Unter idealen Bedingungen ist die beste Dachausrichtung für Solarmodule typischerweise nach Süden, da sie die Sonneneinstrahlung über den Tag maximiert. Die tatsächliche Planung von Solaranlagen wird jedoch erheblich von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie den natürlichen Ausrichtungseinschränkungen des Gebäudedachs, möglichen Hindernissen in der Umgebung, Schwankungen im Dachneigungswinkel und weiteren Variablen.
Um unterschiedliche Modul-Ausrichtungen zu berücksichtigen und die Herausforderungen durch Umwelt- und Strukturvorgaben zu meistern, sind flexible und anpassungsfähige Lösungen erforderlich, was die Nachfrage nach Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichtern erhöht.
Was ist ein Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichter
Ein Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichter geht die Maximum Power Point Tracking Technologie einen Schritt weiter, indem er mehrere MPP-Tracker integriert, um die Leistung von mehreren Strings/Arrays oder Ausrichtungen von Solarmodulen unabhängig zu verarbeiten.
Das bedeutet, dass selbst wenn Ihre Module in verschiedene Richtungen zeigen oder unterschiedliche Neigungswinkel haben, der Wechselrichter jede Gruppe separatoptimieren kann und so Ihre gesamte Energieerzeugungmaximiert.
Anwendung von Dual-MPPT-Hybrid-Wechselrichtern in Ost-West ausgerichteten Solaranlagen
Eine der häufigsten Anwendungen von Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichtern ist in Solaranlagen mit Ost-West-Ausrichtung. Ost-West-Ausrichtung bedeutet, dass Ihre Solarmodule auf zwei Seiten Ihres Dachs verteilt sind – eine Seite zeigt nach Osten, die andere nach Westen. Dies kann für Einzel-MPPT-Wechselrichter eine Herausforderung sein, da sie jeweils nur eine Ausrichtung optimieren können.
Im Gegensatz dazu sind Dual-MPPT-Hybrid-Wechselrichter, die zwei maximale Leistungspunkte gleichzeitig verfolgen können, ein echter Fortschritt.
Zum Beispiel ist der POW-HVM10.2M mit zwei MPPTs mit großem Spannungsbereich (90-450Vdc) ausgestattet, die es ermöglichen, das Solarmodul-Array in zwei separate Teile zu teilen (maximale PV-Array-Leistung: 5400W/5400W), von denen jeder an einen MPPT-Kanal angeschlossen ist.
Dual-MPPT-Wechselrichter Einrichtung – Videoanleitung
Tipps:
Jeder MPPT benötigt eine minimale Startspannung, was den Betrieb am frühen Morgen verzögern kann, wenn das Sonnenlicht noch nicht ausreichend ist. Um den Energieertrag zu optimieren, ist eine niedrige MPPT-Startspannung entscheidend.
Wenn eines der PV-Arrays die minimale Startspannung (90V) erreicht, beginnt der MPPT zu arbeiten und extrahiert die maximal verfügbare Leistung entsprechend der Sonneneinstrahlung des Tages, unabhängig vom anderen Modul-Array.
Hier zeigen wir, wie sie die Energieerzeugung in diesem speziellen Setup maximieren.
In den frühen Stunden des Tages, wenn die Sonne im Osten aufgeht, profitieren die nach Osten ausgerichteten Solarmodule von direktem und intensivem Sonnenlicht und erreichen ihren maximalen Leistungspunkt (MPP). Die nach Westen ausgerichteten Module erhalten hingegen noch kein direktes Sonnenlicht und arbeiten mit geringerer Effizienz.
Zur Mittagszeit erhalten sowohl die Ost- als auch die West-Module direktes Sonnenlicht, und Dual-MPPT-Wechselrichter maximieren die Leistungsausbeute von beiden Seiten. Sie passen sich in Echtzeit an wechselnde Bedingungen an und sorgen für eine ausgewogene und effiziente Stromerzeugung.
Wenn die Sonne im Westen untergeht, liegt der Fokus auf den nach Westen ausgerichteten Modulen, um die Stromerzeugung zu maximieren. Gleichzeitig werden die Ost-Module für einen effizienten Betrieb bei geringerer Lichtintensität angepasst.
Das dynamische Zusammenspiel von Modulausrichtung und Dual-MPPT-Fähigkeiten verbessert die Gesamteffizienz des Systems.
