Optimális hozam a Falkenberg napenergetikai parkban A fotovillamos napkövetők mozgatása garantálja a létesítmény megbízható üzemelését.

A Landshut városában székelő Elektro Ecker GmbH & Co. KG 2017-ben a Bundeswehr egykori területén egy napkövető parkot létesített, amelyet azóta is üzemeltet. A 22 fotovillamos napkövető a korábban lőszerraktárként használt bunkerek tetején kapott helyet. A park telepített összteljesítménye 770 kW.

Minden egyes napkövető 143, egyenként 245 W névleges teljesítményű napenergiás modult foglal magában, amelyek helyzete kéttengelyes módon követi a Nap mozgását. A fotovillamos napkövetők össztömege 55 tonna, összteljesítménye pedig 35 kW.

Kezdetben az egyes napkövetők mozgatását Raspberry Pi típusú, nem ipari kivitelű mikroszámítógépek vezérelték. Gyorsan kiderült azonban, hogy ez a megoldás nem működött megbízhatóan. Sőt mi több, rövid üzemelési idő után az irányítástechnika teljesen kiesett. A napkövetők mozgatásának hiánya miatt keletkező hozamveszteségek minimalizálása érdekében a felelősöknek gyorsan megfelelő alternatívát kellett találniuk. Az Elektro Ecker korábban már jó tapasztalatokat szerzett a napelemes parkok betáplálás-szabályozása terén a Phoenix Contact vezérléstechnikájával. Ezért Josef Eckernek az az ötlete támadt, hogy a fotovillamos napkövetők mozgatását is cégünk ipari vezérlőivel valósítsa meg.

Minden napkövető két inverterrel és egy kliens-kapcsolószekrénnyel van összekötve, amely a napkövetéshez szükséges vezérléstechnikát tartalmazza. Az Elektro Ecker PLC-ként az ILC 131 ETH moduláris kisvezérlőt alkalmazza, amellyel a berendezéseket egyszerűen lehet automatizálni. Az ILC 131 ETH a PROFINET Device, illetve a Modbus/TCP kliens szerepét is betölti. A parancsokat a fölérendelt szerver-vezérlőtől kapja. Ez egy Axioline AXC 1050 vezérlő, amelynek kapcsolószekrénye a terület közepén van elhelyezve. Ez a vezérlő robusztus kialakításával és az elektromágneses zavaroknak ellenálló házával tűnik ki, tartalmaz továbbá egy beépített szünetmentes tápegységet is az alkalmazás célzott leállításához. A nagy adatátviteli sebesség mellett egy USB csatlakozó is rendelkezésre áll a gyors hozzáféréshez, például diagnosztikai célokra.

A Nap állását kiszámító és a fotovillamos napkövetők mozgatására szolgáló funkcióblokkokat is tartalmazó Solarworx programkönyvtár segítségével Josef Ecker és csapata gyorsan programozni tudta a fotovillamos alkalmazást. Az adatgyűjtők illesztőprogramjait és az inverterek interfészeit is tartalmazó könyvtárat folyamatosan bővítjük. Mivel az előre programozott funkcióblokkokat alaposan teszteljük, ezek nemcsak a projektek gyorsabb megvalósítását, hanem a rendszerek megbízható üzemeltetését is garantálják. A szerver-vezérlő egy szélérzékelővel méri a szél pillanatnyi sebességét. Ha a szélterhelés túl nagyra nő, akkor az AXC 1050 parancsot ad az alárendelt kliens vezérlőknek arra, hogy a napkövetők álljanak ki a szélből.

A szerver-vezérlő kapcsolószekrénye mellett egy transzformátorállomás van elhelyezve. Ez az inverterek váltakozó feszültségét a kisfeszültségű szintről a középfeszültség szintjére transzformálja fel. A megtermelt napenergiát a napkövető parkon kívül elhelyezkedő hálózati csatlakozási ponton táplálják be a hálózatba. A helyi elektromos hálózat túlterhelésének elkerülése érdekében az Elektro Ecker a Phoenix Contact betáplálás-szabályozóját telepítette. Ha a fotovillamos napkövetők túl sok áramot termelnének, akkor az energiatermelő rendszer ezen szabályozója gondoskodik egyes inverterek leállításáról. Az ehhez szükséges jeleket a szerver-vezérlőn keresztül küldi a megfelelő kliens-vezérlőkhöz.