Lastmanagement durch Beeinflussung der Spannung
Im ersten gezielten Schritt einer mehrjährigen PV-Offensive wird die Stadtwerke Schwaz GmbH bis zum Jahr 2022 mehr als 450 kWp an Photovoltaikanlagen in Betrieb nehmen. Rund die Hälfte der ca. 2500 m² umfassenden PV-Flächen wird am Firmenstandort der Stadtwerke Schwaz errichtet. Damit diese Anlagen in Betrieb genommen werden können, ist es notwendig, für eine ausreichende Spannungsstabilität im Netz zu sorgen. Bislang waren einfache Ortsnetztransformatoren zuständig, um die Mittelspannung auf eine brauchbare Größe (400/230V) zu transformieren. Auf eine geregelte Spannungshaltung konnte verzichtet werden, da die Energieflussrichtung eindeutig und lediglich von der Last abhängig war.

Aufgrund der Dezentralisierung der Erzeugungsanlagen wird die Anzahl der Kraftwerke, die sich in den Niederspannungsnetzen befinden, immer größer. Somit kann es je nach Einspeise-/Lastverhältnis zu einer Änderung der Energieflussrichtung kommen. Dazu ist es notwendig, dass am Einspeisepunkt die Spannung angehoben wird. Der Grad der Anhebung richtet sich nach der Größe der eingespeisten Energie. Somit wird die Spannung nicht nur von Lasten gedrückt, sondern auch von Erzeugungsanlagen erhöht. Das normative Spannungsband (lt. EN 50160) bleibt jedoch unverändert und erstreckt sich dabei, ausgehend von der Nennspannung 400/230 V, von -10 % bis +10 %.

In einigen Fällen wird es notwendig werden, das Spannungsband gezielt zu beeinflussen, um eine ausreichende Qualität für die Netzteilnehmer sicherstellen zu können. Eine Möglichkeit wäre eine Netzverstärkung in dem betroffenen Netzgebiet. Dies wäre jedoch mit einem unverhältnismäßig großen Aufwand verbunden, was den wirtschaftlichen Ausbau an erneuerbaren Energiequellen schwer Installierte PVFlächen bis 2022 möglich macht. Als Alternative soll für das im Vorfeld beschriebenen Projekt ein regelbarer Ortsnetztransformator (RONT) installiert werden, der die Ausgangsspannung (400/230 V) auf einem nahezu konstanten Niveau hält. Mittels eines Stufenschalters, der auf der Oberspannungswicklung des Transformators sitzt, kann die Spannung auf der Unterspannungsseite beeinflusst werden.

Dadurch entsteht für jene Netzteile, die am RONT angeschlossen sind ein höher nutzbares Spannungsband. Somit kann potentiell auch eine größere Menge an dezentralen Energiequellen aber auch Lasten installiert werden.

Spitzenabdeckung durch Stromspeicherung in Akkumulatoren

Nach der Umsetzung der ersten Phase der PV-Offensive sind weitere Anlagen geplant. Unter anderem sollen auch weitere Flächen am Firmenstandort für Photovoltaikanlagen genutzt werden. Zugleich soll auch der Fuhrpark mit weiteren Elektrofahrzeugen vergrößert werden. Was bedeutet, dass noch 5 zusätzliche Ladesäulen installiert werden müssen. Damit diese Projekte umgesetzt werden können, sind weitere Maßnahmen nötig, um das Stromnetz zu stärken.

Für die zweite Ausbaustufe soll eine weitere Möglichkeit getestet werden, wie mit der stark fluktuierenden eingespeisten Energiemenge und der Lastmenge der E-Ladestationen umgegangen werden kann. Dafür wurde eine „Worst Case“ Situation simuliert, die eine maximale PV-Einspeiseleistung bei Normverbrauch annimmt. Ziel ist es, die Überschussenergie, die untertags nicht ins Netz gespeist werden kann in Akkumulatoren zwischen zu speichern. Diese Speicher können über Nacht wieder geleert werden, damit sie für den nächsten Tag, je nach Wetterprognose, wieder die nötige Energie aufnehmen können. Bei dieser Maßnahme wird die im Augenblick der Einspeisung nicht verwertbare Energie in Batteriespeichersysteme zwischengelagert.

