Baufachzeitung

23.05.2017

Energietechnik Baufachzeitung

Modul-Wechselrichter in privaten Photovoltaik-Anlagen

Modul-Wechselrichter in privaten Photovoltaik-Anlagen
Modul-Wechselrichter in privaten Photovoltaik-Anlagen

Einer der größten Hersteller von Modul-Wechselrichtern hat kürzlich bekanntgegeben, dass er in nur fünf Jahren mehr als drei Millionen Geräte verkauft hat. Das Unternehmen ist eine von nur wenigen Firmen, die überhaupt Modul-Wechselrichter herstellt. Warum aber ist deren Zahl noch immer überraschend gering?

Ein wesentlicher Grund dafür ist die mangelnde Bereitschaft der etablierten Strang-Wechselrichter-Firmen, das Feld der Modul-Wechselrichter zu betreten. Dies möglicherweise aufgrund individueller Marktstrategien und entsprechend pfadabhängigen Budgets für F&E. Der Nebeneffekt ist, dass das Marktpotenzial sowie die technische Überlegenheit der Modul-Wechselrichter-Produkte bislang häufig verkannt wird.

Ein weiterer entscheidender Grund ist in Folge dessen die mangelnde Kundenkompetenz. Viele Unternehmen kennen weder die Unterschiede zwischen den beiden Techniken noch die Vorteile, die sie den Kunden bieten können.

Der Hauptunterschied zwischen Modul- und Strang-Wechselrichtern ist der, dass ein Modul-Wechselrichter pro Photovoltaik-Modul verwendet wird, ein Strang-Wechselrichter pro System. Dies führt zu einer Reihe von Unterschieden zwischen den beiden Techniken, von der Installation und Wartung bis hin zur Lebensdauer und Leistung.

"Es geht darum, die Kosten für die gesamte Lebensdauer der PV-Anlage zu reduzieren, nicht nur für den Eigentümer des Systems, sondern auch für die Installationsfirma", erklärt Florian Dieckmann, Marketing Manager bei ReneSola. "Die Kosten sind vergleichbar mit Strang-Wechselrichtern, und dennoch sind die Vorteile so viel höher. Ein Modul-Wechselrichter-System erzielt höhere Erträge und hält länger. Das ist ganz einfach. Wir müssen die Leute nur über diese Tatsache informieren."

Das Ziel von ReneSola ist es, bis zum Jahr 2015 der weltweit führende Anbieter von Solar-Wechselrichtern zu werden. Der Modul-Wechselrichter „Micro Replus“ von ReneSola soll wesentlich zu diesem Bestreben beitragen. Der Micro Replus kam im Jahr 2012 auf den Markt. Er ist von zwei Teams von Grund auf neu entwickelt worden, von denen eines im Silicon Valley und das andere in Chicago sitzt. Den Teams gehören Veteranen von GE Corporate R&D und Motorola an, die es sich zur Aufgabe gemacht hatten, einen neuen innovativen Modul-Wechselrichter zu entwickeln. Das Ergebnis ist ein Produkt, das den Ertrag um bis zu 16 Prozent steigert und bei dem eine Lebensdauer von 25 Jahren garantiert wird.

Einfacher und sicherer zu installieren
Anstatt den Standort aufzusuchen, das Dach zu vermessen, einen Entwurf mitsamt Verschattungsanalyse zu erstellen und zurückzukommen, um alles zu installieren, bietet ein Modul-Wechselrichter PV-System den Installateuren die Flexibilität, den Standort aufzusuchen und das System noch am gleichen Tag zu montieren. Dies unterstützt den Verkaufsprozess und ermöglicht es kleineren Installationsfirmen oder lokalen Elektrikern mit wenig Erfahrung, ein System schnell und einfach zu installieren. Ein Modul-Wechselträger birgt dabei auch ein geringeres Risiko für Installateure und Besitzer, da die Eingangs-Gleichspannung viel geringer ist als bei Strang-Wechselrichtern, so dass sich die Gefahr einer Verletzung durch Stromschlag und andere spannungsbedingte Risiken vermindern.

Der Micro Replus der Firma ReneSola wurde als eine One-Box-Solution entwickelt und enthält einen standardisierten Kabelstrang sowie alle Anschlüsse, die für die Installation benötigt werden. Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Schutz vor Inselbildung sowie ein automatischer Netz-und Anlagenschutz bereits integriert, die von Märkten wie Deutschland (gemäß VDE AR 4105) gefordert werden.

"Es besteht keine Notwendigkeit für zeitaufwendige Planung, Konfiguration und Logistik. Die elektrische Verdrahtung wird viel sicherer und einfacher und fast jeder kann die Installation vornehmen", erklärt Güven Altun, Vertriebsingenieur des europäischen technischen Support-Teams von ReneSola. "Das System ist für jeden Netzanschluss weltweit ausgelegt und zertifiziert."

Das dezentralisierte Konzept gewährt auch den Besitzern weit mehr Flexibilität, da sie neue PV-Module mit Leichtigkeit einbauen können, ohne auf die bestehende Systemkonfiguration Rücksicht nehmen zu müssen.

