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Betriebsführungssoftware / SCADA-Systeme für WEA

ee-technik-admin / Donnerstag, der 21. Mai 2015

  1. Welche Systeme gibt es?
  2. Welche Vor- und Nachteile haben sie?

 

 

Betreiber von Windenergieanlagen kämpfen mit einer Reihe von Herausforderungen, die über den rein technischen Betrieb der Anlagen hinausgehen. Die technisch- und kaufmännische Betriebsführung verbindet die Interessen der Eigentümer eines Windparks mit den technischen und organisatorischen Erfordernissen der Betriebsführung für den jeweiligen Betreiber.

 

Eine wichtige Schnittstelle, geht es doch darum, das technisch mögliche mit dem wirtschaftlich notwendigen in Einklang zu bringen. Hat man sich beispielsweise ein Mal für bestimmte technische Maßnahmen entschieden, hat das unmittelbar kaufmännische Folgen. Jedenfalls, wenn man eine Anlage sicher und rentabel zugleich betreiben will.

 

Software-Systeme für Anlagenbetreiber gibt es einige, wenn auch mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen. Aber auch mit Vor- und Nachteilen. Es gibt sie als Komplettsysteme (sie kommen dann mit ihrer eigenen IT-Infrastruktur) oder als reine Software-Pakete mit verschiedenen Modulen und Funktionalitäten. Oft übernehmen sie eine Doppelfunktion: Sie sind einerseits Betriebsführungssoftware, anderseits überwachen und steuern sie technische Prozesse mittels eines Computer-Systems, allgemein als SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition, bezeichnet. SCADA-Systeme kommunizieren heutzutage über TCP-basierte Internettechnologien und implementieren typischerweise eine verteilte Datenbasis beziehungsweise verschiedene Datenpunkte. Das prädestiniert sie für Erneuerbare-Energien-Anlagen.

 

Ist eine Software beispielsweise in der Lage, Anlagen verschiedene Hersteller und Typen zentral zu überwachen, liefern diese Datenerhebungen wichtige Zusatzinformationen. Es lassen sich vergleichende Schadens- und Verfügbarkeitsanalysen – z.B. aus einem gemeinsamen Datenpool mit anderen Betreibern – erstellen. Solche Daten liefern Informationen wie man die WEA so führen kann, dass sie optimal verfügbar sind und sich somit der Ertrag erhöht. Laut Analysen der ENERTRAG laufen zahlreiche Anlagen nämlich durchschnittlich unter der zugesagten Verfügbarkeit. Auch wenn die Abweichungen oft nur minimal sind (oder erscheinen) summieren sich die fehlenden Erträge übers Jahr betrachtet in mehrfach fünfstellige Höhen.

 

Ein Betreiber braucht also verlässliche Betriebsdaten, die er – wenn möglich – nicht durch aufwendige Einzelauswertungen erst erheben muss.

Neben diesen Abwägungen muss der Betreiber berücksichtigen, für wen die Ergebnisse seines Condition-Monitoring-Systems bestimmt sind und wie er sie für die jeweilige Interessengruppe und Anforderungen aufbereiten muss, etwa für:

 

  • wiederkehrende Prüfungen
  • die finanzielle Vorplanung, nebst dem Informationsbedürfnis von Banken, Mezzaninkapitalgebern und Anteilseignern (Liquiditätsplanung)
  • die Ermittlung des Zeitraums der erhöhten Anfangs-Einspeisevergütung
  • das Berichtswesen, um die Eigentümer zu informieren usw.

 

 

WELCHE SYSTEME GIBT ES UND WAS KÖNNEN SIE?

EINIGE BEISPIELE

 

ENERTRAG PowerSystem (PY) überwacht mit dem Modul „Betriebsführung“ Windenergieanlagen remote. Es handelt sich um ein professionelles Komplettsystem für die Betriebsführung von WEA. Darüber lassen sich alle Stammdaten verwalten, Auswertungen fahren und Fernüberwachung einsetzen. Neben einer Datenbank, die alle Stammdaten zu den EZA, Netzverknüpfungspunkt und Netzstruktur enthält, werden die Online-Daten in einem Intervall von 1-10 Minuten integriert und für den Betreiber angezeigt. Dazu kommen die kompletten Betriebs- und Störungsdaten, wobei Störungen webbasiert ausgewertet werden.

 

Leistungsmerkmale +

 

  • Betriebsführungspersonal konzentriert sich weniger auf Störungssuche, denn auf Plausibilitätsprüfungen
  • Dadurch kann ein Betreiber schneller reagieren, wenn die Verfügbarkeit vom optimalen Wert abweicht (und er weiß auch warum sie abweicht)
  • Die entsprechenden Berichte werden automatisch generiert und erfüllen zwei Hauptfunktionen: Aufgrund der Analysen können Betreiber den Ertrag ihrer Parks erhöhen; und: solche Berichte sind zusätzlich so konzipiert, dass der Betreiber sie gleich für seine Geschäftsberichte verwenden kann.

 

 

Die aus der Salzgitter AG hervorgegangene IST-Salzgitter hat sich auf die beiden Bereiche Energie und Verkehr spezialisiert und bietet in diesem Rahmen ebenfalls komplette Windparkmanagement-Programme an. Darunter die Eigenentwicklung WindPLANT. Die Software bietet eine einheitliche Kommunikationsbasis für die Betriebsführung von Anlagen. Die Schnittstelle überträgt dabei automatisch die Messedaten und Statusmeldungen unterschiedlicher Anlagen und Hersteller. Es gibt unterschiedliche Module, die je nach Anforderungsprofil technische und kaufmännische Betriebsführung zu einer Portallösung kombinieren. WindPLANT hat sich bei der Konzeption darauf konzentriert, dass Anlagenbetreiber und Projektbeteiligte besonders einfach auf die Datenbasis zugreifen können. Auch die grafische und visuelle Aufbereitung folgt diesem Konzept.

