DE102007056618A1 - Solar collector plant, has transfer device for transferring direct current produced by sunbeams into alternating current, and alternator and internal combustion engine connected to common shaft of direct current electric motor - Google Patents

Solar collector plant, has transfer device for transferring direct current produced by sunbeams into alternating current, and alternator and internal combustion engine connected to common shaft of direct current electric motor

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DE102007056618A1
DE102007056618A1 DE200710056618 DE102007056618A DE102007056618A1 DE 102007056618 A1 DE102007056618 A1 DE 102007056618A1 DE 200710056618 DE200710056618 DE 200710056618 DE 102007056618 A DE102007056618 A DE 102007056618A DE 102007056618 A1 DE102007056618 A1 DE 102007056618A1
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internal combustion
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    • Y02E10/56Power conversion electric or electronic aspects
    • Y02E10/58Maximum power point tracking [MPPT] systems

Abstract

The plant (1) has transfer device for transferring direct current (DC) produced by sunbeams in collector modules e.g. photo voltaic modules (3), into an alternating current (AC) to a power divider system. An alternator (13) and an internal combustion engine (14) are connected to a common shaft (21) of a DC electric motor (11) of the device. The DC motor, the alternator and a combustion engine works on the common shaft that is continuous. Parts of the shaft are connected together by a clutch (25). An independent claim is also included for a method for operating a solar collector plant.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sonnenkollektoranlage mit einer Vielzahl von Kollektormodulen, insbesondere Photovoltaikmodulen und mit einer Vorrichtung, um den von den Sonnenstrahlen in den Kollektormodulen erzeugten Gleichstrom in einen in ein Stromversorgernetz einspeisbaren Wechselstrom zu überführen. The invention relates to a solar collector installation with a plurality of collector modules, especially photovoltaic modules, and with a device to convert the direct current generated by the solar radiation into the collector modules in a einspeisbaren in an electric utility grid AC current.
  • Derartige Anlagen sind sattsam bekannt, wobei der von den Photovoltaikmodulen gelieferte Gleichstrom mittels eines Wechselrichters in einen Wechselstrom umgewandelt wird. Such systems are sufficiently known, wherein the direct current supplied by the photovoltaic modules is converted into an alternating current by an inverter. Zur Zeit werden für Großanlagen Wechselrichter angeboten, die für eine Leistung von bis zu 300000 KW ausgelegt sind. Currently inverters are available for large systems that are designed for a capacity of up to 300,000 KW. Für größere Anlagen müssen mehrere Wechselrichter bereitgestellt werden. For larger installations, several inverters must be provided.
  • Der Wechselrichter, der eine hohe Effizienz bei der Energieumsetzung hat, ist jedoch aufgrund seiner großen Kapazitäten relativ träge, um die von den Modulen erzeugte Leistung an den maximalen Leistungspunkt zu bringen. However, the inverter has a high efficiency of energy conversion is relatively slow due to its large capacity, in order to bring the power generated by the modules at the maximum power point. In der erläuternden In the explanatory 1 1 ist eine typische Strom/Spannungskurve eines Photovoltaikmoduls dargestellt. is shown a photovoltaic module a typical current / voltage curve. Diese Kurve weist einen maximalen Leistungspunkt (MPP) auf, bei dem die schraffiert dargestellte integrierte Fläche eine maximale Größe entsprechend einer maximalen zur Verfügung gestellten Leistung aufweist. This curve has a maximum power point (MPP), in which the hatched integrated area has a maximum size corresponding to a maximum provided performance. Die Regelung des Wechselrichters erfolgt durch eine iterative Annäherung an diesen Leitungspunkt MPP, indem entlang des Doppelpfeils P vor- und zurückgeregelt wird, bis man auf den MPP gelangt. carried out the control of the inverter by an iterative approach to this routing point MPP, by forward along the double arrow P and is regulated back until you reach the MPP. Je nach Sonneneinstrahlung ändert sich dieser MPP fortlaufend und die Regelung muss permanent einen neuen MPP suchen und einstellen. Depending on the sunlight, this MPP changes continuously and the regulation must constantly seek a new MPP and adjust. Dabei steht das träge Regelverhalten des Wechselrichters einem zügigen Nachlaufverhalten zum aktuellen MPP im Wege. Here, the sluggish control behavior of the inverter is a rapid follow-up performance to the current MPP in the way. Derzeit müssen zwischen 2 und 3 Minuten angesetzt werden, bis ein Wechselrichter an eine momentan vorliegende Sonnenenergieeinstrahlung angepasst ist. Currently must be applied 2 to 3 minutes until an inverter adapted to a present actual solar radiation. Durch diese Trägheit wird ein Teil der vorhandenen Energie nicht ausgenutzt. By this inertia part of the available energy is not utilized.
