Im vorigen Artikel wurde die Offshore-Umspannstation zwischen Verbundnetz und Offshore-Windpark behandelt, die entweder in der Drehstrom- oder in der Gleichstromvariante ausgelegt werden kann. In diesem Beitrag sollen diese beiden Auslegungsmöglichkeiten des Seekonverters nun etwas genauer beschrieben werden.
Ein Offshore-Konverter in der Drehstromausführung ist nach dem derzeitigen Erkenntnisstand mit zwei gasisolierten SF6-Schaltanlagen auszurüsten, wobei eine die parkinterne 36 kV- und die andere die landseitige 145 kV-Spannungsebene bedient. Für den originären Betrieb werden ein bis zwei Drehstromleistungstransformatoren, zwei Diesel-Notstromaggregate sowie Notstrombatterien erforderlich. Weitere sekundäre Komponenten und Vorrichtungen sind geeignete Feuerlöschsysteme, ein Hubschrauberlandeplatz sowie ein Ersatzteillager. Neben adäquaten sicherheitstechnischen Einrichtungen werden Rettungsboot, Kran und Radar benötigt, ebenso wie ausreichend Unterkünfte, z. B. für Wartungsmannschaften, Biologen oder Presse. Letzten Endes dürfen auch entsprechende DFÜ-Systeme für den i. d. R. durch eine Landstation fernüberwachten und -gesteuerten Betrieb des Seekonverters nicht fehlen.
Die äußerlichen Merkmale, Vorrichtungen und Komponenten einer Offshore-Umspannstation sind bei beiden Varianten grundsätzlich dieselben und können daher auch für die Auslegung eines gleichstrombasierten Seekonverters unterstellt werden. In der Gleichstromausführung beinhaltet das Offshore-Umspannwerk gegenüber der oben beschriebenen Drehstromausführung jedoch zusätzlich noch zwei sogenannte HVDC- (High Voltage Direct Current-)Stromrichter, bei denen es sich um zwei bipolare, sogenannte IGBT- (Insulated Gate Bipolar Transistor-)Module für das positive und das negative Ventil handelt.
Diese beiden Gleichrichter sind wegen ihrer Größe und der notwendigen Sicherheitsabstände hauptverantwortlich für den im Artikel „Die Offshore-Umspannstation zwischen Verbundnetz und Offshore-Windpark“ angeführten, annähernd doppelt so großen Flächenbedarf des Seekonverters in der Gleichstromausführung gegenüber der Größe bei Drehstromauslegung, was ihn insgesamt, also bereits mit Fundament und sämtlichen notwendigen Montagearbeiten, voraussichtlich auch doppelt so teuer macht.
Bei der landseitigen Übergabestation ist im Falle der Gleichstromvariante hier wieder das spiegelbildliche IGBT-Modul als eine entsprechende Wechselrichtervorrichtung, die den Gleichstrom in Drehstrom zurückumwandelt, vorzusehen. Weiterhin ist dort ein 145 kV- / 400 kV-Step Up-Transformator zu installieren, der die Verbindung zum Verbundnetz über einen geeigneten, gasolierten 380 kV-Transformatorabgangsschalter herstellt. Die graphische Realisierung einer solchen HVDC-Stromübertragung in Verbindung mit den beiden angesprochenen IGBT-Wechsel- bzw. -Gleichrichtermodulen ist in der nachstehenden Abbildung schematisch dargestellt (Quelle: http://www.life-needs-power.de).