Betriebliche und finanzielle Effizienz im Solarenergiesektor: Verlängerung der Lebensdauer von Solarparks durch intelligente Technologie

Betriebliche und finanzielle Effizienz im Solarenergiesektor: Verlängerung der Lebensdauer von Solarparks durch intelligente Technologie

Jede bedeutende Investition birgt ein gewisses Risiko. Und die Solarenergie, der Spitzenreiter unter den erneuerbaren Energien, bildet da keine Ausnahme. Die Planung, Umsetzung und Wartung eines Solarparks stellen betriebliche und finanzielle Herausforderungen dar, die bereits in der ersten Phase beginnen und sich über die gesamte Nutzungsdauer erstrecken. Einerseits kann der Betrieb der Energieanlage beeinträchtigt werden, wenn vor dem Bau kein gutes Projekt durchgeführt wird. Andererseits können die Reparaturkosten die Kosten in die Höhe treiben und die Rentabilität der Investition verlangsamen, wenn die Anlagen nicht gegen alle Eventualitäten, wie z. B. ein Unwetter, geschützt sind.

Die Zukunft der Energieerzeugung ist untrennbar mit den erneuerbaren Energien verbunden, das ist eine unbestrittene Tatsache. Die Zunahme von Nachhaltigkeitskriterien sowohl im öffentlichen als auch im privaten Bereich und die Notwendigkeit, die Dekarbonisierung - eine geringere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen - von Industrie und Gesellschaft zu beschleunigen, sind wesentliche Instrumente für die Energiewende, um weniger Emissionen in die Atmosphäre zu bringen.

Die Photovoltaik ist auch die Art von nachhaltiger Energie, die jedes Jahr am stärksten zunimmt, sogar im häuslichen Bereich, durch die Installation von Solarzellen auf Privatgrundstücken, die den Eigenverbrauch von Strom fördern. Da die Investitionen in Solarparks zunehmen, sind eine detaillierte Planung der Anfangsinvestition und der Kosten für Wartung und Sicherheit zwei grundlegende Aspekte, damit die Rendite (ROI) innerhalb des geplanten Zeitrahmens erreicht wird.

Einige Daten. Nach Angaben der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) haben sich die Investitionen in erneuerbare Energien innerhalb von 10 Jahren fast vervierfacht, von 171 auf 439 Milliarden Euro. Von dieser letzten Zahl entfallen 298 Milliarden US-Dollar (298 Milliarden europäische Dollar) auf Investitionen in die Solarenergie, doppelt so viel wie die am zweithäufigsten eingesetzte Technologie, die Windenergie.

Solarenergie: Herausforderungen für den Betrieb von Fotovoltaikparks

Aufgrund ihrer einzigartigen Merkmale in Bezug auf Standort und Größe (große Freiflächen) und des wirtschaftlichen Aufwands für die empfindliche Technologie stehen Solarparks bei der Suche nach einem optimalen Betrieb vor mehreren Herausforderungen, die bereits in den frühesten Phasen ihrer Planung angegangen werden müssen.

Eine unzureichende Untersuchung der Bodeneigenschaften oder deren völlige Vernachlässigung vor der Implementierung des Erdungssystems beeinträchtigt dessen Betrieb und Effizienz. Abgesehen von den Widerstandswerten des Bodens wirkt sich ein ordnungsgemäßes Erdungssystem mit dauerhaften Verbindungen positiv auf die Lebensdauer der Energieanlage und aller daran angeschlossenen Komponenten aus.

Die Kosten für die Wartung von Anlagen, Solarmodulen und anderen elektronischen Bauteilen, die anfällig für Überspannungen sind, sei es durch atmosphärische Phänomene (Gewitter) oder durch eine Fehlfunktion der elektrischen Anlage, sowie mögliche Vandalismus- oder Sabotageakte, müssen sowohl in der Planungs- als auch in der Betriebsphase berücksichtigt werden. Eine kontinuierliche Überwachung der Anlage trägt daher dazu bei, diese Eventualitäten zu vermeiden.

Nicht zuletzt müssen die Personen, die im täglichen Betrieb eines Solarparks arbeiten, vor Umständen wie einem durch Blitzschlag oder einen Kurzschluss verursachten Brand geschützt werden.

Der Betrieb eines Solarparks: intelligente Lösungen für den gesamten Lebenszyklus

Die Stärke der Forschungs- und Entwicklungsabteilung und das Engagement für Nachhaltigkeit sind zwei Grundpfeiler von Aplicaciones Tecnológicas S.A. Um zukünftige Investitionen im Solarenergiesektor zu schützen, sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht, haben wir SMART EARTHING und SMART LIGHTNING entwickelt, intelligente Lösungen, die von einem geradlinigen, auf Industrie 4.0 ausgerichteten Ansatz profitieren, der auf Effizienz und Sicherheit durch Technologien wie IoT und AI abzielt.

Entwurfsphase

Bei der Planung eines Solarparks wirkt sich die Implementierung eines optimalen Erdungssystems auf die zukünftige betriebliche und finanzielle Effizienz der gesamten Anlage aus. Daher bietet Aplicaciones Tecnológicas S.A. für Solarkraftwerksprojekte in der Anfangsphase eine Lösung an:

Mit dem GEOELECTRIC EARTHING METER System führen wir eine geoelektrische Studie durch, um die Schichtung und den spezifischen Widerstand des Bodens zu bestimmen.