Mehr Ertrag
Das Micro Replus System von ReneSola generiert nach Unternehmensangaben bis zu 16 Prozent mehr Ertrag im Vergleich zu einem String-Wechselrichter und arbeitet mit einem Gesamtwirkungsgrad von mehr als 96,5 Prozent. Dieser Anstieg des Ertrags, der gleichzeitig höhere Einnahmen bedeutet, ergibt sich vor allem durch weniger Probleme mit möglichen Verschattungen. Schatten durch überhängende Bäume oder nahe Gebäude können die Stromproduktion einer PV-Anlage drastisch reduzieren. Tatsächlich können bereits 9 Prozent Verschattung die Gesamtleistung des Systems um bis zu 54 Prozent beeinflussen. Micro Replus-Wechselrichter reduzieren diesen Leistungsverlust erheblich, indem jedes PV-Modul unabhängig von Strom produziert. Wenn also ein Modul weniger Strom produziert, hat dies keine weitere Auswirkung auf das gesamte System. Auf diese Weise werden auch teure Ausfälle verhindert, bei denen Probleme mit einzelnen Modulen die gesamte Anlage lahmlegen.

Die Verwendung nur eines Wechselrichters pro Modul unterstützt auch das Systemmanagement. Der Micro Replus kann über einen preisgünstigen Kommunikations-Gateway an eine Web-Management-Schnittstelle angeschlossen werden, die es den Eigentümern ermöglicht, jederzeit die Leistung jedes einzelnen Moduls zu kontrollieren, so dass jede Schwachstelle problemlos erkannt und behoben werden kann.

Zum weiteren Schutz sowohl der PV-Module als auch der Wechselrichter verfügt jeder Micro Replus Modul-Wechselrichter über ein integriertes Feuermeldesystem, das Hot-Spots oder eine Überhitzung erkennt und das Modul abschaltet, so dass der Rest des Systems auch weiterhin ohne Risiko Strom erzeugen kann. Und sollte wider Erwarten mal ein Wechselrichter ausfallen, muss der Besitzer statt eines kompletten Strang- Wechselrichters nur eine einzelne Einheit austauschen.

Längere Lebensdauer
Micro Replus-Wechselrichter haben eine garantierte Lebensdauer von 25 Jahren, weit mehr als die durchschnittlichen 10 Jahre für einen Strang-Wechselrichter und die gleiche Lebensdauer wie die meisten guten PV-Module. "Es ist ein "Fit-and-Forget"-Konzept, dem einer einmaligen Anschaffung jahrzehntelange Erträge folgen", sagt Dieckmann.

Diese beeindruckende Langlebigkeit ist teilweise auf die Verwendung von Epoxidharz zurückzuführen, die das Gerät gegenüber Feuchtigkeit, Staub, Wasser und dem Eindringen von Schmutz abdichtet, welche dazu führen könnten, dass möglicherweise eine Komponente ausfällt. Die Langlebigkeit ist desweiteren auch auf die Verwendung von generischen Komponenten zurückgeführt, die in vielen elektrischen Geräten auf der ganzen Welt vorkommen, die Kosten niedrig halten und Zuverlässigkeit gewährleisten, da alle Komponenten eine Erfolgsbilanz für lange Lebensdauer nachweisen können.

"Kostensenkung ist der Schlüssel", sagt Dieckmann. "Die F&E, die hinter Micro Replus steht, ist ähnlich der, die bei der Entwicklung von Smartphones eingesetzt wurde: Ein innovatives US-Design, kombiniert mit der hohen Qualität einer chinesischen Produktion, um die erforderliche Wirtschaftlichkeit durch Massenfertigung zu gewährleisten ."

Im Vergleich zu den Strang-Wechselrichtern weisen die im Micro Replus verwendeten elektronischen Komponenten ähnliche Merkmale auf, wie z. B. der DSP, der MOSFET, die SCR und die Transformatoren. Die Topologie jedoch ist anders, und die Geräte werden proportional verkleinert. Micro Replus verfügt auch über Funktionen wie einen Trenntransformator, den die meisten Strang-Wechselrichter, insbesondere in Europa, nicht haben.

Wo einige Wechselrichter ein lautes brummendes Geräusch erzeugen, das von elektrischem Strom herrührt, ist der Micro Replus nahezu geräuschlos. Als Ergebnis seiner Bauweise wurde das gesamte Gerät als IP68 eingestuft, was eine Integrität selbst in extremen Klimazonen garantiert. Während der Testphase funktionierte der Micro Replus-Wechselrichter dauerhaft bei Temperaturen von -40°C und bis zu 65˚C.

"Während Strang-Wechselrichter weiterhin eine beliebte Wahl für große und industrielle PV-Anlagen bleiben werden, können die enormen Vorteile der Modul-Wechselrichter für private Systeme nicht ignoriert werden", sagt Dieckmann. "Indem man den Installationsfirmen die Hilfsmittel zur schnelleren Erstellung einer effizienteren PV-Anlage an die Hand gibt, ermöglicht man ihnen, mehr Systeme zu verkaufen. Es ist ein langsamer Prozess, aber das Beste, was wir tun können, ist, die Vorteile, die Modul-Wechselrichter bieten, zu fördern und darüber aufzuklären."

 

 

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