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位于維爾茨堡的Heiligkreuz幼兒園十分專注于未來發(fā)展。因為這里是明日主人翁們學習和玩耍的地方。

一個對能源格局越來越重要的電力供應解決方案也由此應運而生：依靠自身進行發(fā)電。

為此，屋頂?shù)墓夥到y(tǒng)承擔了這一任務。由于儲能設備可存儲多余電力并根據(jù)需要進行放電，這一系統(tǒng)運行起來十分經(jīng)濟。

出于需要，Heiligkreuz幼兒園在2017年進行了一次翻新改造。然而，由于擴建，最大72千瓦的電力連接已遠遠不能滿足需求，所以還必須對電力供應系統(tǒng)進行重新設計。包括廚房、電梯以及分布式熱水供應系統(tǒng)在內(nèi)的現(xiàn)代化設備明顯需要更多電能。

能耗的間歇性加倍要求具有比當前電力輸出更高的功率。直觀選擇便是對網(wǎng)絡連接容量進行擴展。為此，網(wǎng)絡運營商必須從公共網(wǎng)絡建立新的分支點并鋪設更多的地下電纜。當然，還需額外配備一個變電站。

這一現(xiàn)象首先出現(xiàn)于具有光伏系統(tǒng)的個體家庭和小型企業(yè)，在德國已進入新的發(fā)展階段。即當報酬較高時，這些主體向電網(wǎng)饋電。

然而，隨著補貼的下降，可再生能源生產(chǎn)的電力價格也大幅下跌。與此同時，依靠自身發(fā)電比從電網(wǎng)購電也變得更加劃算。

如此一來，幼兒園便成了產(chǎn)消者：是生產(chǎn)者同時又是消費者，且完全獨立于能源供應商。自2017年年底，光伏陣列就開始在新幼兒園屋頂上運行。由于峰值負荷功率高于60千瓦的最大連接輸出，系統(tǒng)自身并不足以滿足峰值負荷的需求。

為此，來自維爾茨堡的TEAM ELECTRIO BECK為太陽能陣列額外安裝了一個由其與BMW共同開發(fā)的固定式電力存儲系統(tǒng)。

電力存儲系統(tǒng)由一個BECK電源、控制單元以及六塊全新BMW i3鋰離子電池組成。每個電池的標稱存儲容量為33千瓦·時，總凈容量相當于175千瓦·時。借助該緩沖器，可根據(jù)需要對屋頂產(chǎn)生的電力進行使用。

“除了優(yōu)化自身消耗外，在峰值負荷期間使電池放電并在谷值負荷期間對電池充電也可避免網(wǎng)絡供電的增加，”來自BECK AUTOMATION的Ralf Klin-genberg解釋說。“這背后的算法可以連續(xù)計算最佳電池輸出，并防止不必要的電池放電。”

PLC用于協(xié)調(diào)太陽能陣列、存儲設備、網(wǎng)絡及耗電設備之間的能量流

BECK AUTOMATION使用萬可組件在電池、網(wǎng)絡、光伏陣列和耗電設備之間進行復雜的信息交換。

其中，WAGO-I/O-SYSTEM 750系列的PFC200遠動控制器便充當了控制和通信單元。板載RS-485接口則通過開源Modbus RTU協(xié)議與安裝在電網(wǎng)點的能量表進行通信。

此外，借助記錄的能量測量數(shù)據(jù)還可對能量生產(chǎn)與存儲進行有效控制。

控制器通過滿足最高安全標準的加密虛擬專用網(wǎng)絡(VPN)連接至Internet。

此外，萬可PLC還可將實時數(shù)據(jù)——以自產(chǎn)電能為例，包括電池充電狀態(tài)和消耗數(shù)據(jù)——傳輸至BECK服務器，并將歷史記錄發(fā)送到BECK數(shù)據(jù)庫進行評估。由此可進一步優(yōu)化太陽能電池組之間的相互作用。