Der Einsatz einer Edge-Computing- und IIoT-Lösung zur Optimierung der Leistung großer Photovoltaik-Anlagen

Durch eine Verbesserung im Management heterogener Photovoltaik-Systeme in Solarparks und durch die Möglichkeit, sie von einer einzelnen Überwachungsplattform aus zu verwalten, wird der Service optimiert und Unterbrechungen vermieden. Zu diesem Zweck hat eine der führenden europäischen Gruppen für erneuerbare Energien in Italien in ihren Solaranlagen eine Architektur implementiert, die auf dem Internet der Dinge (IoT) und Edge Computing basiert. Die Idee hinter der Lösung ist eine „Normalisierung“ der aus den verschiedenen Solarparks gesammelten Daten: Die Rohdaten werden lokal bereinigt, übersetzt und anschließend nur die relevanten Informationen an die Cloud gesendet. So ist das Speichern und eine intelligente Analyse der aus verschiedenen Quellen gesammelten Informationen möglich.

Das Unternehmen kontrolliert aktuell 30 Photovoltaikanlagen in acht Regionen. Diese Vielfalt führte zu einer komplexen Verwaltung und erschwert eine gezielte Optimierung. Insbesondere, wenn große Gebiete beteiligt sind, in denen das Sicherstellen einer Netzanbindung herausfordernd ist.

Daher hat sich das Energieunternehmen mit Unterstützung von Concept Reply Italien – das auf IoT-Innovation im industriellen Bereich spezialisierte Unternehmen der Reply Gruppe – für die Entwicklung einer Architektur entschieden, die die intelligente Überwachung der Solarmodule durch den Einsatz von IoT vereinfacht. Mit Hilfe von Edge Computing können Daten nah an der Quelle analysiert werden, um die Übertragung relevanter Informationen an die Cloud in Gebieten mit schlechter Internetanbindung zu ermöglichen.

Die breit angelegte Konnektivität ist ein wichtiger Aspekt derartiger offener Strukturen. Oftmals müssen vorhandene Kupferkabel aufgrund des Kontakts mit verschiedenen Witterungen gegen Glasfaserkabel ausgetauscht werden. Die Kosten für eine Verkabelung eines gesamten Gebietes sind enorm. Hierfür hat Concept Reply ein IoT Edge-Gateway in jeder internen Verteilerstelle installiert, in denen sich Gruppen von Wechselrichtern befinden, die mit den Modulen kommunizieren. Zusätzlich zu den einzelnen Gateways wurde ein „Master“-Gateway eingerichtet, um die bereits an der „Edge“ gefilterten Daten der einzelnen Verteilungsstandorte zu sammeln und über eine Glasfaser-Internetverbindung an die Cloud zu senden.

Über dieses intelligente System erhält das Unternehmen detaillierte Informationen zu den Produktionsniveaus der Solarparks, der Verlässlichkeit der festgelegten Parameter und kann die Leistung einzelner Module überwachen. Die gesammelten Daten werden zusätzlich für eine Neuorganisation der Arbeit anderer Anlagen genutzt. Das IoT Edge-Gateway von Concept Reply berücksichtigt wichtige Daten, die Kosten in Zusammenhang mit der Cloud deutlich senken und die Sicherheit erhöhen. Die IoT-Edge-Lösungen bedeuten für die Zukunft ein großes Potenzial. Indem die Module mit „intelligenten“ Sensoren ausgestattet werden und mit dem Gateway kommunizieren können, ist es möglich, strategische Informationen wie Daten zur Bestrahlungsstärke zu sammeln und diese mit meteorologischen Daten abzugleichen, um bessere Energieprognosen zu erhalten.