Lösungen zur Überwachung und Wartung der Energieproduktion: 20% weniger Energieverluste

Innowise hat Überwachungslösungen für die Verwaltung von Wind- und Solarparks, die Vorbeugung von Verlustrisiken und die Verwaltung des Turbinenbaus entwickelt.

Der Kunde

Branche

Nachhaltigkeit

Region

Kunde seit

2022

Unser Kunde, ein weltweit führender Anbieter von erneuerbaren Energien, ist in den Bereichen Wind, Sonne, Wasserkraft und Biomasse tätig. Das Unternehmen betreibt zwar weiterhin konventionelle Kraftwerke (Kohle, Gas und Kernkraft), will aber bis 2040 klimaneutral werden.

Detaillierte Information über den Kunden kann aufgrund der Bestimmungen des NDA nicht veröffentlicht werden.

Herausforderung

Beseitigung von Ineffizienzen im Betrieb von Wind- und Solarparks

Unser Kunde stand vor großen Herausforderungen bei der effizienten Verwaltung der verschiedenen Facetten seiner Wind- und Solarparks, bei der Berichterstattung über das Energiedatenmanagement und bei der Bauüberwachung. Das Hauptproblem war das Fehlen eines integrierten Systems, das die vielfältigen und komplexen Daten aus verschiedenen Quellen verarbeiten konnte. Dies führte zu betrieblichen Ineffizienzen und steigenden Kosten. Außerdem benötigte der Kunde eine Lösung zur Einhaltung der REMIT-Standards für die Markttransparenzberichterstattung. Um diese Probleme zu lösen, benötigte er ein skalierbares, datengesteuertes System, das alle Aspekte seines Geschäftsbetriebs integrieren und die Entscheidungsfindung verbessern würde.

Lösung

Intelligente Lösungen für die Verwaltung von Anlagen im Bereich erneuerbare Energien

Das Innowise-Team nahm ein komplexes Projekt in Angriff, das mehrere Bereiche umfasste, um die Überwachung und Wartung von Windturbinen und Solarmodulen zu verbessern und gleichzeitig die Einhaltung aller Vorschriften zu gewährleisten.

Turbinenwartung API

Unser Projektteam entwickelte die API-Schnittstelle mit zwei Hauptkomponenten: Backend-Dienste für die Datensynchronisation und eine Schnittstelle für die Abfrage von Turbinendaten. Technisch gesehen zieht der Backend-Dienst Daten aus dem zentralen System, einschließlich SAP-Quellen und anderen Datenbanken. Diese Daten werden in einer zentralisierten Datenbank gespeichert, um komplexe Abfragen und Datenintegrität zu unterstützen. Dieser Prozess umfasst regelmäßig geplante Aufgaben zur Synchronisierung der Zustandsdaten von Windturbinen und Solarmodulen sowie von Wartungsplänen. Für den Datenabgleich setzten wir die Stapelverarbeitung ein, so dass Aktualisierungen in Echtzeit effizient berücksichtigt werden können.

Die API gibt die Daten im JSON-Format zurück, was eine einfache Integration in bestehende Systeme und ein unkompliziertes Parsing durch Client-Anwendungen ermöglicht. Die API-Schnittstelle bietet Entwicklern eine flexible und effiziente Möglichkeit, spezifische Daten zu internen Projekten und Wartungsplänen abzufragen und ein robustes, effizientes und skalierbares System für die Verwaltung von Windturbinendaten bereitzustellen.

App zur Überwachung von Windparks

Um den Energiebetrieb weiter zu optimieren, haben wir eine Webanwendung zur Überwachung von Windparks entwickelt, die die Leistung der Turbinen, die Windgeschwindigkeit und die Stromerzeugung verfolgt. Wir begannen mit der Integrationsschicht, die Daten von verschiedenen Turbinen unter Verwendung eindeutiger Ereignistypen und Kommunikationsprotokolle zusammenfasst. Diese Schicht normalisiert die Daten in ein einheitliches Format für eine konsistente Verarbeitung und Analyse.

Der Kern der Anwendung umfasst fortschrittliche Algorithmen für die Turbinendisposition, die Windgeschwindigkeit, Lufttemperaturen, Neigungswinkel, elektrische Parameter und Rotordrehzahl analysieren. Das Giersystem wird separat ausgewertet, um eine vorhersehbare und kontrollierte Leistung zu gewährleisten.

Darüber hinaus können die Nutzer Parameter für die vorausschauende Wartung festlegen, z. B. die Reduzierung der Betriebsleistung bei starken Windvorhersagen, um Schäden zu vermeiden.

