Tracking-Bibliothek schafft flexible Lösungen für nachgeführte Solaranlagen Einfach alles rausholen - KEM

Tracking-Bibliothek schafft flexible Lösungen für nachgeführte Solaranlagen

Einfach alles rausholen

Steuerungen zum effektiven Tracking von Solaranlagen Exklusiv in KEM Der Autor André Zivny ist Produkt-manager im Bereich PLC/HMI/Drives bei der Panasonic Electric Works Europe AG, Holzkirchen
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Modularität und Flexibilität – in der Steuerungstechnik sind dies schon lange nicht mehr nur Schlagworte. Die steigende Komplexität der Aufgaben erfordert Soft- und Hardwarelösungen, die diesen Anforderungen gerecht werden. Mit der FP-Serie stellt der Anbieter der Solarindustrie Steuerungen zur Verfügung, die die Flexibilität und Modularität moderner Automatisierungslösungen bieten.

Aufgrund des hohen Maßes an Präzision, Zuverlässigkeit und Kommunikation findet die Steuerungstechnik bereits Verwendung in der Solarindustrie, nicht nur bei der Herstellung von Modulen, sondern auch bei der Nachführung von Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen. Bei einer Nachführung richtet sich die Anlage optimal nach dem Sonnenstand aus. Je nach Technologieansatz erfolgt die Ausrichtung über einen Sensor, über die astronomische Berechnung des Sonnenstandes oder einem Mix aus beiden Verfahren.

Ertrag deutlich steigern
Gegenüber statisch installierten Photovoltaikanlagen kann beispielsweise eine zweiachsige Nachführung, in Abhängigkeit der geographischen Lage, den Ertrag der Anlage um bis zu 40 % steigern. Bei konzentrierten solarthermischen Anlagen sind ein- und zweiachsig nachgeführte Systeme die Regel, sie werden beispielsweise bei Parabolrinnenkraftwerken (einachsig) und Solartürmen (zweiachsige Nachführung der Spiegel) eingesetzt. Eine Vielzahl an Spezial- und Insellösungen zeichnet derzeit den Markt für nachgeführte Solaranlagen aus. Viele Hersteller setzen bei der eingesetzten Hard- und Software auf spezielle Konzepte, deren Neuentwicklung nicht nur erhebliche Ressourcen beansprucht, sondern die auch nur bedingt änder- und erweiterbar sind.
Panasonic geht hier einen eigenen Weg, in dem man auf vielfach bewährte Standardindustriekomponenten setzt. Mit der FP-Serie stellt man der Solarindustrie Steuerungen zur Verfügung, die die Flexibilität und Modularität moderner Automatisierungslösungen bieten. Durch den Einsatz weiterer Industriekomponenten (Endschalter, Frequenzumrichter, etc.) entsteht so ein System, das einen zuverlässigen und vollautomatischen Betrieb von ein- und zweiachsigen Solartrackern gewährleistet.
Der Kunde kann bei der Konfiguration seines Systems aus einer Vielfalt von drahtlosen und drahtgebundenen Kommunikationsmöglichkeiten wählen, wie GSM, GPRS, Ethernet, Profibus, um die Anlage beispielsweise mit einem Leitsystem zu vernetzen oder die Anlage aus der Ferne zu warten oder zu programmieren.
Solartracking-Bibliothek
Mit einer speziellen Solartracking-Bibliothek für „Fpwin Pro“ (der Programmiersoftware nach dem internationalen Standard IEC 61131–3) stellt der Anbieter eine Software zur Verfügung, die in Kombination mit den Steuerungen eine einfache, schnelle und effektive Lösung für nachgeführte Systeme bietet. Die Software beinhaltet insgesamt fünf Module, die in ihrer Gesamtheit einen zuverlässigen und sicheren Betrieb in Kombination mit den Industriekomponenten sichert. Kern der Software, sind hochpräzise Algorithmen zur astronomischen Berechnung der Sonnenposition. Je nach Anforderung und Einsatzgebiet kann der Kunde zwischen dem PSA-Algorithmus des „Center for Energy, Environment and Technological Research” (CIEMAT) oder dem Solpos-Algorithmus des „National Renewable Energy Labrotary“ (NREL) wählen. Die Algorithmen unterscheiden sich hinsichtlich Genauigkeit, Gültigkeit und Zykluszeit. Der Solpos-Algorithmus ist dem PSA-Algorithmus gegenüber zehnmal genauer, da hier der Luftdruck und die Lichtbrechung mit in die Berechnung einfließen. Beide Verfahren ermitteln den Stand der Sonne für jeden beliebigen Ort auf der Erde in Abhängigkeit von der aktuellen Tageszeit und der geographischen Lage. Hierbei wird der berechnete Sonnenstand in Azimuth (Himmelsrichtung beziehungsweise Horizontalwinkel) und Zenitwinkel (Winkel eines Punktes unter dem Zenit) angegeben.
Einfach anzupassen
Mit der hier vorgestellten Lösung werden dem Kunden hochwertige Komponenten zur Seite gestellt. Das Herzstück einer jeden Anlage, die Steuerung, kann mit den kostenlos erhältlichen Bibliotheken schnell und einfach an die jeweiligen Gegebenheiten und Bedürfnisse angepasst werden. Die Parametrierung und Initialisierung der Anlage nimmt nur wenige Minuten in Anspruch und kann ohne spezielle Programmierkenntnisse vorgenommen werden.
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