Falkenbergin aurinkopuiston optimaalinen tuotto Aurinkopaneelien seurantalaitteiden suuntaohjaus takaa järjestelmän luotettavan toiminnan.

Landshutissa toimiva Elektro Ecker GmbH & Co. KG perusti vuonna 2017 seurantapuiston entiselle armeijan alueelle, missä se on toiminut siitä lähtien. Ennen panosvarastoina toimineissa bunkkereissa on 22 aurinkopaneelien seurantalaitetta. Puistoon asennettu kokonaisteho on 770 kW.

Jokainen seurantalaite käsittää 143 aurinkopaneelia, joista kunkin nimellisteho on 245 W. Aurinkopaneelit suunnataan kaksiakselisesti auringon asentoon nähden. Yhden aurinkopaneelien seurantalaitteen kokonaispaino on 55 t ja teho 35 kW.

Aluksi yksittäisiä seurantalaitteita hallittiin ei-teollisilla Raspberry Pi -pienoistietokoneilla. Nopeasti kuitenkin jouduttiin toteamaan, että ratkaisu ei toiminut luotettavasti. Lyhyen käyttöajan jälkeen se pysähtyi kokonaan. Oli löydettävä nopeasti soveltuva vaihtoehto, jotta tuotantotappiot, jotka johtuivat seurantalaitteiden puuttuvasta suuntautumisesta auringon sijainnin mukaan, saataisiin pidettyä mahdollisimman pieninä. Elektro Ecker oli jo aiemmin saanut hyviä kokemuksia Phoenix Contactin ohjaustekniikasta aurinkosähköpuistojen syötönohjausjärjestelmässä. Tämän takia Josef Ecker keksi idean toteuttaa aurinkopaneelien seurantalaitteen suuntaohjaus yrityksen teollisuusohjaimilla.

Jokaiseen seurantalaitteeseen on kiinnitetty kaksi invertteriä sekä client-kytkentäkaappi, jossa on tarvittava ohjaustekniikka. Ohjelmoitavana logiikkana Elektro Ecker käyttää modulaarista ILC 131 ETH -pienohjausta, mikä helpottaa järjestelmien automatisointia. ILC 131 ETH toimii PROFINET-laitteena tai Modbus TCP-clientinä. Komentonsa se saa ylemmän tason palvelinohjauksesta. Kyseessä on Axioline Controller AXC 1050, jonka kytkentäkaappi sijaitsee keskeisellä paikalla aluetta. Ohjauksessa on tukeva rakenne, jossa on sisäänrakennettu keskeytymätön teholähde sovelluksen kohdennettua poiskytkentää varten sekä sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimukset täyttävä kotelo. Suuren tiedonsiirtonopeuden lisäksi USB-liitäntä tarjoaa nopean pääsyn ohjaukseen esimerkiksi diagnostiikkaa vaativissa tilanteissa.

Kattava Solarworx-kirjasto sisältää toimilohkoja, joilla lasketaan auringon kulkureitti ja ohjataan aurinkopaneelien seurantalaitetta. Sen avulla Josef Ecker ja hänen tiiminsä onnistuvat ohjelmoimaan aurinkopaneelisovelluksensa nopeasti. Kirjastoa, johon sisältyvät dataloggerin sekä invertteriliitännän ohjaimet, laajennetaan jatkuvasti. Esiohjelmoidut toimilohkot testataan perusteellisesti, mikä varmistaa projektin nopean toteuttamisen ja myös laitteiston luotettavan käytön. Tuulianturin avulla palvelinohjaus mittaa tuulinopeuden. Mikäli tuulikuormitus on liian suuri, AXC 1050 antaa alemman tason client-ohjauksille komennon siirtää seurantalaite pois tuulista.

Palvelinohjausyksikön sisältävän kytkentäkaapin vieressä sijaitsee muuntaja-asema, jossa vaihtojännitteet muunnetaan pienjännitteestä keskijännitteeksi. Verkkoliitäntäpiste, jossa aurinkoenergia syötetään verkkoon, sijaitsee seurantapuiston ulkopuolella. Paikallisen sähköverkon ylikuormituksen välttämiseksi Elektro Ecker on asentanut Phoenix Contactin syötönsäätimen. Jos aurinkopaneelin seurantalaitteet tuottavat liikaa sähköä, energiantuotantojärjestelmän ohjain varmistaa, että yksittäiset invertterit sammutetaan. Se välittää vaadittavat signaalit palvelinohjauksen kautta client-ohjaimelle.