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Januar 26, 2022
Solar-Optimierer: Sollten Sie sie zu Ihrem System hinzufügen?
Die Investition in eine Photovoltaik-Anlage (PV) ist eine gute Möglichkeit, Ihre Energierechnungen zu senken und Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz zu verringern. Solaranlagen haben in der Regel eine Lebensdauer von mehr als 25 Jahren. Daher ist es wichtig, Möglichkeiten zur Maximierung der Leistung des Systems zu prüfen, um die Rendite Ihrer Investition zu maximieren.
Eine Möglichkeit, die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage zu maximieren, ist die Installation von Leistungselektronik Modul (MLPE). MLPE an der Rückseite jedes Solarmoduls ( Modul der Solarbranche auch als Modul bezeichnet) MLPE und bieten zahlreiche Funktionen wie eine Schnellabschaltung aus Sicherheitsgründen, Überwachung Modul sowie Optimierung. Der Schwerpunkt dieses Blogs liegt auf der Optimierungsfunktion, insbesondere darauf, was sie bewirkt und welche Vorteile sie bietet.
Was sind Optimierer?
Der Begriff „Optimierer“ wird oft synonym mit MLPE verwendet, doch handelt es sich dabei um eine Untergruppe von MLPE eine ganz bestimmte Funktion erfüllt: Sie mindern die Auswirkungen von Verschattung oder Leistungsabweichungen auf Ihre Solaranlage.
Laut dem US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL) „kann Teilverschattung bei Anlagen in Privathaushalten zu jährlichen Leistungsverlusten von 10 % bis 20 % oder mehr führen.“ Außerdem heißt es laut NREL: „Es hat sich gezeigt, dass LeistungselektronikModul , wie Mikro-Wechselrichter oder Gleichstrom-Leistungsoptimierer, die Leistungsabweichungen in Anlagen verringern und 30 % bis 40 % der durch Teilverschattung verlorenen Leistung zurückgewinnen.“ Im Grunde helfen Ihnen Optimierer also dabei, die Energie zurückzugewinnen, die sonst durch Verschattung verloren gegangen wäre.
Es gibt viele Ursachen für Schattierungen
Laut Aurora Solar, einem führenden Anbieter von Solardesignsoftware, gilt: "Wann immer eine Zelle oder ein Paneel aufgrund eines schattigen Hindernisses kein Sonnenlicht erhält, verringert sich die von diesem Solarabschnitt erzeugte Strommenge... Solche Hindernisse können aus einer Vielzahl von Quellen stammen:
- Objekte in der Nähe, wie Bäume, Antennen oder Masten
- "Selbstabschattung" durch andere PV-Paneelreihen
- Abschattung des Horizonts durch das den Aufstellungsort umgebende Terrain
- Andere Faktoren wie die Ausrichtung der Platten, Verschmutzung oder unterschiedliche Alterung".
Die meisten Dächer von Wohnhäusern und viele gewerbliche Gebäude sind in irgendeiner Form verschattet. Aber auch ohne Verschattung kann es durch Verschmutzung und unterschiedliche Degradationsraten der Solarmodule zu Fehlanpassungen kommen. In diesem whitepaper erfahren Sie mehr über die anderen Ursachen von Mismatch und wie es dazu kommt.
Wie reduzieren Optimierer die Auswirkungen der Abschattung?
Wenn eine Solarzelle verschattet ist, wird der Strom durch den gesamten String reduziert", so Aurora. Dies ist von Bedeutung, da jede Zelle im Zellstrang mit dem von der verschatteten Zelle eingestellten Strom arbeiten muss. Dadurch wird verhindert, dass die nicht beschatteten Zellen mit maximaler Leistung arbeiten.... Es stimmt also, dass schon eine geringe Beschattung die Leistung eines Solarmoduls erheblich beeinflussen kann."
Solarmodule werden in der Regel in Reihe installiert (in einer Kette direkt miteinander verbunden), und der gesamte Strang wird mit demselben elektrischen Strom betrieben. Wenn ein Paneel Schatten oder eine Fehlanpassung hat, kann dies den Strom - und damit die elektrische Leistung - des gesamten Strangs von Paneelen verringern.
Optimierer gleichen die Fehlanpassung aus, indem sie Ströme und Spannungen überwachen und bei Bedarf anpassen. Durch die ständige Überwachung der Spannung und des Stroms, die zwischen den einzelnen Modulen übertragen werden, können die Optimierer die durchschnittliche Rate und Menge, mit der die Solarmodule Energie erzeugen, ermitteln. Wenn sie eine Änderung der Spannung oder des Stroms feststellen, die durch eine Fehlanpassung verursacht wird, passen sie sich automatisch an, um sicherzustellen, dass jedes Modul mit dem maximalen Leistungspotenzial des Strings arbeitet.
