Technologie

 

Die QREON Systemlösung beruht auf vier Technologien:

 

  1. QREON Windenergieanlage Q82
  2. QREON Photovoltaik-Kraftwerk
  3. QREON Energiespeichersystem
  4. Übergreifendes Energiemanagementsystem

 

Die QREON Systemlösung zur dezentralen Erzeugung von Solar- und Windenergie inkl. integriertem  Energiespeicher im Bereich von Megawattstunden.

 

 

  1. QREON Windenergieanlage Q82

 

Maschinenbau

 

Im maschinenbaulichen Teil greift das Design der QREON Q82 auf bewährte Komponenten zurück, welche bei den namhaften Herstellern von Windenergieanlagen erfolgreich zum Einsatz kommen.

Hinsichtlich Entwicklungshintergrund auf Basis der langjährigen Erfahrungswerte aus der Praxis, wurde bzgl. Anlagendesign d.h. Auslegung von Maschinenträger, Gussnabe, Getriebe, Lager, Azimut- und Pitchantriebe, Rohrturm sowie Fundamentauslegung auf eines der erfolgreichsten Designs für Windenergieanlagen zurück gegriffen, welches sich unter anderem auch bei den Herstellern General Electric, Nordex und Senvion (Repower) erfolgreich im Einsatz befindet.

Mit den folgenden Vorteilen:

Die Technologie basiert auf den Erfahrungswerten aus Serienfertigung von über 1.000 in Betrieb befindlichen Windenergieanlagen samt der eingesetzten Komponenten die oft einen Industriestandard definieren (u.a. von Svendborg, FAG, Bosch-Rexroth bzw. ZF etc.)

 

Elektrotechnik

 

Die zentralen Elemente der Elektrotechnik d.h. Vollumrichter, Generator sowie Regelungs- und Steuerungstechnik entsprechen dem modernsten Industriestandard, und wurden mit ausreichend Erfahrung zu einem innovativen Komplettsystem erweitert.

Vorteile:

Die Technologien basieren ausschließlich auf bereits hundertfach vorhandene Anwendungen und damit eine extrem hohe Praxiserfahrung im Feld unter teilweise schwierigsten Bedingungen der jeweiligen Windenergieanlagen.

Darüber hinaus erfüllen die Komponenten die elektrischen Eigenschaften und Anforderungen selbst für sehr entlegene Standorte bzw. entsprechen den anspruchsvollen Einspeisebedingungen von Energieversorgern auch unter schwierigen elektrischen Netzbedingungen bzw. sogar im Inselbetrieb.

Das QREON Vollumrichter-System (in ursprünglicher Form u.a. bei Vensys, Goldwind sowie Siemens im Einsatz), wurde mit einem der führenden R&D Systempartner auf die Integration des Energiespeichers sowie die Ergänzung des Systems mit den Photovoltaik-Anlagen technisch erweitert und optimiert.

Der Einsatz von weitestgehend Siemensbauteilen einer Siemens SPS mit weltweitem Service- (inkl. Ersatzteile) und Fachkräfte-Support (inkl. Schulungen und Expertenverfügbarkeit vor Ort) gewährleistet im Bereich der Steuer- und Regelungstechnik, des Condition Monitorings und SCADA, eine weltweite Integration des Systems.

 

Batteriespeicher

 

Die QREON Q82 wird standardmäßig mit einem vollintegriertem Energiespeicher ausgestattet. Die Größe variiert anwendungsbezogen frei wählbar zwischen 200 kWh bis 5 MWh. Die Technologie für den Energiespeicher samt Last- und Energiespeicher-Management-System, wird jeweils für die standortspezifischen Anforderungen ausgewählt und angepaßt, Technologien wie Lithium-Ionen-Batterspeicher oder Redox-Flow Energiespeicher kommen zum Einsatz.

Vorteile:

  • Stand-Alone-Fähigkeit des Systems (Stromnetz-„Inselbetrieb“)
  • Möglichkeit der Frequenzstabilisierung in schwachen Netzen
  • Verfügbarer Ausgleichsstrom
  • Ermöglicht Spannungsregelung und Oberschwingungskompensation
  • Schwarzstartfähigkeit d.h. Hochfahren des Versorgungsnetzes nach einem Blackout
  • Lieferung von Blindleistung
  • Netzfrequenzregelung
  • Lieferung von Sekundärregelleistung
  • Vermeidung von Eigenverbrauchabdeckung aus dem Netz
  • Anlagennachführung in die aktuelle Windrichtung auch bei Netzausfall

 

Turm

 

Die QREON Q82 wurde für den Einsatz auch an den entlegendsten Orten und zur Produktion von Anlagenteilen in den lokalen Märkten konzipiert, und kann zu diesem Zweck mit unterschiedlichen Bauformen und Nabenhöhen des Anlagenturms errichtet werden. Stahlrohr und Gittermastturm – und gegebenenfalls sogar ein Holzturm stehen zur Auswahl.

