Warum DC Optimizer die erste Wahl für die Maximierung der Stromerzeugung und Kosteneinsparungen ist

Viele PV-Anlagenbesitzer zögern bei der Installation ihrer Anlagen: Sollen sie sich für eine AC-Architektur, Mikrowechselrichter oder eine DC-Architektur entscheiden? Tatsächlich entscheiden sich Kenner immer dafürDC-Optimierer– Es behebt viele Ineffizienzen der ersten beiden Optionen, wie z. B. hohe Umwandlungsverluste und erhebliche Auswirkungen durch Verschattung. Die DC-Architektur basiert auf drei Kernkomponenten. Heute erklären wir, warum es die erste Wahl für Besitzer ist, die mehr Strom erzeugen und Kosten sparen möchten, damit Sie auf einen Blick klar sehen können, wie jede Komponente funktioniert.

1. DC-Optimierer: „Unabhängiger Boost“ für jedes Panel – keine Angst vor Abschattung

Eines der größten Probleme bei PV-Anlagen ist die Verschattung – Schatten durch Bäume, Abdeckungen von Wassertanks usw. –, die die Stromerzeugung der gesamten Reihe von Modulen reduziert, genau wie das „kurze Brett eines Holzeimers“. Der DC-Optimierer wurde speziell zur Lösung dieses Problems entwickelt. Es wird auf jedem einzelnen Modul installiert und fungiert als „dedizierter Verwalter“ für jedes Modul, um sicherzustellen, dass jedes Modul unabhängig vom Zustand der anderen Module seine Leistungsabgabe maximiert.

Welche Probleme kann es lösen? Hier sind die wichtigsten Punkte, die den Eigentümern am meisten am Herzen liegen:

• Schatten und Staub haben keinen Einfluss auf andere Panels: Wenn beispielsweise Paneele auf der Ostseite verschattet sind, passt der Optimierer den Strom und die Spannung dieser Paneele unabhängig an, um so viel Strom wie möglich zu erzeugen; Paneele auf der Westseite ohne Beschattung werden nicht „zurückgehalten“. Zuvor hatte ein Eigentümer eine Abluftöffnung auf seinem Dach, die zwei Paneele beschattete. Nach der Installation von Optimierern stieg die Stromerzeugung dieser beiden Paneele im Vergleich zu zuvor um 18 %, wodurch die Effizienz des gesamten Strangs gesteigert wurde.

• Überwacht den Status jedes Panels: Gewöhnliche Systeme können nur die Stromerzeugung des gesamten Strings anzeigen. Um ein defektes Paneel oder eines mit versteckten Rissen zu finden, müssen Sie auf das Dach klettern und jedes Paneel einzeln überprüfen. DC-Optimierer verfügen über eine Überwachung auf Modulebene – Sie können den Strom und die Spannung jedes Moduls auf Ihrem Telefon anzeigen. Wenn bei einem Modul ein Problem auftritt, sendet die App direkt eine Warnung, was viel Betriebs- und Wartungsaufwand spart.

• Erfüllt die Sicherheitsvorschriften ohne zusätzliche Ausrüstung: Neue Vorschriften verlangen nun, dass PV-Systeme über eine Schnellabschaltfunktion verfügen, und DC-Optimierer verfügen über diese integrierte Funktion. Im Brandfall oder bei Wartungsarbeiten können sie die Stromzufuhr zu den Panels selbstständig unterbrechen – die Installation zusätzlicher Abschaltvorrichtungen ist nicht erforderlich, was sowohl Geld als auch Ärger spart.

• Keine unnötigen Umwandlungsverluste: Es optimiert nur die Leistung auf der Gleichstromseite und wandelt Gleichstrom nicht in Wechselstrom um (das ist die Aufgabe des Wechselrichters). Dadurch kann elektrische Energie direkt zur Speicherung in Batterien geleitet werden, sodass keine Umwandlung in Wechselstrom und dann wieder zurück in Gleichstrom erforderlich ist. Ohne diese zusätzlichen Umwandlungen werden die Energieverluste natürlich reduziert.

Kurz gesagt, DC-Optimierer „vereinen das Beste aus beiden Welten“ – den hohen Wirkungsgrad von Zentralwechselrichtern und die Flexibilität von Mikrowechselrichtern. Kleinere Probleme wie Verschattung und Staub haben keinen Einfluss auf die Gesamtstromerzeugung des Systems.

2. DC-gekoppelter Hybrid-Wechselrichter: Ein Gerät erledigt drei Aufgaben – spart Platz und vereinfacht den Betrieb

Bisher waren für die Installation eines PV-Energiespeichersystems sowohl ein Solarwechselrichter als auch ein Energiespeicherwechselrichter erforderlich. Diese beiden Geräte beanspruchten Platz und mussten für die Zusammenarbeit koordiniert werden, was sehr mühsam war. DerDC-gekoppelter Hybrid-Wechselrichterist anders: Dieses einzelne Gerät kann drei Aufgaben erfüllen: Gleichstrom von Solarmodulen in Wechselstrom für den Hausgebrauch umwandeln, Gleichstrombatterien laden und Gleichstrom von Batterien in Wechselstrom für die Netzeinspeisung umwandeln. Es handelt sich um eine „Drei-in-eins“-Lösung, die Platz spart und Koordinationsprobleme zwischen Geräten reduziert.

