Auslegungsgrenzen SolarEdge

  • Ich berichte zwar nicht wirklich was Neues, das wurde fast alles auch in verschiedenen anderen Threads von verschiedenen Usern schon erwähnt, ich möchte hier die Auslegungsgrenzen von SolarEdge-Anlagen aber gerne in einem eigenen Thread nochmals erläutern und damit vielleicht andere vor den Schwierigkeiten bewahren, in die ich selbst gekommen bin - obwohl ich mich für informiert gehalten habe und die Funktionsweise von SE verstanden hatte.


    Wie bekannt ist, trennen die SE-Optimierer den Modulstrom vom Stringstrom und ermöglichen damit die Verschaltung von unterschiedlich stark bestrahlten Modulen in einem String. Da alle Optimierer auf der Stringseite vom selben Strom durchflossen werden, werden die Leistungsunterschiede der Module von den Optimierern in Form unterschiedlicher Ausgangsspannungen (=Optimiererspannungen) abgebildet. Die Optimiererspannungen verhalten sich dabei relativ zueinander genau wie die momentanen MPP-Leistungen der an sie angeschlossenen Module. Da das bei n Optimierern nur (n-1) Bedingungen sind, bleibt ein Normierungsfreiheitsgrad übrig, den SE dazu nutzt, die Summe aller Optimiererspannungen auf die Nennspannungen der Wechselrichter zu setzen (750 V für die dreiphasigen, 380 V für die einphasigen). Das macht die WR angeblich effizienter, vielleicht auch einfach nur billiger. Die Nennspannung wird damit effektiv zu einer Festspannung bzw. Mindestspannung, von der der WR höchstens etwas nach oben abweicht, wenn er in ein Limit läuft und die Wirkleistung abregeln muss.


    Und genau damit beginnen die Probleme, die dann häufig in Aussagen wie "es müssen mindestens x Module besonnt sein" münden. Das ist allerdings in manchen Fällen zu pauschal und geht den Dingen nicht ganz auf den Grund. Also schauen wir uns einfach mal ein Beispiel an: Es seien beispielsweise insgesamt 20 P370-Optimierer an einem dreiphasigen WR verstringt. Werden die alle gleichmäßig bestrahlt, trägt jeder Optimierer 5% zur Gesamtleistung bei, stellt also eine Optimiererspannung von 5% der Nennspannung von 750 V = 37.5 V ein. Ändert sich die Bestrahlungssituation, so dass jetzt 10 Module je 7% der Gesamtleistung erbringen und die übrigen 10 Module nur je 3%, dann stellen erstere eine Spannung von 7% der Nennspannung (=52.5 V) und letztere eine von 3% der Nennspannung (=22.5 V) ein. Soweit, so gut, genau das erwarten wir ja von den Optimierern. Wird die Bestrahlung jedoch noch unterschiedlicher, so dass 10 Module je 9% und die restlichen 10 nur je 1% zur Gesamtleistung beitragen (Faktor 9 zwischen einem besonnten und einem verschatteten Modul ist durchaus realistisch), sollten sich auch die Spannungen auf 9% (=67.5 V) und 1% (=7.5 V) einstellen - das geht jedoch nicht mehr, da die maximale Ausgangsspannung der P370 nur 60 V beträgt (85 V für die P404). Die besonnnten Module kommen zusammen also nur auf 600 V, die beschatteten müssen die restlichen 150 V, also 15 V pro Optimierer bereitstellen. Das ist eine Verdopplung gegenüber dem berechneten Wert, was einer Halbierung des Stringstroms und damit der kompletten Stringleistung entspricht.


    Noch ein Beispiel: 20 Module im String, 5 voll besonnt (je 250 W), 15 in einem flacheren Winkel besonnt (je 80 W), Leistung insgesamt 5*250+15*80=2450 W, theoretische Optimiererspannungen also 5*76.5 V, und 15*24.5 V. Das geht schon wieder nicht, obwohl hier alle (!) Module in der Sonne sind! Es müssen sich 5*60 V+15*30 V einstellen, was einer Leistungseinbuße von über 18% entspricht.


