Integrierte Wechselrichter-Algorithmen für optimale Leistung

Integrierte Wechselrichter-Algorithmen für optimale Leistung

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Das Bild zeigt die sogenannte Leistungskurve oder auch Kennlinie eines Strings, der zum  Teil im Schatten liegt. Ein herkömmlicher Wechselrichter neigt dazu, den falschen MPP (blaue  Linie) auszuwählen, die Anlage liefert dann weniger Leistung als möglich.
Steca-Wechselrichter sind mit verschiedenen, hochentwickelten Funktionen ausgestattet, mit deren Hilfe die Leistung von Solaranlagen optimiert werden kann. Zwei davon sind der ModuleScan und der ShadingScan.

• Der ShadingScan optimiert die Solarleistung bei Verschattungen automatisch
• Der ModuleScan kann zur Fehlersuche, zur Diagnose oder zur Einspeiseverbesserung verwendet werden

ShadingScan: Optimale Solarleistung auch bei Verschattungen

Wenn Solarstromanlagen optimale Erträge liefern sollen, benötigen sie direkte Sonneneinstrahlung. Aber auch bei sorgfältig geplanten und errichteten Anlagen sind zeitweise Verschattungen oft nicht vermeidbar – zum Beispiel durch Gauben oder andere Aufbauten auf dem Dach. In solchen Fällen vermeidet die ShadingScan-Funkion der Steca-Wechselrichter unnötige Ertragsverluste durch ein schnelles Nachführen auf den momentanen, tatsächlichen Arbeitspunkt maximale Leistung (MPP).

Damit eine Photovoltaik-Anlage maximale Erträge liefert, muss der Wechselrichter laufend das Leistungsmaximum der angeschlossenen Module erfassen. In der Fachsprache wird dieser Wert als Maximum Power Point (MPP) bezeichnet. Dieser hängt von der aktuellen Sonneneinstrahlung ab und verändert sich deswegen je nach Tageszeit und Zellentemperatur.

Der MPP wird üblicherweise nicht für einzelne Solarmodule bestimmt, sondern für eine bestimmte Anzahl zusammengeschalteter Module, auch String genannt. Solange die Sonne gleichmäßig auf alle Module in einem String einstrahlt, existiert für ihn nur ein eindeutiges Leistungsmaximum. Dieses kann jeder moderne Wechselrichter erkennen.

Anders verhält es sich jedoch, wenn Teile eines Strings im Schatten liegen, was in der Praxis häufig vorkommt: Dann gibt es nicht nur einen, sondern gleich mehrere MPPs. Herkömmliche Wechselrichter sind in diesem Fall nicht mehr in der Lage, den optimalen MPP auszuwählen. Die Folge: es wird merklich weniger Solarstrom erzeugt als möglich.

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Grafik 2
Bei dieser Kennlinie eines verschatteten Strings hat der ShadingScan-Algorithmus des Steca Wechselrichters den optimalen MPP gefunden. Die Leistungsabgabe dieses Strings erhöht sich deutlich
In solchen Situationen sorgt der Steca-ShadingScan-Algorithmus dafür, dass der Wechselrichter das tatsächliche Leistungsmaximum der Solaranlage findet und damit die Solarstromproduktion maximiert. Um dies zu ermöglichen, prüft der Wechselrichter in regelmäßigen Abständen, ob der aktuelle MPP korrekt ist oder ob nicht ein höherer Leistungswert erreicht werden kann. So wird immer die optimale Leistung abgerufen – ganz ohne zusätzliche Technik und zusätzliche Investitionen.

ModuleScan: Integrierte Diagnose, Fehlersuche und Optimierung

Ebenso wie der ShadingScan dient der ModuleScan dazu, unnötige Ertragsverluste der Photovoltaikanlage zu verringern. Im Vergleich zum ShadingScan ermöglicht er jedoch eine umfassendere Analyse und dient auch dazu, Verschmutzungen und Defekte zu erkennen. Jedoch ist er vergleichsweise zeitaufwändig. Deswegen muss er – anders als der schnellere und permanent im Hintergrund aktive ShadingScan – individuell vom Betreiber veranlasst werden.

Der ModuleScan analysiert ebenso wie der ShadingScan die Kennlinie von zusammengeschalteten Solarmodulen. Das Ziel ist auch hier, den „globalen“ MPP mit der größten Leistung zu identifizieren (siehe Erklärung oben).

Während der ShadingScan jedoch nur einen bestimmten Teil der Solaranlagen-Kennlinie prüft, um den Alltagsbetrieb fortlaufend und schrittweise zu optimieren, durchläuft und analysiert der ModuleScan stets die gesamte Kennlinie. Deswegen kann er besonders vielseitig eingesetzt werden: Mit Hilfe der Kennlinie kann nicht nur der Punkt maximaler Leistung ermittelt werden, auch der Verlauf der Linie liefert Anlagenbetreibern und Installateuren wertvolle Erkenntnisse zum Zustand der Solaranlage.

Beispielsweise können Betreiber mit Hilfe der Kennlinie erkennen, ob die Anlage so stark verschmutzt ist, dass sie gereinigt werden sollte. Ist die Anlage hingegen sauber und nicht verschattet, kann die Kennlinie aufzeigen, dass einzelne Module beschädigt sind.

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