Liebes SMA Team,

Seit längerem ist hier in Diskussion dass lt. Datenblatt die SMC X000TL eine obere Mpp-Spannungsgrenze von 500V haben sollten, aber alle Anlagenüberwachungen zeigen das Limit bei 480V. Auch die Konfiguratoren SD und Genau gehen von 500V aus, wobei SD nicht mal warnt wenn die 500V überschritten werden.

Viele Solarteure reizen die Spannungsgrenzen bis ans Letzte aus. Hier mal ein Beispiel mit Algatec Poly 3-6 225W Modulen, bei denen ein aktuelleres Datenblatt verwendet wurde als in der aktuellen Datenbank von SD. Die Auslegungstemperatur wurde von mir auf 35°C eingestellt, um die 480V zu treffen.

Die 2*17 Module ergeben sich aus der Auslegung einer Fa. die Deger-Solartracker 7000NT mit 34 Algatec-Modulen bestückt hat.

Wenn das Datenblatt nicht stimmt und nur 480V erreicht werden dürfte der maximale Ertragsverlust bei ca. 4% liegen.

So fragt sich, warum Ihre Konfiguratoren nicht vor dem Ertragsverlust warnen und warum es eine solche Diskrepanz zwischen den Spannungsgrenzen ?

Besonders bei Einsatz auf (gut hinterlüfteten) Trackern ist mit erheblichen Ertragsverlusten zu rechnen - und das ist äußerst unbefriedigend.

Wäre für klare, begründete Aussagen dankbar.

Mit freundlichen Grüßen
fischkopp

Hallo Fischkopp,

so wie DU schreibst, kennst DU ja die Beiträge von @retrerni dazu. Und die diversen solarlog Seiten, die dazu genannt werden, zeigen ja auch deutlich, dass die SMC WR bei ca 480 V in die Begrenzung gehen.
Wenn man dann noch SD anschaut, ist ja der obere Wert der bei 15 ° C - der natürlich zur Zeit an einigen Standorten weit unterschritten wird.
Die Frage, die sich hier stellt, ist ja sicherlich nur die, wieviel Ertragsverlust bringt uns diese Begrenzung?

Ja, dieses Thema wird teilweise schon kontrovers diskutiert, aber hauptsächlich wegen dem Thematik, wieviel Ertragseinbußen sind zu erwarten.

Ich halte es hier i.A. immer so, dass man die SMC lieber mit 1 oder 2 Modulen weniger bestückt im String, um die maximalen Erträge zu haben.

Gruß
Martin

Hallo MBIKER_SURFER,

Habe schon früher selber Beiträge dazu geschrieben und das Solarlog-Universum dazu erforscht. Aber das ca. 480V ist ja auch schon unbefriedigend. Würde erwarten dass der WR dann genau auf 480V läuft, aber es scheint auch mal 484V da rauszukommen... Dürfte sich also nicht um einen von der Firmware exakt vorgegebenen Wert = 480V handeln... sondern vielleicht hängt der an der Netzspannung. Die untere Mpp-Grenze wird zumindest von der Netzspannung bestimmt. Es könnten ja vielleicht auch 500V Trackingspannung erreicht werden, wenn halt sich die Netzspannung bei 250V befindet.... Deshalb frage ich hier konkret SMA.

Auch wenn ich keine direkte Beteilung habe ist jetzt mein Betroffenheitsgrad gestiegen weshalb ich jetzt mal was Definitives hören will.

Die von mir gezeigte Konfiguration ist keine hypothetische, sondern faktisch gebaut. 34 Module wurden auf einen DegerTracker NT7000 gepackt. Ist alles schon so materialisiert.
Der Solarpark in dem die Dinger stehen wurde ursprünglich mit anderen Modulen geplant, aber die waren dann zum Zeitpunkt der Errichtung nicht verfügbar und es wurde recht kurzfristig umdisponiert.

Vom Wirkungsgrad ist solche Konfiguration auch nicht gerade entzückend, entscheidend dürften bei der gezeigten Konfiguration die Verluste aufgrund zu geringer Spannung sein. Die gezeigte Kombi ist in meinen Augen sozusagen der worst case der Konfigurationen "im grünen Bereich", da die nominale Leerlaufspannung knapp unterhalb der 700V liegt. Extremer geht es kaum.

Durch die Einsparung von 2 Modulen hätte man wahrscheinlich kaum weniger Ertrag...
... bloß sagte es keiner. Im Ertragsgutachten war dies natürlich auch nicht berücksichtigt.

