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Erneuerbare EnergienCEE Group kauft Juwi-Windpark Gollenberg

Windpark Gollenberg in Rheinland-Pfalz

Die Hamburger Beteiligungsgesellschaft CEE Group setzt den Ausbau ihres Windkraft-Portfolios fort und erwirbt den aktuell im Bau befindlichen Windpark Gollenberg in Rheinland-Pfalz. Verkäufer ist die Juwi Energieprojekte GmbH, die als Generalübernehmer auch die Bauphase verantwortet.

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Anschlussboxen für die Photovoltaik, MessmoduleWenn die Sonne scheint…

Die Akzeptanz von Photovoltaik-Anlagen ist eng mit deren Effizienz verknüpft. Dazu gehört auch das schnelle Erkennen möglicher Störfälle, denn jede produzierte Kilowattstunde ist bares Geld für den Betreiber. Die STB-T Anschlussboxen von Carlo Gavazzi wurden speziell für die Überwachung von Photovoltaik- Anlagen entwickelt. Mit Überspannungsschutz, DC-Lasttrenn- schalter und vier Modulen zur Strangüberwachung bieten Sie dem Betreiber eine sichere und komfortable Lösung.
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Messmodule: Wenn die Sonne scheint…


Die Studie Solar Generation 6 des Europäischen Photovoltaik-Branchenverbandes vom Oktober 2010 geht davon aus, dass die Photovoltaik in zehn Jahren circa fünf Prozent des weltweiten Strombedarfs decken kann. Weitere zehn Jahre später sollen es schon bis zu neun Prozent sein. Hinzu kommt die Aussage, dass die Investitionen für Solaranlagen bis 2015 um bis zu 40 Prozent fallen werden. Also: Gute Aussichten für eine steigende Akzeptanz im Markt. Das setzt aber auch eine möglichst hohe Effizienz der Photovoltaik-Anlage voraus. Angefangen von den Solarmodulen selbst, über den Wirkungsgrad der Wechselrichter bis hin zur Einspeisung ins Netz. Einer der zentralen Punkte beim Betrieb ist daher das Erkennen von Störfällen, denn jede produzierte Kilowattstunde bedeutet bares Geld. Eine Überwachung der einzelnen Strings, zu denen Photovoltaik-Module in einer Anlage zusammenschaltet sind, steht somit ganz oben auf der Wunschliste der Betreiber. Die Parameter, die für einen effizienten Betrieb überwacht werden müssen, sind Leistung, Spannung, Stromstärke und Sonneneinstrahlung. Aber auch Temperatur und Wind, das Erkennen verschmutzter Panele und auch die Speicherung von Fehlermeldungen gehören mit dazu.

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Bisherige Überwachungslösungen im Markt haben einen hohen Platzbedarf, sind schwierig zu verkabeln und geben meist nur den Wirkungsgrad des Wechselrichters wieder. Außerdem ist die Anzahl der Anschlüsse begrenzt. Für große Anlagen, die mit einem Zentralwechselrichter im Mittelspannungsnetz arbeiten, erfolgt daher die Kontrolle über eine „externe“ Überwachung – zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter. Eine solche Lösung wurde Ende 2010 von der Firma Brüwer Solar mit einer 851 kW Anlage aufgebaut. Die hier verwendeten monokristallinen 190 Watt PV-Module bedecken eine Fläche von 1,9 Hektar. Brüwer Solar ist ein Systemhaus für Solarmodule, Solarstromanlagen, Wechselrichter und Montagesysteme. Zur Überwachung der Strings in dieser Anlage werden aber STB-T Anschlussboxen von Carlo Gavazzi aus Darmstadt eingesetzt. Worin liegt der Vorteil dieser Komponenten und was leisten sie?

Verkabelung auf DC-Ebene

Dazu Simon Brüwer, Geschäftsführer bei Brüwer Solar: „Mit den STB-T Anschlussboxen können wir bis zu 15 Strings an einer Box anschließen. Zusätzlich haben wir bei unserer Lösung mit einem Zentralwechselrichter den Vorteil, dass sich die Hauptverkabelung auf DC-Ebene abspielt. Und das erlaubt geringere Querschnitte. Ein weiterer positiver Aspekt dieser Entwicklung sind die geringen Abmessungen; auch bei Boxen, die für 15 Strings ausgelegt sind sowie die flexiblen Befestigungs- und Verschraubungsmöglichkeiten.“ Die STB-T Anschlussboxen wurden speziell für die Strangüberwachung in Photovoltaik-Anlagen entwickelt. Sie verfügen über einen manuellen DC-Lasttrennschalter sowie einen Überspannungsschutz. Hinzu kommen ein Datenlogger zur Speicherung von bis zu 10.000 Werten und Sicherungen zum Schutz der Stränge. Je nach Typ bieten die Anschlussboxen Platz für zwei bis 15 Stränge mit einem maximalen Gesamteingangsstrom bis 40, beziehungsweise 175 A. Die Kommunikation erfolgt über RS485 (Modbus).