Migration von Energiedaten

Wir erkannten den Bedarf an einer kosteneffizienten und skalierbaren Datenlösung und migrierten die energierelevanten Daten des Kunden (Energiepreise, Produktionsmengen, Gewinnmargen usw.) von einer teuren Oracle-Datenbank in ein rationalisiertes Dremio Data Warehouse. Dremio wurde für analytische Zwecke entwickelt, unterstützt mehrere Datenquellen und bietet Tools für die Datenkuration und -abfrage.

Wir entwickelten benutzerdefinierte Skripte mit Python und SQL, die während der Migration Transformationsoperatoren auf die Daten anwenden. Diese Operatoren übernehmen die Konvertierung von Datentypen, die Zusammenführung von Datensätzen, die Bereinigung von Daten und die Neuformatierung von Daten, damit sie den Anforderungen des Dremio-Schemas entsprechen. Außerdem implementieren unsere Spezialisten vordefinierte Regeln, die Analysten auf Datensätze anwenden können, um den Endbenutzern die Verwaltung von Datentransformationen ohne tiefgreifende technische Kenntnisse zu erleichtern.

Darüber hinaus haben wir eine Reihe von Unit-Tests entwickelt, um die Funktionalität der einzelnen Skripte und Transformationsoperatoren zu validieren und eine optimale Leistung zu gewährleisten. Diese Tests decken verschiedene Szenarien ab, um die Genauigkeit und Vollständigkeit der Daten unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten.

Überwachung von Energieverlusten

Um Verluste bei der Energieerzeugung zu vermeiden, haben wir ein Echtzeit-Überwachungstool entwickelt und eingesetzt, das Daten von Turbinensensoren, Wetterstationen und Solarzellen sammelt. Diese Daten umfassen Echtzeit-Messwerte zu Windgeschwindigkeit, Sonneneinstrahlung, Lufttemperatur und mechanischem Zustand der energieerzeugenden Anlagen. Fortschrittliche Algorithmen analysieren die eingehenden Daten kontinuierlich, um Abweichungen von den erwarteten Leistungsrichtwerten zu erkennen. Diese Anomalien deuten auf mögliche Verluste hin, z. B. einen Rückgang des Wirkungsgrads der Turbine aufgrund von Ausrichtungsfehlern, Verschleiß oder suboptimalen Winkeln der Solarpaneele. Auf der Grundlage dieser Daten können die Techniker der Kunden fundierte Entscheidungen zur Vermeidung von Verlusten bei der Energieerzeugung treffen.

Überwachung der Bauarbeiten

Zusätzlich zur Überwachung und Wartung haben wir eine Webanwendung entwickelt, die die Verfolgung von Windturbinen- und Solarmodulbauprojekten rationalisiert. Sie deckt alles ab, von der Projektplanung und Budgetierung bis zur Wartung der Betriebseinheiten. Die Lösung dient als zentrales Repository für die Verwaltung von Projektzeitplänen, beteiligten Parteien, Budgetdetails und regelmäßigen Überprüfungen. Aufzeichnungen, die sicherstellen, dass Wartungsaktivitäten protokolliert und anhand der geplanten Intervalle nachverfolgt werden. Diese umfassende Lösung ermöglichte es den Beteiligten des Kunden, den Baufortschritt in Echtzeit mit den geplanten Meilensteinen zu vergleichen, Diskrepanzen für Korrekturmaßnahmen hervorzuheben und rechtzeitig Anpassungen vorzunehmen, um Projekte im Zeit- und Kostenrahmen zu halten.

Kommerzielle Transparenz und Marktberichterstattung

Um die Vorschriften des Energiemarktes einzuhalten, sind eine genaue Berichterstattung und eine strenge Kontrolle über sensible Daten erforderlich. Um unseren Kunden zu unterstützen, haben wir wichtige Teile seines Transparenz- und Geschäftsberichtsverfahrens automatisiert.

Das System beginnt mit der Integration von Nichtverfügbarkeitsdaten in die Berechnung der Energieproduktion. Dieser Schritt bietet eine verlässliche Grundlage für alles, was folgt, und hilft dem Kunden, seine betriebliche und finanzielle Planung auf Echtzeitbedingungen zu stützen.

Dann befassten wir uns mit der Vertraulichkeit von Daten gemäß den REMIT-Vorschriften, die von Unternehmen verlangen, dass sie Produktionsdaten melden, bevor sie sie für kommerzielle Zwecke nutzen. Um diese Anforderung zu erfüllen, entwickelte unser Team einen sicheren Datenfluss, der den Zugang zu sensiblen Daten sperrt, bis sie offiziell offengelegt werden. Dies schützt den Kunden vor dem Risiko einer vorzeitigen Nutzung und möglichen Verstößen.