Was sind die intuitivsten Vorteile für Eigentümer?

• Für Wartungsarbeiten muss nicht auf das Dach geklettert werden: Die Installation erfolgt auf Bodenniveau (z. B. in einer Garage oder einem Geräteraum), sodass keine Leitern zum Dach bestiegen werden müssen. Der Austausch von Teilen und die Durchführung von Anpassungen sind bequem. Zuvor war der alte Wechselrichter eines Eigentümers auf dem Dach installiert – zur Wartung musste er in der sengenden Sommersonne hinaufklettern. Nach dem Austausch durch einen Hybrid-Wechselrichter können alle Arbeiten vom Boden aus durchgeführt werden, was wesentlich komfortabler ist.

• Geringere Umwandlungsverluste: Mit separaten Wechselrichtern würde der solarerzeugte Strom zunächst in Wechselstrom und dann zur Batteriespeicherung wieder in Gleichstrom umgewandelt. Diese beiden Umwandlungen führen zu Energieverlusten von 5–8 %. Der Hybrid-Wechselrichter nutzt Gleichstrom direkt zum Laden der Batterie, wodurch diese Umwandlungen entfallen – es wird weniger Energie verschwendet und die Batterie wird schneller aufgeladen.

3. DC-gekoppelte Batterie: Keine Umwege beim Laden – weitaus effizienter als AC-gekoppelte

Energiespeicherbatterien werden in gleichstromgekoppelte und wechselstromgekoppelte Typen unterteilt. Wer sich mit der Technik auskennt, entscheidet sich für DC-gekoppelte Batterien – und der Schlüssel liegt in ihrem „kurzen Ladeweg“. Elektrische Energie muss keinen Umweg nehmen, daher sind die Verluste natürlich gering.

Nehmen Sie als Beispiel solar erzeugten Gleichstrom: Bei einer AC-gekoppelten Batterie muss der Gleichstrom zunächst in Wechselstrom (durch den Solarwechselrichter) und dann wieder in Gleichstrom (durch den Energiespeicher-Wechselrichter) umgewandelt werden, um die Batterie aufzuladen. Jede Umwandlung führt zu einem Energieverlust. Bei gleichstromgekoppelten Batterien ist das anders: Durch solar erzeugten Gleichstrom kann die Batterie direkt aufgeladen werden, sodass diese beiden Umwege entfallen.

Was ist der Unterschied in der Effizienz? Lassen Sie die Daten sprechen: Der Wirkungsgrad von DC-gekoppeltem Speicher kann über 95 % erreichen, während AC-gekoppelter Speicher nur 87–90 % erreicht. Unterschätzen Sie diese Lücke von 5 % bis 8 % nicht – bei einem 10-kW-System bedeutet dies Hunderte zusätzlicher Kilowattstunden gespeicherter Energie pro Jahr, die in Stromrechnungen zu echtem Geld werden.

Darüber hinaus minimiert es in Kombination mit DC-Optimierern und Hybridwechselrichtern Umwandlungsverluste im gesamten System – von der Solarstromerzeugung über die Batteriespeicherung bis hin zur Nutzung im Haushalt ist jeder Schritt hocheffizient. Natürlich ist die Effizienz der Stromerzeugung höher als bei anderen Architekturen.

Fazit: Warum ist DC-Architektur für Eigentümer die erste Wahl? Mehr Leistung, weniger Verluste, weniger Ärger

Tatsächlich geht es den Eigentümern bei der Installation von PV-Anlagen im Wesentlichen um drei Dinge: mehr Stromerzeugung, geringere Kosten und weniger Wartung. Die DC-Architektur erfüllt alle drei Aspekte:

• DC-Optimierer beheben Abschattungs- und Staubprobleme und stellen sicher, dass jedes Panel mit voller Kapazität arbeitet.

• Hybridwechselrichter ersetzen zwei Geräte in einem, sparen Platz, reduzieren den Koordinationsaufwand und ermöglichen einen einfachen Betrieb auf Bodenhöhe.

• Gleichstromgekoppelte Batterien verfügen über einen kurzen Ladeweg und einen hohen Wirkungsgrad, wodurch jedes Jahr eine erhebliche Menge Energie eingespart wird.

Ob es sich um eine kleine Wohnanlage oder ein großes Gewerbekraftwerk handelt: Wenn Sie langfristig mehr Geld verdienen und sich weniger Sorgen machen möchten, ist die Wahl der DC-Architektur die richtige Entscheidung. Insbesondere für Eigentümer mit Energiespeichern kommen die Vorteile der DC-Architektur noch deutlicher zum Ausdruck: Die Reduzierung der Umwandlungsverluste bedeutet echte Ertragssteigerungen.