AC- und DC-Speichersysteme für Photovoltaikanlagen: Funktionsweise und Auswahl
Durch die Nutzung eines Solarstromspeichers kann der Strom auch dann genutzt werden, wenn die Photovoltaikanlage keinen oder zu wenig Strom für den Eigenbedarf erzeugt. Dabei handelt es sich in der Regel um Batterie- oder Energiespeicher einer Solaranlage.
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Da Solarstrommodule Gleichstrom erzeugen, das öffentliche Stromnetz jedoch Wechselstrom verwendet, kommen bei der Speicherung des erzeugten Stroms zwei unterschiedliche Batteriespeichersysteme zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein AC- oder ein DC-Speichersystem, wobei die Abkürzungen AC für Alternating Current (Wechselstrom) und DC für Direct Current (Gleichstrom) stehen.
Um es vorwegzunehmen: Wer seine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) mit einem Energiespeicher nachrüsten möchte, sollte auf einen AC-Speicher zurückgreifen, da er unabhängig vom bestehenden PV-System funktioniert. Der Batteriespeicher wird einfach hinter dem Wechselrichter in den Wechselstromkreis eingebunden. Die Installation und der Anschluss sind etwas unkomplizierter und daher kostengünstiger als beim DC-System.
Das DC-System für Gleichstrom
Ein DC-Energie- oder Batteriespeicher wird auf der Gleichstromseite, zwischen den Solarmodulen und dem Wechselrichter des Photovoltaiksystems angeschlossen. In der Regel wird er direkt mit dem Wechselrichter des PV-Systems verbunden. Voraussetzung ist jedoch ein Hybrid-Wechselrichter. Denn dieser Wechselrichter kann sowohl den Strom der Solarmodule, als auch den Strom aus der Batterie in Wechselstrom umwandeln. Die Solarenergie von den Modulen kann in diesem Fall direkt in der Batterie gespeichert werden. Erste Priorität hat dabei immer der Eigenverbrauch. Gibt es jedoch einen Energieüberschuss, wird er in der Batterie gespeichert. Sobald mehr Strom verbraucht, als aktuell produziert wird, wird die in der Batterie gespeicherte Energie wieder abgegeben. Ein Zähler im Einspeisepunkt misst dabei dauernd die Einspeisung und den Verbrauch. Der Zähler „informiert“ den Wechselrichter, ob die Batterie geladen oder entladen werden muss.
Der Wechselrichter
Der Wechselrichter ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer jeden Photovoltaik-Anlage. PV-Anlagen erzeugen grundsätzlich Gleichstrom, der über ein Plus- und Minuskabel zum… weiterlesen
DC-Batteriespeicher werden gerne bei neuen Photovoltaikanlagen verwendet, da sie nur geringe Umwandlungsverluste erzeugen. Wer nachrüstet, muss bei einem DC-Speicher damit rechnen, dass der bestehende Wechselrichter ausgetauscht werden muss. Vorteil: Bei DC-Batteriespeichern lassen sich später problemlos elektrische Verbraucher hinzufügen.
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Das AC-System für Wechselstrom
Beim AC-Energiespeichersystem wird der Batteriespeicher hinter dem Wechselrichter angeschlossen. Der von den Modulen erzeugte Strom kann entweder vom Wechselrichter direkt in den Hausstromkreislauf oder in den Speicher eingespeist werden. Hier wird kein Hybrid-Wechselrichter benötigt, da der Batteriespeicher nicht direkt mit dem Wechselrichter verbunden ist, sondern in die Elektroinstallation des Hauses integriert wird.
Nachteil des AC-Energiespeichersystems: Damit der Strom gespeichert werden kann, braucht der AC-Energiespeicher einen eigenen Batterie-Wechselrichter, der den Strom beim Laden und Entladen der Batterie umwandelt. Dabei wird beim Laden der Batterie der Wechselstrom aus der PV-Anlage wieder in Gleichstrom umgewandelt. Beim Entladen erfolgt dies in umgekehrter Richtung – Gleichstrom wird wieder zu Wechselstrom. Da der Strom dabei stets umgewandelt werden muss, entstehen hier Verluste. Deshalb haben AC-Energiespeicher meist einen etwas schlechteren Wirkungsgrad.
Da Wechselrichter und Batteriespeicher bei diesem System unabhängig voneinander arbeiten, gibt es keine direkte Kommunikation der beiden Komponenten. Deshalb ist hierbei der Batteriespeicher mit einem eigenen Zähler ausgestattet. Das Prinzip ist hingegen gleich: Misst der Zähler einen Energieüberschuss, wird vom Energiespeicher die Aufladung aktiviert. Wird hingegen mehr verbraucht, als produziert, wird der Energiespeicher veranlasst, Ladung abzugeben.
Photovoltaik Technik
Die Technik der Photovoltaik-Anlage Wichtigste Bestandteile einer Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) sind die Solarzellen, die zu größeren Einheiten, den Solarmodulen, zusammengefasst werden.… weiterlesen
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