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Hybrid-Solarwechselrichter: Modi, Vor- und Nachteile + ideale Anwendungen

Hybrid-Solarwechselrichter wurden Anfang der 2000er Jahre erfunden. Es handelt sich um innovative Wechselrichterprodukte, die mehrere hervorragende Funktionen vereinen, um den Einsatz und die Einführung von Solarenergie weiter voranzutreiben.

In diesem Artikel werden wir die folgenden Themen untersuchen:

  • Die Definition und der Hintergrund von Hybridwechselrichtern
  • Ihre unterschiedlichen Arbeitsmodi
  • Vergleich mit anderen Wechselrichtern
  • Vor-und Nachteile
  • Ideale Einsatzmöglichkeiten dieser Wechselrichter

Lass uns eintauchen!

Hybrid-Solarwechselrichter erklärt
„Hybrid Inverter“ (Remix) von mobius ist unter CC BY-SA 3.0 DEED lizenziert

Was sind Hybrid-Solarwechselrichter?

Hybrid-Solarwechselrichter sind „vielseitige Meister“. den Stromfluss verwalten und optimieren zwischen Solarmodulen, Batteriespeichern, Verbrauchern und dem Stromnetz.

Durch die Integration vielseitiger Stromeingangs- und -ausgangsschnittstellen sowie neuer integrierter Module wie Batteriewechselrichter in einer einzigen Einheit sind Hybrid-Solarwechselrichter in der Lage, die Energieerzeugung und -nutzung sowohl in netzgebundenen als auch in netzunabhängigen Szenarien zu optimieren Es sind weniger Komponenten erforderlich als bei einem herkömmlichen Solarsystem.

Ob es sich um Wohn-, Gewerbe- oder sogar einige Industrieprojekte handelt, diese Wechselrichter zeichnen sich dadurch aus, dass sie intelligent, nahtlos und mit großer Flexibilität zwischen verschiedenen Arbeitsmodi wechseln können.

Was sind die verschiedenen Arbeitsmodi von Hybrid-Wechselrichtern?

Um Ihnen ein klares Verständnis ihrer Funktionen zu vermitteln, finden Sie im Folgenden eine Aufschlüsselung einiger wichtiger Arbeitsmodi, die ein Hybrid-Wechselrichter bieten kann:

  • Solarprioritätsmodus: In diesem Modus wird der erzeugte Gleichstrom optimiert, umgewandelt und dann zur direkten Versorgung angeschlossener Verbraucher verwendet. Reicht die Solarleistung nicht aus, um den Lastbedarf zu decken, bezieht der Wechselrichter zusätzlichen Strom aus der Batterie oder dem Netz. Überschüssige Solarenergie wird, sofern verfügbar, zum Laden der Batterie verwendet, bevor der Überschuss mithilfe der Nettomessung in das Netz eingespeist wird.
  • Batterieprioritätsmodus: Der Wechselrichter verwendet vorrangig die gespeicherte Energie aus der Batterie, um angeschlossene Verbraucher mit Strom zu versorgen, während die erzeugte Solarenergie zum Laden der Batterie verwendet wird. Ist die Batterie vollständig geladen, wird der überschüssige Strom ins Netz eingespeist.
  • Netzprioritätsmodus: Normalerweise wird der Wechselrichter eingeschaltet, wenn der Netzstrom günstiger ist, und priorisiert die Nutzung des Netzstroms, um den Lastbedarf zu decken. Solarenergie kann zur Ergänzung der Versorgung, zum Laden der Batterie oder zur Einspeisung ins Netz genutzt werden.
  • Off-Grid-Modus: Der Wechselrichter wird auch als Standalone-Modus bezeichnet. Er arbeitet unabhängig vom Netz und versorgt die Verbraucher mit Solarenergie und gespeichertem Batteriestrom.
  • Backup-Power-Modus: Der Wechselrichter wechselt bei einem Netzausfall und einer Störung der Solaranlage in diesen Modus. Es bezieht Energie aus der Batterie, um wichtige Verbraucher mit Strom zu versorgen. Sobald alles wiederhergestellt ist, wechselt der Wechselrichter automatisch in den vorherigen Modus zurück.
  • Netzgebundener Modus: Der Wechselrichter ist sowohl mit den Modulen als auch mit dem Netz verbunden. Die Lasten werden mit Solarenergie versorgt, wobei die zusätzliche Energie ins Netz eingespeist wird. Dieser Modus wird im Allgemeinen verwendet, wenn die Solarproduktion den Verbrauch übersteigt und die Batterie vollständig geladen ist. 
  • Time-of-Used-Modus (ToU).: Dies ist ein „stromtariforientierter“ Modus, der es dem Wechselrichter ermöglicht, den Energieverbrauch basierend auf variablen Stromtarifen intelligent zu optimieren. In diesem Modus kann der Wechselrichter betrieben werden programmierten um Solar- und Netzstrom zu kanalisieren, um die Batterie und die Stromlasten außerhalb der Spitzenzeiten aufzuladen, wenn die Stromtarife niedriger sind; und entladen Sie die Batterie, um Verbraucher während der Spitzenzeiten zu versorgen, wenn die Tarife höher sind.

