Ein kommerzielles Energiespeichersystem für eine netzunabhängige Fabrik muss mehr leisten als nur Strom zu speichern. Es muss die tägliche Produktion unterstützen. Darüber hinaus muss es wichtige Anlagen schützen, die Solarstromerzeugung ausgleichen und den Betrieb der Anlage aufrechterhalten, wenn die Netzstromversorgung nicht verfügbar oder unzuverlässig ist. Für Fabriken in abgelegenen Gebieten, landwirtschaftliche Verarbeitungszonen, Bergwerke und große Industriegebäude sollte die Systemauslegung mit dem Lastprofil beginnen. Die Batteriegröße sollte nicht im Vordergrund stehen.

Sunways 500-kW-/2-MWh-Solar-Plus-Speicher-Projekt für eine Kaffeeverarbeitungsfabrik in Bagua, Peru, verdeutlicht dies. Die Anlage arbeitet komplett netzunabhängig. Tagsüber lädt der Solarstrom das Batteriesystem, und die gespeicherte Energie deckt den Bedarf der Fabrik, wenn die Solarstromproduktion sinkt. Für Käufer, die ein ähnliches Energiespeichersystem für Fabriken planen, bietet dieses Projekt eine praktische Referenz für die Dimensionierung, die Komponentenauswahl und die Systemplanung. Es zeigt außerdem, wie Sunway netzunabhängige Industrieprojekte als komplette Energiesysteme betrachtet und nicht als separate Systeme aus Solarmodulen, Batterien und Wechselrichtern.

Warum netzunabhängige Fabriken Solaranlagen mit Speichersystemen benötigen

Eine Fabrik ohne stabilen Netzanschluss kann sich nicht allein auf Solaranlagen verlassen. Die Solarstromerzeugung schwankt mit Sonneneinstrahlung, Bewölkung, Produktionszeiten und Jahreszeit. Ein Solar-Speicher-System hilft, diese variable Leistung in nutzbaren Strom für den täglichen Betrieb umzuwandeln.

Für eine netzunabhängige Kaffeeverarbeitungsanlage muss das System Anlagen wie Motoren, Pumpen, Förderbänder, Beleuchtung, Steuerungssysteme, Bürogeräte und Sicherheitseinrichtungen versorgen. Diese Verbraucher laufen möglicherweise nicht gleichzeitig, benötigen aber dennoch eine stabile Stromversorgung. Ein gut konzipiertes Batteriespeichersystem speichert überschüssigen PV-Strom und gibt ihn bedarfsgerecht ab.

Für Käufer ist die Hauptfrage nicht: „Wie groß ist die Batterie?“ Die bessere Frage lautet: „Welche Verbraucher müssen online bleiben und wie lange?“

Beginnen Sie mit dem werkseitigen Lastprofil.

Jeder Industriestandort hat sein eigenes Leistungsspektrum. Eine Kaffeeverarbeitungsfabrik, ein Kühlhaus, eine Textilwerkstatt und ein Lagerhaus benötigen möglicherweise alle industrielle Batteriespeicher, aber ihre Lastkurven können sehr unterschiedlich sein.

Identifizieren Sie kritische und nicht-kritische Lasten

Im ersten Schritt werden kritische Lasten von allgemeinen Lasten getrennt. Zu den kritischen Lasten zählen beispielsweise Produktionsleitsysteme, ausgewählte Verarbeitungsmaschinen, Kühlanlagen, Pumpen, Sicherheitssysteme, Kommunikationsgeräte und Notbeleuchtung. Nicht-kritische Lasten können häufig während Schwachlastzeiten verlagert oder reduziert werden.

Diese Trennung gewährleistet ein praktikables System. Würde jedes Gerät als essenziell betrachtet, wären unter Umständen überdimensionierte Batterien und Wechselrichter mit höherer Leistung erforderlich. Ist die Liste der kritischen Verbraucher hingegen klar definiert, kann das System eine stabile Stromversorgung bei besserer Kostenkontrolle gewährleisten.

kW und kWh angleichen

Die kW-Zahl bestimmt, wie viel Leistung das System gleichzeitig liefern kann. Die kWh-Zahl bestimmt, wie lange es diese Last decken kann. Eine Fabrik mit Motoren oder Produktionsanlagen benötigt möglicherweise eine hohe Wechselrichterleistung, selbst wenn die erforderliche Notstromversorgung nur mäßig ist. Ein Standort mit Abendbetrieb benötigt unter Umständen eine höhere Batteriekapazität, selbst wenn die Spitzenlast nicht sehr hoch ist.

