Photovoltaikanlagen expandieren über Dach- und bodenmontierte Installationen hinaus in weitere Anwendungsszenarien. Wasseroberflächen werden zu einem wichtigen Raum für die Solarentwicklung.
Schwimmende PV-Anlagen nutzen Wasseroberflächen optimal aus und reduzieren den Flächenverbrauch. Allerdings erzeugt ihr einzigartiges Betriebsumfeld im Vergleich zu Dach- oder bodenmontierten PV-Anlagen größere Herausforderungen für die Anlagensicherheit sowie den effizienten langfristigen Betrieb und die Wartung.
Dieses schwimmende PV-Kraftwerk in Nakhon Sawan, Thailand, steht vor mehreren Herausforderungen, die durch die wasserbasierte Umgebung verursacht werden. Die Gewährleistung sowohl der Anlagensicherheit als auch eines effizienten langfristigen Betriebs und einer zuverlässigen Wartung ist entscheidend für den störungsfreien Betrieb der Anlage.
Sicherheit hat oberste Priorität.
Solange Sonnenlicht vorhanden ist, erzeugen PV-Module weiterhin Spannung. Bei der Reihenschaltung mehrerer Module kann die Gleichspannung 1.000 V erreichen, was Risiken von elektrischem Schlag und Brand birgt.
Auch wenn der Wechselrichter seine Funktion eingestellt hat, verschwindet die Gleichspannung an den Modulen und zwischen ihnen nicht sofort.
Schwimmende PV-Systeme arbeiten zudem über lange Zeit in stark feuchten Umgebungen. Falls Kabel beschädigt sind oder die Isolationsleistung nachlässt, können spannungsführende Komponenten über das Wasser oder andere leitfähige Strukturen einen ungewollten Strompfad bilden. Dies erhöht zusätzlich die Risiken von Stromleckage und elektrischem Schlag.
Daher ist es unerlässlich, die hohe Gleichspannung im Modularray schnell abzusenken.
Die wassergebundene Umgebung erfordert zudem eine höhere langfristige Betriebssicherheit der Geräte.
Die Ausrüstung ist ständig hoher Luftfeuchtigkeit, starker Sonneneinstrahlung und Kondensation durch Temperaturänderungen zwischen Tag und Nacht ausgesetzt. Dies stellt höhere Anforderungen an Dichtigkeit, Witterungsbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit.
Eine große Anzahl von PV-Modulen ist auf schwimmenden Plattformen installiert.
Im Vergleich zu festen Dach- oder bodenmontierten Systemen bewegen sich schwimmende Plattformen mit dem Wasser und bieten nur begrenzten Platz für Arbeiter. Werkzeuge tragen, zwischen den Modulen wechseln und Wartungsarbeiten durchführen ist daher schwieriger.
Zusätzlich können Wartungsteams bei einem Modulfehler dessen genauen Standort nicht sofort identifizieren. Dies erhöht den Aufwand für die vor-Ort-Fehlerbehebung weiter.
Für dieses Schwimm-PV-Projekt installierte AndSolar seine AMCL Smart Rapid Shutdown Devices.
In einer Not- oder Ausnahmesituation kann die Schnellabschaltungsfunktion die Systemspannung innerhalb von 30 Sekunden auf unter den sicheren Schwellenwert von 80 V senken. Dies trägt dazu bei, elektrischen Schlag zu verhindern und schützt sowohl Personen als auch die Ausrüstung.
Das System unterstützt sowohl die Abschaltung einzelner Module als auch die Gesamtanlagen-Abschaltung, was es für verschiedene Betriebssituationen geeignet macht.
Um den Anforderungen hoher Luftfeuchtigkeit und langfristigem Außeneinsatz zu genügen, weist das intelligente Schnellabschaltgerät eine Schutzart IP68 auf. Es schützt die Ausrüstung wirksam vor Feuchtigkeit, Staub und anderen Umgebungsbedingungen und verbessert so die Langzeitzuverlässigkeit in komplexen Umgebungen.
Das Produkt verfügt über Zertifizierungen gemäß UL 1741, UL 3741, IEC/EN 62109-1 sowie IEC/EN 61000-6-1/-2/-3/-4.
Es hat zudem anspruchsvolle Zuverlässigkeitsprüfungen wie TC600, HF10 und DH2000 erfolgreich bestanden, die über herkömmliche Prüfanforderungen hinausgehen. Diese Prüfungen bestätigen sowohl seine Schutzwirkung als auch seine langfristige Umweltzuverlässigkeit und unterstützen den stabilen Betrieb von Floating-PV-Anlagen.
AndCloud 3.0 bietet eine detaillierte Überwachung des gesamten PV-Kraftwerks bis hin zu jedem einzelnen Modul.
Die Plattform erstellt einen digitalen Zwilling im Verhältnis 1:1 basierend auf dem tatsächlichen Modul-Layout. Wartungs- und Betriebsteams können den Betriebszustand, Echtzeitdaten und historische Daten jedes einzelnen Moduls fernüberwachen.
Wenn ein Modul einen Fehler entwickelt, kann die Plattform dessen genauen Standort unmittelbar identifizieren und verbessert dadurch die Wartungseffizienz erheblich.
Sie protokolliert zudem kontinuierlich die Betriebsdaten der Module und liefert so detailliertere Informationen für die tägliche Überwachung, Fehleranalyse sowie langfristige Wartung und Instandhaltung.
Die Haupt-Herausforderungen bei schwimmenden PV-Anlagen sind das Sicherheitsmanagement und der langfristige Betrieb und die Wartung in einer komplexen Umgebung.
Mit AndSolar’s Modul-ebenen-Präzisionsmanagement-Lösung verfügt dieses Projekt nun sowohl über eine schnelle Abschaltung als auch über eine detaillierte Überwachung der Betriebsbedingungen.
Die Lösung verringert Risiken durch hohe Gleichspannung, unterstützt Wartungs- und Betriebsteams dabei, fehlerhafte Module schnell zu lokalisieren, und steigert insgesamt die Wartungseffizienz.
AndSolar wird sich weiterhin auf Sicherheit, Präzision, Intelligenz und Benutzerfreundlichkeit konzentrieren und Modul-ebenen-Präzisionsmanagement-Lösungen für weitere schwimmende PV-Projekte sowie andere komplexe Anwendungen bereitstellen.
AndSolar Technology ist ein Technologieunternehmen, das sich mit photovoltaischen Modul-Level-Power-Elektronik (MLPE) und verteilten Photovoltaik-Smart-Energy-Gesamtlösungen beschäftigt.
