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Hallo Welt!

Solaroptimierer und optimierte String-Wechselrichter erklärt + weitere Optionen

Bei der Beschaffung von Solarwechselrichtern für Solarprojekte oder Unternehmen stößt man oft auf Solaroptimierer UND optimierte String-Wechselrichter. Tatsächlich handelt es sich nicht um völlig unterschiedliche Produkte; Vielmehr korrelieren sie eng miteinander.

Was sind Solaroptimierer?

Solaroptimierer sind Geräte, die an jedes Solarpanel in einem Array angeschlossen werden.

Die Hauptfunktion eines Solaroptimierers besteht darin, die Leistung jedes Einzelnen zu verwalten und die Leistung der MPPT-Technologie (Maximum Power Point Tracking) zu kombinieren, um sicherzustellen, dass jedes Panel Strom mit seinem maximalen Potenzial erzeugt.

Die Erfindung von Solaroptimierern geht auf die Notwendigkeit zurück, die Abschattungs- und „Mismatch“-Effekte auf Solarpanels zu mildern, da diese Effekte nicht nur zu Leistungseinbußen auf Panelebene, sondern in erheblichem Maße im gesamten System führen.

Solaroptimierer unter Solarmodulen
„Solaroptimierer“ (Zuschneiden) von Asurnipal ist unter CC BY-SA 4.0 lizenziert.

Was sind optimierte String-Wechselrichter?

Optimierte String-Wechselrichter, auch String-Wechselrichter mit Optimierer genannt, gelten im Allgemeinen als verbesserte Version von Standard-Strangwechselrichter. Das Konzept neigt eher zur Darstellung eine Wechselrichterstruktur oder ein Wechselrichtersystem.

In einem primären Solarstromsystem, meist auf dem Dach eines Wohngebäudes oder auf dem Boden, sind alle Solarmodule in Reihe geschaltet und an einen String-Wechselrichter angeschlossen, der die gesamte Leistung der Module bündelt und die DC-AC-Umwandlung durchführt. Die letztendliche Effizienz und Leistungsabgabe des Systems wird durch die leistungsschwachen Panels aufgrund der gerade überflogenen Effekte beeinträchtigt.

Durch den Einbau von SolaroptimierernDie Spitzenleistung und Spannung jedes Panels wird gut verfolgt und reguliert, bevor der Strom an den zentralen String-Wechselrichter gesendet wird. Dies kann die Effizienz und die endgültige Wechselstromversorgung des Systems erheblich verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein optimierter String-Wechselrichter aus verteilten Solaroptimierern besteht, die auf der Rückseite jedes Moduls installiert sind, und einem String-Wechselrichter, der im Allgemeinen an der Wand in der Nähe des Systems installiert ist.

Welche weiteren Vorteile bieten Solaroptimierer?

Solaroptimierer fungieren nicht nur als Leistungsoptimierer, sie sorgen auch für die Überwachung der Modulnivellierung, was in modernen Solarsystemen aus verschiedenen Gründen unerlässlich ist.

Erstens ermöglicht die Überwachung auf Panelebene die frühzeitige Erkennung von Problemen oder Fehlfunktionen in einzelnen Panels und ermöglicht so eine zeitnahe Wartung oder einen Austausch, um einen konstanten und reibungslosen Betrieb des Systems sicherzustellen.

Zweitens: Überwachungszubehör auf Panelebene aufschlussreiche Daten zur Leistung jedes PanelsDies erleichtert die Identifizierung leistungsschwacher Panels, unabhängig davon, ob diese auf Schattierung, physische Mängel oder andere Faktoren zurückzuführen sind. Durch die schnelle Behebung dieser Probleme kann die optimale Leistung des Systems erreicht werden, was zu einer höheren Produktion, einem günstigen ROI und Kosteneinsparungen führt.

Manche denken vielleicht, dass Solarenergie kostenlos ist und man sich nicht darum bemühen muss, das Optimum zu erreichen, solange die Kapazität ausreicht, um den täglichen Bedarf zu decken.