Eine einfache Formel für die Frühphase lautet:

Erforderliche Batteriekapazität = kritische Lastleistung × Überbrückungsstunden ÷ nutzbarer Batterieprozentsatz

Diese Formel ist nur ein Ausgangspunkt. Reale Projekte müssen auch die Batteriereserve, die Solarladezeit, den Wirkungsgrad des Wechselrichters, die Umgebungstemperatur, den Anlaufstrom der Geräte und das zukünftige Produktionswachstum berücksichtigen.

Wie das netzunabhängige Projekt konfiguriert wurde

Das Projekt in Peru wurde als netzunabhängiges Solar-Plus-Speicher-System für die industrielle Produktion realisiert. Es kombiniert Photovoltaik-Erzeugung, Lithium-Batteriespeicher, Leistungswandlung, MPPT-Regler, Überwachung und einen containerisierten Schutz. Für Sunway geht es bei solchen Projekten nicht nur um die Lieferung der Ausrüstung. Das System muss individuell auf das Lastprofil des Kunden, die Standortbedingungen, die Solarenergie, den Betriebsplan und die langfristigen Wartungsanforderungen abgestimmt werden.

Solar PV Seite

Das Projekt umfasst eine Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 612 kW. Sie ist für eine jährliche Stromerzeugung von über 800 MWh ausgelegt. Die Module sind in Strings mit jeweils 12 Modulen angeordnet. Die Photovoltaikanlage nutzt 12 Kombinationsboxen. Jede Box verfügt über 8 Eingänge und 1 Ausgang mit 1000 V.

 Die Module sind auf Betonfundamenten mit einem Neigungswinkel von 5 Grad montiert. Dieses bodenmontierte System eignet sich besonders für Fabrikgelände. Dort ist ausreichend Platz vorhanden. Zudem ist der Zugang für Wartungsarbeiten einfacher. Darüber hinaus bestehen weniger Einschränkungen hinsichtlich der Dachkonstruktion.

Bei netzunabhängigen Projekten ist die Anordnung der PV-Anlage nicht nur ein Installationsdetail. Sie beeinflusst direkt, wie schnell die Batterien wieder aufgeladen werden können und wie viel Energie die Fabrik während der täglichen Produktion nutzen kann.

Speicher- und Leistungsumwandlungsseite

Die Energiespeicherung erfolgt über zehn Lithium-Batteriecluster. Jeder Cluster hat eine Spannung von 768 V und eine Kapazität von 280 Ah, was einer Gesamtspeicherkapazität von 2150 kWh entspricht. Das Batteriesystem ist in einem 40 Fuß langen Außencontainer mit Brandschutz, Überwachungssystem und Klimaanlage integriert. Ein zentraler Batterieverteilerschrank verbindet alle Batteriecluster.

Die Leistungswandlung erfolgt über einen bidirektionalen 500-kW-Wechselrichter mit Trenntransformator. Das System umfasst außerdem zwölf MPPT-DC/DC-Module. Jeweils vier Module verbinden acht Stränge von Solarmodulen, während jeweils acht Module sieben Stränge verbinden.

Diese Struktur ermöglicht es, dass Solarstromerzeugung, Batterieladung und Lastversorgung als ein koordiniertes netzunabhängiges Stromversorgungssystem funktionieren.

Dies verdeutlicht auch einen der Hauptvorteile einer integrierten Sunway-Speicherlösung: PV-Anlage, Batteriespeicher, Wechselrichter, Schutzsystem und Überwachungssystem sind optimal aufeinander abgestimmt. Für netzunabhängige Fabriken reduziert diese Integration inkompatible Komponenten, vereinfacht die Projektkoordination und erleichtert dem Baustellenteam den späteren Betrieb.

Wo ein 500-kW-1075-kWh-Energiespeichersystem Platz findet

Nicht jede Fabrik benötigt in der ersten Phase ein komplettes 2-MWh-System. Manche Projekte beginnen mit einem kleineren Batterieblock und erweitern diesen später mit steigender Produktion. Für diesen mittleren Bedarf an C&I-Batterien ist die Sunway 500kW 1075kWh ESS ist eine relevante Systemoption.

Das System bietet eine Nennspeicherkapazität von 1075 kWh und eine Nennleistung von 500 kW im Wechselstrombetrieb. Es nutzt Lithium-Eisenphosphat-Batterien, eine modulare PCS-Architektur, ein Energiemanagementsystem (EMS), ein Batteriemanagementsystem (BMS), eine Stromverteilung, ein Wärmemanagement, einen Brandschutz und einen integrierten Außenschrank. Die Systemnennspannung beträgt 768 V, der Spannungsbereich 672 V bis 864 V. Es verfügt über 10 MPPT-Pfade, einen maximalen PV-Strom von 160 A und ein Gehäuse mit Schutzart IP54.