  • Zur Lösung dieses Problems ist es von der Anmelderin bereits vorgeschlagen worden, den klassischen Wechselrichter durch eine Vorrichtung mit einem Gleichstromelektromotor zu ersetzen, an dessen Welle ein Wechselstromgenerator antreibbar ist. To solve this problem it has already been proposed by the applicant to replace the conventional inverters by a device with a DC electric motor, on the shaft of an alternator is driven. Hier liegt die Anpassungszeit an den MPP bei wenigen Sekunden und es wird im Ergebnis trotz des schlechteren Wirkungsgrades der mechanischen Komponenten ein positiver Energiesaldo erzielt. Here, the adjustment period is due to the MPP for a few seconds and it will result in spite of the poorer efficiency of the mechanical components of a positive energy balance achieved. Diese Vorgehensweise bietet außerdem den Vorteil, dass unabhängig von der Größe der Kollektoranlage nur eine einzige Umwandlungsvorrichtung eingesetzt werden muss. This approach also has the advantage that only a single conversion device must be used regardless of the size of the collector system. Diese hat zudem bei sachgerechter Pflege den Vorteil einer vielfach höheren Lebensdauer im Vergleich zu klassischen Wechselrichtern. This has also with proper care the advantage of a much higher lifetime compared to conventional inverters.
  • Bei Großanlagen der hier betrachteten Art ist es ein Nachteil, dass sie nicht als Grundlastlieferant zur Energieversorgung beitragen können, da sich die Energieausbeute aus den Sonneneinstrahlungsverhältnissen ergibt. For large installations of the type considered here, it is a disadvantage that they can not contribute as a base-load supplier to supply energy because the energy yield from the solar insolation conditions yields. Dieser Umstand macht es auch unmöglich, eine größere Sonnenkollektoranlage als verlässlichen Energieversorger im Inselbetrieb einzusetzen. This fact makes it impossible to use a larger solar collector system as a reliable energy supplier in isolated operation. Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, hier Abhilfe zu schaffen. The present invention has made it its mission to improve the situation.
  • Diese Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die eingangs genannte Vorrichtung einen Gleichstromelektromotor ( This object is achieved in a first embodiment according to the invention characterized in that the device mentioned at the outset (a direct current electric motor 11 11 ) aufweist, an dessen Welle ein Wechselstromgenerator ( ), On the shaft of an alternator ( 13 13 ) und ein Verbrennungsmotor ( ) And an internal combustion engine ( 14 14 ) anschließbar sind. ) Can be connected.
  • Durch die wahlweise Ankopplung des Verbrennungsmotors können im Zuge der Energieversorgung Zeitspannen überbrückt werden, an denen keine ausreichende Sonnenenergie zur Verfügung steht. By the selective coupling of the internal combustion engine in the course of power supply periods of time can be bridged where there is no sufficient solar energy available. Der Verbrennungsmotor kann auch permanent angekoppelt sein und läuft dann entweder im Leerlauf mit oder treibt die Welle gezielt an. The engine can also be permanently docked and then running either idle with or drives the shaft targeted at.
