99,9 Prozent Energieverfügbarkeit dank Microgrid

Wie stellt man die Stromversorgung sicher, wenn es keine Netzkapazitäten mehr gibt? Vor dieser Herausforderung stand der britische Energiedienstleister BasePower. Die Lösung ist ein Microgrid.     

Die globalen Lieferketten standen in den vergangenen Jahren vor großen Herausforderungen. Der Brexit, die COVID-19-Pandemie und die zeitweilige Sperrung des Suezkanals haben die Ein- und Ausfuhr lebenswichtiger Produkte beeinträchtigt und die Unzulänglichkeiten der nationalen Reserven deutlich gemacht.  

„Dies hat zu einer sichtbaren Veränderung in der britischen Landschaft geführt", sagt Robin Hardy, Mitbegründer und Projektleiter von BasePower Ltd, einem wachsenden Entwickler von Energiedienstleistungen, der sich auf die Bereitstellung nachhaltiger, kostengünstiger und hocheffizienter Lösungen konzentriert, die die Energiewende in Großbritannien ermöglichen.  
„Die Nachfrage nach Lagerraum ist sprunghaft angestiegen, was dazu geführt hat, dass im ganzen Land Lagerhäuser gebaut werden", erklärt Robin. „Der Wettlauf ist in vollem Gange, es geht darum, möglichst schnell neue Standorte zu erschließen.“  

Kapazität, Kosten und Nachhaltigkeit

In den letzten sechs Jahren hat BasePower mit dem Industrie- und Logistikentwickler Tritax Symmetry zusammengearbeitet, um seine strategisch günstig gelegenen Logistikparks im Vereinigten Königreich mit zuverlässiger und grüner Energie zu versorgen. Diese befinden sich oft in Gebieten, in denen die Netzkapazität begrenzt ist und in einigen Fällen für neue Entwicklungen gar nicht zur Verfügung steht.  

„Bei der Erschließung dieser Gebiete und der Suche nach neuen Standorten stellen wir fest, dass das Netz wirklich begrenzt ist. In einigen Gebieten gibt es keine zusätzlichen Netzkapazitäten für die Erschließung. Als langfristige Eigentümer eines Standorts müssen wir auf die Bedürfnisse unserer Kunden eingehen. Um die Standorte zukunftssicher zu machen und grüne, stabile Energie zu liefern, haben wir mit BasePower das Modell der Energiedienstleistungen entwickelt", erklärt Tom Leeming, Entwicklungsleiter von Tritax Symmetry.  

Der nördlich von London gelegene Symmetry Park Biggleswade mit schnellem Anschluss an das nationale Autobahnnetz ist ein wichtiges Projekt für Tritax Symmetry und seine Kunden. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien erfüllt der Standort die Verpflichtung von Tritax Symmetry, während der Bauphase keine Kohlenstoffemissionen zu verursachen, und hilft gleichzeitig Tritax Symmetry und seinen Kunden, ihre langfristigen Nachhaltigkeitsziele für den laufenden Betrieb zu erreichen. Hierfür sind bis zu zwei Megawatt an zuverlässiger Energie zu 99,9 Prozent der Zeit erforderlich.

„Diese Art von Projekt stellt uns vor ein Trilemma: Kapazität, Kosten und Nachhaltigkeit", fährt Robin fort. „Können wir genug Strom erzeugen, um den normalen Betrieb zu ermöglichen? Können wir das richtige Maß an Ausfallsicherheit bieten, so dass wir im Falle des Ausfalls einer Anlage ein Backup haben? Und wie können wir all diese Dinge gewährleisten und gleichzeitig ein Energiezentrum konfigurieren, das mit den vorhandenen Anlagen die effizienteste und nachhaltigste Energiequelle bereitstellen kann?"  

Um dies zu erreichen, benötigte BasePower einen Partner für integrierte Lösungen, der das Unternehmen bei der Entwicklung und Bereitstellung erheblicher Mengen an belastbarer Energie unterstützt und gleichzeitig die Dekarbonisierung der Prozesse im Laufe der Zeit ermöglicht.  

Eine zuverlässige Microgrid-Lösung  

BasePower leitete die Detailarbeit, die Beschaffung, den Bau und die Inbetriebnahme des Projekts und wählte den Rolls-Royce Geschäftsbereich Power Systems mit seiner Marke mtu, um eine vollständig integrierte Microgrid-Lösung zu liefern. Rolls-Royce Power Systems war in der Lage, neben dem Fachwissen für eine zuverlässige, autonome und integrierte Energielösung auch drei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) der Serie 4000 von Rolls-Royce, zwei Batteriespeicher der Serie EnergyPack QL und zwei Notstromgeneratoren der Serie 2000 von Rolls-Royce direkt zu liefern.  

