Energieerzeuger und -versorger stehen vor großen Aufgaben. Klimaziele wollen erreicht und Verbraucher versorgt sein – und zwar zuverlässig und bezahlbar. Aber zwischen der konventionellen und der erneuerbaren Energieerzeugung klafft noch eine große Lücke. Mittelfristig gilt es daher, die Nachhaltigkeit mit effizienter Automatisierung über alle Bereiche hinweg zu erhöhen. Nutzen Sie Steuerungstechnik von Beckhoff für die ressourcenschonende Energieerzeugung in konventionellen Kraftwerken und die zuverlässige Bereitstellung erneuerbarer Energien.
Hier werden Sie mit Beckhoff aktiv:
- Energieerzeugung mit Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme
- Herstellung von grünem Wasserstoff mit erneuerbaren Energien
- Lösungen zur Speicherung von Wind- oder Sonnenenergie
- effizienter Kraftwerksbetrieb mit fossilen Brennstoffen
- Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung in großen und kleinen Kraftwerken
Unsere Produkt-Highlights für intelligente Energieerzeugung
Leistungs- und Energiemesstechnik
Energieerzeuger stehen vor der Herausforderung, Sollwertvorgaben für die Netzeinspeisung einzuhalten und die Regelung von Strom, Spannung und Frequenz daran anzupassen – in Kraftwerken wie in Wind- oder Solarparks. Systemintegrierte Messtechnik bildet hier das Rückgrat für die ultraschnelle Vernetzung mit EtherCAT: Die Leistungsmessklemme EL3783 erfasst Augenblickswerte von Strom und Spannung mit bis zu 20.000 Samples/s. Mit Distributed Clocks sind die Messwerte für alle dezentralen Anlagen und den Einspeisepunkt auf ein Zeitfenster kleiner als 1 μs synchronisierbar.
Energiemonitoring mit TwinCAT Analytics
Für das Energiemonitoring in Verteilnetzen stellt die Produktfamilie TwinCAT Analytics einen vollständigen Workflow bereit: von der Datenakquisition über die Kommunikation und das Historisieren von Daten bis zur Analyse und Visualisierung. Zudem erleichtert die Offenheit der PC-basierten Steuerungstechnik die Integration mit Drittanbieterlösungen für die Datenauswertung und Anlagenregelung in Netzleitsystemen von Energieerzeugern, -versorgern und Netzbetreibern.
Redundanz mit EtherCAT
In der Energieerzeugung spielt die Anlagenverfügbarkeit eine entscheidende Rolle. Für den Schutz vor Ausfällen von Steuerungskomponenten bietet EtherCAT verschiedene Redundanzoptionen mit TwinCAT. Auf der ersten Stufe wird eine redundante Kabelverbindung vom letzten EtherCAT-Slave zum Master aufgebaut. Auf der zweiten Stufe sichert eine redundante Netzwerkverbindung die Kommunikation zwischen Steuerungshardware und überlagerten Systemen. Für den redundanten Steuerungsbetrieb mit zwei Industrie-PCs steht TwinCAT Controller Redundancy zur Verfügung.
Condition Monitoring
Die Zustandsüberwachung mit Beckhoff minimiert Ausfallrisiken, senkt Wartungskosten und steigert die Energieeffizienz von Energieerzeugungsanlagen. Dabei werden die Schwingungen von Lagern oder elektrischen Maschinen mit Messtechnikklemmen wie der EL3632 für den Anschluss von IEPE-Sensoren erfasst und über EtherCAT an die Steuerung übertragen. Die Auswertung der Messsignale erfolgt auf dem PC per TwinCAT-Bibliothek oder einer Anwendersoftware.
Vernetzung der Energieerzeuger für das Stromnetz der Zukunft
Mit der vermehrten Nutzung erneuerbarer Energien steigen die Anforderungen an das Energiemanagement am Übergang zum allgemeinen Stromversorgungsnetz. Um ausreichende Netzstabilität zu gewährleisten, müssen Energieerzeuger in der Lage sein, Schwankungen der zur Verfügung stehenden Energie vor der Einspeisung auszugleichen. Dafür ist eine effiziente Anlagenvernetzung erforderlich. Aber auch in die andere Richtung muss Konnektivität gegeben sein, nur so können dezentrale Anlagen von der Verbraucherseite ins Stromnetz zurückspeisen.
Mit ihrer hohen Konnektivität vereinfacht die PC-basierte Automatisierung die Vernetzung von Energieerzeugungsanlagen mit Leitstellen, Netzbetreibern und kommunalen Stromversorgern. Fernwirkprotokolle wie IEC 60870-5-10x und IEC 61850 lassen sich als Bibliothek der Automatisierungssoftware TwinCAT installieren und ermöglichen Fernüberwachung und Betriebsoptimierung. Cloudanbindung und Datenbereitstellung über OPC UA bringen Transparenz ins Energiemonitoring mit sicherem Datenzugriff für verschiedene Benutzergruppen.
