In jedem elektrischen Energieversorgungssystem müssen sich Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie stets die Waage halten. Abweichungen zwischen Erzeugung und Entnahme müssen durch den Einsatz von Regelenergie ausgeglichen werden.

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  • ELWA power-to-heat Systeme erfüllen grundsätzlich die technischen Voraussetzungen sowohl für den Minutenreservemarkt als auch für den Sekundärregelleistungsmarkt.
  • ELWA power-to-heat Systeme sind stufenlos regelbar und für häufiges Abregeln ausgelegt, so dass die Einschaltdauer kein einschränkendes Kriterium ist.
  • Ein eventuell vorhandenes BHKW und ein ELWA power-to-heat Systeme können auch “im Tandem” betrieben werden, wodurch die anzubietende Regelenergiekapazität sowie die Wärmeerzeugung steigen.
  • ELWA power-to-heat Systeme können auch abseits des Regelenergiemarktes eingesetzt werden um überschüssigen Strom kurzfristig sinnvoll zu nutzen. Anwendungsbeispiel: Abregelung einer Windkraftanlage durch den Netzbetreiber im Einspeisemanagement.

Im Segment der negativen Regelenergie finden ELWA power-to-heat Anlagen bevorzugt in Fernwärmenetzen Anwendung, da hier ständig hohe Wärmemengen umgesetzt werden können.

Vorteile von power-to-heat

  • Zusätzliche Wertschöpfung durch Einnahmen aus dem Regelenergiemarkt
  • Geringeres Investitionsvolumen durch Arbeitsbereichoptimierung
  • Verringerung der Wartungskosten
  • Einfaches Repowering für höhere Effizienz und Flexibilität
  • Leichtere Erfüllung der Emissionsvorgaben
  • Energetische Verwertung abzuregelnder und sonst verlorener Strommengen in Wärme

Systembeschreibung

Aufbau ELWA Power-to-Heat Anlage

Wärmenetz: Umsetzen von ansonsten abgeregelten Stromüberschüssen aus Erneuerbaren Energien, Nutzen von Preissignalen aus dem Strommarkt.

BHKW Blockheizkraftwerk: Arbeitspunktoptimierung zur Emissionsverringerung; Teillastvermeidung und Vorwärmung zur Vergrößerung der Wartungsintervalle und Erleichterung der Erfüllung der Emissionsvorgaben der TA Luft; Unterstützung bei Vorgaben des Regelenergiemarktes und des Einspeisemanagements.

Fernwärme: Nacherhitzung entlegener Fernwärmeäste an kalten Tagen, geringer Zusatzinvest, keine Wartung.

Große Wärmepumpen: Spitzenlast- und Notheizung, Auslegungsoptimierung für höchste Jahresarbeitszahlen.

Legionellen: thermische Desinfektion des Trinkwassers

Prozesswärmebereitung mit Erneuerbaren Energien: bis 200°C, auch als hochgenaue Nacherhitzung temperaturinstabiler biogener Wärmeerzeuger, z.B. Hackschnitzel.

Biogasanlagen: Umbau von Grundlast- auf Spitzenlastanlagen: stufenlose Feinsteuerung Prozesswärme.

Holztrocknung: PV-/Kleinwasserkraft-Stromüberschuss in thermischen Pufferspeicher

Absorbtionskälteanlagen / Quartierspeicher / geothermischer Speicher / Eisspeicher: Aufladung mit sommerlichem sonst abzuregelndem Stromüberschuss aus Photovoltaik

Stromnetzdienliche Fahrweise: Netzstabilisierung, Oberwellen- und Überspannungsreduzierung, optional Leistungsreduktion beim Einschalten andererer Geräte (Peak Shave) zur Vermeidung von Leitungserweiterung, Baukostenzuschuss, Netzüberlastung und Stromausfall, optional Reduzierung Schieflast, optional Schweben am Netz.

Netzersatzanlagen: variable Gegenlast zur Frequenzhaltung, Unterstützung Schwarzstartfähigkeit, Komponentenvorwärmung

Das ELWA power-to-heat System wurde mit der Zielvorgabe maximaler Betriebssicherheit, Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit entwickelt. Das System besteht aus mindestens einer bis unbeschränkt vielen Leistungsstationen von <100kW bis zu 1,68 MW Einzelleistung. Das System ist somit modular, skalierbar und redundant auslegbar. Es bietet gegenüber einem einzelnen großen System mehrere entscheidende Vorteile: Der Ausfall von Heizleistung in einem Subsystem wird sofort von den anderen Systemen kompensiert. Bei ausreichender Reserveleistung kann das defekte System elektrisch und hydraulisch für Wartungsarbeiten ausgekoppelt werden. Alle Bauteile sind mit normalen Werkzeugen auswechselbar. Der benötigte Bauraum ist nicht größer als bei einem Einzelsystem.

Die Stationen werden parallel geschaltet und mit Bypassleitungen verrohrt. Kundenseitig sind nur die Rohanschlüsse und die Leistungskabel anzuschließen. Die ELWA power-to-heat Steuerung mit dem bedienungsfreundlichen 8,5” Display ist in einem eigenen Schaltschrank ausgebaut und kann beliebig viele power-to-heat Subsystem steuern. Das System ist somit jederzeit beliebig erweiterbar.

ELWA kommt aus dem Bereich der Hochverfügbarkeit – diese Erwartung bringen wir kompromisslos ein.

Die Anlage ist jederzeit erweiterbar

Weder räumlich noch kostenseitig nachteilig gegenüber einem anfälligen Monosystem

Perfekte Wartungsfreundlichkeit: Teilsysteme können ausgekoppelt werden, alle Teile sind auswechselbar (sogar einzelne Heizelemente)

System nach schneller Reparatur sofort wieder am Netz / verfügbar

Kein Ausfall der gesamten Leistung

Hot-Standby möglich: Reserveeinheit springt sofort ein, wenn Teilsystem Fehler meldet

8,5‘‘ Farbdisplay im Steuerschrank (weitere Displays ankoppelbar)

Störmeldesystem mit Meldungshistorie

veränderungssicherer Datenlogger / Linienschreiber

GSM Meldesystem optional

Feldbusanschaltung an übergeordnete Steuerung (Profi bus/Modbus TCP/Modbus RTU)

stufenlose Leitungsregelung

echte Leistungsregelung mit unterlegter Temperaturregelung für das Wärmenetz

Temperaturüberwachung

ELWA Steuerung Leitschrank

Sicherheitstechnische Ausstattungnach DIN EN 12828

Wassermangelsicherung

Drucküberwachung

Temperaturabschaltung STB(110°C) / TW (100°C)

Strömungsüberwachung

Leistungsdaten

Type

P2H144

P2H216

P2H288

P2H360

P2H432

P2H576

P2H792

P2H1008

P2H1680

KW

144

216

288

360

432

576

792

1008

1680

Auslegungsdruck

10 bar

höhere Drücke möglich

Auslegungstemperatur

110°C

höhere Temperaturen möglich

Betriebsspannung

400 Vac

400/690 Vac, andere Spannungen auf Anfrage möglich