Für netzunabhängige Anwendungen könnte dies möglicherweise kein Problem sein. Aber bei netzgebundenen Anwendungen oder wenn selbst erzeugte Solarenergie den täglichen Verbrauch nicht decken kann, ist die Implementierung von Optimierungsmaßnahmen mit Investitionen wie Solaroptimierern zur Verbesserung der Effizienz und Leistung des Systems sinnvoll von eher praktischer Bedeutung.

Die jüngsten Inflationsraten stellen weltweit eine schwere Belastung für die Gesellschaft und die Wirtschaft dar. In den USA berichtete das Bureau of Labor Statistics, dass die Inflationsrate in den letzten 12 Monaten 3.2 % erreicht hat, während die Strompreise im Land gestiegen sind stieg um 3.6%. Obwohl die Energieinflation in der EU seit der Anfangszeit des Russland-Ukraine-Krieges gesunken ist, sind Haushalte und Unternehmen immer noch davon betroffen Schwierigkeiten haben, ihre Rechnungen zu bezahlen.

Optimierte String-Wechselrichter vs. Mikro-Wechselrichter: Ein kurzer Vergleich

Mikrowechselrichter werden typischerweise auch auf der Rückseite einzelner Solarmodule installiert. Es handelt sich um Zwei-in-Eins-Geräte, die sowohl der Leistungsoptimierung als auch der Leistungsumwandlung dienen.

im Gegensatz zu den „verteilte plus zentralisierte“ Struktur Bei den optimierten String-Wechselrichtern führen Mikro-Wechselrichter eine Leistungsoptimierung auf Panelebene und eine DC-AC-Umwandlung durch, sodass kein zentraler Wechselrichter erforderlich ist. Diese Funktion reduziert auch den Bedarf an Hochspannungs-Gleichstromverkabelungen, die bei String-Wechselrichterprojekten auftreten können, und erhöht so die Systemsicherheit.

Bei optimierten String-Wechselrichter-Projekten ist der Ausbau durch die Kapazität der String-Wechselrichter begrenzt. Im Gegenteil, der Ausbau von Mikro-Wechselrichter-Solarprojekten ist unkompliziert; Fügen Sie dem System einfach weitere Panels mit Mikrowechselrichtern hinzu. 

Die zentrale Überwachung und Steuerung ist ein attraktiver Vorteil optimierter String-Wechselrichter. Aber in Verbindung mit intelligenten Algorithmen und effektiver Kommunikation zwischen den einzelnen Einheiten können Mikro-Wechselrichter diese Funktionalität auch bieten.

Was die Lebensdauer betrifft, verfügen die meisten Mikro-Wechselrichterprodukte über längere Garantien und bieten Sicherheit und möglicherweise niedrigere Langzeitkosten. Der relativ komplexere Aufbau von Stringwechselrichtern mit Optimierer macht sie anfälliger für Störungen.

Optimierte String-Wechselrichter sind dies jedoch im Allgemeinen kostengünstiger als Mikrowechselrichter.

Vor- und Nachteile optimierter String-Wechselrichter

Durch den Vergleich mit andere Wechselrichteroptionen Anhand verschiedener Benchmarks können die Vor- und Nachteile optimierter Stringwechselrichter wie folgt verfeinert werden.

