Wie Solaroptimierer die Effizienz der Photovoltaik-Stromerzeugung steigern

Heutzutage sind viele Haushalte mit dezentralen Photovoltaikanlagen (PV) ausgestattet. String-Wechselrichter sind ein häufig verwendetes Gerät – insbesondere nach der Verbreitung der Vollbrücken-Wechselrichtertechnologie sind effiziente, leichte und kostengünstige TL-Wechselrichter für viele Hausbesitzer zur ersten Wahl geworden. Später machte die Hinzufügung der MPPT-Technologie (Maximum Power Point Tracking) das Systemdesign flexibler und verbesserte die Stromerzeugungskapazität. Man könnte meinen, dass die PV-Stromerzeugung dann reibungslos vonstattengehen würde, aber ein Problem ist unvermeidlich: Wassertanks, Bäume und Lüftungsschlitze auf Dächern spenden immer Schatten. Sobald die Module verschattet sind, sinkt die Ausgangsleistung der PV-Anlage, die Stromerzeugung nimmt ab und die Einnahmen werden natürlich beeinträchtigt.

Manche sagen: „Mehr MPPTs können das Verschattungsproblem verbessern.“ Obwohl dies nicht ganz falsch ist, handelt es sich bei Stringwechselrichtern grundsätzlich um Geräte, die „mehrere Module gemeinsam steuern“. Wenn es tatsächlich zu Verschattungen kommt, können sie nur „das Kleine opfern, um das Große zu schützen“ und auf die Stromerzeugung einiger Module verzichten. Darüber hinaus gelten nach wie vor strenge Anforderungen an die Modulinstallation: Die Module müssen die gleiche Ausrichtung und den gleichen Neigungswinkel haben und dürfen keinerlei Verschattung aufweisen. Doch wie kann es in der Realität ein so perfektes Dach geben? Einige doppelstöckige Dächer haben steile und sanfte Seiten; Einige nach Norden ausgerichtete Dächer sind schmal. Wenn Sie Module installieren möchten, befürchten Sie, dass sie die Anforderungen des Wechselrichters nicht erfüllen, was das Systemdesign äußerst schwierig macht. Gerade wegen dieser Schwachstellen sind Geräte, die eine „unabhängige Steuerung einzelner Module“ ermöglichen, nach und nach populär geworden, und das praktischste davon ist der Solaroptimierer.

Was ist ein Solaroptimierer? Ein „dedizierter Verwalter“ für jedes Modul

Einfach ausgedrückt ist ein Solaroptimierer ein DC-DC-Wandler (Gleichstrom in Gleichstrom), der die Spannung erhöhen oder verringern kann. Seine Kernfunktion besteht darin, jedes PV-Modul mit einem „dedizierten MPPT“ auszustatten. Es konzentriert sich zunächst auf die Stromerzeugung eines einzelnen Moduls, um dessen Leistungsabgabe zu maximieren, und überträgt dann die optimierte elektrische Energie an den Wechselrichter. Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom für den Hausgebrauch oder die Netzeinspeisung um. Darüber hinaus ist es bei Wechselrichtern nicht wählerisch – es kann sowohl mit reinen Wechselrichtereinheiten (ob MPPT-ausgestattet oder nicht) als auch mit Einheiten mit sekundären MPPT-Wechselrichtern kombiniert werden, was eine außergewöhnliche Kompatibilität bietet.

Der größte Unterschied zwischen diesem System und herkömmlichen Systemen liegt in der Trennung von Modul- und Wechselrichterfunktionen. An der Oberfläche werden Module mit Optimierern verbunden, die dann mit dem Wechselrichter verbunden werden; in Wirklichkeit dienen Module nur dazu, die Optimierer zu aktivieren. Die Optimierer sammeln die von den Modulen erzeugte maximale Leistung und „koordinieren“ sie dann mit anderen Optimierern, um den Wechselrichter mit Strom zu versorgen. Durch die Verwendung dieser „Festspannungs“-Technologie wird nicht nur das Problem der Verschattung gelöst, sondern auch eine flexible Modulkonfiguration ermöglicht: Module unterschiedlicher Anzahl können im selben String mit unterschiedlicher Ausrichtung installiert werden, sodass keine Fläche auf dem Dach verschwendet werden muss, um „einheitliche Standards“ zu erfüllen. Darüber hinaus ist es sicherer – selbst wenn ein Optimierer eine Fehlfunktion aufweist, schaltet er den Stromkreis ab, um das fehlerhafte Teil zu isolieren.

