Wie lassen sich die Kosten eines Mittelspannungsnetzes in Solar-, Wind- und BESS-Projekten reduzieren?
In vielen Utility-Scale-Projekten für erneuerbare Energien wird das Mittelspannungsnetz (MS-Netz) noch immer nach einem bewährten Prinzip aufgebaut.
- Ringnetzkonfigurationen
- RMU-basierte Netzstrukturen
- Kabel, die durch jede Station geführt werden
Diese Lösungen haben sich in der Praxis bewährt und werden vielfach eingesetzt. Mit zunehmender Projektgröße führen sie jedoch häufig zu höheren Kosten, längeren Realisierungszeiten und einem größeren Installationsaufwand als tatsächlich erforderlich.
Werden Mittelspannungsnetze auf Basis der tatsächlichen Anforderungen geplant – oder einfach auf Basis etablierter Standards?
Wie konventionelle Mittelspannungsnetze die Projektkosten beeinflussen
Traditionelle Loop-in-/Loop-out-Konfigurationen und RMU-basierte Netzwerke bieten Kontrolle und Flexibilität. Gleichzeitig wird das Kabel dabei in der Regel durch jede Station geführt, wodurch die Anzahl der Kabelverbindungen, die Kabellängen und die erforderliche Infrastruktur zunehmen.
In kleineren Projekten ist dies gut beherrschbar. Im Utility-Scale-Bereich wirken sich diese Wiederholungen jedoch direkt auf Projektkosten, Installationszeit und den Koordinationsaufwand aus.
Nicht, weil das Konzept falsch ist.
Sondern weil es überall eingesetzt wird – auch dort, wo es möglicherweise keinen zusätzlichen Nutzen bietet.
Ein anderer Blick auf die Kabeltrassenführung im Mittelspannungsnetz
Eine Möglichkeit, die Kosten eines Mittelspannungsnetzes zu senken, besteht darin, zu vereinfachen, wo und wie Verbindungen hergestellt werden.
In vielen Mittelspannungsnetzen werden an jedem Punkt zwei Funktionen kombiniert:
- Anschluss von Betriebsmitteln
- Schalt- und Schutzfunktionen
In der Praxis müssen diese Funktionen nicht immer am selben Ort vorhanden sein.
Durch den Einsatz von LoviSil® Abzweigmuffen als temporäre oder permanente Alternative zu Schaltanlagen können Anschlüsse direkt auf dem Hauptfeeder hergestellt werden, ohne dass das Kabel durch jede Station geführt werden muss. Schalt- und Schutzfunktionen bleiben dort erhalten, wo sie aus funktionaler Sicht erforderlich sind, während die gesamte Kabelstruktur vereinfacht wird.
Das Ergebnis ist eine direkte Kabeltrassenführung mit weniger Komponenten und geringerer Infrastruktur über den gesamten Standort hinweg.
Die tatsächlichen Auswirkungen hängen von der Projektstruktur und davon ab, wie die Schutzfunktionen innerhalb des Netzes organisiert sind.
Was bedeutet das für die Projektrealisierung?
Änderungen im Design eines Mittelspannungsnetzes wirken sich direkt auf die Projektumsetzung aus.
Eine vereinfachte Netzstruktur kann Einfluss haben auf:
- Die insgesamt installierte Kabellänge
- Die Anzahl der Kabelverbindungen und Schnittstellen
- Tiefbauarbeiten und zivile Infrastruktur
- Installationszeit und Koordinationsaufwand
Diese Faktoren stehen in direktem Zusammenhang mit den Investitionskosten (CAPEX) und der Projektplanung. Dadurch wird das Design des Mittelspannungsnetzes nicht nur zu einer technischen, sondern auch zu einer projektstrategischen Entscheidung.
Warum die Projektgröße den Unterschied macht
Je größer ein Projekt wird, desto deutlicher werden die Auswirkungen.
In Solar-, Wind- und BESS-Projekten werden Netzstrukturen häufig über große Entfernungen oder mehrere Projektphasen hinweg wiederholt.
Kleine Planungsentscheidungen werden immer wieder angewendet. Genau dadurch beeinflussen sie die gesamten Projektkosten und die Umsetzung des Projekts.
Einfachheit und Kontrolle neu betrachtet
Die Vereinfachung einer Netzarchitektur bedeutet nicht, auf Kontrolle zu verzichten.
Schalt- und Schutzfunktionen bleiben essenziell, müssen jedoch nicht an jedem Anschlusspunkt vorhanden sein. Durch die Trennung des Anlagenanschlusses von Schalt- und Schutzfunktionen lässt sich die Komplexität reduzieren, ohne die Funktionalität des Netzes zu beeinträchtigen.
Wie dies in der Praxis aussieht, hängt von der gewählten Systemarchitektur, der Schutzphilosophie und der jeweiligen Anwendung ab.
Mehr erfahren?
Dieser Blog erläutert die grundlegenden Prinzipien der Optimierung von Mittelspannungsnetzen. Er beschreibt jedoch nicht im Detail, wie diese Entscheidungen in der Praxis umgesetzt werden.
Der vollständige Engineering Guide (Englisch) bietet weiterführende Einblicke in:
- Verschiedene Netzarchitekturen und ihren Vergleich
- Bereiche, in denen Vereinfachungen technisch möglich sind – und wo nicht
- Anwendungen in Solar-, Wind- und BESS-Projekten
- Engineering-Aspekte wie Schutzkonzepte und Kabeldimensionierung
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