Project van de week | Solarpark Pfaffenklinge heeft grootste SigenStack DC-gekoppelde batterij

In Weissach im Tal, nabij Stuttgart, ontwikkelde investeringsmaatschappij Deutsche Gesellschaft für Sachwertanlagen (DGS) een zonnepark van 11,6 megawattpiek met 20 megawattuur aan batterijopslag. Turnkey-integrator Arausol bouwde de installatie tussen maart en juli, energieopslagspecialist Sigenergy leverde de opslagtechniek.

Steile hellingen
‘Onze filosofie is keep it simple and easy: minder onderdelen, en onderdelen die je overal hetzelfde gebruikt’, vertelt Bjorn Lamprecht, managing director bij Arausol. Volgens hem worden Duitse locaties voor zonneparken geleidelijk lastiger: ‘De gemakkelijke locaties raken op. We krijgen te maken met steile hellingen, rotsachtige ondergrond, zandgrond en op stortplaatsen een beperkte funderingsdiepte. Daar moeten we onze systemen op aanpassen.’

Solarpark Pfaffenklinge, dat zich uitstrekt over een heuvelachtig landschap, is een mooi voorbeeld van die nieuwe werkelijkheid.

Onder de zonnepanelen
Het energieopslagsysteem van Sigenergy op Solarpark Pfaffenklinge bestaat uit 1.660 Sigenergy-batterijmodules, elk met een capaciteit van 12 kilowattuur. Die staan verspreid over het perceel. Elke stack is via een gelijkstroomverbinding (DC) direct gekoppeld aan een hybride omvormer, die zowel de zonnepanelen als de batterij aanstuurt.

Dat scheelt losse pv-omvormers, dataloggers en middenspanningsbekabeling ten opzichte van een klassieke, apart opgestelde batterijcontainer met wisselstroomkoppeling, en levert volgens Sigenergy 3,7 procent meer omzettingsrendement op.

Grond gebruiken
De SigenStacks zijn onder de zonnepanelen geplaatst, vertelt Niels van Wel, marketingmanager West-Europa bij Sigenergy. Dat heeft belangrijke voordelen ten opzichte van een groot centraal energieopslagsysteem: ‘We nemen geen extra ruimte in. Zet je de opslag ergens anders neer, dan moet je grond gebruiken of ruimte inleveren die anders naar zonnepanelen had kunnen gaan. Daarnaast staan de batterijen niet in het zicht, wat esthetische meerwaarde geeft.’

Afgetopt
Ook onderhoud is volgens Van Wel eenvoudiger. ‘Bij AC-koppeling moet je de pv-omvormer én de losse batterij-converter apart controleren, hier niet. Bovendien maakt onze batterij een hogere DC-AC-verhouding mogelijk: doordat overtollige zonnestroom in de batterij verdwijnt in plaats van te worden afgetopt door de omvormer. Hierdoor kunnen ontwikkelaars meer zonnepanelen plaatsen per megawatt omvormervermogen.’ In Weissach im Tal is die verhouding circa 1,45 oftewel 11,6 megawattpiek zonnepanelen op 8 megawatt aan omvormervermogen.

Henning Wicht, eveneens managing director bij Arausol, bevestigt dat beeld vanuit de projectkant: ‘We halen meer efficiëntie en meer vermogen uit het systeem, en daarmee overall meer omzet. Bovendien komen de hybride omvormers, transformatoren en batterijsysteem uit één hand; die van Sigenergy.’

Weinig zwaar materieel
De stacks van Sigenergy werden in 20 dagen geplaatst. Die snelle bouw is mede te danken aan de onderconstructie van Arausol. Het bedrijf maakte gebruik van een klinknagelbevestiging, waarmee zowel de onderconstructie van de zonnepanelen als de prefab-funderingen voor de SigenStack-batterij-units in de grond worden vastgezet. Een betonnen fundering is niet nodig, en de batterijmodules van circa 100 kilogram werden met de hand gestapeld door het installatieteam, met weinig zwaar materieel. De inbedrijfstelling van het systeem nam slechts 2 uur in beslag, mede dankzij een ingebouwde celbalancering die losse balanceerapparatuur bij opstarten overbodig maakt.

Per module
Wie het over batterijen heeft, heeft het al snel over veiligheid. Gaat er iets mis, dan kan het goed mis gaan. Sigenergy ondervangt dat risico op zijn eigen wijze. ‘Andere systemen bewaken veiligheid op het niveau van het hele batterijkabinet’, aldus Van Wel. ‘Wij doen dat per module van 12 kilowattuur: brandonderdrukking, temperatuursensoren, drukventielen... Elke batterijmodule heeft bovendien een eigen rooksensor en isolatielagen die voorkomen dat een probleem kan overslaan naar de volgende. Het systeem biedt bovendien een arc-fault circuit interrupter (afci) tot 600 meter kabellengte, wat ruimte geeft voor langere pv-strings in het ontwerp.’

Alleen groene stroom
Ook in Duitsland daalt de day-ahead-elektriciteitsprijs regelmatig tot nul of daaronder. Voor dit project geldt bovendien een lokale regel dat de batterij uitsluitend mag laden met groene stroom: met opwek uit het eigen park, niet met stroom van het net. Het systeem draait in wat Sigenergy ‘remote EMS’-modus noemt. Een externe aggregator bepaalt het gedrag: laden bij een lage prijs, ontladen zodra die hoog genoeg is.

Positief gevoel
Solarpark Pfaffenklinge ging deze zomer officieel online. Hoe kijkt Wicht terug op de realisatie? Niet alles ging in één keer goed, geeft hij toe, en noemt een paar lessen. ‘We hebben te stugge kabels ingekocht – dat doen we de volgende keer anders. Er was ook wat meer verpakkingsmateriaal dan nodig, en het monteren van de opstelpunten kost nog relatief veel handwerk. We kijken naar hoe dat efficiënter kan. Tijdens de werkzaamheden ontstonden enkele vragen over de installatie, waarop het Sigenergy R&D-team snel en adequaat te hulp schoot. Bij ons leeft een zeer positief gevoel over de samenwerking. We hebben met veel batterijleveranciers gesproken. Sigenergy werd aangeraden, en na een half jaar samenwerken zijn we heel blij met dat partnerschap.’