Tag und bei Nacht Q 3
P
S
S
PV-Dachanlage
Schmaler Bereich
cos φ= 0,90 (ind.)
bis 0,90 (cap.)
Verbraucher:
Städte und Kommunen
Intelligente Steuer- und Überwachungstechnik regelt die Netzspannung durch Bereitstellung und
Bezug von Blindleistung
P
P
P
P

Die Spannung in den öffentlichen Stromnetzen muss,
abhängig von den jeweiligen Ländervorgaben, in
einem Spannungskorridor gehalten werden, damit
elektrische Verbraucher keinen Schaden nehmen.
Weiterhin sollten Schwankungen minimiert werden,
um einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen. Die
Gründe für die Spannungsschwankungen sind die
fluktuierende Einspeisung Erneuerbarer Energien und
unvorhersehbare Verbraucherlasten.
Netzstabilisierung durch Blindleistungsregelung
Die Blindleistung ist eine elektrotechnische Größe,
die durch Phasenverschiebung der Stromstärke zur
elektrischen Spannung hervorgerufen wird. Die
Blindleistung ist überall im Stromnetz vorhanden,
dient dem Transport elektrischer Energie und hat
einen unmittelbaren Einfluss auf die Netzspannung.
BELECTRIC nutzt diesen Effekt und kann zum einen
den Anteil der Blindleistung im Stromnetz verringern,
und zum anderen auch bewusst erhöhen. Dieser
Eingriff hat zur Folge, dass die Netzspannung nach
Belieben und mit geringem elektrischen Verlust ( 0 (induktiv) bis
cos φ > 0 (kapazitiv) angepasst werden.
Somit wird den Netzbetreibern die Möglichkeit zur
Spannungsregelung im dezentralen Umfeld gegeben
und zusätzliche Kapazität für Erneuerbare Energien
innerhalb der bestehenden Netzinfrastruktur
ermöglicht. Die Blindleistung kann entweder
220
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00
vollautomatischen Betrieb (entsprechend den
Vorgaben des Netzbetreibers) als auch durch ein
externes Steuersignal vom Netzbereiber geregelt
werden.
Spannung
[V]
Spannung
[V]
240
237.5
235
232.5
230
227.5
225
225.5
220
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00
Netzspannung OHNE Blindleistungsregelung
240
237.5
235
232.5
230
227.5
225
225.5
220
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00
Netzspannung MIT Blindleistungsregelung
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In sicheren Händen:
Das BELECTRIC Team.
Mit BELECTRIC Solarkraftwerken entscheiden
Sie sich für Technik mit jahrzehntelanger
Ausdauer – und wenn Sie möchten, sind
Sie in dieser Zeit keine Sekunde auf sich
alleine gestellt.
Das BELECTRIC Team unterstützt Sie bei
der Finanzierung Ihres Solarprojekts. Wir
verhandeln mit Banken und Kreditanstalten
und liefern Ihnen auf Wunsch detaillierte
Wirtschaftlichkeitsberechnungen sowie
attraktive Finanzierungskonzepte. Gerne sind
wir Ihnen auch bei der Auswahl notwendiger
Versicherungen behilflich.
Servicepakets alle technischen Aufgaben
übernimmt. Zur laufenden Überwachung und
Kontrolle gehören regelmäßige Inspektionen
mit Sicht- und Funktionsprüfungen, der Vor-Ort-
Service im Störungsfall, Reinigungsarbeiten,
schriftliche Dokumentationen und detaillierte
Wartungsberichte. Je nach Standort wird
das Servicepaket selbstverständlich auf die
länderspezifischen Gegebenheiten angepasst.
Mit dem BELECTRIC Serviceteam stehen Ihnen
hochqualifizierte und erfahrene Mitarbeiter
uneingeschränkt zur Seite, um den Wert Ihrer
Investition über Jahrzehnte hinweg zu erhalten.
