Linienfokussierende Systeme wie Parabolrinnen- und linear Fresnel-Systeme sind weltweit in großem Umfang installiert und werden zur kommerziellen Wärme- und Stromerzeugung genutzt. Ihre Wirtschaftlichkeit kann zum Beispiel durch Verbesserungen in der Solarfeldregelung und Betriebsführung weiter verbessert werden. Eine Möglichkeit: die Steigerung der Menge der eingesammelten Energie durch Reduktion der prozessablaufbedingten Defokussierung von Kollektoren. Daneben spielt die Dämpfung von Temperatur- und Druckschwankungen in den Rohrleitungssystemen und bei den Stellorganen eine Rolle.
Bestehende Kollektorfelder können für derartige Weiterentwicklungen nur sehr begrenzt eingesetzt werden. Die Betreiber von kommerziellen Anlagen lehnen Tests von neuen Regelungsstrategien während des laufenden Betriebs häufig ab, um die geplante Leistung und den Ertrag der Anlage nicht zu gefährden. In diesen Fällen bietet das Virtual Solar Field (VSF) einmalige Möglichkeiten, um neue Maßnahmen zur Ertragssteigerung vor der Implementierung im kommerziellen Kraftwerk zu erproben.
Das für das VSF entwickelte Regelungskonzept zeichnet sich durch seine Robustheit aus und ermöglicht eine einfache Anpassung für die individuellen Anforderungen an die Simulation.
Das DLR-Institut für Solarforschung hat in den vergangenen Jahren mit dem VSF ein detailliertes Solarfeldmodell erstellt, welches als virtuelle Testplattform zur Verfügung steht. Hier die wichtigsten Funktionen im Überblick:
Der dargestellte Funktionsumfang erlaubt eine realitätsnahe Abbildung eines kompletten Parabolrinnenfeldes. Durch eine rechenzeiteffiziente Implementierung werden Rechenzeiten im Bereich von 1/100 der realen Zeit erreicht. Das Werkzeug ist als Rechenkern konzipiert, sodass die Möglichkeit besteht, Schnittstellen zu vielen anderen Programmen zu schaffen. Die Abteilung Linienfokussierende Systeme nutzt das Programm für ihre Forschungsaktivitäten im Bereich Regelung und Betriebsführung von öl- und salzbasierten Rinnensystemen.