Neue Open-Source-Software für Betrieb von solaren Großanlagen
Solare Großanlagen für Wärmenetze und Industrieanwendungen (> 500 m2 Kollektorfläche bzw. 350 kW Leistung) sind eine etablierte Technologie zur Bereitstellung erneuerbarer Wärme. Um die für die Betriebsführung zentrale Frage „Wie gut funktioniert eine Solaranlage?“ zu beantworten, sind entsprechende Verfahren und Tools notwendig, da Leistung und Solarertrag ein komplexes Zusammenspiel von Komponenten, Anlagendesign, Regelung, stochastischen Wettereinflüssen und kundenseitigen Abnahmebedingungen sind.
Da solche Methoden und Tools in der Branche bisher weitgehend fehlten, wurde, im Ende November 2023 abgeschlossenen Digitalisierungsprojekt „HarvestIT“, die Open-Source-Software „SunPeek“ für Performance-Monitoring und Überprüfung von Herstellergarantien entwickelt.
SunPeek enthält die erste Open-Source-Implementierung der Leistungsüberprüfung nach ISO 24194:2022 (Thermal Power Check). Diese Norm adressiert explizit den Betrieb von solaren Großanlagen und wird in naher Zukunft als Qualitätssicherungsinstrument eine große Bedeutung für die Branche spielen. SunPeek schafft eine automatisierte, benutzerfreundliche Referenzimplementierung, wo jeder Berechnungsschritt im offenen Quellcode transparent und nachvollziehbar wird. Im Rahmen eines Projekts der Internationalen Energieagentur (IEA SHC Task 68) wird derzeit auch ein „Guide to ISO 24194:2022“ erarbeitet, der Anwender*innen bei der Interpretation und Praxisanwendung der ISO-Norm unterstützen soll. Als zweite Hauptmethode enthält SunPeek ein innovatives In-situ-Testverfahren zur Prüfung des Solarertrags mittels einer Simulation des Soll-Ertrags („Dynamic Collector Array Test“). Bei beiden Verfahren werden Einflüsse aus den Betriebsbedingungen (Regelung, Wetter, Temperaturniveaus etc.) automatisch berücksichtigt bzw. korrigiert. Wichtige Features des Tools sind die graphische Benutzeroberfläche und der automatisierte Export von PDF-Berichten (siehe Abbildungen).
SunPeek wurde bereits erfolgreich für mehrere solare Großanlagen eingesetzt und im Rahmen des Projekts von projektexternen Anlagenbetreibern und Forschungseinrichtungen getestet. Das Tool enthält eine Demoanlage mit einem frei nutzbaren Datensatz der Anlage „Fernheizwerk Graz“, der detailliert in einem Zeitschriftenartikel beschrieben wird. Als Open-Source Software ist SunPeek wissenschaftlich und auch kommerziell nutzbar.
Zukünftig soll SunPeek als Entwicklungsplattform für weitere Verfahren der optimierten Betriebsführung von solaren Großanlagen dienen (z. B. digitale Zwillinge) und auf neue Anlagenkonfigurationen erweitert werden. Aktuell entwickelt AEE INTEC im Rahmen des Projekts „EDIH Applied CPS“ Digitalisierungsdienstleistungen, die auf SunPeek aufbauen, wie beispielsweise Support für die Integration in eigene Geschäftsprozesse, Modellentwicklungen für spezifische Kundenanforderungen sowie Workshops und Trainings. Für die Zielgruppe KMU sind diese Dienstleistungen bis zu einem Umfang von 40.000 Euro kostenlos. Bei Interesse freuen wir uns über eine Kontaktaufnahme!
Projektkoordinator:
AEE INTEC
Projektpartner:
SOLID Solar Energy Systems GmbH
GASOKOL GmbH
Schneid Ges.m.b.H.
Kontakt:
Daniel Tschopp