 

In enger Kooperation mit dem Systempartner Butzkies Stahlbau, wurde der spezielle, weitestgehend wartungsfreie Gittermastturm entwickelt, der sich bzgl. der verfügbaren Stahlbaukomponenten für Nabenhöhen bis weit über 100 Meter eignet. Daraus resultieren gemäß exponentieller Zunahme der mittleren Windgeschwindigkeit mit der Höhe über Erdboden bzw. dem Bewuchs oder Gebäuden, auch deutlich höhere Winderträge bei geingfügig höheren Investitionskosten und sonst unveränderter Technologie.

 

Der Systempartner Butzkies Stahlbau verfügt über 100 Jahre Stahlbauerfahrung, mit langjährig im Einsatz befindlichen Gittermasttürmen für Windenergieanlagen. Darüber hinaus besteht auch eine Kooperation mit der Fraunhofergesellschaft sowie ALCOA-Fastening-Systems im Bereich der wartungsfreien Verbindungsmittel “Bobtail-System”.

 

Vorteile:

Komplette Berechnung, Fertigungszeichnungen sowie auch Schal- und Bewehrungspläne für die Fundamente aus einer Hand, und zwar für beliebige Nabenhöhen zur Ertragsoptimierung am jeweiligen Standort.

 

 

 

Technische Daten Windenergieanlage QREON Q82

 

Auslegungsdaten

› Einschaltwindgeschwindigkeit (cut-in) 3,0 m/s

› Nennwindgeschwindigkeit 13,0 m/s

› Abschaltwindgeschwindigkeit (cut-out) 25,0 m/s

› Typenklasse bis zu IEC II A

› Windzone bis zu DIBt 3

 

1) Rotorblätter

› Rotordurchmesser 82,4 m

› Blattmaterial Hybridbauweise GFK (CFK)

› Nenndrehzahl 7 bis 17,9 Umdrehungen/min

 

2) Blattverstellung

› Prinzip Einzelblattverstellung per Elektromotor

› Leistungsregelung Blattwinkel- und Drehzahlregelung

› elektrische Pitchantriebe mit eigenem Energiespeicher

 

3) Getriebe

› Bauart Planeten – Stirnradgetriebe

› Nennleistung ca. 2.200 kW

 

4) Generator

› Nennleistung 2.300 kW

› Generatorbauart fremderregter Synchrongenerator

 

5) Azimutsystem

› Ausführung: aktiv

› Antriebsart: Elektromechanisch oder hydraulisch

 

6) Umrichter

› Bemessungsscheinleistung 2300kVA

› Blindleistungsbereich 0,88 übererregt – 0,88 untererregt

 

 

  1. QREON Photovoltaik-Kraftwerk

 

Das Solarkraftwerk stellt eine sehr gut prognostizierbare zusätzliche Energiequelle für das QREON Hybridkraftwerk dar. Die Systemkomponenten haben sich über viele Jahre schon unter härtesten Bedingungen bewährt, und werden von erfahrenen Systempartnern ausgelegt und in das Gesamtsystem integriert, bzgl. der Auslegung wie auch Realisierung. Dabei wird zunächst auf die Bedingungen am Standort (geografische Region, Verfügbarkeit von geeigneten Flächen, etc.) im Engineering eingegangen, und stets das optimierte Verhältnis zwischen Wind- und realisierbarer Photovoltaikleistung vorgegeben. Mit den Besonderheiten bzw. Qualitätsmerkmalen das Solarkraftwerk betreffend:

 

› Highest efficiency, active single / double axis, intelligent tracking system

› Enables the optimal utilization of all the irradiation energy

› Yield increases of approx. 30 % compared to standard applications

› Robust durable technology

› Monitoring and real tracking with maximum light detection technology

› Snow sensor for cleaning

› Storm sensors for horizontal security position

› Lowest service expenditure and maintenance free rotary drive

› Hot-dip galvanized steel / alloy substructure, 20 years warranty against corrosion

› Global references

› Complex Condition Monitoring and SCADA System

› Power Control Unit

› Photovoltaic modules glass-glass monocrystalline with 30 years linear power warranty (87 % of peak power)

