Processen in zonne-energiecentrales optimaliseren

Afhankelijk van de systeemcapaciteit en de locatie voorzien zonne-energiecentrales complete regio's de hele dag van milieuvriendelijke energie. Operaters zijn echter alleen goedgehumeurd als de installaties optimaal draaien - met een hoog rendement, betrouwbare beschikbaarheid en winstgevendheid. Daarom is het gebruik van sensoren op vele punten in de procesketen absoluut noodzakelijk. Goed uitgerust, schijnt dan ook elke dag de zon.

Zonne-energiecentrales moeten zoveel mogelijk stroom produceren. Tienduizenden reflectoren werken wereldwijd op volle toeren. In een superlatief systeem loopt het aantal reflectoren zelfs op tot ver in het zescijferige bereik. De enorme energiecentrales bevinden zich meestal in de zonnegordel van de aarde en daarom vaak ver weg van elke beschaving. Zo is het duidelijk, dat alle in het systeem ingebouwde componenten lang storingsvrij moeten functioneren. Servicebezoeken voor afgelegen gebieden kunnen niet even snel worden georganiseerd en uitgevoerd.

Met betrouwbare sensorprestaties zit men dus altijd aan de zonnige kant. En de sensoren van SICK staan bekend om hun betrouwbaarheid. Ze meten nauwkeurig, stabiel en hebben een lange levensduur. En als aanvulling is het SICK Remote Service Programm een extra welkomstaanbod en belofte voor de prestaties. Dan verlopen niet alleen inbedrijfnames en onderhoudswerkzaamheden als vanzelfsprekend, maar ook de spontane service-ondersteuning is snel en flexibel. Slechts één muisklik en experts verhelpen problemen snel. De klantspecifieke cloud-oplossingen zijn ontworpen volgens hoge veiligheidsnormen. De combinatie van intelligente sensoren, snelle service en datanetwerken reduceert kosten en vergroot daarnaast de efficiëntie van het systeem: van de zonnecel tot de warmtewisselaaren de reserve-stroomopwekking in de gascentrale. En als service op locatie toch nodig is, minimaliseert het webgebaseerde serviceplatform merkbaar de planningsinspanning en de insteltijden.

Solar-tracking voor hogere energieopbrengst

In de heliostaat, in de parabolische trog en ook bij solarpanelen in een fotovoltaïsch solarpark moeten reflectoren en zonnecellen de hele worden aangepast naar de stand van de zon. De sensoren meten de inclinatie of draaibeweging van de reflectoren en zonnecellen contactloos, in een- of tweedimensies, zodat deze overeenkomstig met de stand van de zon worden bijgesteld.

Als echte outdoor-profi's meten de sensoren ook op warme, ijzige, stoffige of natte dagen. De elektronica is zeer veerkrachtig en daarmee vrijwel faalveilig. Met behulp van encoders kunnen de spiegels het zonlicht heel nauwkeurig concentreren op de solartoren, die dan de energie dienovereenkomstig gebruikt. Met geconcentreerde thermische zonne-energie bundelen duizenden spiegelsystemen zonnestraling op een absorberend oppervlak. In dit brandpunt warmt gesmolten zout of thermische olie op en stroomt dan via kabels naar een warmteopslag of direct naar de stoomkrachtcentrale.

Het gateway system TDC (Telematic Data Collector) verzamelt en bewaart de meetgegevens over verschillende interfaces. Deze gegevens stromen voortdurend via de in het systeem geïntegreerde mobiele communicatie naar een server of naar de cloud van de klant. De in-  en uitgaande gegevens vergroten de transparantie en kunnen worden gebruikt om de productiviteit in latere procesoptimalisatie secties te verhogen. SICK biedt voor dit doel optionele klantspecifieke cloud-oplossingen aan.

Verhoogde efficiëntie bij warmteopslag

Warmtewisselaars in een warmteopslag- of warmteomzettingsinstallaties genereren stoom om de turbines aan te drijven voor stroomopwekking. Bij de meetkwaliteit van stoomdoorstroming worden vaak compromissen gesloten. Onnauwkeurigheden bij debiet en drukverlies worden getolereerd. Zelfs lekrisico's worden vaak niet precies vastgesteld. Dat is echter niet nodig. De FLOWSIC-massastroommeting heeft zich bewezen in veeleisende en hoogwaardige installaties voor het meten van stoomhoeveelheden. Deze ultrasone systemen zijn vrij van drukverlies, hetgeen resulteert in een hogere installatie-efficiëntie. De FID-analyzer van SICK bewaakt organische koolstof in lage concentraties, om te beschermen tegen lekkage in het N2-blanketing-systeem. De proces gasanalysator MCS300P controleert, of er stoom of water in de warmteoverdrachtolie lekt.

Wie neemt er 's nachts waar

De zon levert zoveel energie, dat zonne-energiecentrales voldoende stroom en warmte kunnen produceren en een echt alternatief zijn voor conventionele elektriciteitscentrales. Met SICK kan zelfs de reserve-stroomopwekking in aangesloten gascentrales in de hand worden gehouden. De bewaking van de aardgasstroom met ultrasoon-gasmeters naar of in de gascentrale is ook belangrijk voor een correcte facturering. Niemand wil teveel betalen. En met producten voor de uitstootbewaking kunnen complete oplossingen uit één hand worden gerealiseerd.

De toekomst van zonne-energie gaat verder

In de reeks regeneratieve energieën is stroomopwekking door middel van zonnecellen nog altijd aantrekkelijk. De Amerikanen begonnen in 1958 met zonne-energie en voorzagen de onderzoekssatelliet ‘Vanguard 1’ van solarmodules. Nog altijd gebruiken satellieten zonne-energie. Dit succes maakte gelijktijdig de weg vrij voor zonne-energie op de aarde - om daarna ook weer de lucht in te gaan. De Zwitserse piloot André Borschberg vloog 8.300 kilometer non-stop tussen Japan en Hawaï met zijn door zonne-energie aangedreven ‘Solar Impulse 2’. Dat is sinds 2015 het wereldrecord. De ontwikkeling van de solarmarkt blijft zeer innovatief met een zeer snel groeiende technologische ontwikkeling.

Verbeterde automatisering bij productie van zonnecellen

Sensoren van SICK zijn ook gekwalificeerd voor de productie van zonnepanelen ‒ van de eenvoudige detectietaak tot de doorslaggevende sensortechnologie in een complex productieproces. Camera's en software zijn speciaal ontworpen voor de zonnecellen en -panelen. In de kwaliteitscontrole bewijzen ze intelligente track-and-trace-oplossingen te zijn. In de productiesector beschermen sensoren mensen tegen gevaren op de werkplek.

Sinds een paar jaar is er nu ook de trend in de richting van flexibele modules. Bij de productie worden nu flexibele materialen gebruikt als vervanging voor het starre en erg breekbare glas. De flexibele modules zijn veel dunner dan conventionele zonnepanelen. Hun productie reduceert het energieverbruik echter aanzienlijk, wat weer significant de productiekosten verlaagt. Zonder sensortechnologie kunnen de kwetsbare modules bij de geautomatiseerde productie snel worden vernietigd.

De integratie van de flexibele modules in dakbedekkingsmaterialen en gevelelementen maken kostenefficiënte systeemoplossingen mogelijk.

Verdere artikelen

Meer lezen

Meer lezen

Meer lezen