Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom (Batterien, Akkumulatoren usw.) in Wechselstrom umwandelt. Im professionellen Bereich bezeichnet Wechselrichter nur eine Maschine, die Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln kann. Ein Umrichter, der Strom von Wechselstrom zu Gleichstrom ändern kann, wird hingegen Gleichrichter genannt. Wechselrichter und Gleichrichter sind beide Maschinen, die die Art des Stroms ändern können, daher sind beide Umrichter.
Derzeit gibt es in der Photovoltaikbranche viele verschiedene Arten von Wechselrichtern. Häufig umfasst die Funktion eines Wechselrichters nicht nur die Umwandlung, sondern auch Gleichrichtung, Spannungs- und Frequenzregelung usw. Daher wird der Begriff „Wechselrichter“ oft kommerziell verwendet, was sich vom akademischen Verständnis des Wechselrichters unterscheidet.
In der Photovoltaikbranche werden Wechselrichter hauptsächlich in PV-Wechselrichter, Inselwechselrichter, Netzwechselrichter und Hybridwechselrichter unterteilt.
Was ist ein Solar-Hybridwechselrichter?
Hybridwechselrichter können als Integration eines Solar-Netzwechselrichters und eines Inselwechselrichters verstanden werden, die die Solarenergie und zusätzliche Energie aus den Batterien ins Netz einspeisen und Strom aus dem Netz zurückgewinnen, wenn die von erneuerbaren Energiequellen erzeugte Energie nicht ausreicht. Mit anderen Worten, diese Wechselrichter können je nach Lastsituation als Inselwechselrichter oder als netzgekoppelte Wechselrichter arbeiten.
Außerdem verfügt der Hybridwechselrichter über integrierte intelligente Module für Energiemanagement und Datenübertragung, was ihn zu einem technologisch hochentwickelten elektrischen Gerät macht. Der Hybridwechselrichter ist das Herz und Gehirn des gesamten Energiespeichersystems, indem er Module wie Photovoltaik-Solarmodule, Solarladeregler, Lasten und das Netz verbindet, überwacht und steuert.
Wie funktioniert ein Hybridwechselrichter?
Die Funktion des Hybridwechselrichters variiert je nach Last. In der Regel kann der Nutzer den Hybridwechselrichter so einstellen, dass er Energie aus dem Netz, den Batterien oder der Photovoltaik priorisiert und die Batterie zuerst lädt oder die Last zuerst versorgt, je nach tatsächlichem Bedarf.
Wir haben die Betriebsarten der Solar-Hybridwechselrichter daher in die folgenden drei Kategorien unterteilt, je nachdem, an welche Geräte sie angeschlossen sind.
Inselbetrieb
Der Inselbetrieb bedeutet, dass der Wechselrichter seine eigene Energie an die Last liefert ohne vom Netz beeinflusst zu werden. Wenn die Solarenergie genug Leistung für die Last liefert, wird die überschüssige Energie in einer Batterie gespeichert. Andernfalls versorgen die Batterie und das Solarmodul die Last gleichzeitig.
Netzbetrieb/Netzgekoppelt
Der Netzbetrieb bedeutet, dass im gesamten Photovoltaiksystem nur die PV-Anlage und das Netz arbeiten können, nicht aber die Batterie. In diesem Fall fungiert der Hybridwechselrichter als gewöhnlicher PV-Wechselrichter. Wenn die Solarmodule genug Strom erzeugen, speisen sie diesen ins Netz ein, andernfalls beziehen sie Strom aus dem Netz.
Hybridbetrieb
In diesem Modus ist der Wechselrichter gleichzeitig mit dem Netz, der Batterie, den Solarmodulen und den Lasten verbunden. In diesem Modus hat der Wechselrichter folgende drei Betriebszustände:
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Wenn es ein Problem mit dem Netz gibt oder die Photovoltaikenergie für den Betrieb der Last ausreicht, wechselt die Funktion zum Inselwechselrichter. In diesem Fall trennt der Umschalter den Wechselrichter vom Netz.
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Sobald die Photovoltaikenergie zusätzliche Energie erzeugt, wechselt der Betriebsmodus vom Inselbetrieb in den Netzbetrieb. Der Wechselrichter ändert die Frequenz und Phase des Stroms und beginnt, die zusätzliche Energie ins Netz einzuspeisen.
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Auch wenn keine Solarenergie vorhanden ist, kann der Wechselrichter Lasten über das Netz oder die Batterien versorgen.
Sind Solar-Hybridwechselrichter lohnenswert?
Geld verdienen durch Einspeisung ins Netz
Während des Talzeitraums (wenn der Strompreis niedrig ist) lädt der Netzstrom über den Wechselrichter die Batterie. Während der Spitzenzeiten (wenn der Strompreis hoch ist) liefert der Wechselrichter volle Leistung, und die Batterieleistung wird unter Berücksichtigung der Lastanforderungen ins Netz eingespeist, um den Zweck des Stromverkaufs zu erreichen. Dies reduziert nicht nur die Belastung des Netzes, sondern bringt den Nutzern auch wirtschaftliche Vorteile durch die Preisdifferenz zwischen Spitzen- und Talzeit.
Viele Länder haben derzeit Förderprogramme zur Unterstützung von Solar-Photovoltaik und Netzeinspeisung, und Nutzer erhalten Subventionen. Voraussetzung ist jedoch, dass der Wechselrichter die lokale Sicherheitszertifizierung besitzt und der Nutzer sich zuerst bei der örtlichen Netzbehörde anmelden muss. Für Nutzer in den Vereinigten Staaten ist PowMrs Solar-Hybridwechselrichter „SunSmart 10K“ sehr empfehlenswert.
Notstromversorgung im Inselbetrieb
Wenn das Netz ausfällt, stoppt der Wechselrichter den Netzbetrieb und schaltet automatisch in den Inselbetrieb, sodass die Solarenergie weiterhin die Last versorgt und im Notfall Strom zur Verfügung steht. Die verbleibende Photovoltaikenergie kann auch in Batterien gespeichert werden.
Maximale Nutzung der Photovoltaikenergie
Unabhängig vom Betriebsmodus priorisiert das System die Nutzung der Photovoltaikenergie. Wenn diese nicht ausreicht, wird die Leistung durch Netz oder Batterie ergänzt. Überschüssiger Solarstrom wird in Batterien gespeichert oder ins Netz eingespeist, um die Nutzung der Photovoltaikenergie zu maximieren und Energieverschwendung zu vermeiden.