  • In einer zweiten Ausführungsform wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die eingangs genannte Vorrichtung einen Gleichstromelektromotor ( In a second embodiment, the object is achieved in that the device mentioned at the outset (a direct current electric motor 11 11 ) aufweist, dessen Statorwicklung zusätzlich an den Ausgang einer Brennstoffzelle angeschlossen ist. ), The stator winding is additionally connected to the output of a fuel cell. Bei zusätzlichem Energiebedarf wird die Brennstoffzelle aktiviert und liefert an den Gleichstrommotor die erforderliche elektrische Energie, die momentan von der Sonnenkollektoranlage nicht aufgebracht werden kann. With the additional energy demand, the fuel cell is activated and supplies to the DC motor, the required electrical energy that can not be applied currently by the solar collector system. Auch in dieser Ausführungsform kann eine gleichmäßig hohe Energieverfügbarkeit sichergestellt werden. In this embodiment as a uniformly high energy availability can be ensured.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Übererzeugung von elektrischer Energie aus den Photovoltaikmodulen zur Herstellung von Wasserstoff verwendet wird, der dann in einem Tank zwischengelagert wird, um ihn bei Bedarf mittels des Verbrennungsmotors beziehungsweise der Brennstoffzelle zu verwerten. A particularly advantageous embodiment of the invention provides that an over-production of electric energy is used from the photovoltaic modules to produce hydrogen, which is then stored in a tank in order to utilize it as needed by the internal combustion engine or the fuel cell.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Further details and advantages of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to FIGS. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 ein Diagramm zur Arbeitsweise eines MPP-Reglers; a diagram for operation of a MPP regulator; und and
  • 2 2 eine Photovoltaikanlage nach dem Stand der Technik A photovoltaic system according to the prior art
  • 3 3 eine erfindungsgemäße Photovoltaikanlage mit angeschlossenem Verbrennungsmotor, und a photovoltaic system according to the invention with an online combustion engine, and
  • 4 4 eine erfindungsgemäße Photovoltaikanlage mit angeschlossener Brennstoffzelle. A photovoltaic system according to the invention with attached fuel cell.
  • In der In the 2 2 ist eine Sonnenkollektoranlage ( is a solar collector system ( 1 1 ) gezeigt, die eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen ( shown) which (a plurality of photovoltaic modules 3 3 ) aufweist von denen jedes mit Photovoltaikzellen bestückt ist. ) Has each of which is equipped with photovoltaic cells. Die Module ( The modules ( 3 3 ) sind in bekannter Weise zu Strängen verbunden, an deren Ende Anschlüsse ( ) Are connected in known manner to form strands (at the end terminals 5 5 ) vorgesehen sind, um den erzeugten Strom abzugreifen. ) are provided for taking out the generated electricity. Je nachdem wie viel Strom von der an den Anschlüssen angeschlossenen Last abgenommen wird, stellt sich die in der Kurve der Depending on how much power is taken from the connected to the terminals load arises in the curve of 1 1 entsprechende Spannung ein. voltage corresponding to a. Nach Kenntnis der Anmelderin sind zur Zeit nur Anlagen bekannt, bei denen ein Wechselrichter ( To the knowledge of the applicant only plants are currently known in which (an inverter 7 7 ) an die Anschlüsse ( ) (To the terminals 5 5 ) angeschlossen ist, der den eingangsseitigen Gleichstrom in einen ausgangsseitigen Wechselstrom umwandelt. is connected), which converts the input-side direct current into an output-side AC. Der Wechselstrom wird dann in ein Stromnetz ( The alternating current is then (in a power grid 9 9 ) von z. ) from Z. B. 220 Volt eingespeist. B. fed 220 volts.
