Fangen wir mal mit der Wirkleistung an. Das ist die Leistung, die tatsächlich für Verbraucher verwendet werden kann. Die Blindleistung selbst kann keine Arbeit verrichten, diese pendelt lediglich hin und her kann tatsächlich aber nicht verbraucht werden.
Vielleicht ein sehr abgenutzter Vergleich aber man kann Schein- Blind und Wirkleistung sehr gut mit dem altbekannten Glas Bier erklären.
Das volle Glas mit Schaumkrone beschreibt die Scheinleistung, der Schaum alleine die Blindleistung und das Bier selbst ohne dem Schaum die Wirkleistung.
Die Blindleistung in einem Wechselstromsystem entsteht durch Phasenverschiebung von Spannung und Strom. Wenn es keine Phasenverschiebung gibt, haben wir auch keine Blindleistung. Das bedeutet cos phi = 1.
Wenn es aber doch zu einer Phasenverschiebung kommt, kann diese zwei Richtungen haben.
Kapazitiv: Hier läuft der Strom vor.
Induktiv: Hier läuft die Spannung vor.
Die Größe und Art der Blindleistung kann mit dem Leistungsfaktor cos phi angegeben werden.
Keine Phasenverschiebung = Keine Blindleistung: cos phi = 1.
Kapazitives Verhalten = negativer cos phi (z.B. cos phi = -0,9)
Induktives Verhalten = positiver cos phi (z.B. cos phi = 0,9)
Überall in unserem Wechselstromnetzen befindet sich zumindest ein kleiner Teil Blindleistung und Strom und Spannung weisen eine Verschiebung auf. Dieser wird oft gar nicht absichtlich erzeugt sondern von unterschiedlichen Faktoren verursacht.
So haben z.B. Motoren und Freileitungen ein induktives Verhalten. Mehradrige Leitungen wiederum ein kapazitiven Verhalten.
Grundsätzlich kann man aber sagen Kondensatoren erzeugen kapazitive Blindleistung und Spulen induktive Blindleistung. Und davon findet man genug in unserem Stromnetz.
Wie hat die Blindleistung nun mit unseren PV Anlagen zu tun?
Aufgrund des Anstiegs der dezentralen Erzeuger wie PV Anlagen, Windkraftanlagen usw. lässt sich die Blindleistung nicht mehr so einfach zentral steuern. Da man aber versucht den Anteil der Blindleistung auf ein Minimum zu halten, müssen nun auch Kleinerzeugungsanlagen Blindeistung bereitstellen können um das Netz so stabil zu halten.
Diese Aufgabe übernimmt der Wechselrichter. Dieser kann sowohl kapazitive als auch induktive Blindleistung bereitstellen. Auch dieser macht das mit einfachen Kondensatoren und Spulen.
Zudem lässt sich mit der Blindleistung auch die Spannung im Netz regeln. Das kann außerordentlich wichtig sein für Netze, die ohnehin ein sehr niedriges oder sehr hohes Spannungs- und Frequenzlevel haben.
Man sieht also die Bereitstellung von Blindleistung kann durchaus etwas positives sein und ist außerordentlich wichtig um das Netz stabil zu halten und Schwankungen kompensieren zu können.
Die Blindleistung sollte vor allem bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden.
Die maximale AC Ausgangsleistung vom Wechselrichter ist in Scheinleistung angegeben. Die Leistung, die von den PV Modulen erzeugt wird ist Wirkleistung.
Das sieht dann so aus:
Ein weiteres Beispiel:
PV Anlage 10kWp
Wechselrichter: Max. Ausgangsleistung 10kVA
Geforderter cos phi: 0,9
Der Wechselrichter kann in diesem Fall 10kVA Scheinleistung, 9kW Wirkleistung und 4,36kvar Blindleistung erzeugen. Wenn man aber bedenkt, dass es sich bei der Leistung der PV Module um Wirkleistung handelt, erkennt man dass man hier bei voller Leistung der PV Module 1kW verlieren würde weil der Wechselrichter in dem Fall nur maximal 9kW Wirkleistung erzeugen kann.
Daher wäre man hier mit einem größeren Wechselrichter besser dran.