Die Erzeugung elektrischen Stroms durch
Sonnenenergie gilt als nahezu verschleiß- und
wartungsfrei. Dennoch ist eine kontinuierliche
Überwachung des 2.5 MegaWattBlocks
sinnvoll, um vermeidbaren Ertragsausfällen
vorzubeugen. Die langen Kraftwerkslaufzeiten
erfordern eine professionelle Betriebsführung,
während der BELECTRIC im Rahmen des
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2.5 MegaWattBlock ® :
Technische Daten.
BELECTRIC 2.5 MegaWattBlock ®
Gesamtleistung:
Bis zu 2.500kWp
Benötigte Fläche: Mitteleuropa ca. 35.000 m²
Süd-/West-USA ca. 30.000 m²
Mittlerer Osten ca. 25.000 m²
Anlagenhöhe:
Netzeinspeisung:
ca. 3,0 m bei 20° Modulneigung
BELECTRIC Power Conditioning Unit (PCU):
Kraftwerkswechselrichter, Transformatorstation
Dynamische Blindleistungsregelung (24/7)
10 kV bis 33 kV Mittelspannungsnetz (50/60 Hz)
BELECTRIC Power Plant Controller (PPC):
Überwachung und Kontrolle der 2.5 MegaWattBlöcke
Reduzierung der Moduldegradation durch eingebaute PID Schutzeinheit
Photovoltaik-Module:
Systemwirkungsgrad:
Systemspannung:
Führende Dünnschichttechnologien: First Solar, Solar Frontier
First Solar: IEC 61646, UL 1703, TÜV-Schutzklasse II
Solar Frontier: IEC 61646, IEC 61730, UL 1703, RoHS EU Directive
Weitere Modultechnologien auf Anfrage.
bis zu 85% (Performance Ratio)
Max. 1.500 V DC
Zulässige Lufttemperatur: bis zu 50° C (optional to 55° C)
Monitoring:
BELECTRIC Servicepaket mit Anlagenfernüberwachung
in Echtzeit
Betriebslaufzeit:
Richtlinien und Normen:
> 20 Jahre mit BELECTRIC Servicepaket
Der 2.5 MegaWattBlock®erfüllt aktuelle
länderspezifische Richtlinen und Normen
Entsorgung:
Recyclingfähigkeit aller verwendeten Komponenten
Technische Änderungen vorbehalten. Kundenspezifische Anpassungen auf Anfrage.
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Nachhaltigkeit: Solarstrom verbessert die CO 2
-Bilanz!
Der 2.5 MegaWattBlock leistet einen wertvollen Beitrag zur
emissionsfreien Energieerzeugung. Auf die Recyclingfähigkeit
der verwendeten Komponenten wurde besonderer Wert gelegt.
Solarkraftwerke in der Natur: BELECTRIC Solarkraftwerke integrieren
sich in unterschiedlichste Naturlandschaften und schaffen ungestörten
Raum für die Pflanzen- und Tierwelt. Durch teilbeschattete Bereiche gelangt
auch weiterhin genügend Sonnenlicht und Niederschlag bis zum Erdboden.
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1
The better electric. ®
www.belectric.com
0 0 0 MWp
3 9 1 MWp
1 7
ERSTES UNTERNEHMEN MIT
ÜBER 1GWp INSTALLIERTER
PV-LEISTUNG
WELTMARKTFÜHRER
SYSTEM INTEGRATION
IN 2011 UND 2010
BELECTRIC IST
IN 17 LÄNDERN
VERTRETEN
BELECTRIC Hauptsitz in
Deutschland
Weitere Standorte:
Australien, Chile, Frankreich,
Griechenland, Großbritannien,
Indien, Israel, Italien, Polen,
Rumänien, Schweiz, Spanien,
Tschechische Republik,
Türkei, USA,
Vereinigte Arabische Emirate
Rev. 2012_1023_DE
BELECTRIC Solarkraftwerke GmbH
Wadenbrunner Straße 10
97509 Kolitzheim, Deutschland
Telefon +49 9385 9804-0
Fax +49 9385 9804-590
info@belectric.com
www.belectric.com