  • Die The 3 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Aufbau, bei dem zum einen anstelle des Wechselrichters ( shows a structure according to the invention (in which on the one hand, instead of the inverter 7 7 ) ein Gleichstrommotor ( ) A DC motor ( 11 11 ) vorgesehen ist, dessen Welle einen Drehstromgenerator ( is provided), the shaft of an alternator ( 13 13 ) antreibt, der in bekannter Weise den erzeugten Strom an ein 400 Volt Drehstromnetz liefert, und dessen Welle zum anderen bei Bedarf durch einen Verbrennungsmotor ( ) Drives, which supplies in known manner the current generated to a 400 volt three-phase mains, and whose shaft to the other if necessary (by an internal combustion engine 14 14 ) angetrieben werden kann. ) Can be driven. Es sind auch andere elektromechanische Anlagen denkbar, wie z. There are also other electromechanical systems conceivable such. B. ein Pumpspeicherkraftwerk, bei dem das Wasser mit einer Gleichstrompumpe auf ein höheres Niveau gepumpt wird, um bei Bedarf durch unterhalb des Wasserspiegels liegende Generatoren Strom zu gewinnen. B. a pumped storage power plant in which the water is pumped with a DC pump to a higher level to generate electricity on demand by lying below the water level generators.
  • Eine Abzweigung mindestens einer der Anschlüsse ( A turn-off at least one of the terminals ( 5 5 ) ist mit einer Recheneinheit ( ) Is (with a computing unit 15 15 ) derart verbunden, dass an deren Eingang der aktuelle Strom- und/oder Spannungswert der Kollektormodule ( ) Such that (at the input of the current power and / or voltage value of the collector modules 3 3 ) angelegt ist. ) Is applied. In der Recheneinheit ( In the computing unit ( 15 15 ) wird der maximale Leistungspunkt (MPP) der Kollektormodule ( ) Is the maximum power point (MPP) of the collector modules ( 3 3 ) für die aktuelle Sonneneinstrahlung ermittelt und als Sollwert eines Stroms oder einer Spannung als ein Ausgangssignal zur Verfügung gestellt. ) Determined for the current solar radiation and provided as a target value of a current or voltage as an output signal. Dieser Sollwert wird dem Eingang einer Regeleinheit ( This target value is (the input of a control unit 17 17 ) zugeführt, die durch eine Einflussnahme auf die Erregung des Gleichstrommotors ( ) Supplied to the (by influencing the excitation of the DC motor 11 11 ) dort eine Feldschwächung oder eine Feldstärkung bewirkt, um den vom Motor ( ) There causes a field weakening or a field strengthening to the (by the motor 11 11 ) konsumierten Strom entsprechend dem Ausgangssignal der Recheneinheit ( ) Consumed current corresponding to the output of the arithmetic unit ( 15 15 ) zu regeln. ) To regulate.
  • Die Ausgestaltung der Erfindung nach der The embodiment of the invention according to the 4 4 sieht vor, anstelle oder auch zusätzlich zum Verbrennungsmotor eine Brennstoffzelle ( provides a fuel cell instead of or in addition to the internal combustion engine ( 19 19 ) vorzusehen, die mittels Wasserstoff betrieben wird. provided), which is operated by means of hydrogen. Die von der Brennstoffzelle erzeugte elektrische Energie wird parallel zu den Anschussklemmen ( The electric power generated by the fuel cell (parallel to the Anschussklemmen 5 5 ) der Solaranlage an den Stator des Gleichstrommotors ( ) Of the solar system to the stator of the DC motor ( 11 11 ) angeschlossen. ) Connected.
  • Die Zuschaltung des Verbrennungsmotors ( The connection of the internal combustion engine ( 14 14 ) oder der Brennstoffzelle ( ) Or the fuel cell ( 19 19 ) wird zweckmäßigerweise mittels der Regeleinheit ( ) Is suitably (by means of the control unit 17 17 ) vorgenommen. ) performed. Mit Hilfe der Regeleinheit ( (Using the control unit 17 17 ) wird zu diesem Zweck die Netzfrequenz des Versorgungsnetzes ausgewertet, an welches der Wechselstromgenerator ( ) Is evaluated for this purpose the line frequency of the utility grid to which the alternator ( 13 13 ) angeschlossen ist. ) connected. Dazu kann das im Systemwechselrichter ohnehin vorhandene Frequenzmessgerät (nicht gezeigt) verwendet werden, mit dem üblicherweise die Synchronisation an ein bestehendes Netz vorgenommen wird. These can be present in any case in the system inverter frequency meter (not shown), which usually synchronization is made to an existing network.
