Tracking-park Falkenberg

Optimale opbrengst in solarpark Falkenberg door besturing van de trackers

  • De betrouwbare oplossing voor het volgen van de 22 fotovoltaïsche trackers garandeert een probleemloze werking van het systeem.
  • Op basis van de omvangrijke Solarworx-bibliotheek met functieblokken voor de berekening van de zonnestand en het volgen van fotovoltaïsche trackers konden Josef Ecker en zijn team de fotovoltaïsche applicatie snel programmeren.
  • Mochten de fotovoltaïsche trackers te veel stroom produceren, zorgt de energiecentrale-regelaar ervoor dat de afzonderlijke omvormers worden uitgeschakeld. Netconforme stroomtoevoer is dus verzekerd.
Directeur Josef Ecker (rechts) en industriemanager Hans-Peter Pircher

Elke fotovoltaïsche tracker heeft een vermogen van 35 kW

Klant

Het in Landshut gevestigde bedrijf Elektro Ecker GmbH & Co. KG heeft in 2017 op een voormalig terrein van de Bundeswehr een trackingpark opgericht en heeft dit sindsdien in gebruik. 22 fotovoltaïsche trackers zijn geplaatst op de bunkers die vroeger als munitieopslag dienden. Het geïnstalleerde totale vermogen van het park bedraagt 770 kW.

Serverbesturing in de centrale schakelkast

De 22 client-besturingen op de trackers worden bestuurd via de serverbesturing

Toepassing

Elke tracker heeft 143 solarmodulen met elk een nominaal vermogen van 245 W die op twee assen ten opzichte van de zon worden uitgelijnd. In totaal bereikt een fotovoltaïsche tracker een gewicht van 55 t en een vermogen van 35 kW.

In het begin werden de afzonderlijke trackers gevolgd met Raspberry Pi-minicomputers, maar deze zijn niet geschikt voor industrieel gebruik. En al snel bleek dat deze oplossing niet betrouwbaar was. Na een korte bedrijfstijd viel het hele systeem zelfs uit. Om de opbrengstverliezen als gevolg van de ontbrekende uitlijning van de trackers ten opzichte van de zon zo laag mogelijk te houden, moest er snel een geschikt alternatief worden gevonden. Elektro Ecker had in het verleden bij de terugleverregeling voor fotovoltaïsche parken al goede ervaringen met de besturingstechniek van Phoenix Contact opgedaan. Daarom kwam Josef Ecker op het idee om ook het volgen van de fotovoltaïsche trackers met de industriële controllers van Phoenix Contact te realiseren.

Client-besturing ILC 131 ETH

In de schakelkast van de klant gebruikt Elektro Ecker de modulaire besturing ILC 131 ETH

Oplossing

Op elke tracker zijn twee omvormers en de client-schakelkast met de voor het volgen noodzakelijke besturingstechniek aangebracht. Als PLC gebruikt Elektro Ecker de modulaire besturing ILC 131 ETH, waarmee installaties eenvoudig kunnen worden geautomatiseerd. De ILC 131 ETH fungeert als PROFINET-device respectievelijk als Modbus/TCP-client. Deze ontvangt zijn commando's van een serverbesturing van een hoger niveau. Daarbij gaat het om een Axioline Controller AXC 1050, waarvan de schakelkast centraal op het terrein is aangebracht. De besturing onderscheidt zich door een robuust design met geïntegreerde onderbrekingsvrije voeding voor het doelgericht uitschakelen van de applicatie en door een EMC-bestendige behuizing. Naast de hoge overdrachtssnelheid waarborgt een USB-aansluiting snelle toegang voor bijvoorbeeld diagnosedoeleinden.

Op basis van de omvangrijke SOLARWORX-bibliotheek met functieblokken voor de berekening van de zonnestand en het volgen van fotovoltaïsche trackers konden Josef Ecker en zijn team de fotovoltaïsche applicatie snel programmeren. De bibliotheek, die ook nog drivers voor dataloggers en interfaces voor omvormers bevat, wordt continu uitgebreid. Aangezien de voorgeprogrammeerde functieblokken uitvoerig zijn getest, garanderen ze niet alleen een snellere projectrealisatie, maar ook een betrouwbare werking van de installatie. Via een windsensor registreert de serverbesturing de actuele windsnelheid. Als de windlasten te hoog zijn geeft de AXC 1050 aan de ondergeschikte client-besturingen het commando om de trackers uit de wind te zetten.

Naast de schakelkast met de serverbesturing bevindt zich een transformatorstation. Hier worden de wisselspanningen van laag- naar middenspanningsniveau getransformeerd. Op het netaansluitpunt dat zich buiten het trackingpark bevindt, wordt de gegenereerde zonne-energie aan het elektriciteitsnet toegevoerd. Om te voorkomen dat het plaatselijke elektriciteitsnet overbelast raakt, heeft Elektro Ecker een voedingsregelaar van Phoenix Contact geïnstalleerd. Mochten de fotovoltaïsche trackers te veel stroom produceren, zorgt de energiecentrale-regelaar ervoor dat de afzonderlijke omvormers worden uitgeschakeld. Daartoe geeft deze de noodzakelijk signalen door aan de client-controllers via de serverbesturing.

Conclusie

Josef Ecker, oprichter en exploitant van het trackingpark, is overtuigd van de volgoplossing van Phoenix Contact. Het gaat om een betrouwbaar systeem dat lang meegaat. Daarom kan de specialist in fotovoltaïsche systemen zich voorstellen om in de nabije toekomst een energieopslag in zijn park te installeren. Dan zou het reguleren van de fotovoltaïsche installatie niet meer nodig zijn. In plaats daarvan zou de overtollige stroom tussentijds worden opgeslagen en later bij onderbelasting weer naar het elektriciteitsnet worden gevoerd.