Vergleich von Einzel-MPPT- und Mehrfach-/Dual-MPPT-Wechselrichtern
Aufgrund der Komplexität von Solarsystemen bieten Mehrfach-MPPT-Wechselrichter zusätzliche Vorteile gegenüber Einzel-MPPT-Wechselrichtern. Hier ein umfassender Überblick über Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichter im Vergleich zu Einzel-MPPT-Wechselrichtern:
Flexibilität bei der Ausrichtung
Einzel-MPPT-Wechselrichter sind für einheitliche Ausrichtungen optimiert, wie z. B. nach Süden ausgerichtete Module. Im Gegensatz dazu sind Mehrfach-MPPT-Wechselrichter hervorragend geeignet, um unterschiedliche Modul-Ausrichtungen und Neigungswinkel zu berücksichtigen, was sie ideal für komplexe Dachlayouts wie Ost-West-Ausrichtung macht.
Unterschiedliche PV-Stringlängen
Jeder MPPT kann nur einen Modultyp verarbeiten, daher müssen alle Strings, die an einen Einzel-MPPT-Wechselrichter angeschlossen sind, vom gleichen Typ sein. Mehrfach-MPPT-Solarladeregler bieten hingegen größere Flexibilität, um die Stringlängen je nach Dachfläche anzupassen.
Niedrige Startspannung
Wenn die Gesamtleistung des Solarmodul-Arrays gleich ist, startet der Wechselrichter unabhängig, sobald die an einen MPPT angeschlossenen Module die minimale Startspannung erreichen, und beginnt mit der Verfolgung und Anpassung von Spannung und Strom der verbundenen Modulgruppe.
Im Gegensatz dazu kann ein Einzel-MPPT-Wechselrichter nur den maximalen Leistungspunkt des gesamten Modul-Arrays verfolgen. Dies kann unter bestimmten Lichtverhältnissen die Leistung des gesamten Arrays einschränken, da der Wechselrichter erst starten kann, wenn das gesamte Array eine ausreichende Spannung erzeugt.
Verluste durch Verschattung
Einzel-MPPT-Wechselrichter können bei Verschattung Probleme haben, die das gesamte System beeinträchtigen. Mehrfach-MPPT-Wechselrichter optimieren hingegen verschattete Strings unabhängig und minimieren so den Einfluss auf die Gesamteffizienz.
Verluste durch Ungleichheiten
Verluste durch Ungleichheiten beziehen sich auf die Verringerung der Gesamtenergieproduktion in einem Solarsystem, wenn Module unterschiedliche Wirkungsgrade aufweisen oder von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden, was zu suboptimaler Leistung führt.
Einzel-MPPT-Wechselrichter können unter solchen Verlusten leiden, da sie unterschiedliche Modulwirkungsgrade nicht separat optimieren. Mehrfach-MPPT-Wechselrichter reduzieren diese Verluste, indem sie jede Modulgruppe unabhängig optimieren.
Verluste durch Degradation
Einzel-MPPT-Wechselrichter sind möglicherweise weniger effektiv bei der Handhabung von Leistungsverlusten durch Alterung. Mehrfach-/Dual-MPPT-Wechselrichter mindern Degradationsverluste, indem sie jeden String unabhängig optimieren und sich an Veränderungen der Modulperformance anpassen.
Vorteile von Dual-/Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichtern
Zusammenfassend zeigen sich die Vorteile eines Dual-/Mehrfach-MPPT-Wechselrichters in der Systemstromerzeugung hauptsächlich in folgenden Punkten:
Erhöhte Energieproduktion
Dual-/Mehrfach-MPPT-Eingänge ermöglichen es Ihrem Wechselrichter, die maximale Leistung aus jedem String oder jeder Ausrichtung zu gewinnen und steigern so Ihre Energieproduktion erheblich.
Anpassungsfähigkeit an verschiedene Ausrichtungen
Dual-/Mehrfach-MPPT-Hybrid-Wechselrichter können Solarmodule mit unterschiedlichen Ausrichtungen (z. B. Ost-West-Ausrichtung) oder verschiedenen Neigungswinkeln verarbeiten, was sie für komplexe Dachlayouts geeignet macht.
Verbesserte Systemzuverlässigkeit
Wenn ein String oder eine Modulgruppe verschattet ist oder eine Leistungsminderung erfährt, kann der Wechselrichter dies durch Optimierung der anderen Strings ausgleichen und so die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems sicherstellen.
Fortschrittliche Überwachung und Optimierung
Das Mehrfach-MPPT-Design verbessert die Überwachungsfunktionen, indem es Echtzeitdaten für jede Modulgruppe liefert. Diese detaillierten Informationen ermöglichen präzises Tracking, effiziente Fehlerbehebung und Optimierung, was zu einer verbesserten Gesamtleistung des Systems führt.