  • Im Inselbetrieb der Sonnenkollektoranlage kann die Netzfrequenz als Sollwertvorgabe dienen, wobei der Verbrennungsmotor ( In the isolated operation of the solar collector system, the mains frequency can be used as setpoint input, wherein the internal combustion engine ( 14 14 ) bzw. die Brennstoffzelle ( ) And the fuel cell ( 19 19 ) bei unterschreiten eines unteren Sollwertes der Netzfrequenz zugeschaltet wird. ) Is switched on when falling below a lower setpoint value of the mains frequency. Im Verbundnetzbetrieb der Anlage wird über die Stromrichtung bestimmt, ob der Wechselstromgenerator Leistung in das Netz ( In the interconnected system operation of the system is determined by the direction of current, if the alternator power (in the network 9 9 ) einspeist oder dem Netz ( ) Feeds or (the network 9 9 ) entnimmt. ) Draws. Wird eine Grundlast garantiert, wird der zugeordnete Stromwert als Sollwert herangezogen. If a base load warrants the assigned current value is used as the setpoint. Dabei braucht die Grundlast nicht konstant zu sein. The base-load need not be constant. Sie kann entlang einer gewünschten Kurve vorgegeben sein, wobei sich dann der Sollwert des Stroms entsprechend ändert. They may be dictated along a desired curve, and then changes the target value of the current accordingly.
  • Die mechanische Verbindung zwischen dem Gleichstrommotor ( The mechanical connection between the DC motor ( 11 11 ), dem Wechselstromgenerator ( (), The alternator 13 13 ) und dem Verbrennungsmotor ( ) And the internal combustion engine ( 14 14 ) kann über unterschiedliche Wege er folgen. ) May have different paths he followed. So ist eine gemeinsame Welle ( Thus, a common shaft ( 21 21 ) sinnvoll, auf welche der Gleichstrommotor ( ) Sense in which the DC motor ( 11 11 ), der Wechselstromgenerator ( (), The alternator 13 13 ) und der Verbrennungsmotor ( ) And the internal combustion engine ( 14 14 ) gemeinsam arbeiten. work) together.
  • Die Welle ( The wave ( 21 21 ) kann dabei einstückig durchgehend oder auch mehrteilig ausgebildet werden, wobei die Teile miteinander jeweils über eine Flanschkupplung (nicht gezeigt) verbunden sind. ) Can thereby integrally durchgehend or mehrteilig be formed with the parts to one another via a flange (not shown) are. Alternativ hierzu kann auch eine weitere Welle ( Alternatively, also another wave ( 23 23 ) vorgesehen sein (hier gezeigt zwischen Wechselstromgenerator ( ) May be provided (shown here between alternator ( 13 13 ) und Verbrennungsmotor ( () And the combustion engine 14 14 )), die mittels einer Kupplung ( )), Which (by means of a clutch 25 25 ) an die erste Welle ( ) (On the first shaft 21 21 ) lösbar angekoppelt ist. ) Is detachably coupled. dadurch ist der Verbrennungsmotor ( characterized the internal combustion engine ( 14 14 ) über die ihm zugeordnete Kupplung ( ) Through its associated clutch ( 25 25 ) zu- oder abschaltbar. ) Switched on or off.