Herkömmliche PV-Systeme sind schwer zu bedienen? Solaroptimierer machen Probleme „auf einen Blick klar“

Hausbesitzer, die herkömmliche PV-Systeme installiert haben, wissen, dass Betrieb und Wartung (O&M) mühsam sind – egal, ob 10 oder 50 Module vorhanden sind, Sie können nur den Prozentsatz der gesamten Stromerzeugungseffizienz des Systems überprüfen, um zu erraten, ob das System „normal“ ist. Wenn tatsächlich ein Problem auftritt, müssen Sie Berge von Daten zum Vergleich durchforsten, um kaum herauszufinden, „wo der Fehler ungefähr liegt“. Wenn ein einzelnes Modul ein Problem aufweist (z. B. versteckte Risse oder heiße Stellen), muss zum Auffinden des jeweiligen fehlerhaften Moduls auf das Dach geklettert werden, um jedes einzelne Modul zu überprüfen, was zeit- und arbeitsintensiv ist.

Solaroptimierer verfügen jedoch über eine integrierte Überwachung auf Modulebene. Öffnen Sie die Überwachungsplattform und Sie können den Strom, die Spannung und die Leistung jedes Moduls anzeigen – Sie können auf einen Blick erkennen, welches Modul verschattet ist oder bei welchem ​​eine Fehlerwarnung vorliegt. Betriebs- und Wartungstechniker müssen keine Blindinspektionen durchführen, was viel Aufwand spart und wirklich „Präzisions-Betrieb und -Wartung“ erreicht. So kann Ihre heimische PV-Anlage jederzeit den optimalen Stromerzeugungsstatus aufrechterhalten.

Warum ist der Solaroptimierer die „Zukunftswahl“ für dezentrale PV-Anlagen in Haushalten? Drei große Vorteile, die ins Schwarze treffen

Aufgrund des aktuellen Technologietrends eignen sich Solaroptimierer besonders für dezentrale PV-Anlagen in Haushalten, vor allem aufgrund dieser drei Vorteile, die jeweils direkt auf die Bedürfnisse der Hausbesitzer eingehen:

1. Starke Kompatibilität, keine Angst vor komplexen Szenarien

Solaroptimierer sind sowohl mit kristallinen Siliziummodulen als auch mit einigen in Privathäusern installierten Dünnschichtmodulen kompatibel. Ihr Eingangsspannungsbereich liegt zwischen 5 V und 50 V – selbst wenn die Module stark verschattet sind (z. B. durch Schneeansammlung oder abgefallenes Laub im Winter), kann der Optimierer normal starten, ohne dass er aufgrund einer zu niedrigen Spannung „abschaltet“. Noch praktischer ist, dass es auch mit Wechselrichtern von Drittanbietern funktioniert – selbst wenn Sie zuvor einen Wechselrichter einer anderen Marke zu Hause installiert haben, ist ein Austausch nicht erforderlich; Sie müssen den Optimierer nur direkt hinzufügen, was zu geringen Upgrade-Kosten führt.

2. Niedrige Kosten, einfache Struktur – geeignet für die Nachrüstung älterer Kraftwerke

Solaroptimierer verfügen über keine integrierten Wechselrichterkomponenten, sodass sie weitaus weniger interne Teile als Wechselrichter haben, was die Herstellungskosten direkt um etwa 20 % senkt. Weniger Teile bedeuten auch eine geringere Fehlerquote, was Ärger und Geld bei späteren Wartungsarbeiten spart. Heutzutage wollen viele veraltete PV-Kraftwerke modernisiert werden, um die Effizienz zu verbessern. Durch die direkte Installation eines Solaroptimierers kann die Stromerzeugung gesteigert werden, ohne dass frühere Investitionen in die Ausrüstung verschwendet werden, was eine außergewöhnliche Kosteneffizienz bietet.