 

Leistungsmerkmale +

 

  • Komplette Auswertung von Betriebsdaten
  • Verträge und Dokumente können direkt im Programm erstellt und gespeichert werden
  • Die Berichte zu Leistungs- und Produktionsdaten, Wartungs- und Störzeiten werden automatisch generiert; das gilt auch für die grafische und visuelle Aufbereitung nach den jeweils gewünschten Kriterien.
  • Zur Software gehörendes „WindPLANT“-Portal, das auf den gesammelten Daten basiert, kann dazu genutzt werden, Eigentümern, Kommanditisten, Direktvermarktern oder Finanzdienstleistern die wichtigsten Daten zur Verfügung zu stellen. Und zwar ohne vollen Programmzugriff.

 

Windenergie-Informations-System WIS überwacht die Betriebs- und Messdaten ausschließlich für Windenergieanlagen (im Gegensatz zum obig beschrieben PowerSystem, das sich auch für andere Typen von erneuerbaren Energien eignet). WIS vom Hersteller SoftEnergy orientiert sich stark an den Konzepten professioneller Enterprise-Software. Bei der kaufmännischen und technischen Betriebsführung übernimmt WIS die Routine-Aufgaben, beschleunigt und automatisiert Vorgänge. Der Hersteller ist kein Neuling im internationalen Windpark-Geschäft und demgemäß vertraut mit dem Wirtschaftlichkeitsdruck, dem die Betreiber ausgesetzt sind. Hier ist also viel Entwickler-Know-how in eine Lösung geflossen, die besonders aussagefähige Berichte und Auswertungen generiert.

 

Leistungsmerkmale +

 

  • Die Datenholung über Kommunikationsserver erfolgt vollständig automatisiert und ist frei konfigurierbar, je nach Anforderungsprofil des jeweiligen Betreibers.
  • Die Kommunikationsmodule zur Datenholung berücksichtigen die besonderen Bedürfnisse bei Windkraftanlagen. Eventuell bereits auf Kundenseite vorhandene Module kann man einbinden.
  • Neben Datenanalysen, die Verfügbarkeit und Produktion abbilden, stellt WIS spezielle Auswertungen zur Verfügung. Beispielsweise betriebswirtschaftliche Daten und Analysen, die sich an Investoren, Banken und Versicherungen richten.
  • Dazu kommen ein Remote-Monitoring und die umfängliche Verwaltung der üblichen Stammdaten.

 

 

 

 

Quantec Networks, hat sich auf Komplettlösungen im Bereich der Windenergiewirtschaft spezialisiert und eine etwas andere Herangehensweise gewählt als die bisher vorgestellten.

Im Produktportfolio findet man ebenfalls eine Echtzeit-Monitoring-Lösung. „ClaVis“ ist eine multikompatible Schnittstelle, um unmittelbar auf Betriebszustände der jeweiligen Windenergieanlagen zugreifen zu können. Neben den üblichen Funktionen wie Datenerhebungen zu Leistung, Status, Wirtschaftlichkeit und externen Vor-Ort-Bedingungen, protokolliert das System chronologisch, so dass der Anlagenbetreiber eine komplette Historie zu den jeweiligen Betriebsverläufen erhält.

Das besondere an ClaVis: Hersteller von SCADA-Systemen und Betriebsführungssoftware-Lösungen greifen auf die Daten zu, die über die ClaVis-Schnittstelle geliefert werden. Die Daten lassen sich anschließend in etliche der gängigen Datenbanksysteme übertragen.

 

Leistungsmerkmale +

 

  • Betreiber brauchen nur eine Schnittstelle für alle WEA, auch bei verschiedenen Herstellern und unterschiedlichen Typen von Windmühlen
  • Echtzeitinformationen
  • Erfasst und übermittelt alle WEA-Betriebsinformationen
  • Unterstützt SCADA- und Betriebsführungssoftware mit entsprechend unlimitierten Rohdaten
  • Um die Datenübertragung möglichst sicher zu machen, werden die Informationen zwischengespeichert und mögliche Datenverluste so minimiert

 

 

Fazit:

 

Moderne betriebswirtschaftliche Software zur Anlagenverwaltung im Bereich erneuerbare Energien beantworten die Kernfragen eines Betreibers:

  • Wie rentabel ist mein Windpark?
  • Welche Art von Fehlern und Störungen treten am häufigsten auf? Welche Art von Reparaturmaßnahmen sind notwendig (geworden)?
  • Greifen die getroffenen Maßnahmen, um den Anlagenbetrieb zu

Optimieren oder muss ich nachjustieren?

  • Und schließlich: Wie verhalten sich Komponenten unterschiedlicher Hersteller beziehungsweise verschiedene Anlagentypen, wenn man sie im Hinblick auf unterschiedliche Parameter (Leistung, Verfügbarkeit, Störanfälligkeit, Rentabilität) miteinander vergleicht?

 

 

Die meisten der vorstellten Lösungen beantworten diese Fragen, wenn auch unterschiedlich komfortabel in der täglichen Praxis und mit unterschiedlichen Schwerpunkten. In einem unserer nächsten Blogbeiträge werfen wir einen genaueren Blick auf die Unterschiede zwischen Komplettlösungen, die ihre eigene IT-Infrastruktur mitbringen, und auf reine Software-basierte Lösungen. In einem zweiten Schritt erläutern wir wie genau das eet – energy service portal konzipiert ist und welche Vorteile es Betreibern bietet.

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