Anschließend haben wir das System an die EEX-Plattform angebunden, um die REMIT-Meldungen automatisch abzuwickeln. Die EEX funktioniert zwar als eigenständige Einheit, aber diese Integration hilft dem Kunden, die Transparenzverpflichtungen ohne manuellen Aufwand zu erfüllen.

Erst wenn die aufsichtsrechtlichen Meldungen abgeschlossen sind, geht das System zu den kommerziellen Aufgaben wie Nominierung und Handel über. Dank der sicheren Datenverarbeitung und der automatisierten Arbeitsabläufe ist der Kunde nun in der Lage, die Vorschriften vollständig einzuhalten und gleichzeitig die Effizienz zu steigern und das Risiko zu verringern.

Technologien

Frontend

React, Typoskript, Redux, Javascript, HTML, CSS

Backend

.NET, C#, Node.js, NestJs, Python, Entity Framework, LINQ, Quartz.NET, Hangfire, ASP.NET Core, Web API, REST API, RabbitMQ, GraphQl, .Net Framework, .NET 3.1, .NET 6, .NET 8 Swagger, EasyNetQ, PostgreSQL.f

Datenbank

PostgreSQL, MySQL, Dremio, Oracle, Redis

Cloud & Datenplattformen

Azure (Anwendungsdienste, KeyVaults, Funktionen, Databricks usw.), AWS

Serverüberwachung

Grafana, Prometheus, Rancher

Integrationen

GraphQL, REST-APIs, RabbitMQ, Kafka

DevOps

Kubernetes, Docker, Docker Compose, Terraform, Helm, Azure DevOps

Systeme zur Revisionskontrolle

Git

Log Management

Serilog, OpenTelemetry, Jaeger

QA

PyTest, Xunit, AutoFixture, Moq

Projektmanagement und Kollaboration

Atlassian Jira, Atlassian Confluence.

Team

Backend-
Entwickler

Front-End-Entwickler

Technischer Leiter

Produktverantwortlicher

Projektmanager

QA-Ingenieure

DevOps-Ingenieure

Dateningenieure

Ergebnisse

20% weniger Energieverluste und 2x genauere Bauzeitenpläne

Innowise hat die Überwachungs- und Wartungssysteme für Windturbinen und Solarmodule des Kunden aufgerüstet und damit die Effizienz deutlich verbessert und die Betriebskosten gesenkt. Das System bietet nun Echtzeitüberwachung und Datenanalyse und ermöglicht eine präzise Wartungsplanung, die Ausfallzeiten minimiert und die Lebensdauer der Anlagen verlängert. Infolgedessen hat sich die Betriebseffizienz erhöht, was zu einer höheren Energieproduktion und geringeren Kosten für Notreparaturen und außerplanmäßige Wartungsarbeiten führt.

Durch die kontinuierliche Analyse von Leistungsdaten und die Erkennung von Energieverlusten stellt die App sicher, dass Wind- und Solarparks mit maximaler Kapazität arbeiten und die Energieproduktion maximiert wird.

Darüber hinaus bietet die Webanwendung zur Verfolgung des Baus von Windturbinen und Solarmodulen dem Kunden einen Echtzeiteinblick in die Projektzeitpläne und -budgets. Auf diese Weise können potenzielle Verzögerungen und Budgetüberschreitungen frühzeitig erkannt werden, sodass sofortige Korrekturmaßnahmen möglich sind. Die automatisierte kommerzielle Berichterstattung verbessert die Genauigkeit und eliminiert manuelle Fehler, während strenge Datenzugangskontrollen sensible Informationen vor einer vorzeitigen Offenlegung schützen.

Projektdauer

Dezember 2022 - Laufend

20%

Reduzierung der Energieverluste

genauere Zeitvorgaben für den Bau von Turbinen

Fallstudien

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Wie geht es weiter?

Sobald wir Ihre Anfrage erhalten und bearbeitet haben, setzen wir uns mit Ihnen in Verbindung, um Ihre Projektanforderungen zu erläutern und eine Vertraulichkeitserklärung zu unterzeichnen.

Nachdem wir Ihre Wünsche, Bedürfnisse und Erwartungen untersucht haben, erstellt unser Team einen Projektvorschlag, der den Arbeitsumfang, die Teamgröße sowie Zeit- und Kostenschätzungen enthält.

Wir vereinbaren einen Termin mit Ihnen, um das Angebot zu besprechen und die Einzelheiten festzulegen.

Schließlich unterzeichnen wir einen Vertrag und beginnen sofort mit der Arbeit an Ihrem Projekt.