In der 851 kW-Anlage, die von der Firma Brüwer installiert wurde, sind insgesamt 25 STB-T Boxen mit jeweils 13 und 14-Anschlüssen für PV-Stränge integriert. Alle sind identisch und mit der Maximalanzahl von 16 Modulen bestückt. „Diese Module“, betont Simon Brüwer, „wurden auf der Basis unserer Anforderungen bereits von Carlo Gavazzi in die Boxen eingebaut. Und da die Boxen auch eine Hilfsstromversorgung beinhalten, mussten von unserer Seite her nur noch die Leitungen an die Klemmen angeschlossen werden. Aufgrund der guten Erfahrungen mit dieser Lösung, werden wir weitere Großprojekte ebenfalls so aufbauen.“
Die ebenfalls in diesen Boxen integrierten Eos-Array Systeme ermöglichen eine flexible Überwachung von jedem einzelnen Strang! Carlo Gavazzi hat vier verschiedene Grundmodule entwickelt. Zentraler Baustein ist das Mastermodul des Eos-Array VMU-M mit RS485-Schnittstelle. Es bietet wahlweise zwei Temperatureingänge für 2- und 3-Draht Pt100 / Pt1000 oder zwei digitale Eingänge. Darüber hinaus gibt es eine große Bandbreite von Datenlogger-Funktionen: Angefangen von Datum und Uhrzeit über Strom, Spannung und Leistung bis hin zur Temperatur der Solarzellen und der Luft. Auch ein Impulseingang für den Energiezähler ist vorhanden. Das zweite Stringmodul VMU-S ist neben der Überwachung und Analyse der Strings in Bezug auf Strom, Spannung und Leistung auch für die Erfassung der DC Energie-Zählwerte (Klasse 1) zuständig. Hierüber erfolgt auch die Direktmessung bis 16 ADC und maximal 1.000 VDC.

Das VMU-P ist ein Messmodul mit zwei Temperatureingängen (2- und 3-Draht Pt100/Pt1000), einem Strahlungsmess-Eingang (120 mV) sowie einem Impulseingang für Windgeschwindigkeit. Der vierte Typ (VMU-O) ist ein I/O-Modul. Es bietet dem Betreiber zwei digitale Eingänge und jeweils zwei Relaisausgänge für Steuerbefehle und Alarmmeldungen. Alle genannten Bausteine können durch Anreihen miteinander kombiniert werden. Kommuniziert wird über einen internen Bus. Die maximale Anzahl pro Anschlussbox liegt bei 16 Modulen, wobei man an das Master-Modul bis zu 15 VMU-S, sieben VMU-O oder ein VMU-P anschließen kann. Mehrere der Mastermodule lassen sich über den RS485 Bus verbinden.

Auch für kleinere Anlagen bieten die Darmstädter eine Lösung an. Das Eos Array Lite ist eine abgespeckte und kostengünstige Version, die für geringere Ansprüche an Steuer- und Überwachungsfunktionen konzipiert wurde. Sie basiert auf dem gleichen Konzept, was Sicherheit und Modularität angeht. Für beide Varianten liefert der Hersteller mit der Freeware Eos-Array Soft auch das passende Werkzeug für die Parametrierung, die Überwachung der lokalen Alarmausgänge und das Download aus der Anlagendatenbank. Das war bei dem Projekt von Brüwer Solar aber nicht notwendig, da Programmierung und Auswertung der einzelnen Strings sowie die Visualisierung vom Unternehmen selbst durchgeführt wurden. Über die genannten Komponenten hinaus bietet das Unternehmen für Photovoltaik-Anlagen zusätzlich einen Web-Server für das Eos-Array System an. Er überwacht die Anlage, sammelt alle Daten aus Array, Wechselrichter und Energiezähler und stellt sie dem Betreiber automatisch über das Internet zur Verfügung. So wird die Solaranlage auch langfristig zu einer sicheren Investition.

Das schnelle Erkennen und Lokalisieren einer Störung ermöglicht nicht nur die zielgerichtete Behebung von Fehlern sondern auch eine permanente Überwachung der Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage. Zusätzlich kann mit Eos-Array die Effizienz optimiert werden, was sich kurzfristig in einer Steigerung der erzeugten Leistung zeigt. Fehler in Komponenten oder in der Auslegung der Anlage sowie der Rückgang der Leistung der PV-Module, der Wechselrichter und Probleme in der Verdrahtung werden sofort erkannt. Dr. Peter Stipp

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