Sein Wert liegt nicht allein in der Kapazität. Das integrierte Gehäuse vereint Batteriespeicher, PCS, Energiemanagement, Temperaturregelung und Sicherheitsfunktionen in einem System. Die Lithium-Eisenphosphat-Batterietechnologie gewährleistet stabile Ladezyklen für den gewerblichen und industriellen Einsatz. EMS- und BMS-Steuerung unterstützen die Überwachung des Lade- und Entladeverhaltens, des Batteriestatus, von Alarmen und des Systemschutzes. Brandschutz und Wärmemanagement sind ebenfalls wichtig für industrielle Außenanlagen, wo das System unter wechselnden Umgebungsbedingungen über lange Zeiträume betrieben werden kann.

Dieses System eignet sich für mittelgroße Fabriken, landwirtschaftliche Verarbeitungsbetriebe, große Lagerhallen, Industrieparks und Gewerbegebiete, die Solarstrom für den Eigenverbrauch, netzunabhängige Stromversorgung oder Lastspitzenmanagement benötigen. Für größere Anlagen können nach einer Lastanalyse mehrere Einheiten oder größere Containersysteme in Betracht gezogen werden.

Designfaktoren, die Käufer prüfen sollten

Ein 500-kW-Energiespeichersystem ist kein Standardprodukt, das einfach an das Stromnetz angeschlossen werden kann. Es muss auf die elektrische Auslegung, den Betriebsablauf und die Installationsumgebung des Werks abgestimmt sein.

Solare Ressource und PV-Kapazität

Die Photovoltaikanlage sollte so dimensioniert sein, dass sie dem täglichen Energieverbrauch und dem Ladebedarf der Batterie entspricht. Ist die PV-Leistung zu gering, lädt sich die Batterie nach starker Entladung möglicherweise nicht schnell genug wieder auf. Ist die PV-Leistung hingegen hoch, die Batteriekapazität aber gering, kann überschüssiger Solarstrom ungenutzt bleiben.

Bei netzunabhängigen Fabriken sollten auch die jahreszeitlichen Schwankungen der Sonneneinstrahlung berücksichtigt werden. Ein System, das in trockenen Monaten gut funktioniert, benötigt möglicherweise zusätzliche Reserven in bewölkten oder regnerischen Perioden.

Batteriereserve und Betriebsstrategie

Inselsysteme sollten über eine geplante Batteriereserve verfügen. Häufiges vollständiges Entladen der Batterie kann die Systemstabilität beeinträchtigen und die Lebensdauer verkürzen. Eine gute Strategie legt fest, wann die Batterie geladen und entladen wird, welche Verbraucher Priorität haben und wann nicht kritische Verbraucher verzögert werden sollten.

Die Steuerung von EMS und BMS ist hier wichtig. Sie hilft bei der Verwaltung des Batteriestatus, des Lade- und Entladeverhaltens, von Alarmen und des Systemschutzes.

Standortbedingungen und Wartungszugang

Industrielle Anlagen im Freien benötigen Platz für Container oder Schränke, Kabelführung, Erdung, Belüftung, Brandschutz und Wartungszugang. Abgelegene Produktionsstätten sollten zudem Ersatzteile, Überwachungsmöglichkeiten, Bedienerschulungen und lokale Wartungskapazitäten berücksichtigen.

Sunway Es ist kompatibel mit Solarmodulen, Wechselrichtern, Energiespeicherbatterien, netzgekoppelten und netzunabhängigen Systemen, Hybridsystemen, Montagesystemen und Photovoltaik-Speicherlösungen. Dieses Sortiment trägt zu einer reibungsloseren Integration von Photovoltaik, Speicher, Wechselrichter und Projektplanung bei.

Bei industriellen Projekten im Ausland spielen Lieferung und Kundendienst eine entscheidende Rolle. Käufer benötigen mehr als nur die Lieferung der Anlagen. Sie brauchen Unterstützung bei der Systemkonfiguration, technische Dokumentation, Anleitungen zur Inbetriebnahme, Einrichtung des Überwachungssystems und einen zuverlässigen Kundendienst. Sunways Erfahrung mit netzunabhängigen und hybriden Solar-Plus-Speicher-Projekten hilft Käufern, die Unsicherheit zu reduzieren, die häufig zwischen Planung, Lieferung, Installation und langfristigem Betrieb auftritt.

Häufige Fehler bei netzunabhängigen Lagerprojekten für Fabriken

Der erste Fehler besteht darin, die Wahl ausschließlich anhand der Batteriekapazität zu treffen. Ein 1075-kWh-System und ein 2-MWh-System können unter verschiedenen Bedingungen gleichermaßen geeignet sein. Die richtige Wahl hängt von der Lastgröße, der benötigten Überbrückungszeit, der Solarstromerzeugung und dem Produktionsplan ab.

