Arten von Energiespeicher-Wechselrichtern für den Haushalt
Energiespeicher-Wechselrichter für Privathaushalte können in zwei technische Wege eingeteilt werden: DC-Kopplung und AC-Kopplung.In einem Photovoltaik-Speichersystem arbeiten verschiedene Komponenten wie Solarmodule und PV-Glas, Steuerungen, Solarwechselrichter, Batterien, Verbraucher (Elektrogeräte) und andere Geräte zusammen.Unter AC- oder DC-Kopplung versteht man die Art und Weise, wie die Solarmodule mit den Energiespeicher- oder Batteriesystemen verbunden werden.Die Verbindung zwischen den Solarmodulen und den ESS-Batterien kann entweder Wechselstrom oder Gleichstrom sein.Während die meisten elektronischen Schaltkreise Gleichstrom (DC) verwenden, Solarmodule Gleichstrom erzeugen und Solarbatterien für Privathaushalte Gleichstrom speichern, benötigen viele Geräte für den Betrieb Wechselstrom (AC).
Bei einem hybriden Solarenergiespeichersystem wird der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom über den Controller im Batteriepaket gespeichert.Darüber hinaus kann das Netz die Batterie auch über einen bidirektionalen DC-AC-Wandler laden.Der Energiekonvergenzpunkt liegt am Ende der DC-BESS-Batterie.Tagsüber versorgt die Photovoltaik-Stromerzeugung zunächst die Last (elektrische Haushaltsprodukte) und lädt dann die Batterie über den MPPT-Solarregler auf.Der Energiespeicher ist an das Landesnetz angeschlossen, so dass überschüssiger Strom in das Netz eingespeist werden kann.Nachts entlädt sich die Batterie, um die Last mit Strom zu versorgen, wobei etwaige Defizite durch das Netz ausgeglichen werden.Es ist zu beachten, dass Lithiumbatterien nur netzunabhängige Verbraucher mit Strom versorgen und nicht für netzgekoppelte Verbraucher verwendet werden können, wenn das Stromnetz ausfällt.In Fällen, in denen die Lastleistung die PV-Leistung übersteigt, können sowohl das Netz als auch das Solarbatteriespeichersystem die Last gleichzeitig mit Strom versorgen.Aufgrund der schwankenden Natur der Photovoltaik-Stromerzeugung und des Laststromverbrauchs spielt die Batterie eine entscheidende Rolle beim Energieausgleich im System.Darüber hinaus ermöglicht das System den Benutzern, Lade- und Entladezeiten entsprechend ihrem spezifischen Strombedarf festzulegen.
Wie ein DC-gekoppeltes Energiespeichersystem funktioniert
Hybrid-Photovoltaik + Energiespeichersystem
Der Solar-Hybrid-Wechselrichter kombiniert On- und Off-Grid-Funktionalität, um die Ladeeffizienz zu steigern.Im Gegensatz zu netzgebundenen Wechselrichtern, die das Solarpanelsystem bei einem Stromausfall aus Sicherheitsgründen automatisch trennen, bieten Hybrid-Wechselrichter den Benutzern die Möglichkeit, Strom auch bei Stromausfällen zu nutzen, da sie sowohl netzunabhängig als auch mit dem Netz verbunden betrieben werden können.Ein Vorteil von Hybridwechselrichtern ist die vereinfachte Energieüberwachung.Über das Wechselrichterpanel oder angeschlossene Smart-Geräte können Benutzer problemlos auf wichtige Daten wie Leistung und Energieproduktion zugreifen.Besteht die Anlage aus zwei Wechselrichtern, muss jeder Wechselrichter separat überwacht werden.Die DC-Kopplung wird in Hybridwechselrichtern eingesetzt, um Verluste bei der AC-DC-Umwandlung zu minimieren.Der Batterieladewirkungsgrad kann bei DC-Kopplung etwa 95–99 % erreichen, verglichen mit 90 % bei AC-Kopplung.
Darüber hinaus sind Hybridwechselrichter wirtschaftlich, kompakt und einfach zu installieren.Die Installation eines neuen Hybridwechselrichters mit DC-gekoppelten Batterien kann kostengünstiger sein als die Nachrüstung AC-gekoppelter Batterien in ein bestehendes System.Die in Hybridwechselrichtern verwendeten Solarregler sind kostengünstiger als netzgebundene Wechselrichter, während Transferschalter kostengünstiger sind als elektrische Verteilerschränke.Der DC-Kopplungs-Solarwechselrichter kann auch Steuerungs- und Wechselrichterfunktionen in einer einzigen Maschine integrieren, was zu zusätzlichen Einsparungen bei den Ausrüstungs- und Installationskosten führt.Die Wirtschaftlichkeit des DC-Kopplungssystems kommt insbesondere bei kleinen und mittleren netzunabhängigen Energiespeichersystemen zum Tragen.Der modulare Aufbau von Hybrid-Wechselrichtern ermöglicht das einfache Hinzufügen von Komponenten und Steuerungen und bietet die Möglichkeit, zusätzliche Komponenten mithilfe eines relativ kostengünstigen DC-Solarreglers zu integrieren.Hybrid-Wechselrichter sind außerdem so konzipiert, dass sie jederzeit die Integration von Speichern ermöglichen und das Hinzufügen von Batteriepaketen vereinfachen.Das Hybrid-Wechselrichtersystem zeichnet sich durch seine kompakte Größe, die Nutzung von Hochspannungsbatterien und reduzierte Kabelgrößen aus, was zu geringeren Gesamtverlusten führt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.07.2023