  • Es kommt jede Art von Verbrennungsmotor infrage, dessen Treibstoff sich lagern lässt. It is any type of engine in question whose fuel can be stored. Als Treibstoff kommen daher insbesondere Biomasse, Öl oder Wasserstoff infrage. Therefore, as a fuel, in particular biomass, oil or hydrogen are suitable. Zur Erzielung einer ausreichenden Effizienz von Nutzen zu Aufwand kommen insbesondere Anlagen ab einer Leistung von ca. 1 MW in Betracht. To achieve sufficient efficiency of benefit to cost technology is used mainly with an output of approximately 1 MW into consideration. Unter Berücksichtigung eines Nullbeitrags der Sonnenkollektoranlage zur Energielieferung ist also auch der Verbrennungsmotor ( After a non-zero contribution from the solar panel system for energy supply including the internal combustion engine ( 14 14 ) dann auf mindestens 1 MW auszulegen. ) Then to be designed for at least 1 MW.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Sonnenkollektoranlage Solar collector system
    3 3
    Photovoltaikmodul photovoltaic module
    5 5
    Anschlüsse connections
    7 7
    Wechselrichter inverter
    9 9
    Stromnetz power grid
    11 11
    Gleichstrommotor DC motor
    13 13
    Wechselstromgenerator Alternator
    14 14
    Verbrennungsmotor internal combustion engine
    15 15
    Recheneinheit computer unit
    17 17
    Regeleinheit Regeleinheit
    19 19
    Brennstoffzelle fuel cell
    21 21
    gemeinsame Welle common shaft
    23 23
    weitere Welle another wave
    25 25
    Kupplung clutch

Claims (13)

  1. Sonnenkollektoranlage ( Solar collector system ( 1 1 ) mit einer Vielzahl von Kollektormodulen, insbesondere Photovoltaikmodulen ( ) (With a plurality of collector modules, especially photovoltaic modules 3 3 ) und mit einer Vorrichtung, um den von den Sonnenstrahlen in den Kollektormodulen ( ) and with a device by which (from the sun's rays into the collector modules 3 3 ) erzeugten Gleichstrom in einen in ein Stromversorgernetz einspeisbaren Wechselstrom zu überführen, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung einen Gleichstromelektromotor ( To transfer) direct current generated in a einspeisbaren in an electric utility mains alternating current, characterized in that the device (a direct current electric motor 11 11 ) aufweist, an dessen Welle ein Wechselstromgenerator ( ), On the shaft of an alternator ( 13 13 ) und ein Verbrennungsmotor ( ) And an internal combustion engine ( 14 14 ) anschließbar sind. ) Can be connected.
  2. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor, der Wechselstromgenerator und der Verbrennungsmotor auf eine einzige gemeinsame Welle ( Solar collector installation according to claim 1, characterized in that the DC motor, the alternator and the engine on a single common shaft ( 21 21 ) arbeiten. ) work.
  3. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Welle ( Solar collector installation according to claim 2, characterized in that the common shaft ( 21 21 ) einstückig durchgehend ist. ) Is integrally continuous.
  4. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mehrteilig ist, wobei die Teile miteinander jeweils über eine Kupplung verbunden sind. Solar collector installation according to claim 2, characterized in that the shaft is in several parts, the parts being connected to each other via a respective clutch.
  5. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ( Solar collector installation according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine ( 14 14 ) über eine weitere Welle ( ) (About a further shaft 23 23 ) mittels einer Kupplung ( ) (By means of a clutch 25 25 ) an die Welle ( ) (To the shaft 21 21 ) angekoppelt ist ) Is coupled
  6. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ( Solar collector installation according to claim 4 or 5, characterized in that the internal combustion engine ( 14 14 ) über die ihm zugeordnete Kupplung ( ) On him zugeordnete coupling ( 25 25 ) zu- oder abschaltbar ist. ) Switched on or switched off.
  7. Sonnenkollektoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ( Solar collector installation according to one of claims 1 to 6, characterized in that the internal combustion engine ( 14 14 ) mit Biomasse, Öl oder Wasserstoff angetrieben ist. ) Is driven with biomass, oil or hydrogen.
  8. Sonnenkollektoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Verbrennungsmotors ( Solar collector installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the power of the engine ( 14 14 ) mindestens 1 MW beträgt. ) At least 1 MW is.