Und jedes Prozentchen weniger bringt über die 20J-Laufzeit betrachtet pro Tracker ca. 600€ weniger in die Kasse.

Das ist doch keine besonders sonnige Aussicht.

Gruß
fischkopp

Hallo Fischkopp,

die Sunny Mini Central Wechselrichter vom Typ SMC 6000 – 11000TL verfügen über einen MPP-Spannungsbereich von 333V – 500V.
Die max. Eingangsspannung liegt bei 700V.
Somit kann in aller Regel die Leerlaufspannung der angeschlossenen Module bei -10°C nahe an der max. Eingangsspannung gewählt werden (idealer Weise im Bereich von 660V).
Die sich dann einstellende max. MPP-Spannung wird im Bereich von 500V liegen. Aber auch Spannungen über 500V (bei -10°C) sind zulässig. Allerdings werden diese bei richtiger Auslegung im MPP-Bereich sicher nicht allzu oft auftreten. Sollte dieser Fall dennoch einmal eintreten stellt der Wechselrichter seinen MPP bei 500V ein. Der dann auftretende Ertragsverlust ist sehr gering und dürfte auf Grund der Häufung in Zahlen kaum zu benennen sein (unter -0,01% bei kristallinen Solarmodulen).

Hinweis: Das SMA Auslegungsprogramm Sunny Design arbeitet mit den o.g. Werten. Auch die Ergebnisse in GenAu sind plausibel.
Das Datenblatt der Wechselrichter weist ebenfalls den genannten MPP-Spannungsbereich sowie die max. DC-Eingangsspannung aus.

Leider können wir keine Aussage treffen mit welchen Werten externe Programme rechnen. Bei diesbezüglichen Fragen ist es sicherlich sinnvoll den jeweiligen Anbieter anzusprechen.

Mit freundlichen Grüßen

Sehr geehrter Herr Reitze,

Vielen Dank für diese erste Antwort.

Leider kann ich diese nicht nachvollziehen. Datenblätter der SMC-Serie und die Konfiguratoren sind mir hinreichend bekannt. Natürlich ist mir auch der Test in der PHOTON 10/2007 bekannt, wo das Trackingverhalten nur bis 487V getestet wurde. Wenn man die Graphik für den Trackingwirkungsgrad untersucht, fällt dort das Absinken der Trackingwirkungsgrades bei Leistungen >55% der Nennleitung auf unter 99% auf. Dies korrespondiert nicht ganz mit dem BFH-TI Labs wo an dem Prototypen noch über 99,5% Mpp-Wirkungsgrad bei 490V gemessen wurden.

In der Realität kommt das Tracking aber wohl nie bei 500V an, sondern die Spannungsmittelwerte auch in kleineren Zeitintervallen liegen bei ca. 480V. Anbei möchte ich schon mal auf folgenden Thread verweisen, mit links zu einer Anlage mit SMCs, die häufig knapp über 480V Spannung aufweisen:
wechselrichter-auslegung-auserhalb-mpp-regelbereic-t23396.html
Hier kann man zur Genüge Kurvenverläufe studieren, die zwar selten sogar Werte über 500V aufweisen, aber dann dürften sich die Geräte zumindest teilweise im Leerlauf befunden haben.

Auch bei Solarlog befinden sich zahlreiche Anlagen gehostet, die im Winter extrem flache Spannungskurven aufweisen, die bei ca. 480V - aber nie darüber - positioniert sind. Alleine wenn die Wechselrichter offline sind werden Spannungswerte >480V erreicht.

Nach allem was man auf den Anlagenüberwachungen sehen kann scheinen einen Menge Anlagen im Winter an die obere Spannungsgrenze des Tracking bei ca. 480V zu stoßen. Die 500V aus den Unterlagen scheinen eher ein hypothetischer Wert zu sein. Bitte doch einmal Details dazu, wie die Angabe 500V zustande kommt, denn bislang ist bleibt die Angabe nicht nachvollziehbar.

