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11 | 2017

Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien Bedarfsgerechtes Laden großer E-Mobil-Flotten mit erneuerbaren Energien Mit Lastmanagement die Mobilitätswende gestalten E-MOBILITÄT | Die Mobilitätswende kennt viele Herausforderungen – etwa das Laden größerer Fahrzeugflotten ohne massiven Ausbau der bestehenden Netzanschlüsse. Dabei müssen individuelle Mobilitätsanforderungen mit der Volatilität der erneuerbaren Energien in Einklang gebracht werden. Die Lösung – ein Energiemanagement-System mit Anbindung an ein Open-Charge- Point-Protocol (OCPP)-Backend – hat GP Joule mit Unterstützung von North-Tec und Phoenix Contact erfolgreich umgesetzt. Firmeneigener Ladepark: Wenn 18 Elektrofahrzeuge gleichzeitig mit regenerativen Energien geladen werden, ist ein maßgeschneidertes Energie - management-System erforderlich. Wer sich auf den Weg macht nach Reußenköge, dem Hauptsitz der GP Joule GmbH im Norden Schleswig- Holsteins, fährt durch eine Landschaft, die durch die Nutzung regenerativer Energien geprägt ist. Wind, Sonne und Biogas liefern hier viel grüne Energie ins Stromnetz. Individuelle E-Mobilitätskonzepte Auf die innovative Nutzung regenerativer Energien hat sich GP Joule spezialisiert. Das im Jahre 2009 gegründete Unternehmen ist universeller und innovativer Partner für Unternehmen, Kommunen sowie Investoren in allen Bereichen der erneuerbaren Energien. Unter dem Motto „Trust Your Energy“ und angetrieben von der Überzeugung, dass eine 100-prozentige Erneuerbare-Energie-Versorgung machbar ist, entwickelt und realisiert GP Joule Energie- und Betriebskonzepte für die zukunftsträchtige Nutzung von Sonne, Wind, Biomasse und Energiespeichern. Das mittlerweile auf über 200 Mitarbeiter angewachsene Unternehmen errichtet, vermarktet und betreibt weltweit Energieparks mit hoher Skalierung und Nennleistungen von mehreren hundert Megawatt. „Zu unserem Angebotsspektrum gehören auch individuelle E-Mobilitäts- und Energiekonzepte für Gewerbetreibende, Unternehmen und Kommunen“, erläutert Dr. Fabian Sösemann (Bild 1), Bereichsleiter Energieversorgung und Recht bei GP Joule in Reußenköge. „Die durch die Elektromobilität eingeleitete Mobilitätswende sehen wir als Treiber im System.“ Das Unternehmen betreibt einen firmeneigenen Fuhrpark mit 28 reinrassigen Elektrofahrzeugen – gut zwei Drittel davon werden am Firmenstandort in Reußenköge geladen. Dafür stehen fast 1,5 MW (peak) Solarenergie sowie eine Biogasanlage zur Verfügung, die auf der Lastseite den Bürokomplex, einen Elektrolyseur, eine Korntrocknung und die Ladestationen versorgen. „Die große Herausforderung liegt in der Versorgung der Lasten bei maximaler Ausnutzung des Potenzials an erneuerbaren Energien“, so Sösemann, „und dabei das konventionelle Netz so wenig wie möglich zu beanspruchen.“ Die dabei zur Verfügung stehende Energie wird je nach Priorisierung auf die Biogasanlage, den Elektrolyseur, die Korntrocknung und die Ladestationen aufgeteilt. Die Ladestationen bieten dabei das größte Lastverschiebungspotenzial, sie sollen perspektivisch auch Energie ins Netz zurückspeisen. Zentrales Ladekonzept im Fokus Eine tief verwurzelte Haltung zur Umwelt und ein verantwortungsvoller Umgang mir Ressourcen spielen in der Firmenphilosophie von GP Joule eine wichtige Rolle. Daher sollte auch das Ladekonzept für den firmeneigenen E-Parkplatz mit einem geringen Einsatz an Ressourcen entstehen. Das Ergebnis ist ein Master/Slave-System mit einer Konzentration der Ladetechnik in einem zentralen Schaltschrank im Gebäudeinneren sowie abgesetzten dezentralen Ladepunkten am Parkplatz (siehe Kasten). Bei dieser Aufteilung liegen die Vorteile klar auf der Hand: Die Ladepunkte können technologisch einfach gestaltet werden, und sie besitzen mit der Infrastruktur-Ladekupplung Typ 2 und dem RFID-Kartenlesegerät zur Autorisierung nur wenige aktive Komponenten. Die Ladetechnik befindet sich im zentralen Schaltschrank. Von dort steuert sie alle wichtigen Anwendungen und Prozesse: Die für den Ladevorgang erforderliche Kommunikation nach IEC 61851 Lade- 50 BWK Bd. 69 (2017) Nr. 11

Erneuerbare Energien Bild 1 Dr. Fabian Sösemann (links), Bereichsleiter Energieversorgung und Recht bei der GP Joule GmbH in Reußenköge, und Dipl.-Ing. (FH) Ralf Breckling, Geschäftsführer North-Tec Maschinenbau GmbH, haben eng mit Phoenix Contact zusammengearbeitet. Bild 2 Die Komponenten im zentralen Schaltschrank kommen von Phoenix Contact: Energiemessgeräte EEM 350 und RCM-Module (obere Reihe) sowie die Ladesteuerungen vom Typ EVCC Advanced (untere Reihe). modus 3 wird für die Ladepunkte mit Ladesteuerungen der Serie EVCC Advanced von Phoenix Contact umgesetzt. Die über einen seriellen Bus direkt an die Ladesteuerungen angeschlossenen geeichten Energiemessgeräte liefern die für das Lastmanagement essenziellen Informationen über die aktuellen Leistungswerte. Zur Vernetzung der Ladesteuerungen und der RFID-Kartenleser dient ein Netzwerk auf Ethernet-Basis, das die Daten zur Weiterverarbeitung an die zentrale Steuerung schickt. Als Steuerung fungiert hier eine Axioline 1050 von Phoenix Contact – sie bildet das Herzstück des Gesamtsystems. Programmiert wird die zentrale Steuerung mit der Entwicklungsumgebung PC Worx nach IEC 61131. Dabei erfüllt die Steuerung zwei Funktionen: zum einen die zentrale Anbindung an das GP-Jouleeigene Abrechnungssystem über das Kommunikationsprotokoll OCPP 1.5, das inzwischen als Kommunikationsstandard für Ladepunkte etabliert ist. Und zum anderen die Ausführung des intelligenten Regelalgorithmus für das Energiemanagement.

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