Hybrid-Wechselrichter im Vergleich zu anderen Wechselrichterprodukten

Anscheinend basieren Hybridwechselrichter auf den Merkmalen von Vorgängerprodukte. Ein Vergleich dieser Produkte wird Ihnen ein tieferes Verständnis dieser Wechselrichter vermitteln.

Hybrid-Wechselrichter vs. String-Wechselrichter

Im Wesentlichen übernehmen Hybridwechselrichter den Kern Funktion eines Standard-Strangwechselrichters. 

Bei einem Hybrid-Wechselrichter-Solarprojekt sind alle Solarmodule in Reihe mit dem Hybrid-Wechselrichter verbunden. Der gesamte erzeugte Gleichstrom wird zum Hybridwechselrichter geleitet und dort für den folgenden Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungsprozess zusammengefasst. Somit zeigen sich die deutlichen Nachteile von Stringwechselrichtern auch bei Hybridwechselrichtern. Jegliche Abschattungs- und Hotspot-Effekte sowie Fehlfunktionen können einen großen Einfluss auf die Gesamteffizienz und Leistung des Systems entlang der Kette von den Panels bis zur umgewandelten Leistung haben.

Ein weiteres Problem ist die Skalierbarkeit. Die Gesamtkapazität des Systems wäre durch die Leistung des Wechselrichters selbst begrenzt. Wenn Ihre erwartete neue Kapazität die Leistungsgrenze des Wechselrichters überschreitet, ist ein Austausch erforderlich.

Trotz dieser Herausforderungen bieten Hybridwechselrichter eine vielseitige Lösung mit außergewöhnlicher Flexibilität sowohl für netzgebundene als auch für netzunabhängige Anwendungen.

Hybrid-Wechselrichter vs. Mikro-Wechselrichter

Im Gegensatz zum zentralisierten Arbeitsmechanismus von Hybridwechselrichtern Mikro-Wechselrichter erfüllen Panel-Level Leistungsoptimierung und DC-AC-Umwandlung. Allerdings mangelt es ihnen an ausreichenden Fähigkeiten für Mehrzweckszenarien, einschließlich der Verwaltung des Batterieladens und -aufladens sowie des Wechsels zwischen netzgebundenen und netzunabhängigen Modi.

Es ist auch erwähnenswert, dass viele Hybridwechselrichter mehrere Gleich- und Wechselstromquellen akzeptieren. Sie können den Input eines Stromgenerators mit fossilen Brennstoffen oder sogar einer Windkraftanlage akzeptieren. Dies erhöht ihre Fähigkeit, die verschiedenen Stromquellen nahtlos zu verwalten und auszugleichen und so eine stabile und zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten.

