Der EZA-Regler als Schlüssel zur effizienten und stabilen Energiezukunft

EZA Regler Janitza

EZA Abkürzung und Definition

Spezialisierte Regler, bekannt als EZA-Regler oder Parkregler, sind eigens für umfangreiche Photovoltaik-Anlagen konzipiert. Ihre Hauptaufgabe ist die netzkonforme Einspeisung der erzeugten Solarenergie. Einfach ausgedrückt: Sie überwachen, dass überschüssige erneuerbare Energie die Netzstabilität nicht beeinträchtigt.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Funktionsweise dieser Regler und die grundlegenden Anforderungen, die an einen EZA gestellt werden.

Wenn Sie wissen möchten, wie der EZA-Regler in Ihr Projekt integriert werden kann oder wenn Sie spezifische Fragen zu seiner Anwendung haben, zögern Sie nicht, Kontakt mit unserem Ingenieurbüro Elektrotechnik aufzunehmen.

Unsere Experten stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um Sie umfassend zu beraten und sicherzustellen, dass Ihre Energieprojekte optimal umgesetzt werden. Nutzen Sie die Gelegenheit und lassen Sie sich von Profis unterstützen, die Ihr Projekt zum Erfolg führen können!

EZA Bedeutung: Was ist ein EZA-Regler?

Der „EZA-Regler“ ist eine fernwirktechnische Einrichtung, die speziell für die Erneuerbaren Energien, entwickelt bzw. definiert wurde. Der Begriff „EZA-Regler“ stammt aus den technischen Anwendungsrichtlinien (kurz TAR) für den Anschluss von Kundenanlagen an das Mittel-, Hoch-, und Höchstspannungsnetz und deren Betrieb. Die gängigste Variante ist der EZA Regler VDE 4110.

Diese TARs (VDE Normen) bilden den aktuellen Stand der Technik ab und sind die aktuell gültigen Netzanschlussregeln. Die aktuellsten Richtlinien sind 2018 erschienen und seit Mitte 2019 für den Netzanschluss an die verschiedenen Netzebenen verpflichtend einzuhalten:

  • Niederspannung VDE-AR-N 4105 (EZA Regler 4105)

  • Mittelspannung VDE-AR-N 4110 (EZA Regler 4110)

  • Hochspannung VDE-AR-N 4120 (EZA Regler 4120)

  • Höchstspannung VDE-AR-N 4130 (EZA Regler 4130)

Die kompletten Richtlinien können über den VDE Verlag bezogen werden.

Die neuen TARs verpflichten jede Erzeugungsanlage, ab einer Leistung von ca. 135 kW, zu einem Anlagenzertifikat und somit zu einem normkonformen EZA-Regler.

EZA Regelung gemäß Technischer Richtlinie Teil 8 Rev. 9 der FGW:

Der „EZA-Regler“ stellt oder regelt, nach statischen oder veränderlichen Sollwertvorgaben des Netzbetreibers, die Wirkleistungseinspeisung und die Blindleistung am Regelpunkt der EZA. Das Stellen bzw. Regeln der Wirk- und Blindleistung am Regelpunkt kann über einen Regler mit eigener Messung oder durch einen überlagerten Regler inkl. unterlagerter Regelkreise, realisiert werden. Der EZA-Regler besteht in den allermeisten Fällen aus einem Wirkleistungs- und einem Blindleistungsregelerkern. In der Regel trägt er nicht zur dynamischen Netzstützung bei, macht aber ggf. die Erbringung sonstiger Systemdienstleistungen, wie z.B. die statische Spannungshaltung, erst wirklich möglich.

Einem übergeordneter Parkregler oder auch Mischparkregler ist es erlaubt, nachgelagerter EZA-Regler ansteuern.

