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Leistungsoptimierung

Lohnt sich der Einsatz eines Systems mit Leistungsoptimierung?

Die meisten Investoren haben in der Betriebsphase geringe Anforderungen an Photovoltaikanlagen. Sie sollen effizient Strom produzieren und sicher in der Anwendung sein. Damit dies gelingt, muss die PV-Anlage jedoch gut konzipiert sein, worunter die Berücksichtigung der Betriebsbedingungen zu verstehen ist.

 

Wann sollte einem Investor der Einsatz von Leistungsoptimierern empfohlen werden?

Ein Leistungsoptimierer ist ein zusätzlicher Aufwand. Der Einsatz bei einer 10-kWp-Anlage kann den Wert der Investition um bis zu 15–20 % steigern. Aus diesem Grund nutzen sowohl Installateure als auch Endkunden sie nur im Bedarfsfall, also bei Verschattungen. Ein derart kurzsichtiger Ansatz berücksichtigt jedoch nicht die verschiedenen Eventualitäten, die im Laufe des Lebenszyklus einer PV-Kleinstanlage auftreten können. Diese beinhalten:

  • Beschädigung der Bypass-Diode oder eines Teils des Moduls.
  • Ungleichmäßige Degradation von Zellen in Modulen.
  • Wenn Paneele in unterschiedlichen Winkeln platziert werden müssen.
  • Ungleichmäßige Erwärmung der Module.
  • Bei Verschmutzungen einzelner Module.

Welche Vorteile bietet der Einsatz von Leistungsoptimierern?

Leistungsoptimierer werden hauptsächlich dann eingesetzt, wenn zwischen Photovoltaikmodulen ein Strom-Spannungs-Ungleichgewicht besteht. Bei Verschattungen können durch den Einsatz zusätzlicher Geräte die Erträge um 25 – 40 % gesteigert werden! Eine solche Investition amortisiert sich sehr schnell. Es gibt auch keine Kontraindikationen für die Anbringung von Optimierern an Installationen mit einfachem Layout und deutlicher Sonneneinstrahlung. In diesem Fall erhöht sich die Effizienz des Anlagenbetriebs um bis zu 10 %. Darüber hinaus profitieren Benutzer und Installateur von weiteren Vorteilen, darunter:

  • Erweiterte Überwachung des Betriebs der PV-Anlage – dies bietet die Möglichkeit, im Falle einer Betriebsunterbrechung oder einer Leistungsreduzierung einzelner Module schnell zu reagieren. Dies ist eine sehr nützliche Funktion für Installateure, die für die Bearbeitung von Garantieansprüchen oder die Durchführung von Serviceinspektionen verantwortlich sind.
  • Schutz im Brandfall – bei Stromausfall oder Wechselrichterabschaltung reduzieren Optimierer automatisch die Gleichspannung auf 1 V, sodass der Brand sicher gelöscht werden kann.
  • Effiziente Nutzung des Gefälles – der Dachraum ist meist begrenzt. Wenn Sie eine Anlage bauen möchten, die Strom für Wärmepumpen, Autoladegeräte, Klimaanlagen, Induktionsgeräte und andere elektrische Geräte erzeugt, kann jeder Quadratmeter zählen. Dachgauben, Erkerfenster, Schornsteine, unterschiedliche Neigungswinkel oder eine komplizierte Böschungsanordnung können die Möglichkeiten zum Bau einer herkömmlichen PV-Anlage einschränken. Mit Leistungsoptimierern wird der nutzbare Platz vergrößert.
  • Planungsflexibilität – Die Planung von Anlagen mit Leistungsoptimierern bedeutet nicht nur die Möglichkeit, innerhalb einer einzigen Kette Module mit unterschiedlichen Parametern zu kombinieren, die in verschiedenen Winkeln montiert sind und periodisch verschattet werden können. Es ist auch eine Chance, lange Ketten zu bilden.
  • Einfache Erweiterung – immer mehr Kunden melden sich mit dem Wunsch, ihre Photovoltaikanlage zu erweitern. Leider ist es sehr oft nicht so einfach. Module, die vor 3 oder 5 Jahren im Einsatz waren, zeichnen sich durch unterschiedliche Stromparameter aus. Moderne Hochleistungspanels können damit nicht effektiv arbeiten, es sei denn, sie unterliegen einer Optimierung. Bei Zusatzgeräten entfällt der Aufbau einer zusätzlichen Installation und die Anschaffung eines weiteren Wechselrichters. Das ist praktisch und spart Geld.
Welche Art von Optimierern sollten verwendet werden? Der Markt für Leistungsoptimierer ist nicht besonders entwickelt. Installateuren stehen lediglich drei Gerätehersteller zur Verfügung:
Am bekanntesten sind die Optimierer der Marke SolarEdge. Sie verfügen über eine erweiterte Produktgarantie von bis zu 25 Jahren, die Fähigkeit zur Lichtbogenerkennung und Notabschaltung sowie eine Gleichspannungsabschaltfunktion. Der Einsatz ist jedoch nur mit Wechselrichtern der gleichen Marke und bei Anschluss an jedes Modul (bzw. im Verhältnis 1:2 bei größeren Anlagen) möglich. Weitere Nachteile sind höhere Anschaffungskosten und regelmäßige Defizite beim Zugang zu Optimierern und Wechselrichtern. Eine Alternative sind Optimierer der Marke Huawei. Sie erfüllen ähnliche Funktionen wie SolarEdge-Lösungen. Sie zeichnen sich vor allem durch die Möglichkeit der punktuellen Optimierung aus, d. h. der Installation zusätzlicher Geräte nur dort, wo die Gefahr einer Verschattung besteht. Die universellste Lösung sind sicherlich die TIGO-Optimierer. Dieses Gerät ist mit nahezu jedem auf dem Markt erhältlichen Wechselrichter kompatibel. Sie müssen auch nicht auf allen Modulen installiert werden. Sie zeichnen sich durch sehr günstige Parameter hinsichtlich maximalem Kurzschlussstrom bzw. maximaler Eingangsspannung aus. Sie sind ideal, wenn der Kunde einen Wechselrichter einer bestimmten Marke besitzt oder kaufen möchte, wie zum Beispiel: Fronius, Growatt, GoodWe, Sofar oder FoxESS.

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