Vor- und Nachteile von Hybrid-Solarwechselrichtern

Servieren als eine intelligente Steuerzentrale für Energieumwandlung, -optimierung und -managementHybrid-Solarwechselrichter bieten viele Vorteile wie folgt:

Vorteile von Hybrid-Wechselrichtern

  • Vielseitigkeit für verbesserte Ausfallsicherheit: Hybrid-Wechselrichter sind vielseitig und ermöglichen sowohl den netzgebundenen als auch den netzunabhängigen Betrieb. Sie liefern Notstrom bei Netzausfällen, indem sie die in der Batterie gespeicherte Energie nutzen und so eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleisten.
  • Flexibilität für Netzunabhängigkeit: Durch die Einbeziehung mehrerer Quellen und das unterbrechungsfreie Umschalten zwischen Netzstrom, Solarstrom und Batteriestrom als Reaktion auf verschiedene Umstände ermöglichen Hybrid-Wechselrichter Anlagenbesitzern einen effizienteren Energieverbrauch bei gesicherter Versorgung. 
  • Vereinfachte, aber leistungsstarke Energieüberwachung: Diese Wechselrichter bieten Systembesitzern eine einzige Schnittstelle zur Verfolgung der Energieerzeugung und -nutzung über verschiedene Energieflüsse hinweg. Dies hilft Eigentümern, die Gesamtleistung ihrer Systeme besser zu verstehen und so den Energieverbrauch anhand aufschlussreicher Daten besser zu optimieren.
  • Potenziell verbesserte Effizienz: Indem Hybrid-Wechselrichter in einem idealen Modus arbeiten, um sich an ein bestimmtes Szenario anzupassen, können sie Leistungsverluste reduzieren, den besten Wert für die Gleich- und Wechselstromströme erzielen und letztendlich die Gesamteffizienz des gesamten Stromsystems verbessern.
  • Zukunftssicher: Hybrid-Solarwechselrichter stellen die notwendigen Schnittstellen sowie Hardware- und Softwaremodule für diejenigen bereit, die gerade erst die Vorteile der Solarenergie nutzen, aber System-Upgrades planen. Dadurch können Systembesitzer ihr System zu einem späteren Zeitpunkt um Batteriespeicherkapazität erweitern, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen, ohne den vorhandenen Wechselrichter austauschen zu müssen.
  • Kosteneinsparungen: Auf lange Sicht können Hybrid-Wechselrichter kostengünstiger sein als die Installation separater Wechselrichter, Laderegler und zugehöriger Zubehörteile für ein netzgekoppeltes Solar-plus-Speicher-System. Andererseits kann überschüssiger Solarstrom ins Netz eingespeist werden an den Energieversorger verkauft gegen Geld, in Form von Krediten und Ersparnissen.

Nachteile von Hybrid-Wechselrichtern

  • Höhere Vorlaufkosten: Dies ist möglicherweise der größte Nachteil von Hybridwechselrichtern. Sie sind teurer als andere Wechselrichtertypen.
  • Komplexe Installation: Die Einrichtung und Konfiguration von Hybridwechselrichtern kann komplexer sein, da sie über mehr Schnittstellen und Funktionen zum Anschluss an mehr Stromkreise verfügen. Dies erfordert eine professionelle Installation und Programmierung.
  • Eingeschränkte Kompatibilität und Skalierbarkeit: Einige Wechselrichter sind möglicherweise nur begrenzt mit bestimmten Batterietypen oder Panelkonfigurationen kompatibel. Bei Wechselrichtern, die mit einem integrierten Laderegler ausgestattet sind, kann beispielsweise der Anschluss an eine Batterie, die ebenfalls über einen integrierten Regler verfügt, zu Problemen führen. Darüber hinaus kann, wie bereits erwähnt, der Ausbau der Solaranlage durch den Leistungsgrad des Wechselrichters eingeschränkt werden.
  • Wartungsherausforderungen: Hybrid-Wechselrichter vereinen viele Komponenten und Funktionen in einem, sodass im Vergleich zu einfacheren Wechselrichtertypen möglicherweise ein höheres Potenzial für Wartungsprobleme besteht. Im Wartungsfall kann eine Abschaltung des gesamten Systems erforderlich sein.

