Przejście na zrównoważone źródła energii doprowadziło do powszechnego przyjęcia farm fotowoltaicznych (PV) jako kluczowego elementu krajobrazu energii odnawialnej. Aby zmaksymalizować wydajność i monitorować efektywność tych rozległych instalacji fotowoltaicznych, kluczowy jest solidny i sprawdzony system komunikacji. Zastosowanie złożonych systemów komunikacji ma na celu zoptymalizować koszty i zwiększyć wydajność systemu produkującego energię do maksimum i zapewnić bezproblemową i ciągłą pracę farm.

Infrastruktura komunikacyjna w farmach fotowoltaicznych

Pozyskiwanie i monitorowanie danych:

Sercem systemu komunikacji farmy fotowoltaicznej jest jego zdolność do gromadzenia i monitorowania danych z poszczególnych paneli słonecznych, falowników, czujników meteorologicznych i innych odpowiednich komponentów. Gromadzenie danych w czasie rzeczywistym umożliwia operatorom śledzenie wydajności całego systemu, szybką identyfikację problemów i optymalizację wydajności energetycznej. Ważnym elementem sieci jest zastosowanie odpowiednich switchy zarządzalnych z odpowiednią ilością portów Fast Ethernet, portów światłowodowych, obsługą multisesji czy o szybkim czasie odzyskiwania. Przykładem takiego switcha stosowanego w farmach fotowoltaicznych na całym świecie może być MES600-4T4F.

Systemy SCADA (kontrola nadzorcza i akwizycja danych):

Systemy SCADA tworzą szkielet komunikacji w farmach fotowoltaicznych. Stanowią scentralizowaną platformę do monitorowania, kontroli i gromadzenia danych. Systemy SCADA zbierają informacje z różnych punktów farmy fotowoltaicznej i prezentują je w kompleksowym i przystępnym interfejsie, umożliwiając operatorom podejmowanie świadomych decyzji. Ważne jest, aby wszystkie, urządzenia mogły być zintegrowane z systemem SCADA, w przypadku kiedy są trudności mogą się przydać odpowiednie konwertery takie jak np. NP301

Bezprzewodowe sieci czujników:

Farmy fotowoltaiczne często pokrywają rozległe obszary, co sprawia, że tradycyjna komunikacja przewodowa jest niepraktyczna. Bezprzewodowe sieci czujników służą do łączenia czujników i urządzeń w całym gospodarstwie. Ta infrastruktura bezprzewodowa umożliwia wydajną komunikację, zmniejszając koszty instalacji i umożliwiając bardziej elastyczną rozbudowę systemu.

schemat zastosowania switchy w topologi ringu topologi pierścienia przy farmach fotowoltaicznych

Platformy oparte na chmurze:

Platformy oparte na chmurze odgrywają kluczową rolę w agregowaniu i przechowywaniu ogromnych ilości danych generowanych przez farmy fotowoltaiczne. Platformy te ułatwiają zdalne monitorowanie, analizę danych i konserwację predykcyjną, umożliwiając operatorom optymalizację produkcji energii i planowanie modernizacji lub napraw systemu. Ze względu na lokalizację farm fotowoltaicznych często nie ma możliwości połączenia ich ze światłowodem, w takich przypadkach korzysta się z routerów przemysłowej klasy o dużym zasięgu i ze wzmocnioną ochroną jak np. F-R200-FL

Środki cyberbezpieczeństwa:

Biorąc pod uwagę krytyczny charakter infrastruktury energetycznej, niezbędne są solidne środki cyberbezpieczeństwa. Systemy komunikacyjne w farmach fotowoltaicznych wykorzystują protokoły szyfrowania, zapory ogniowe i uwierzytelniania, aby chronić przed cyberatakiem. Dlatego tak ważne jest, aby wykorzystywane routery w sieci farm fotowoltaicznych posiadały odpowiednie zabezpieczenia sieci typu WEP, WPA, WPA2 Mixed Mode czy SSID.

Zdalny monitoring i kontrola:

Zdalne monitorowanie i sterowanie są niezbędne do skutecznej konserwacji i rozwiązywania problemów. System komunikacji umożliwia operatorom zdalny dostęp i kontrolę nad różnymi elementami farmy fotowoltaicznej, redukując przestoje i minimalizując potrzebę interwencji fizycznych. Instalacje monitoringu video pracujące w topologii Ringu to częste rozwiązanie stosowane na farmach. By zdalny monitoring był skuteczny trzeba zastosować urządzenia z najwyższej półki. Switche zarządzlane powinny móc pracować w topologii ringu i charakteryzować się szybkim czasem odzyskiwania połączenia poniżej <20ms oraz mieć wysokie parametry środowiskowe jak np. przemysłowy switch IES618

System komunikacji w farmach fotowoltaicznych odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu niezawodności, wydajności i bezpieczeństwa produkcji energii odnawialnej. W miarę ciągłego rozwoju technologii systemy te będą ewoluować, aby sprostać rosnącym wymaganiom wielkoskalowych instalacji fotowoltaicznych. Wykorzystując inteligentne technologie komunikacyjne, farmy fotowoltaiczne mogą znacząco przyczynić się do globalnego przejścia na zrównoważone i przyjazne dla środowiska źródła energii.