Professioneller Service für EARTHING SYSTEMS PROJECTS 4.0, der auf internationalen Standards basiert und mit der fortschrittlichen Software GMAT/PAST entwickelt wurde, die eine objektive Bestimmung der optimalen Lösung ermöglicht.

Verwendung von diebstahlsicheren Leitern und spezifischen Elektroden, die auf die Besonderheiten des Geländes abgestimmt sind: korrosionsbeständige Elektroden für aggressive Böden, Spezialelektroden und/oder umlaufende Leiterringe für Böden mit hohem Widerstand, usw.

Dauerhafte Verbindungen zwischen Leitern durch Apliweld® Secure + exothermes Schweißen. Durch das aluminothermische Schweißen werden perfekte Verbindungen erzielt, die während der gesamten Lebensdauer der Anlage in einem ausgezeichneten Zustand bleiben, die Kosten senken und die Arbeitssicherheit verbessern.

Das fortschrittliche und kontinuierliche Überwachungssystem des Zustands der Erdungsanlage mit dem SMART EARTHING MONITORING SYSTEM.

Betriebsphase: kontinuierliche Überwachung des Erdungsnetzes

In Betrieb befindliche Solarparks müssen mit maximaler Kapazität arbeiten, um ihre Aufgabe zu erfüllen: saubere Energie zu liefern, um den Kohlenstoff-Fußabdruck der Stromversorgung zu reduzieren.

Die Lösung SMART EARTHING MONITORING SYSTEM ermöglicht die effiziente Verwaltung von Erdungssystemen durch die zentrale Überwachung von intelligenten Sensoren, die in der gesamten Anlage verteilt sind, und die Übertragung und Interpretation der Daten durch IoT-Konnektivität und künstliche Intelligenz.

Diese Überwachung ermöglicht die Echtzeit-Erkennung von kritischen Sicherheitssituationen (Erdungsunterbrechungen, Diebstahl, Pannen oder versehentliche Unterbrechungen), die eine korrigierende Wartung erfordern, liefert aber auch Daten für eine vorausschauende Wartung, die die Nutzungsdauer der an das Erdungssystem angeschlossenen Anlagen optimiert. All dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen dank der operativen und logistischen Vereinfachung der Prüfverfahren.

Betriebsphase: Sicherheit bei Blitzeinschlag

Solarparks sind, wie alle Anlagen im Freien, anfällig für Unwetter, insbesondere für Gewitter. Schlägt ein Blitz direkt in ein Solarmodul ein, kann er das Modul erheblich beschädigen, das elektrische System überlasten und teure elektronische Komponenten wie Laderegler und Wechselrichter beschädigen. Andererseits kann ein indirekter Blitzeinschlag eine Überspannung verursachen, die auch diese Komponenten beeinträchtigt.

Darüber hinaus kann jeder Blitzeinschlag einen Temperaturanstieg auf der Oberfläche des Solarmoduls verursachen, was zu Rissen oder Brüchen im Glas und in den Solarzellen führen kann.

Das SMART LIGHTNING-Portfolio von Aplicaciones Tecnológicas S.A. besteht aus intelligenten Blitzschutzprodukten für Solaranlagen, die in allen Phasen funktionieren: präventiver Schutz (Gewittererkennung), äußerer Schutz gegen Blitzeinschläge und innerer Schutz gegen Überspannungen.

ATSTORM® ist ein fortschrittliches Gewitter-Frühwarnsystem zur Aktivierung und Deaktivierung temporärer Präventivmaßnahmen, um die mit potenziellen Blitzeinschlägen verbundenen Risiken zu minimieren. Es verfügt über eine Dual-Sensing-Technologie, die das elektrostatische Feld misst, das vor sich bildenden Gewittern warnt, und das elektromagnetische Feld, das vor herannahenden Gewittern warnt. Dieses Gewittererkennungssystem stützt sich auf IoT-Technologien und Expertenalgorithmen, um die von den Sensoren erfassten Daten in Echtzeit zu senden und zu verarbeiten.

DAT CONTROLER® REMOTE ist ein intelligenter und fortschrittlicher Blitzableiter, eine Referenz im Segment der ESE-Luftterminals (Early Streamer Emission). DAT CONTROLER® REMOTE ist ein Gerät mit Selbstdiagnose und Kommunikation über IoT (Internet of Things) des Ergebnisses, um den korrekten Betrieb der Anlage aus der Ferne zu gewährleisten. Außerdem ermöglicht dieser Blitzableiter eine tägliche Selbstkontrolle seines Zustands, ohne dass er demontiert werden muss oder Hilfsmittel zum Anheben verwendet werden müssen.

Der SMART LIGHTNING LOGGER überwacht kontinuierlich die elektrische Aktivität in den Ableitungen der SPCRs, in denen er installiert ist. Bei einem Blitzeinschlag sammelt das Gerät alle Informationen über den Blitzstrom und sendet diese Informationen über IoT, um die Dringlichkeit der Reparatur zu bestimmen oder den Schaden mit einem Versicherer zu verwalten.

Schutz vor transienten Überspannungen mit der ATPV-Reihe von Überspannungsschutzgeräten (Typ I, II und III), die empfindliche und exponierte elektronische Elemente wie Wechselrichter, Schalttafeln und Datenleitungen abschirmen.

Wenn Sie weitere Informationen zu den Fortschritten bei der Sicherheit und den Kosteneinsparungen erhalten möchten, die unsere Geräte bieten, können Sie über diesen Link Kontakt mit uns aufnehmen.

Über diesen Link können Sie auch an einem unserer kostenlosen Webinare über intelligente Lösungen für die Photovoltaikbranche teilnehmen.