Mindestanforderungen an den EZA-Regler:

  • Umsetzung der Wirkleistungsvorgaben:

    • Wirkleistungsgradient für Netzsicherheitsmanagement und Sollwertvorgaben durch Dritte

    • Wirkleistungsgradient nach Spannungslosigkeit

    • Priorisierung der Netzbetreibervorgaben vor den Sollwertvorgaben durch Dritte

    • Verriegelung der Wiederzuschaltung

  • Umsetzung der Blindleistungsvorgaben:

    • Q(U) Kennlinie: Blindleistungs- / Spannungskennlinie

    • Q(P) Kennlinie: Blindleistung als Funktion der Wirkleistung

    • Q mit U Begrenzung: Blindleistungsvorgabe mit Spannungsbegrenzungsfunktion

    • cos phi: Fester Leistungsfaktor

  • Schnittstellen

    • zur Erzeugungseinheit oder Unterlagerten Regler

    • zum Netzbetreiber

    • zum Direktvermarkter

    • Anbindung externer Komponenten wie z.B. Kompensationsanlage oder Speicher

  • Unterbrechungsfreie Stromversorgung >8 h (USV)

  • Technische Beschreibung

  • Herstellererklärung

  • Komponentenzertifikat oder Prototypenbestätigung

Vorteile des EZA-Reglers

Energieeinsparung und Kostensenkung

Der EZA-Regler bietet eine Vielzahl von Vorteilen, insbesondere in Bezug auf Energieeinsparung und Kostensenkung. Durch seine intelligente Steuerung ermöglicht er eine optimierte Nutzung der verfügbaren Energien:

  • Lastmanagement: Der EZA-Regler überwacht den Energieverbrauch in Echtzeit und optimiert die Lastverteilung. Dadurch können Spitzenlasten vermieden und ein gleichmäßiger Energiefluss gewährleistet werden.

  • Einsparungen bei Energiekosten: Durch die gezielte Steuerung des Energieverbrauchs kann der EZA-Regler Kosten reduzieren. Er erkennt ineffiziente Betriebsphasen und schaltet nicht benötigte Geräte oder Anlagen ab, um den Energieverbrauch zu minimieren.

  • Demand-Side-Management: Der EZA-Regler ermöglicht die flexible Anpassung des Energieverbrauchs an die aktuelle Netzlast. Bei Bedarf kann er die Energieeinspeisung von Erzeugungsanlagen reduzieren oder erhöhen, um die Netzstabilität sicherzustellen und Engpässe zu vermeiden.

Verbesserung der Energieeffizienz

Eine weitere bedeutende Stärke des EZA-Reglers liegt in der Verbesserung der Energieeffizienz:

  • Automatisierte Regelung: Der EZA-Regler überwacht den Energieverbrauch und passt ihn kontinuierlich an die aktuellen Bedürfnisse an.

  • Optimierung von Energieflüssen: Der EZA-Regler analysiert die Energieflüsse im System und identifiziert Bereiche, in denen Verbesserungen möglich sind.

  • EZA Regler PV Anlage: Der EZA-Regler ermöglicht eine nahtlose Integration von Erzeugungsanlagen, wie beispielsweise Solar- oder Photovoltaikanlagen. Er optimiert die Einspeisung und berücksichtigt dabei Faktoren wie die Verfügbarkeit von Sonnenenergie oder die aktuellen Netzbedingungen.

  • Monitoring und Analyse: Der EZA-Regler erfasst und analysiert Energieverbrauchsdaten in Echtzeit. Dadurch können Potenziale zur Effizienzsteigerung identifiziert und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden.

Laststeuerung und Netzstabilisierung

Der EZA-Regler spielt auch einen entscheidenden Beitrag bei der Laststeuerung und Netzstabilisierung.

  • Netzausgleich: Der EZA-Regler sorgt für einen gleichmäßigen Energiefluss im Netz, indem er Verbraucherlasten dynamisch steuert. Dadurch werden Spannungsschwankungen minimiert und die Netzstabilität verbessert.

  • Spitzenlastmanagement: Durch die gezielte Steuerung des Energieverbrauchs kann der EZA-Regler Spitzenlasten reduzieren. Er erkennt Zeiten hoher Nachfrage und verteilt die Lasten gleichmäßig, um Überlastungen zu vermeiden.