Mit dem Einsatz von Batteriespeichersystemen können neben dem Hauptziel der Netzstützung auch eine Reihe von Side-Effects erzielt werden:

• Demand Side Management
• Regelleistung
• Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)
• Bereitstellung von Blindleistung
• Schwarzstartfähigkeit
• Stromverkaufsoptimierung
• Power Quality Verbesserung
• Eigenverbrauchsoptimierung

Die Herausforderung

Zur weiteren Reduktion der Treibhausgasemissionen ist es unumgänglich, dass zukünftig zum Heizen vermehrt erneuerbare (CO₂-neutrale) Energie zur Verfügung steht. Fossil befeuerte Heizungen mit Gas und Heizöl müssen dazu erneuert und durch CO₂-neutrale Energiesysteme ersetzt werden.

Unser Ziel

Unsere Kunden sollen künftig die Möglichkeit haben, von uns kostengünstig und unkompliziert mit CO₂-neutraler Wärme beliefert zu werden. Abhängig von den kundenspezifischen Anforderungen soll die Versorgung mittels zentraler Systeme (z.B. Fernwärme) sowie – wo das nicht sinnvoll möglich ist - dezentraler Systeme (z.B. Einzelanlagen im Contracting) ermöglicht werden.

Unsere Strategie

Wir werden bisher ungenutzte CO₂-neutrale Energiequellen, wie zum Beispiel die Wärme des Abwassers in unserer Kläranlage, für die Nutzung neu erschließen. Anhand intelligenter Verschaltung verschiedener Energiequellen schaffen wir ein flexibles und effizientes Wärmeversorgungssystem. Dieses Konzept ermöglicht es uns, unsere Region zuverlässig und nachhaltig mit Wärme zu versorgen. Bei der Erweiterung unserer Erzeugungskapazitäten kommen nur moderne, CO₂-neutrale und hocheffiziente Technologien zum Einsatz. Dieser Vorsatz dient einem umwelt- und ressourcenschonenden Handeln.

Seit knapp 15 Jahren werden von den Stadtwerken Schwaz eigene PV-Anlagen und Anlagen für Dritte errichtet. Erfahrene Techniker bieten neben fundierter Planung auch Kosten und Wirtschaftlichkeitsberechnungen für den privaten und den gewerblichen Bereich an. Das Team des Geschäftsbereiches Elektrotechnik übernahm die Montage und Inbetriebnahme der Anlagen, die als Überschuss- oder Volleinspeiser konzipiert sind.

Im Jahre 2022 wurde wegen der wachsenden Nachfrage der neue Geschäftsbereich „Smart Engineering“ eingerichtet, dessen Fokus auf smarten Technologien für zuhause wie PV-Anlagen und eLadestationen liegt.

Schwerpunkte dabei sind:

• der großflächige Ausbau von PV-Anlagen am Firmenstandort Stadtwerke Schwaz
• die Planung und Errichtung von privaten PV-Anlagen unter dem Slogan „sonnen.energie für mein Zuhause“
• das Beteiligungskonzept schwaz.energiebeteiligung, das im Sommer 2023 startete. Mit der PV-Anlage auf dem neu überdachten Mehrzweckplatz in Schwaz-Ost wird auch all jenen Bürgerinnen und Bürgern, die kein eigenes Dach für eine PV-Anlage besitzen, der Anteil an einer PV-Großanlage ermöglicht.

Stromkunde können Modulleistungen bis zu max. 2,5 kWp kaufen und beziehen somit 20 Jahre lang ihren eigenen Sonnenstrom. Pro Anteil von 0,5 kWp wird jährlich eine Energielieferung von 500 kWh auf der Stromrechnung gutgeschrieben.

Weitere PV-Projekte mit Beteiligungsmöglichkeiten werden folgen.

Für die optimale Planung all dieser Anlagen erfolgt die Projektierung mittels Drohnenflug, wodurch eine auf Zentimeter genaue Messung der Dachfläche gewährleistet ist und schlussendlich der optimierte Ertrag der PV-Anlage zuverlässig prognostiziert werden kann.