Hybride Energiesysteme / Hybrid energy system - Was ist ein hybrides System?/ What is a hybrid energy system?

Schema eines hybriden Energiesystems
Schema eines hybriden Energiesystems

Ein hybrides Energiesystem, auch Microgrid genannt,besteht im Allgemeinen aus:

  • mindestens einer Energiequelle,
  • einem Energiespeicher zum Puffern bei Lastschwankungen,
  • und einem oder mehreren Verbrauchern.

 

Ein bekanntes Beispiel ist der Toyota Prius. Dieser Lösungsansatz kann aber auch im normalen Häusern angewendet werden. Hier dienen dann Solarzellen, Windkraftanlagen, Wasserkraftanlagen oder auch Generatoren als Energiequellen, Batterien als Speicher und die Haushaltsgeräte als Verbraucher. 

 

Hybridisierte Energiesysteme basieren auf einem Grundsatz:

Verfügbare Energiequellen bei minimalem Energieeinsatz z.B. Dieselverbrauch im optimalen Arbeitspunkt zu betreiben und somit ein Maximum an elektrischer Energie zu erzeugen. Der Überschuss wird meist in Batterien gepuffert und bei Bedarf diesen wieder entnommen. Dieser Grundsatz gilt natürlich auch for Photovoltaikanlagen. Der Unterschied ist es muss kein Energieeinsatz in Form eines Brennstoffes zugeführt werden. Hier muss die Energie, die eintreffende Strahlung der Sonne optimal ausgebeutet werden.

Usually a hybrid system, also called microgrid,  consists of:

  • one energy source,
  • a energy storage to store energy and to buffer load fluctuations,
  • and one or more loads.

 

 

A famous example is the Toyota Prius. This solution statement is also implementable in common residences. The source of energy can be solar cells, wind turbines, hydroelectric power stations or generators. Batteries will be used to store energy and domestic appliance as the loads in the system. 

 

Hybrid energy system have still one common convention:

The source of energy have to be most efficent e.g. the fuek consumption of a generator should be low. Excess energy is mostly stored in batteries so that it is available if it is needed. This convention is also applycable for solar cells. The different is that no inset like fuel is needed. The incoming global radiation has to be converte with the best ration into electrical energy.


Hybride Systeme verbinden Energieerzeugungsanlagen wie:

zu einem Gesamtsystem. Dazu nutzen sie ein Managementsystem welches die verschiedenen Energieströme den Anforderungen der zu versorgenden Verbraucher bzw. der verwendeten Komponenten anpasst.

Different sources of energies have to be connected in a hybrid system:

To make this happen a management system is needed to direct the flows according to the needs that are defined from incoming energy, stored energy and appliance.


Beispiele / Examples

Ein Beispiel für ein Microgrid oder hybrides Energiesystem ist die estnische Insel Ruhnu. Die Insel gelegen im Rigaischen Meerbusen versorgt sich aus einer 150kW Photovolataikanlage, einer 60kW Windkraftanlage, einem Set aus zwei 160 kVA Dieselgeneratoren und einem Lithium-Ionen Batterien basiertem Energiespeichersystem (ESS) welches den Microgridcontroller beinhaltet und die stabile Versorgung sicherstellt.

An example ist the estonian island Ruhnu in the gulf of Riga. This island gets all energy from a solar sytem with 150 KW, a wind turbine of 60 kW and a set of gensets with 160kVA each. At least a Energy Storage System from LiIon batteries including a mircrogrid controller ensures the supply of energy of the hole island.


Microgrid at ruhnu
Subsysteme des Microgrids auf der estnischen Insel Ruhnu im Rigaischen Meerbusen. Das Microgrid besteht aus einer Windkraftanlage, einem Solarfeld, einem Set aus zwei Dieselgeneratoren und einem LiIonen basiertem ESS.

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