  • Systemdienstleistungen: Der EZA-Regler kann zusätzliche Funktionen zur Unterstützung des Stromnetzes bieten, wie z.B. die Bereitstellung von Regelleistung oder die Kompensation von Blindleistung.

EZA-Regler Funktionsweise

Erfassung von Energieverbrauchsdaten

Der EZA-Regler ermöglicht die präzise Erfassung von Energieverbrauchsdaten, um eine fundierte Analyse und Optimierung des Energieverbrauchs durchführen zu können. Hierbei spielen folgende Aspekte eine wichtige Rolle:

  • Sensorik und Messung: Der EZA-Regler ist mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die den Energieverbrauch in Echtzeit erfassen. Dabei werden verschiedene Parameter wie Spannung, Stromstärke und Leistung erfasst und zur weiteren Analyse verwendet.

  • Datenübertragung und -speicherung: Die erfassten Energieverbrauchsdaten werden über eine sichere Verbindung an eine zentrale Datenplattform übertragen und dort gespeichert. Dadurch stehen sie für die Analyse und Auswertung zur Verfügung.

  • Granularität der Datenerfassung: Der EZA-Regler erfasst nicht nur den Gesamtenergieverbrauch, sondern auch detaillierte Informationen auf Geräte- oder Analyse und Auswertung der Daten

Analyse und Auswertung der Daten

Die erfassten Energieverbrauchsdaten werden mithilfe von fortgeschrittenen Analysemethoden ausgewertet, um wertvolle Einblicke in den Energieverbrauch zu gewinnen. Dabei kommen verschiedene Analysetechniken zum Einsatz:

  • Mustererkennung: Durch die Analyse von Verbrauchsmustern können bestimmte Lastprofile identifiziert werden. Dadurch lassen sich Spitzenlasten, ineffiziente Betriebsphasen oder ungewöhnliche Verbrauchsmuster erkennen.

  • Verbrauchsvergleiche: Der EZA-Regler ermöglicht den Vergleich des aktuellen Energieverbrauchs mit historischen Daten oder Referenzwerten.

  • Prognosemodelle: Basierend auf den erfassten Daten und historischen Verbrauchsmustern kann der EZA-Regler Prognosemodelle erstellen. Diese helfen dabei, zukünftige Verbrauchstrends vorherzusagen und gezielte Maßnahmen zur Verbrauchsoptimierung abzuleiten.

Regelung und Optimierung des Energieverbrauchs

Auf Basis der Analyseergebnisse und unter Berücksichtigung externer Faktoren ermöglicht der EZA-Regler die effektive Regelung und Optimierung des Energieverbrauchs. Dabei werden folgende Schritte unternommen:

  • Laststeuerung: Der EZA-Regler kann den Energieverbrauch gezielt steuern und anpassen, um Spitzenlasten zu vermeiden und eine gleichmäßige Lastverteilung zu gewährleisten.

  • Zeitsteuerung: Durch die programmierbare Zeitsteuerung können Verbraucher zu bestimmten Zeiten ein- oder ausgeschaltet werden, um den Energieverbrauch zu optimieren und von günstigeren Tarifen zu profitieren.

  • Automatisierte Regelkreise: Der EZA-Regler nutzt automatisierte Regelkreise, um den Energieverbrauch in Echtzeit zu optimieren. Dabei werden Sollwerte festgelegt und der Energieverbrauch kontinuierlich angepasst, um eine optimale Effizienz zu erreichen.

Anwendungsbereiche des EZA-Reglers

Industrielle Anwendungen

In industriellen Anwendungen bietet der EZA-Regler vielfältige Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung und Energieoptimierung. Hier sind einige Anwendungsbereiche zu nennen:

  • Produktionsanlagen: Der EZA-Regler ermöglicht die präzise Steuerung des Energieverbrauchs in industriellen Produktionsanlagen. Durch eine optimierte Lastverteilung und gezielte Laststeuerung können Energieeinsparungen erzielt werden.

  • Maschinensteuerung: Durch die Integration des EZA-Reglers in die Maschinensteuerung können Energieverbräuche einzelner Maschinen überwacht und optimiert werden. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung der Energie und einer Reduzierung der Betriebskosten.