Mit freundlichen Grüßen
fischkopp

Ertragseinbuße durch Spannungsbegrenzung

Oberhalb einer MPP-Spannung des Generators von 500 V kann der MPP durch den SMC X000TL nicht mehr eingestellt werden. Bei der Anlagenauslegung ist deshalb darauf zu achten, dass die MPP-Spannung des Generators nur selten die 500 V überschreitet.
Es stellt sich nun die Frage, wie sich das zeitweise Verlassen des MPP-Spannungsfensters auf den Jahresenergieertrag auswirkt. Dieses ist abhängig vom Standort (Einstrahlung, Umgebungstemperatur) und der Ausrichtung und Aufständerung der Module. Um dem Planer eine Vorstellung von den zu erwartenden Verlusten zu geben, wurde für eine Beispielanlage (Standort: Berlin; Ausrichtung: Süd, 30° Neigung; PV-Modul: monokristalline Si-Zellen) der Minderertrag berechnet. Als Referenzgröße wird dabei die Zellentemperatur betrachtet, bei der die MPP-Spannung der Module das MPP- Fenster des Wechselrichters verlässt.
Wird das MPP- Spannungsfenster (...500 V) durch die Module z.B. bereits bei einer Zellentemperatur von +30°C überschritten, so ist mit einem Minderertrag von ca. 0,02% zu rechnen (siehe Abb. 1).



Abb. 1: Energetischer Jahresertrag von spannungsbegrenzten PV-Anlagen


Das konkrete Betriebsverhalten des Wechselrichters in der Nähe der maximalen MPP-Eingangsspannung ist allerdings etwas komplizierter. Die Begrenzung der Generatorspannung erfolgt aktiv durch den Wechselrichter und weist nach außen das Verhalten einer Zwei-Punkt-Regelung mit einer Hysterese auf. Daher ist die aktuelle Generatorspannung auch von der Vorgeschichte abhängig: Die Eingangsspannung des Wechselrichters kann ungehindert von kleinen Spannungen aus auf ca. 500 V ansteigen und bleibt dabei unbeeinflusst. Wenn die Eingangsspannung jedoch die Grenze von 500V erreicht, dann erfolgt eine Spannungsbegrenzung auf ca. 480 V. Höhere Spannungen werden erst wieder zugelassen, nachdem die untere Schwelle von 480 V deutlich unterschritten wird. In einer Worst-Case-Abschätzung lässt sich der Verlust für den Fall eingrenzen, dass die Generatorspannung die komplette Betriebszeit auf 480 V statt auf 500 V begrenzt wird. Das Diagramm der Abb.1 spiegelt auch diese Situation wider. Hierfür ist die Zellentemperatur zu ermitteln (z.B. mit Hilfe von Sunny Design), die sich bei einer MPP-Spannung von 480 V lt. Datenblatt einstellen würde. Wenn auf diesem Weg z.B. eine Zellentemperatur von 43°C errechnet wird, dann kann von einer Nutzung von ca.99,5 % der angebotenen Generatorleistung ausgegangen werden. Diese Worst-Case Betrachtung ist allerding eher theoretischer Natur, da nicht davon auszugehen ist, dass es in der Praxis PV-Anlagen gibt, die dauerhaft im Bereich der 500 V MPP-Spannung arbeiten.

Mit freundlichen Grüßen

Hallo Zusammen

Hier mal Erfahrungswerte aus der Praxis und keine Theorie.

Ich hatte das gleiche Problem bei der Zusammenstellung meiner Anlage.
Ich habe Sovello SV-T-190 Module. Zuerst wollten wir 29 Module pro 5000tl-20 hängen.(Tracker A 15stk. Tracker B 14 Stk.)
Lt. SD hast du aber mit 6000TL und 29 Modulen ca. 100kw mehr Ertrag pro Jahr(allerdings bei -10 °C auch 698V und bei 15°ca. 520V).
Also doch die 6000tl, man ist ja gierig. und einen 5000tl-20 mit 29 Modulen.
Anlage läuft seit Oktober 2009 und es war bis jetzt immer kalt.(Immer über 500 V)

Laut Anzeige der Gesamtkw`s an den Wechselrichtern(Genauigkeit kennt man ja) ist der 5000tl-20 um 1,33% besser(trotz schlechteren Wirkungsgrad).
Jetzt warten wir mal den Sommer ab, ob sich das Blatt noch wendet.
Gebe dann Infos dazu, ob ich mich ärgern muß oder doch die Entscheidung richtig war.

Grüße
drbrauneis

@ drbrauneis

Hast Du da nicht Angst das Dir bei extremer Kälte was kaputt geht?

Wie waren Deine Erträge über Pfingsten, da war das Wetter ja mal etwas besser?

Gruß Master - Chief

@Master - Chief

Hallo Habe eigentlich keine Angst.
Hier ein Link zu den Ertägen
in-betrieb-f36/unglaublich-heute-7-58-kwh-kwp-bei-270-west-t50102.html

Grüße drbrauneis