  9. Sonnenkollektoranlage ( Solar collector system ( 1 1 ) mit einer Vielzahl von Kollektormodulen, insbesondere Photovoltaikmodulen ( ) With a variety of Kollektormodulen, especially Photovoltaikmodulen ( 3 3 ) und mit einer Vorrichtung, um den von den Sonnenstrahlen in den Kollektormodulen ( ) and with a device by which (from the sun's rays into the collector modules 3 3 ) erzeugten Gleichstrom in einen in ein Stromversorgernetz ( ) Direct current generated in a (in an electric utility grid 9 9 ) einspeisbaren Wechselstrom zu überführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Gleichstromelektromotor ( to transfer) einspeisbaren alternating current, characterized in that the device (a direct current electric motor 11 11 ) aufweist, dessen Statorwicklung zusätzlich an den Ausgang einer Brennstoffzelle ( ), The stator winding in addition to the output (a fuel cell 19 19 ) angeschlossen ist. ) connected.
  10. Verfahren zum Betrieb einer Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übererzeugung von elektrischer Energie aus den Photovoltaikmodulen zur Herstellung von Wasserstoff verwendet wird. A method of operating a solar collector installation according to claim 7 or 9, characterized in that over-production of electrical energy from the photovoltaic modules for the production of hydrogen is used.
  11. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit ( Solar collector installation according to claim 1, characterized in that a computing unit ( 15 15 ) vorgesehen ist, an deren Eingang der aktuelle Strom- und/oder Spannungswert der Kollektormodule ( is provided), (at the input of the current power and / or voltage value of the collector modules 3 3 ) angelegt ist, in welcher der maximale Leistungspunkt (MPP) der Kollektormodule ( ) Is applied, in which (the maximum power point MPP) of the collector modules ( 3 3 ) für die aktuelle Sonneneinstrahlung ermittelt wird und an deren Ausgang ein Regelsollwert für die magnetische Erregung des Gleichstrommotors ( ) Is determined for the current solar radiation and (at whose output a control setpoint for the magnetic excitation of the DC motor 11 11 ) zur Verfügung gestellt wird. ) Is provided.
  12. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinheit ( Solar collector system characterized according to claim 11, that a control unit ( 17 17 ) vorgesehen ist, an dessen Eingang das Ausgangssignal der Recheneinheit ( ) is provided at whose input (the output of the arithmetic unit 15 15 ) zugeführt ist und die durch eine Einflussnahme auf die Erregung des Gleichstrommotors ( ) Is fed and which (through an influence on the excitation of the DC motor 11 11 ) dort eine Feldschwächung oder eine Feldstärkung bewirkt, um den vom Motor ( ) There causes a field weakening or a field strengthening to the (by the motor 11 11 ) konsumierten Strom entsprechend dem Ausgangssignal der Recheneinheit ( ) Consumed current corresponding to the output of the arithmetic unit ( 15 15 ) zu regeln und die bei mangelnder Feldstärke zur Erreichen eines Mindestsollwerts der Erregung den Verbrennungsmotor zuschaltet. to control), and which switches the internal combustion engine in case of insufficient field strength to achieve a minimum target value of the excitation.
  13. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelgröße die Netzfrequenz des Versorgungsnetzes ( Solar collector installation according to claim 12, characterized in that as a controlled variable (the mains frequency of the supply network 9 9 ), die Stromrichtung in oder aus dem Versorgungsnetz ( (), The direction of current to or from the utility grid 9 9 ) oder ein Sollwert des Stroms in das Versorgungsnetz ( () Or a target value of the current in the supply network 9 9 ) herangezogen wird. ) Is used.
DE200710056618 2007-11-23 2007-11-23 Solar collector plant, has transfer device for transferring direct current produced by sunbeams into alternating current, and alternator and internal combustion engine connected to common shaft of direct current electric motor Revoked DE102007056618A1 (en)

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