  • Prozessoptimierung: Der EZA-Regler ermöglicht die Überwachung und Regelung des Energieverbrauchs in verschiedenen Produktionsprozessen. In diesem Sinne können ineffiziente Prozessschritte identifiziert und optimiert werden, um den Energieverbrauch zu reduzieren.

Gewerbegebäude und öffentliche Einrichtungen

Auch in Gewerbegebäuden und öffentlichen Einrichtungen bietet der EZA-Regler zahlreiche Vorteile zur Steuerung und Optimierung des Energieverbrauchs:

  • Gebäudeautomation: Der EZA-Regler kann in die Gebäudeautomationssteuerung integriert werden, um den Energieverbrauch von Beleuchtungssystemen, Heizungs- und Klimaanlagen sowie anderen gebäudetechnischen Systemen zu regulieren.

  • Lastmanagement: Durch das gezielte Lastmanagement kann der EZA-Regler in Gewerbegebäuden und öffentlichen Einrichtungen den Energieverbrauch überwachen und steuern. Spitzenlasten können reduziert und der Energiebedarf gleichmäßig verteilt werden, um Kosten zu senken und eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen.

  • Monitoring und Analyse: Der EZA-Regler ermöglicht das kontinuierliche Monitoring und die Analyse des Energieverbrauchs in Gewerbegebäuden und öffentlichen Einrichtungen.

EZA Regler

Implementierung eines EZA-Reglers

Auswahl des richtigen EZA-Reglers für die spezifischen Anforderungen

Die Auswahl des richtigen EZA-Reglers ist entscheidend für eine erfolgreiche Implementierung und optimale Funktionalität. Bei der Auswahl sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

  • Leistung und Skalierbarkeit: Der EZA-Regler muss die geforderte Leistung erbringen und skalierbar sein, um den spezifischen Anforderungen der Anwendung gerecht zu werden.

  • Kompatibilität: Es ist wichtig sicherzustellen, dass der EZA-Regler mit den bestehenden Systemen und Geräten kompatibel ist, um eine reibungslose Integration zu gewährleisten.

  • Funktionalität: Der EZA-Regler sollte über die erforderlichen Funktionen und Eigenschaften verfügen, um die gewünschten Ziele zu erreichen. Dies kann die Regelung von Wirk- und Blindleistung, Lastmanagementfunktionen oder die Integration von erneuerbaren Energien umfassen.

Installation und Konfiguration des EZA-Reglers

Die Installation und Konfiguration des EZA-Reglers erfordert Fachkenntnisse und sorgfältige Planung. Hier sind einige Schritte, die bei der Installation und Konfiguration beachtet werden sollten:

  • Standortauswahl: Der EZA-Regler sollte an einem geeigneten Ort installiert werden, der eine optimale Kommunikation mit den erforderlichen Komponenten ermöglicht.

  • Verkabelung: Die Verkabelung des EZA-Reglers muss gemäß den technischen Vorgaben und Sicherheitsstandards erfolgen. Dabei sollten die richtigen Kabel und Steckverbindungen verwendet werden.

  • Konfiguration: Der EZA-Regler muss entsprechend den spezifischen Anforderungen und Parametern der Anwendung konfiguriert werden. Dies umfasst die Einstellung der gewünschten Regelparameter, Schnittstellenkonfigurationen und Kommunikationsprotokolle.

Fazit

Der EZA-Regler ist zentral für die Integration erneuerbarer Energien und die Netzstabilität, indem er Wirk- und Blindleistung regelt sowie Last und Netz stabilisiert. Er ermöglicht Energieeinsparungen, Kostensenkungen und eine effiziente Ressourcennutzung, was den ökologischen Fußabdruck verringert. Durch Echtzeitüberwachung und -regelung des Energieverbrauchs hilft er, Netzüberlastungen zu vermeiden.

Vielseitig einsetzbar, erfordert er eine sorgfältige Auswahl, Installation und Wartung. Der EZA-Regler trägt wesentlich zur nachhaltigen Energieversorgung und Energiewende bei.

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