Energieprojekte umgesetzt mit Beckhoff
Steuerungstechnik und Datenmonitoring bei Biogaskraftwerken in Container-Bauweise
Einfach nur einschalten – so könnte das Motto der Biogaskraftwerke von Reverion auf dem Weg zur klimafreundlichen Energieversorgung lauten. Allein schon der hochkompakte Aufbau in nur einem transportablen Container macht den Einsatz dieser Energietechnik leicht. Hinzu kommen der außergewöhnlich hohe Wirkungsgrad von 80 %, die reversible Nutzungsmöglichkeit sowie – mit PC-based Control von Beckhoff – das lückenlose Datenmonitoring als Voraussetzung für einen hohen Automatisierungsgrad.
Ziel des Unternehmens ist laut Sven Bettendorf, Application Engineer bei Reverion, zur Lösung von zwei der größten Probleme der Menschheit beizutragen: die Schaffung eines wirklich nachhaltigen Energiesystems und die Entfernung von Gigatonnen an CO2 aus der Atmosphäre. Mit den Biogaskraftwerken der neuen Generation lasse sich das Potenzial von Biogas maximieren und zudem könne man von überschüssiger Sonnen- und Windenergie, die sonst ungenutzt bliebe, profitieren.
EtherCAT-Messtechnikklemmen bei der Überwachung von Windparks
Großbritannien ist nach Aussage von Pulse weltweit führend bei Offshore-Windenergie und verfügt über mehr installierte Kapazität als jedes andere Land. Solche Windparks sind jedoch aufgrund der Umweltbedingungen mit Herausforderungen verbunden, die eine kontinuierliche Überwachung der gesamten Anlage erfordern. Durch dieses Monitoring der Windturbine, der Rotorblätter und des Fundaments lassen sich beispielsweise Entscheidungen über geplante Wartungsarbeiten und Konstruktionsprüfungen unterstützen, was wiederum dazu beitragen kann, ungeplante Abschaltungen oder kostspielige Reparaturen im Falle eines Ausfalls zu vermeiden.
PC-based Control optimiert Öl- und Gasförderung
Das norwegische Unternehmen FourPhase wurde 2012 gegründet und setzt sich seitdem dafür ein, die bewährten Verfahren der Öl- und Gasförderung durch moderne Technologien zu optimieren und effizienter zu gestalten. Dadurch können die Kunden von FourPhase ihre Produktion steigern und stabile Gewinne erzielen. Um ihre innovativen Konzepte zu realisieren, setzt FourPhase auf Beckhoff-Komponenten.
Mit einem erfahrenen Team will das Unternehmen die traditionsreiche Öl- und Gasindustrie nachhaltig verändern. FourPhase gewährleistet die kontinuierliche Abscheidung von Feststoffen aus der Öl- und Gas-Produktion. Damit werden andere Anlagenteile, wie Abscheider, Ventile oder Pumpen geschützt, ein feststofffreier Fluss ermöglicht und die Voraussetzungen geschaffen, dass Produzenten die Öl- und Gas-Gewinnungsprozesse ohne kosten- und zeitaufwändige Eingriffe am Bohrloch aufgrund der Verstopfung des Bohrlochs durch Feststoffe durchführen können. Letztendlich eliminiert die Lösung von FourPhase Produktionsausfälle.
Nel Hydrogen setzt auf Beckhoff für umweltfreundliche Wasserstofftankstellen
Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft, er ist Bestandteil des Wassers und somit beinahe aller organischen Verbindungen. Das heißt, gebundener Wasserstoff kommt in sämtlichen lebenden Organismen vor. Als Energieträger verursacht er kein Kohlendioxid, wenn er mit erneuerbaren Energieträgern wie Wind- oder Solarenergie gewonnen wird. Seit vielen Jahren ist das dänische Unternehmen Nel Hydrogen ein Vorreiter im Bereich der Wasserstofftechnologie. Mit seinen Konzepten zur Wasserstoffproduktion will Nel die umweltfreundliche Mobilität entscheidend voranbringen. Nel Hydrogen entwickelt Tankstellen und Zapfsäulen für Pkw, Busse und Lkw. Schnelle Echtzeitsteuerung und -überwachung jeder einzelnen Tankstellenkomponente tragen wesentlich zu hoher Zuverlässigkeit und geringem Wartungsaufwand bei. Die komplexen Softwarelösungen basieren auf Beckhoff-Technologien.
Messen, vernetzen, optimieren – auch in anderen Bereichen bringt Beckhoff Technologie Vorteile:
Smarte Energienetze
Sorgen Sie für eine intelligente Energieverteilung mit transparentem Monitoring von Verfügbarkeiten und Bedarfen.
Nachhaltige Gebäude
Erschließen Sie Einsparpotenziale durch ganzheitliche Gebäudeautomation vom Büro bis zur Produktionshalle.
Effiziente Maschinen
Optimieren Sie Maschinen und Anlagen mit Energiemanagement und ressourcenschonender Automatisierung.
Energiemanagement
Nutzen Sie ganzheitliche Automatisierung für ein effizientes Energiemanagement.