Wann sollten Hybrid-Wechselrichter eingesetzt werden? (Dinge, die man beachten muss)

Hybrid-Wechselrichter sind eine solide Lösung für Solarprojekte, die für komplexere Mehrzweckanwendungen konzipiert sind. 

Wenn Sie kostenlose und saubere Solarenergie nutzen möchten, ist die günstigere Tarife Mit Hybrid-Wechselrichtern können Sie dies ganz einfach tun, indem Sie die Netzstromversorgung außerhalb der Hauptverkehrszeiten sowie den stabilen Strom, den die Batterie liefert, problemlos nutzen.

Da es sich um eine Komplettlösung handelt. Wenn Sie kurz davor stehen, ein Energiespeichermodul hinzuzufügen und es an das öffentliche Stromnetz anzuschließen, aber keinen Austausch oder eine Nachrüstung vornehmen möchten, kann die Installation eines Hybrid-Wechselrichters von Anfang an den Aufwand vermeiden.

Hybrid-Solarwechselrichter für On-Grid- und Off-Grid-Anwendungen

Sie sollten jedoch mehrere Überlegungen berücksichtigen, um festzustellen, ob sie ideal für Sie sind. Bitte bestätigen Sie, ob die Kapazität Ihres Hybrid-Wechselrichters Ihren vorhersehbaren Anforderungen entspricht, ob in Ihrem Fall Kompatibilitätsprobleme ausgeschlossen werden können und ob Kundendienst- oder Wartungsdienstleistungen für Ihr Produkt angemessen sind oder nicht.

FAQs zu Hybrid-Solarwechselrichtern

Können Hybrid-Wechselrichter für Solarprojekte in Privathaushalten eingesetzt werden?

Ja. Hybrid-Wechselrichter können Ihr Wohnprojekt revolutionieren. Es gibt Produkte mit idealer Kapazität für den Wohnbereich. Stellen Sie sicher, dass Sie die potenziellen Auswirkungen ihrer Nachteile akzeptieren oder Möglichkeiten finden, diese abzumildern.

Kann ein Hybrid-Wechselrichter an Optimierer angeschlossen werden, die an den Panels angebracht sind?

Technisch gesehen kann ein Hybrid-Wechselrichter eine Verbindung zu Optimierern herstellen, die an den Modulen angebracht sind, und die optimierte Leistung der Module für spätere Verfahren erhalten. Es können jedoch Kompatibilitäts- und Kommunikationsprobleme auftreten. Daher wird empfohlen, das technische Handbuch des Wechselrichters zu lesen oder sich zur Bestätigung an den Hersteller zu wenden.

Kann ein Hybrid-Wechselrichter an bestehende Mikro-Wechselrichter angeschlossen werden?

Normalerweise kann ein Hybridwechselrichter nicht direkt an vorhandene Mikrowechselrichter angeschlossen werden. Mikro-Wechselrichter sind so konzipiert, dass sie unabhängig auf Panelebene arbeiten, während Hybrid-Wechselrichter das gesamte System zentral verwalten sollen. Sie verfügen über unterschiedliche elektrische Eigenschaften, Kommunikationsprotokolle und Steueralgorithmen, wodurch sie untereinander inkompatibel sind.

Nutzen Hybridwechselrichter die MPPT-Technologie?

Ja. Durch die Integration der MPPT-Technologie (Maximum Power Point Tracking) können Hybrid-Wechselrichter sicherstellen, dass sowohl der Direktverbrauchsbedarf der angeschlossenen Verbraucher als auch die Ladung des Batteriespeichers auf möglichst effiziente Weise gesteuert werden.

Zusammenfassung

Hybrid-Solarwechselrichter werden andere Produkte im Kontext der steigenden Anforderungen an ein intelligentes Energiemanagement aus mehreren Quellen und eine effiziente verteilte Energiekoordination übertreffen.

Da sich der Solarmarkt ständig weiterentwickelt, wird erwartet, dass die Nachfrage nach Hybrid-Wechselrichterprodukten kontinuierlich wächst. Sie sind sowohl für Projektentwickler als auch für Solarunternehmer eine lohnende Investition.

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