Jede einzelne Anlage, aus der das Microgrid besteht, wird von einem zentralen intelligenten Microgrid -Steuerungssystem gesteuert. Das über ein Glasfaserkommunikationsnetz verbundene Steuerungssystem ist in der Lage, den Lastbedarf zu ermitteln, die effizienteste Energieverteilung zu berechnen und genügend Anlagen einzusetzen, während gleichzeitig genügend Energie in Reserve gehalten wird, um auch bei einem Ausfall des Versorgungsnetzes oder der Anlagen Strom zu liefern.    

Das Microgrid ist auch mit den auf den Dächern der Gebäude installierten Fotovoltaikanlagen verbunden und dient als zusätzliche nachhaltige Stromerzeugungsanlage. Das Microgird wurde mit Blick auf die künftige Dekarbonisierung konzipiert und wird mit zunehmender Zahl der erneuerbaren Quellen vor Ort immer größere Mengen an Solarenergie unterstützen.  
Darüber hinaus können die drei am Standort Biggleswade installierten KWK-Anlagen mit nur geringfügigen Modifikationen mit Wasserstoff betrieben werden, was die Fähigkeit des Standorts verbessert, erneuerbaren und kohlenstoffarmen Strom zu nutzen, sobald dieser verfügbar ist.    

„Wir erwarten, dass das gesamte Netz im Laufe der Zeit auf nachhaltige Energie umgestellt wird. Wir wollten ein flexibles System, das in der Lage ist, mit dem Rest des britischen Stromnetzes zu dekarbonisieren, und das war Teil einer Schlüsselstrategie bei der Beschaffung der Lösung von Rolls-Royce Power Systems. Die meisten Kunden von Tritax Symmetry haben sich selbst dazu verpflichtet, die Netto-Null-Stromerzeugung zu erreichen, so dass es sehr hilfreich ist, ihnen einen Fahrplan mit den Schritten zu geben, die wir unternehmen werden, um sie dorthin zu bringen", erklärt Robin.  

Support rund um die Uhr

Neben der Entwicklung und Lieferung des Microgrids selbst hat BasePower Rolls-Royce auch mit der Bereitstellung eines fünfjährigen mtu ValueCare-Vertrags beauftragt. Das bedeutet, dass der Standort rund um die Uhr Zugang zu einem Team von Ingenieuren hat, das bei Problemen mit dem System in nur 30 Minuten vor Ort sein kann.  

Rob Pitt, Director of Operations bei Rolls-Royce Solutions UK, der britischen Tochtergesellschaft von Rolls-Royce Power Systems, erklärt: „Bei Rolls-Royce ist es unsere Priorität, eine Verfügbarkeit von 99,9 % zu erreichen. In der Praxis bedeutet dies, dass wir nur neun Stunden im Jahr nicht in der Lage sind, den Strombedarf des Projekts bis zur vertraglich vereinbarten Höchstleistung von 2 Megawatt zu decken.

„Insgesamt ist das Microgrid so konzipiert, dass es völlig autonom und mit einer hohen Ausfallsicherheit arbeitet. Das bedeutet, dass im unwahrscheinlichen Fall eines Komponentenausfalls immer ein Backup vorhanden ist, um den Strombedarf der Bewohner zu decken. Darüber hinaus stehen unsere Techniker und das gesamte Rolls-Royce Unternehmen bereit, um bei Bedarf Unterstützung zu leisten.  

Das proaktive webbasierte Echtzeit-Überwachungssystem von Rolls-Royce alarmiert automatisch die Techniker, die auf Abruf bereitstehen, und ermöglicht es ihnen, Systemprobleme aus der Ferne zu diagnostizieren und sogar zu beheben. Im Falle eines Vor-Ort-Besuchs ist ein Crash-Kit mit Ersatzkomponenten vor Ort verfügbar und wird in den Servicefahrzeugen der Techniker mitgeführt, um eine rasche Lösung zu ermöglichen.  

Langfristig angelegt

Sowohl für Rolls-Royce als auch für BasePower war Symmetry Park Biggleswade ein Leuchtturmprojekt für das Design und die Entwicklung eines voll integrierten Microgrids mit neuen Herausforderungen, die es zu bewältigen galt.  

„Die Möglichkeit, vom Netz auf etwas Autarkes umzuschalten, war für uns ziemlich neu", erklärt Robin. „Aber gemeinsam mit Rolls-Royce konnten wir diese Lösung im Laufe des Projekts entwickeln und mehrfach testen, um sicherzustellen, dass sie betriebsbereit ist. Rolls-Royce ist ein viel größeres Unternehmen, so dass wir oft auf unterschiedliche Art und Weise arbeiten, aber die Möglichkeit, mehrere Experten hinzuzuziehen, war wirklich hilfreich, und ich glaube nicht, dass wir ohne dieses breite Wissen und die Erfahrung mit einer Vielzahl von Technologien in der Lage gewesen wären, das zu erreichen, was wir erreicht haben."