› Made in Germany

 

  1. QREON Energiespeichersystem

 

Um die maximale Beständigkeit und Versorgungssicherheit mit Wind- und Solarstrom zu gewährleisten, werden in die QREON Hybridkraftwerke hochwertige Energiespeicher vollintegriert. Die Technologie wird individuell an die Anforderungen der Energieverbraucher und Rahmenbedingungen angepaßt, zumeist kommen heutzutage die hochwertigen Lithium-Energiespeicher unseres Systempartners zum Einsatz, mit den folgenden Eckdaten und Vorteilen:

 

› Energiespeicher auf Basis der modernsten Lithium-Ionen Technologien und Speicherzellen von den Technologieführern

› Batteriemanagementsystem für schl+sselfertige Systemlösungen Design und Assembling Made in Germany

› 200 kWh bis zu 5 MWh Speicherkapazität pro System bzw. Windenergieanlage, samt der höchsten Speicherdichte am Markt

› Modular aufgebaut, praktisch wartungsfrei

› extreme kurze Reakstionszeiten des Systems

› Zyklenfestigkeit bis über 8000 Entladevorgänge

› Echte Unterstützung zur Stabilsierung des regionalen Mittelspannungsnetzes

› Alternativ Inselbetrieb bzw. ununterbrochene (UPS) Spannungsversorgung

› Unterschiedliche Betriebsvarianten auf Basis eines intelligenten Energiemanagementsystems: Reduktion der Stromkosten im Gewerbe- bzw. Industriesektor, Eigenverbrauchsabdeckung, Notstomversorgung bei Stromausfall, Reduktion der Verbrauchsspitzen, Vermeidung von Frequenzschwankungen im Mittelspannungsbereich, Netzintegration aus erneuerbaren Quellen, etc.

› Integriert in den Sockelbereich des Turms oder in separate Container / Gebäude

› Alternative Speichertechnologien u.a. Redox-flow Energiespeicher

› geprüfte und bewährte Technologien, über 2 GWh installiert und längjährig in Betrieb

 

  1. QREON Übergreifendes Energiemanagementsystem

 

Das QREON Energiemanagementsystem gewährleistet die korrekten Lastflüsse zum geforderten Zeitpunkt, durch Berücksichtigung der prognostierzierten Kennzahlen zum Energieverbrauch und den Vorhersagen zu Windstätke sowie Sonneneinstrahlung. Damit wird Strom aus erneuerbaren Quellen an sich eine stabile Größe in der Versorgung einer Industrieanlage, Netzstützung oder sonstigen Anwendungen z.B. zur Stabilisierung schwacher Mittelspannungsnetze.

 

Das Energiemanagementsystem ist bei der Prognose der Witterungsdaten von regionalen Serviceanbietern abhängig. Generell gilt, die Software des Systems bzw. der Teilsysteme muss stets an die Rahmenbedingungen projektspezifisch angepaßt werden.

 

Das System koordiniert auf seiten der Energiequellen

› die robuste QREON Windturbine, anpassungsfähig mit unterschiedlichen Nabenhöhen gemäß Windverhältnissen und Transportbedingungen

› die hocheffizienten Photovoltaik-Kraftwerke

› zusätzliche Energiequellen, z.B. Dieselaggregate für Notsituationen wenn langfristig unzureichende Windverhältnisse bzw. keine Sonneneinstrahlung vorhanden sind und sich die Ladekapazität des vollintegrierten Energiespeichersystems mit einer Speicherkapazität zwischen 200 kWh und 5 MWh (je Wndenergieanlage) einer Entladung nähert

› konkret für netzgekoppelte oder Inselsysteme

 

inkl. aller Subsysteme

 

› auf Basis der hochwertigen mechanischen und elektronischen Komponenten und dem minimiertem Wartungsaufwand samt mehreren Gigawatt operationaller Erfahrungswerte

› einem modularem Design für eine dauerhafte Leistungsabgabe für beliebige Rahmenbedingungen und höchste Ansprüche an das System

 

inkl.

› international gültige Zertifizierungen für vereinfachte Genehmigungen

 

und

› die regionale QREON-Unterstützung für Service, Finanzierung, Errichtung und technische Betriebsführung samt Wartung

 

für Nachhaltigkeit und

› eine smarte Energieversorgung und höchstmögliche Unabhängigkeit von der öffentlichen Energieversorgung

 

Und wie gewohnt bei QREON auch bzgl. Dieses Energie-Managementsystems German Engineering

› Made in Germany