3. Reduziert harmonische Störungen und stellt die Netzkonformität sicher

In vielen Ländern gelten strenge Vorschriften zur Gesamtharmonischen Verzerrung (THD) des Stromnetzes, die ein wichtiger Indikator für den PV-Netzanschluss von Haushalten ist. Wenn der THD die Standards überschreitet, kann dies die Netzstabilität beeinträchtigen oder sogar dazu führen, dass keine Verbindung zum Netz hergestellt werden kann. Solaroptimierer können die gesamten in das Netz eingespeisten harmonischen Störungen effektiv reduzieren und dabei die nationalen Standards vollständig einhalten. Unabhängig davon, ob Sie sich jetzt an das Stromnetz anschließen oder in Zukunft auf ein Smart Grid umstellen, müssen Sie sich keine Gedanken über Compliance-Probleme machen.

Fonrich Solar Optimizer: 6 Vorteile zur Lösung aller Probleme der Haushalts-PV

Der Solaroptimierer von Fonrich ist bei Hausbesitzern im Bereich Solaroptimierer besonders beliebt, da seine Vorteile alle auf die tatsächlichen Bedürfnisse der Haushalts-PV abgestimmt sind:

1. Behebt Stromausfälle: Unabhängig davon, ob der Rückgang der Stromerzeugung durch Verschattung, Modul-Hotspots oder versteckte Risse verursacht wird, kann der Solaroptimierer von Fonrich präzise reagieren, den „Fasseffekt“ an der Quelle beseitigen und eine Verschwendung von Effizienz bei der Stromerzeugung verhindern.

2. Steigert die Stromerzeugung wirklich: MPPT auf Modulebene ist keine Spielerei – nach der Installation kann die Stromerzeugung um 5–25 % gesteigert werden. Liegt beispielsweise eine allgemeine Verschattung durch Lüftungsschlitze auf dem Dach vor, erzeugten die Module in diesem Bereich früher weniger Strom; Mit dem Optimierer kann ihre Stromerzeugungskapazität mit der von unverschatteten Modulen mithalten.

3. Maximiert die Dachnutzung: Module mit inkonsistenter Ausrichtung können ebenfalls installiert werden, sodass keine großen Bereiche des Daches ungenutzt bleiben müssen. Die Kapazität des Kraftwerks wird direkt erhöht und es wird keine Dachfläche am Haus verschwendet.

4. Präzise und problemlose Betriebs- und Wartungsarbeiten: Überwachung auf Modulebene und Fehlerwarnungen ermöglichen es Ihnen, den Status jedes Moduls auf Ihrem Telefon zu überprüfen, ohne dass Sie für Inspektionen auf das Dach klettern müssen – die Betriebs- und Wartungskosten werden erheblich reduziert.

5. Doppelte Sicherheitsgarantie: In Verbindung mit dem Wechselrichter von Fonrich kann eine schnelle Abschaltung auf Modulebene und eine Lichtbogenerkennung auf String-Ebene erreicht werden – selbst im Brandfall kann die Modulspannung innerhalb von Sekunden auf ein sicheres Niveau absinken, wodurch das Risiko eines Stromschlags für Feuerwehrleute bei der Rettung und Techniker bei täglichen Betriebs- und Wartungsarbeiten eliminiert wird.

6. Langlebig mit zuverlässiger Garantie: Mit der Schutzart IP68 kann der Optimierer auch bei Regen, Sonnenschein oder hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit stabil arbeiten. Es verfügt außerdem über eine extrem lange Garantie von 25 Jahren – Hausbesitzer müssen sich nach der Installation jahrzehntelang keine Gedanken über den Austausch machen, was große Sicherheit bietet.

Heutzutage wird dezentrale Photovoltaik in Haushalten immer beliebter und die Anforderungen an die Effizienz der Stromerzeugung, die Betriebs- und Wartungskosten sowie die Sicherheitsleistung steigen. Als Optimierungsgerät auf Modulebene lösen Solaroptimierer nicht nur die Probleme der Verschattung und inkonsistenten Ausrichtungen, sondern verbessern auch die Effizienz, senken die Kosten und sorgen für Sicherheit – und erfüllen damit voll und ganz die Anforderungen von Haushalts-PV. In den nächsten Jahren, wenn die Technologie ausgereift ist, werden Solaroptimierer sicherlich zur „Standardkonfiguration“ für dezentrale PV-Anlagen in Haushalten werden und das Stromerzeugungserlebnis von PV-Heimsystemen neu definieren. Denn für Hausbesitzer ist die beste PV-Lösung eine, die mehr Strom erzeugt, weniger kostet und sicherer ist.