Der zweite Fehler besteht darin, den Anlaufstrom der Geräte zu ignorieren. Motoren, Pumpen, Kompressoren und Prozessmaschinen können kurzzeitige Stromspitzen erzeugen. Dies muss bei der Auslegung des Wechselrichters und des PCS berücksichtigt werden.

Der dritte Fehler besteht darin, netzunabhängige und netzgekoppelte Systeme gleich zu behandeln. Ein netzgekoppelter Standort kann das Stromnetz als Puffer nutzen. Eine netzunabhängige Fabrik benötigt hingegen ausreichend Solarstrom, Batteriespeicher und einen zuverlässigen Wechselrichter, um autark arbeiten zu können.

Der vierte Fehler besteht darin, die langfristige Expansion zu vernachlässigen. Fabriken können neue Produktionslinien, Kühlanlagen, Beleuchtung oder Verpackungsmaschinen anschaffen. Eine gute Planung sollte daher Raum für zukünftige Kapazitätsplanung lassen.

Abschließende Checkliste vor der Anforderung eines Systemdesigns

Bevor Sie einen Entwurf anfordern, bereiten Sie bitte folgende Informationen vor: Standort der Fabrik, Hauptbranche, täglicher Stromverbrauch, Spitzenlast, Geräteliste, Liste der kritischen Lasten, erforderliche Betriebszeiten, verfügbare Fläche für Solaranlagen, örtliche Sonneneinstrahlung, Netzanschlussstatus, Spannungs- und Phasenanforderungen, Installationsraum und Erweiterungsplan.

Bei Projekten wie dieser netzunabhängigen Kaffeeverarbeitungsfabrik in Peru sollte das System als komplettes Solar-Plus-Speicher-System geplant werden, nicht als separate Solarmodule und Batterien. PV-Leistung, Batteriekapazität, Wechselrichterleistung, MPPT-Design, Schutzvorrichtungen, Überwachung und Kundendienst müssen optimal aufeinander abgestimmt sein.

Sunway bietet Solarenergiespeicherlösungen Für gewerbliche, industrielle, netzunabhängige und hybride Energieprojekte. Für Fabriken, landwirtschaftliche Verarbeitungsbetriebe, Lagerhallen und große Gewerbegebäude sind reale Lastdaten der sinnvollste Ausgangspunkt. Senden Sie uns Ihre Projektdetails. Wir können Ihnen bei der Auswahl eines geeigneten ESS der 500-kW-Klasse oder einer größeren Solar-Plus-Speicher-Konfiguration für Ihren Standort behilflich sein.

Eine vollständige Überprüfung kann auch die Batteriekapazität, die PV-Anpassung, den Systemschutz, die Installationsplanung, die Unterstützung bei der Inbetriebnahme und den Betriebssupport umfassen, sodass das fertige System nach der Lieferung einfacher zu implementieren und zu warten ist.

Häufig gestellte Fragen

F: Ist ein 500-kW-Energiespeichersystem für eine netzunabhängige Fabrik ausreichend?

A: Das hängt von der Spitzenlast des Werks, den kritischen Anlagen, den Betriebszeiten und der benötigten Batterielaufzeit ab. Ein 500-kW-System kann viele mittelgroße Industrieprojekte unterstützen, die endgültige Konfiguration sollte jedoch auf realen Lastdaten und den Bedingungen der Solarstromerzeugung basieren.

F: Worin besteht der Unterschied zwischen einem 1075-kWh-Energiespeichersystem und einem 2-MWh-Solar-Plus-Speicher-System?

A: Ein 1075-kWh-Energiespeichersystem bietet eine geringere Nennspeicherkapazität und eignet sich für mittlere Gewerbe- und Industrieprojekte oder eine schrittweise Implementierung. Ein 2-MWh-System kann längere Laufzeiten oder größere netzunabhängige Lasten unterstützen. Die optimale Lösung hängt vom Produktionsbedarf, den benötigten Backup-Stunden und der PV-Ladekapazität ab.

F: Warum benötigen netzunabhängige Fabriken Batterien anstelle von Solarmodulen allein?

A: Solarmodule erzeugen nur dann Strom, wenn Sonnenlicht vorhanden ist. Batterien speichern die tagsüber erzeugte Solarenergie und geben sie wieder ab, wenn der Strombedarf die PV-Leistung übersteigt, bei Bewölkung oder nach Sonnenuntergang. Für netzunabhängige Fabriken sorgt die Speicherung für eine stabilere Stromversorgung, da die schwankende Solarstromerzeugung so ausgeglichen wird.