Schutz für erneuerbare Energien
Batterie-Energiespeicher gut absichern
Mit den Sicherungen der Serien ABAT und GBAT hat das im Bereich Electrical Power tätige Unternehmen Mersen neue Produkte für den Überstromschutz bei modernen Energiespeichern ins Portfolio genommen.
Energiespeichersysteme (EES) eröffnen den Versorgungsunternehmen die entscheidende Flexibilität, um erneuerbare Energie in das moderne intelligente Stromnetz einzubinden.Die Batterietechnologie wird stetig weiterentwickelt, und die EES-Integratoren schaffen Systeme mit immer höheren Kapazitäten. So erreichen elektrische Energiespeichersysteme häufig Kapazitäten von mehreren hundert MWh.
Der weltweite Markt für Energiespeicher hat sich trotz der Covid-Pandemie und der Versorgungsschwierigkeiten bei Lithium-Ionen-Batterien als sehr robust erwiesen.Laut dem letzten Bericht der Abteilung Clean Energy Technology von IHS Markit steht diesem Markt eine längere Wachstumsperiode bevor – mit jährlichen Installationen, die bis 2030 über 30 GW erreichen werden – 250 Prozent mehr als in 2021. Das zieht große Anforderungen an die Schutzsysteme nach sich, ganz zu schweigen von herausfordernden Lastprofilen mit permanent schwankenden Lade- und Entladezyklen.
»Im Zuge des Klimawandels werden wir immer mehr Speichersysteme benötigen, um die gesamte erzeugte erneuerbare Energie zu speichern. Darüber hinaus ist ein Standard für den Schutz dieser neuen elektrischen Systeme notwendig«, erklärt Mersen-Experte Dr. Philippe Roussel.
Sicherungen, die auf die Anforderungen von Energiespeichersysteme ausgelegt sind
Um diese elektrischen Energiespeichersysteme zu schützen, hat Mersen Electrical Power die Sicherungen der Produktserien ABAT und GBAT entwickelt. Diese Produkte ergänzen das Angebot des Unternehmens im Bereich Gleichspannungs-Überstromschutz für die verschiedenen Anforderungen der Kunden und die Anwendungen in Energiespeichersystemen. Alle Produkte entsprechen den zusätzlichen Anforderungen der neuen Norm IEC 60269-7 für Sicherungen zum Schutz von Batterien und Batteriesystemen.
Die Sicherung ABAT15A ist hauptsächlich für Integratoren vorgesehen, die Batteriegestelle liefern. Ein Batteriegestell ist eine Anordnung von in Serie geschalteten Batteriemodulen oder Batteriesträngen, die von einem Batteriemanagementsystem (BMS) gesteuert wird. Die Sicherung dient zum Schutz der Batterie und dem Schutz vor Kurzschlüssen innerhalb des BMS. Sie ist für Nennströme von 100 A bis 500 A ausgelegt.
Die Sicherungen ABAT15C und ABAT15D sind für Systemintegratoren und Hersteller von Power Conditioning Systemen (PCS) bestimmt. Über die Anzahl der parallelgeschalteten Batteriegestelle in einem System können die Systemintegratoren die Eingangs- und Ausgangsleistung an die Bedürfnisse ihrer Kunden anpassen. Die Gestelle lassen sich in Abschnitten installieren, die in Container eingebaut werden. Es können auch mehrere Gestelle direkt in einem Container installiert werden.
Der Hersteller des PCS liefert den Wechselrichter zum Anschluss des Batteriesystems an das Netz, in dem der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird. Verschiedene Systemintegratoren liefern Komplettanlagen aus Batteriesystemen und PCS oder einzelne Komponenten. Wenn mehrere Batteriesysteme installiert werden, ist die Ausgangsleistung höher als die eines einzelnen Gestells. Dafür werden Sicherungen für 500 A bis 1.600 A benötigt. Alle ABAT-Sicherungen sind mit Kurzschlussströmen bis 250 kA getestet worden.
Die Sicherungen der GBAT-Serie sind für den Einsatz in Batteriecontainern und Wechselrichtern entwickelt worden. Diese Sicherungen gewährleisten Schutz vor Kurzschlüssen sowie vor Überlast und decken kleinere Überströme und auch DC-Fehlerströme bis zu 150 kA ab – und das bei Zeitkonstanten (L/R) von 1 bis 3 Millisekunden.
Die GBAT-Sicherungen werden für zwei Nennspannungen geliefert: für Systemspannungen bis 1.000 VDC in den Größen NH1 und NH2 (bis 50 kA) und für 1.500 VDC in Größen bis NH3XL (bis 150 kA). Alle GBAT-Sicherungen sind wahlweise mit anschraubbaren Lamellen für die Direktmontage oder mit gewöhnlichen Lamellen erhältlich.
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