    Auch wenn man sich also an die vorgeschriebenen Stringlängen (für den P370: 8-25 einphasig und 16-50 dreiphasig) hält, kann schon ein unbedeutend erscheinendes Ausregelproblem zu massiven Leistungseinbrüchen führen - ganz im Gegensatz zu dem suggerierten Rundum-Sorglos-Versprechen von SE. Wie schon häufig von anderen Usern geschrieben, stößt eine SE-Anlage immer dann an ihre Regelgrenzen (und verliert damit Leistung), wenn mindestens ein Optimierer an sein Spannungslimit stößt. Das sieht man allerdings erst, wenn die Anlage schon steht. Kann man also diese Situationen möglichst im Vorfeld erkennen, vermeiden oder wenigstens minimieren? Mögliche Tips wären:
    - wie immer: lange Strings machen
    - wenn möglich zu einphasigen WR greifen (z.B. SE5000H anstatt SE5K)
    - eventuell P404 statt P370 wählen
    - bei der Auslegung nicht blind dem Solarteur vertrauen sondern selber rechnen
    - oder wenigstens simulieren - PVSol berücksichtigt das sauber in der Prognose, wie hier für ein Beispiel gezeigt

  • Ja, ein großes :danke: schön. Ich würde auch den SE5000HD vorziehen.


    Eine 9 kWp würde ich z.B. auch auf zwei einphasige aufteilen.


    Gruß
    cti

    30 kWp Sharp/SMA (2018: 1.250 kWh/kWp:lol:); 25 kWp Sunpower/Fronius; 13 kWp QCells/AEG; 2 kWp QCells/Mikro-Inverter; 5 kWp Schott/Victron.zunächst Betreiber, dann Projektierer und nun wieder Anbieter...

    (Herstellerzertifizierung QCells/ESS, SMA, LG Chem/Solaredge, Mercedes)

  • Schön zusammengeschrieben, was wir bisher in den anderen Beiträgen so rausgearbeitet haben und mich persönlich vom "Allheilmittel" SE wieder ein Stück Abstand hat nehmen lassen.
    Speziell die Mindestanforderung an Modulen ist durchaus ein Problem bei großen Verschattungen oder kleinteiliger Belegung verschiedener Richtungen. also z.B. bei dieser Planung:
    https://www.photovoltaikforum.…der-doch-se--t125336.html
    Da ist man dann bei einem String-WR mit möglichst niedriger Startspannung (also 1-phasig) auch sehr gut aufgehoben (ohne die Gaubenbelegung allerdings).

  • Eigenheiten des SE 5000 HD:
    o Eingangsleistung DC 7,75 kW DC
    o Werkseitig in Deutschland auf max. 4,6 kW AC Leistung begrenzt wegen einphasiger Einspeisung (Phasensymetrie)


    Folge:
    - 7 kWp Anlage mit der 70% liegt (cosVieh=1) bei 4,9 kW zum Einspeißen, wird aber wegen der Einphasigkeit auf
    4,6 kW reduziert -> Verlust/Eigenverbrauch = 0,3 kW


    Eigenheiten Optimierer P3xx
    o Mit SE 5000 HD 8/25 (min/max) Module und 5,7 kW Gesamtleistung (Datenblatt Optimierer)


    Folge:
    - Man könnte meinen, dass (wie bei mir) eine 7 kWp Anlage mit 24 Module à 295 Wp die Module in einem String
    betrieben werden können. Weil WR begrenzt doch auf 4,6 kW, also weniger als 5,7 kW Optimierer Gesamtleistung.
    Diese Gesamtleistung bezieht sich aber auf die Generatornennleistung (!!), die ja bei den Optimierern gar nicht
    auftreten darf. Der SE Designer schlägt deshalb hier auch 2 SE 5000 HD vor, bzw. schlägt 2 parallele Strings (bei mir
    15 und 9) am WR Eingang vor (was dann aber leicht wieder zu Problemen bei der min DC Spannung auf einem
    String kommen kann).


    Fazit: Datenblattangaben allein reichen nicht bei der Auslegung der Anlage -> SE Designer ist Referenz (auch wegen Garantie)

  • Monsmusik


    Ich habe hier auch noch eine Frage, die ich eba auch schon gestellt habe (es werden schon die Dachhaken montiert und mir läuft ide Zeit weg):


    Hallo eba,


    die ersten Dachhaken sind gesetzt und ich bin immer noch bei der Verstringung. Es bleibt also nicht mehr viel Zeit.


    Der Solaredge Designer macht folgenden Vorschlag: zwei lange Strings mit jeweils den P370 sowie 28 Module und 41 Module


    Aber geht das denn? Du hast doch geschrieben, dass nicht mehr als 11.250W pro String erlaubt sind. Aber sind nicht 41 Module mit einer Nennspannung von 305W = 12.505W und damit nicht erlaubt? Oder habe ich es immer noch nicht verstanden? Warum schlägt das der Designer vor, als auto verstringt?