Vorteile optimierter String-Wechselrichter

  • Verbesserte Produktion unter schattigen Bedingungen: Durch die Optimierung der Leistung jedes Panels mit den Optimierern ermöglichen optimierte String-Wechselrichter, dass jedes Panel an seinem eigenen maximalen Leistungspunkt betrieben wird, wodurch die Leistung reduziert wird Auswirkung der Schattierung oder leistungsschwache Panels in Bezug auf die Gesamtsystemleistung.
  • Verbesserte Überwachung und Wartung: Die Überwachungsfunktion auf Panelebene ermöglicht eine detaillierte Verfolgung der Leistung jedes Panels. Dieser Vorteil hilft bei der Fehlerbehebung und ermöglicht eine zeitnahe gezielte Wartung. Wenn der String-Wechselrichter ausfällt, ist die Diagnose und Behebung des Problems einfacher als die Reparatur eines Mikro-Wechselrichters.
  • Flexibilität im Systemdesign: Für Standorte, an denen eine optimale Positionierung der Panels nicht möglich ist, bieten die Optimierer Unterstützung für ein flexibles Systemdesign, ohne dass Effizienz und Leistung stark beeinträchtigt werden.
  • Erhöhte Sicherheit: Als eine Art Leistungselektronik auf Modulebene können die Optimierer in diesen Wechselrichterstrukturen im Falle eines Stromschlags schnelle Abschaltfunktionen auf Modulebene bereitstellen und gleichzeitig dafür sorgen, dass Ihre Projekte oder die Ihrer Kunden den lokalen Vorschriften entsprechen Schnellabschaltcodes.
  • Kosteneffizienz: Während optimierte String-Wechselrichter im Allgemeinen teurer sind als Standard-String-Wechselrichter, sind sie in der Regel kostengünstiger als Mikro-Wechselrichter und stellen eine kostengünstige Lösung dar, die Leistung mit wirtschaftlichen Überlegungen in Einklang bringt. Auf der anderen Seite fügen die Optimierer Ihren aktuellen String-Wechselrichter-Solarprojekten eine Optimierung und Überwachung auf Panelebene hinzu, sodass kein brandneuer Ersatz für Mikro-Wechselrichter erforderlich ist.

Nachteile optimierter String-Wechselrichter

  • Erhöhte Komplexität und Kosten: Das Design optimierter String-Wechselrichter führt zu einer erhöhten Komplexität des Systems, da die zusätzlichen Komponenten und das verteilte Design einen höheren Material-, Arbeits- und Zeitaufwand erfordern. Obwohl sie teurer wären als Mikro-Wechselrichter, könnten sich die Kosten für Installation und Wartung summieren.
  • Unbequeme Erweiterung: Ähnlich wie bei Standard-String-Wechselrichter-Solarprojekten ist die Erweiterung hinsichtlich der Kapazität durch die Kapazität des String-Wechselrichters begrenzt.
  • Hinweise zur Gewährleistung: Insgesamt könnte eine vollständig optimierte String-Wechselrichterstruktur eine relativ kürzere Lebensdauer haben als die fortschrittlicheren Mikro-Wechselrichter. Da es in diesen Strukturen mehr Komponenten gibt; Bei einigen Projekten können die Marken und/oder Herstellungsdaten variieren. Die Verwaltung ihrer Garantien kann eine Herausforderung sein.

Die DC-Anwendungen von Solaroptimierern

Wir haben viele Worte gebraucht, um die DC-AC-Anwendungen von Optimierern in Wechselrichter-Solarprojekten näher zu erläutern. Tatsächlich ist der Einsatz von Solaroptimierern in Gleichstromanwendungen einfacher.

Durch den Anschluss von Solaroptimierern an wiederaufladbare Solarbatterien, was manchmal die Integration eines Ladereglers oder BMS erfordert, kann die Gleichstromleistung von Solarmodulen optimiert und in Batterien gespeichert werden, ohne dass die zusätzlichen Schritte der Gleichstrom-Wechselstrom- und anschließenden Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlung erforderlich sind. Abgesehen vom Einsatz fortschrittlicherer Hybrid-Solarwechselrichter ist dies eine der effizientesten Möglichkeiten, Gleichstrom zu nutzen. 

Abschließende Überlegungen

Optimierte String-Wechselrichter sind eine kostengünstige Option, um Solarsystemen Optimierungs- und Überwachungsfunktionen auf Panelebene hinzuzufügen. Mit mehreren guten Vorteilen eignen sie sich gut für kleine bis mittlere Projekte, um die Effizienz zu verbessern und die Leistungsabgabe der Systeme zu steigern.

Die Optimierungskomponenten können separat zur Aufrüstung bestehender Solarsysteme mit installierten Standard-Strangwechselrichtern eingesetzt werden. Dies bietet große Flexibilität für Ihr Marketing.

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