Tracking-Park Falkenberg

Optimaler Ertrag im Solarpark Falkenberg durch Nachführung der Tracker

  • Die zuverlässige Lösung zur Nachführung der 22 Photovoltaik-Tracker stellt einen störungsfreien Anlagenbetrieb sicher.
  • Aufgrund der umfangreichen Solarworx-Bibliothek mit Funktionsbausteinen zur Sonnenstandberechnung und Nachführung von Photovoltaik-Trackern konnte die Photovoltaikapplikation schnell programmiert werden.
  • Sollten die Photovoltaik-Tracker zu viel Strom produzieren, sorgt der EZA-Regler dafür, dass die einzelnen Wechselrichter heruntergefahren werden. Die netzkonforme Stromeinspeisung ist somit sicher gestellt.
Geschäftsführer Josef Ecker (rechts) und Industriemanager Hans-Peter Pircher

Jeder Photovoltaiktracker hat eine Leistung von 35 kW

Kunde

Die in Landshut ansässige Elektro Ecker GmbH & Co. KG hat 2017 auf einem ehemaligen Bundeswehrgelände einen Tracking-Park errichtet und betreibt ihn seitdem. 22 Photovoltaik-Tracker befinden sich auf den Bunkern, die früher als Munitionslager dienten. Die installierte Gesamtleistung des Parks beträgt 770 kW.

Server-Steuerung im zentralen Schaltschrank

Über die Server-Steuerung werden die 22 Client-Steuerungen an den Trackern angesteuert

Anwendung

Jeder der Tracker umfasst 143 Solarmodule mit einer Nennleistung von je 245 W, die zweiachsig nach dem Sonnenstand ausgerichtet werden. Insgesamt erzielt ein Photovoltaik-Tracker ein Gewicht von 55 t und eine Leistung von 35 kW.

Anfangs wurde die Nachführung der einzelnen Tracker mit nicht-industrietauglichen Mini-Computern Raspberry Pi gesteuert. Doch es stellte sich schnell heraus, dass diese Lösung nicht zuverlässig funktionierte. Nach kurzer Betriebszeit fiel sie sogar komplett aus. Um die Ertragsverluste, die aus der fehlenden Ausrichtung der Tracker nach dem Sonnenstand resultieren, möglichst gering zu halten, musste schnell eine geeignete Alternative gefunden werden. Elektro Ecker hatte bereits in der Vergangenheit bei der Einspeiseregelung für Photovoltaikparks gute Erfahrungen mit der Steuerungstechnik von Phoenix Contact gemacht. Daher kam Josef Ecker die Idee, auch die Nachführung der Photovoltaik-Tracker mit den industriellen Controllern des Unternehmens zu realisieren.

Client-Steuerung ILC 131 ETH

Im Client-Schaltschrank nutzt Elektro Ecker die modulare Kleinsteuerung ILC 131 ETH

Lösung

An jedem Tracker sind zwei Wechselrichter sowie der Client-Schaltschrank mit der zur Nachführung notwendigen Steuerungstechnik angebracht. Als SPS nutzt Elektro Ecker die modulare Kleinsteuerung ILC 131 ETH, mit der sich Anlagen einfach automatisieren lassen. Der ILC 131 ETH fungiert als PROFINET-Device respektive Modbus TCP-Client. Seine Befehle erhält er von einer übergeordneten Server-Steuerung. Dabei handelt es sich um einen Axioline-Controller AXC 1050, dessen Schaltschrank zentral auf dem Gelände angeordnet ist. Die Steuerung zeichnet sich aus durch ein robustes Design mit eingebauter unterbrechungsfreier Stromversorgung zum gezielten Herunterfahren der Applikation sowie ein EMV-festes Gehäuse. Abgesehen von der hohen Übertragungsgeschwindigkeit verschafft ein USB-Anschluss schnellen Zugriff, z.  B. zu Diagnosezwecken.

Aufgrund der umfangreichen Solarworx-Bibliothek mit Funktionsbausteinen zur Sonnenstandberechnung und Nachführung von Photovoltaik-Trackern konnten Josef Ecker und sein Team die Photovoltaikapplikation schnell programmieren. Die Bibliothek, die ferner Treiber für Datenlogger sowie Schnittstellen für Wechselrichter beinhaltet, wird kontinuierlich erweitert. Da die vorprogrammierten Funktionsbausteine ausführlich getestet werden, stellen sie nicht nur eine schnellere Projektumsetzung, sondern ebenfalls einen zuverlässigen Anlagenbetrieb sicher. Über einen Windsensor erfasst die Server-Steuerung die aktuelle Windgeschwindigkeit. Sind die Windlasten zu hoch, gibt der AXC 1050 an die unterlagerten Client-Steuerungen den Befehl aus, die Tracker aus dem Wind zu fahren.

Neben dem Schaltschrank mit der Server-Steuerung befindet sich eine Transformatorstation. Hier werden die Wechselspannungen von der Nieder- auf die Mittelspannungsebene transformiert. Am Netzanschlusspunkt, der außerhalb des Tracking-Parks angesiedelt ist, wird die erzeugte Sonnenenergie in das Netz eingespeist. Damit keine Überlastung des örtlichen Stromnetzes auftritt, hat Elektro Ecker einen Einspeiseregler von Phoenix Contact installiert. Sollten die Photovoltaik-Tracker zu viel Strom produzieren, sorgt der EZA-Regler dafür, dass die einzelnen Wechselrichter heruntergefahren werden. Dazu gibt er die erforderlichen Signale weiter über die Server-Steuerung an die Client-Controller.

Fazit

Als Errichter und Betreiber des Tracking-Parks hat Josef Ecker die Nachführungslösung von Phoenix Contact überzeugt. Sie arbeitet zuverlässig und nichts muss „zwoa moi kaft“ werden. Deshalb kann sich der Photovoltaikspezialist vorstellen, in naher Zukunft einen Stromspeicher in seinem Park aufzubauen. Dann müsste die Photovoltaikanlage nicht mehr heruntergeregelt werden. Stattdessen würde der überschüssige Strom zwischengespeichert und später bei einer Unterlastung des Netzes wieder eingespeist.