    Ergänzung: auf dem Carport werden jetzt sogar 340 Watt Module eingesetzt. Dann habe ich in diesem 41 String - 20 Module mit 305 Watt und 21 Module mit 340 Watt = 13.240 Watt - wäre das machbar oder nicht? Falls nicht, wie soll ich es dann verstringen lassen?


    Vielen lieben Dank. Ich weiß es echt zu schätzen.


    mac.bill


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    Brav auf das Forum gehört - DAS DACH IST VOLL - Walmdach alle Seiten plus Carport mit 21,78 KWp an einem Solar Edge 17K und 69 P370 Optimierern


    Der zweimillionste Beitrag war meiner :saint::evil:

  • wäre das machbar oder nicht? Falls nicht, wie soll ich es dann verstringen lassen

    Und hast du eine Lösung gefunden? Ich frage mich gerade, was das Problem für den Wechselrichter ist. Wp ist das eine, W das andere.

    Angenommen der WR hat 10KW, der String hat 12KW z.B. 40 Module, dann wird doch der WR den String eh limitieren. Oder verstehen das die Optimierer nicht und Pumpen freudig immer mehr Strom in den String bis er platzt ;-) Falls das so ist frag ich mich dann nur, wo die Energie hingeht, der WR wird wohl kaum 2KW in Wärme umwandeln ...


    Wenn der Wechselrichter im Limit läuft, scheint er die Spannung zu erhöhen auf 860-880V. Das passiert auch immer morgens und Abends, wenn kein Strom fliesst. Vielleicht eine art Schutzschaltung. Hat einer eine Idee warum das so passiert?

  • Ich hatte einen Denkfehler. Der SE Designer rechnet schön mit, wenn man die Strings hintereinander legt. Solange er den String grün markiert ist alles in Ordnung. Dabei werden nicht die Werte vom Datenblatt berechnet, sondern die echte Ausrichtung und Dachneigung mit berücksichtigt.


    Ich habe auch noch bei SE angerufen (eh man da einen Menschen am Telefon hat) und dort wurde mir bestätigt, dass solange der Designer den String grün färbt ist alles in Ordnung.


    Übrigens sind die Auswertungen im Designer erweitert worden. Jetzt bekommt man noch mehr Informationen (auch zu den einzelnen Verlustarten - Schnee, Reflexion der Module, PID etc.).


    Übrigens könnte es sein, dass ich schon einen Optimierer habe, der nicht mehr korrekt arbeitet. Denn das eine Module hinkt bei der Tagesleistung komplett hinterher und die Optimiererspannung dümpelt bei 18 Volt.


    Ansonsten habe ich gestern die 1MWh geknackt (es war der elfte Tag). Ich bin auch echt überrascht wie lange die Anlage Strom produziert. Selbst abends um 21.00 Uhr kommen noch 360 Watt. Dann speisen ich selbst zu dieser Zeit noch 160 Watt ein. Ist zwar ein Klacks, aber SE ist nicht zu stoppen.

    Brav auf das Forum gehört - DAS DACH IST VOLL - Walmdach alle Seiten plus Carport mit 21,78 KWp an einem Solar Edge 17K und 69 P370 Optimierern


    Der zweimillionste Beitrag war meiner :saint::evil:

  • Du hast doch geschrieben, dass nicht mehr als 11.250W pro String erlaubt sind. Aber sind nicht 41 Module mit einer Nennspannung von 305W = 12.505W und damit nicht erlaubt?

    Sorry, ist wohl zu spät, ich sehe das erst heute. Die Leistungsbegrenzung bezieht sich meines Wissens immer nur auf den maximalen Stringstrom multipliziert mit den 750 V. Es ist also die real auftretende maximale Leistung, nicht die Summe der Peakleistungen der Module. Grundsätzlich regelt der WR den String immer auf 750 V. Fällt die Spannung=Summe der Optimiererspannungen, weist er die Optimierer an, die Stromstärke zu erniedrigen (ein Kommmando für alle, die müssen nicht einzeln angesprochen werden) , dadurch steigen die Spannnungen wieder. Steigt die Spannungssumme über 750 V, wird mehr Strom gefordert, eben bis zum möglichen Limit, steht im Datenblatt.

    Das ist mein Verständnis davon, aber wirklich sauber dokumentiert habe ich das noch nicht in einer Primärquelle gefunden.