Optimierer in Aktion
Werfen wir einen Blick auf eine Fallstudie, um zu sehen, wie Optimierer in der Praxis funktionieren. Hier bei Tigo bieten wir Optimierer an, die im Paket auch eine Überwachung Modul und Schnellabschaltfunktionen beinhalten. So können Anlagenbetreiber auf einen Blick die Leistung ihrer Anlage überprüfen, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert, und dank der integrierten Sicherheitsfunktionen beruhigt sein.
Ein Hausbesitzer in San Jose, Kalifornien, besaß eine Photovoltaikanlage ohne Überwachung Modul, ohne Einhaltung der Rapid-Shutdown-Vorschriften und ohne Optimierung und wollte eine Aufrüstung vornehmen, um die Leistungsabgabe trotz der Verschattung der Anlage durch nahegelegene Bäume zu steigern (siehe Abbildung 2). Nach der Installation von Tigo-Optimierern, insbesondere des Modells TS4-A, an jedem einzelnen Solarmodul konnte der Hausbesitzer mehr Strom erzeugen als zuvor und erhielt einen besseren Einblick in seine Anlage. Um den Hausbesitzer zu zitieren:
"Meine PV-Anlage wurde ursprünglich im Jahr 2009 installiert, und das Hinzufügen von Tigo-Optimierern zu meinem System im Jahr 2017 war eine große Verbesserung. Ich erhalte im Durchschnitt mehr als 5 % mehr Leistung pro Jahr. Ich kann auch sehen, wann die Solarmodule gereinigt werden müssen, und sehe sofort die Ergebnisse jeder Reinigung. Ich erhalte interessante monatliche Berichte, die zeigen, welche Solarmodule die meiste und welche die wenigste Energie produzieren."
Sehen Sie sich die vollständige Fallstudie hier an. Um die Leistung des Systems im Haus dieses Hausbesitzers live zu sehen, sehen Sie sich die Demo aufEnergy Intelligence an.
Wie Tigo-Optimierer funktionieren
Wenn Sie sich das Balkendiagramm in der Demo oder in Abbildung 3 ansehen, stellen die grünen Spitzen Reclaimed Energy durch Tigo-Optimierer Reclaimed Energy dar. Tigo ist der einzige große MLPE , der seinen Kunden die zusätzliche Strommenge aufzeigt, die durch seine Optimierungstechnologie ermöglicht wird.
Tigo hat Zehntausende von Standorten mit installierten Optimierern analysiert und festgestellt, dass diese die Solarstromproduktion um durchschnittlich 6,6 % gesteigert haben. Wenn Sie eine 10-Kilowatt-Anlage (kW) besitzen, würde diese 1.156 kWh mehr Strom produzieren und Ihnen über die 25-jährige Laufzeit des Projekts mehr als 6.000 US-Dollar einsparen (unter der Annahme, dass der Strompreis bei 0,18 US-Dollar/kWh liegt und jährlich um 3 % steigt). Weitere Informationen zu Reclaimed Energy finden Sie in dieser Fallstudie.
Zusammenfassung
Optimierer sind ein sehr beliebter Bestandteil von Dachsolaranlagen, da sie dazu beitragen, die Energieerzeugung zu steigern und die Stromkosten zu senken. Für jedes Haus ist die Investition in Optimierer eine einfache Möglichkeit, Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, eine Überwachung Modul zu ermöglichen und die Energieerzeugung der Anlage zu maximieren.
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Referenzen
https://www.nrel.gov/docs/fy15osti/63765.pdf
https://www.aurorasolar.com/blog/shading-losses-for-pv-systems-and-techniques-to-mitigate-them/
https://www.tigoenergy.com/installations/casa-h
https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview
Mehr erfahren
Über die Zeitachse der Solarenergie: https: //www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Daten zur U.S.-Solarkapazität: https: //www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Umweltvorteile der Solarenergie: https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Durch%20Q2%2020%2C%20die%20U.S.,Tonnen%20von%20Kohlenstoff%20dioxid%20Emissionen
Daten zur weltweiten Solarkapazität: https: //www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
TED-Ed: Wie funktionieren Solarzellen? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
Tarifpläne https://www.tigoenergy.com/post/blog-how-you-are-billed-for-electricity
Wie Sie Ihre Stromrechnung lesen können https://www.aurorasolar.com/blog/reading-your-electricity-bill-a-beginners-guide/
