Abkürzungen, erste Schritte, FAQ, Übersicht

Die wiederholt als "Gold wert" gelobten FAQ sind der letzten Seite dieses Blogs zu finden. (1x1, Grundwissen, Einsteiger-Hilfe usw.) Direkte Adresse: https://www.photovoltaikforum.com/wissen/entry/2-faq-wertvolle-informationen-zu-pv-anlagengr%C3%B6%C3%9Fe-stromspeicher-wirtschaftlichkeit/




    Ausgangslage: Ein String Richtung NNO mit 13 Modulen an einem SMA Tripower 10.0. Der String ist ab ca. 15Uhr im Sommer stark verschattet (im Winter ab 12Uhr, zur Sonnenwende sogar schon ab 11:30).

    Im obigen Diagramm zeigt der schwarze Pfeil (links unten) auf die Ertragslinie des Strings mit nur 13 Modulen, der rote Pfeil (rechts unten) auf die neue Linie des verlängerten Strings (22 Module). Leider ist/sind beide Tage nicht optimal, aber um eine grobe Einschätzung zu geben:

    An der Verschattung hat sich jetzt geändert: zwischen 15:30 und 16:45 sind einige Module mehr noch so gerade in der Sonne -> und es werden noch ca. 1,5kW (!) an Strom erzeugt.

    Es ist "natürlich" kein Wunder dass bei mehr Modulen auch mehr Strom erzeugt wird, aber: Von den jetzt 22 Modulen sind zum Zeitpunkt der "Messung" auch nur knapp 7-8 mit Sonne beschienen. Das Schattenmangement funktioniert also und die Aussage manches Solateurs: "Ein Schattenmodul zieht den ganzen String runter"
    kann endgültig als Humbug…

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    Ich habe - um es mal auszuprobieren und: weil ich es kann - die Verstringung an meinem Wechselrichter geändert.
    Der Grund dafür ist folgender: Verstringt sind 2x12 Module - also 12 Module in Serie parallelgeschaltet zu (noch) einmal 12 in Serie.

    Es ergibt sich dadurch eine Verzwölffachung der Modulspannung und eine Verdoppelung des Stromes (Die Srienschaltung erhöht die Spannung und der Strom bleibt gleich, durch die Anschließende Parallelschaltung verdoppelt sich dann der Strom).
    Die Module sind alle gleich ausgerichtet, also alle nach SSW.

    Im Sommer ergibt sich folgendes Problem:

    12 Module(siehe unten) liefern so ungefähr 360Volt unter Last, bei Wärme etwas weniger. An warmen bis heißen Tagen geht die Spannung dann auf 300-320Volt zurück und der Wechselrichter bekommt erkennbar Schwierigkeiten noch einen Arbeitspunkt zu finden, außerdem fällt auf einen Teil der Module Schatten vom Schornstein, zumindest in der Theorie sollte das Ergebnis von 1x24 Modulen besser sein, als von 2x12…

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    Ich habe mich ein wenig mit Anlagenplanung beschäftigt und möchte hier nun etwas Wissen weitergeben:

    Angenommen Du hast ein Dach, darauf passen 3x18 Module, dann hast Du Dir vielleicht meinen Beitrag zur Wechselrichter Auslegung durchgelesen oder hast allgemein schon Erfahrung gesammelt und stellst fest, man da könnte ich doch einen SMA Tripower nehmen, der ist dreiphasig und 18 Module je Eingang ist genau das was ich brauche für die Auslegungsspannung von 580Volt! Dann liest Du Dir das Datenblatt durch und stellst entsetzt fest dass der ja nur zwei MPP-Regler hat (auch MPPT (T=Tracker genannt). Muss jetzt ein größerer Wechselrichter her? Nö!
    Da wir hier den (einfachen) Fall haben dass alle Module in der gleichen Richtung unterwegs sind und alle die gleiche Anzahl (und Leistung) haben, wird es einfach: Wir können parallel schalten. Das bedeutet, dass jetzt keine Spannungserhöhung mehr stattfindet, sondern eine Stromerhöhung.
    (Die Spannungen=Anzahl der Module je String müssen gleich…

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    Der Wechselrichter ist das Herz der Anlage, egal, ob diese netzgekoppelt, eine Inselanlage ist oder "nur" 12-Volt-Akkus geladen werden sollen.

    Ein einzelnes PV-Modul liefert je nach Sonneneinstrahlung, Temperatur und Aufstellungswinkel eine Spannung und einen Strom. Die Spannung die Du an einem(!) Modul messen kannst, kann durchaus schon 40 Volt betragen. Wenn das Modul mit Verbrauch belastet wird sinkt diese Spannung.

    Als Beispiel hier die STC-Daten eines China-Moduls (JA! Solar JAM60S09-310/PR):
    Nennleistung: 310 Watt
    Leerlaufspannung: 40.3 Volt
    Spannung bei max. Leistung: 32.60 Volt

    NOCT-Daten:
    229 Watt
    Leerlaufspannung: 37.95 Volt
    Spannung bei max. Leistung: 30.67 Volt

    Die NOCT-Daten entsprechen hier einer etwas schwächeren Strahlung, aber viel wichtiger ist die Temperatur der Zelle. Bei STC liegt diese bei 25 Grad Celsius, bei NOCT bei ca. 45 Grad - deshalb nimmt die Spannung so stark ab.

    Der Wechselrichter hat mehrere Aufgaben: Zum einen versucht er dem Modul die maximal mögliche Leistung…

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    Stand 25.12.2020 - berücksichtigt EEG 2021 in der Fassung 12.2020.

    Einige Werte, alle Angaben ohne Gewähr.
    Schwellenwert bezogen auf
    Bedeutung
    <= 3,68 kVA
    bis hier muss keine Blindleistung bereitgestellt werden.
    (Ab > 3,68 kVA muss ein WR Blindleistung bereitstellen können. -> Vorgabe des Netzbetreibers in der Einspeisezusage)
    bis 4,6 kVA kann man mit einphasigen WR arbeiten, wegen maximaler Schieflast der Netzphasen.
    (Einsatz dreiphasiger Wechselrichter oder kommunikative Kopplung dreier einphasiger Geräte für die Leistung, die 4,6 kVA pro Außenleiter (ugs. Phase) übersteigt)
    > 7 kWp Ab hier wird man früher mit einm "intelligenten Messsystem" beglückt.
    (Eher unwichtig, kommt sowieso)
    > 10 kWp IBN innerhalb von 12 Kalendermonaten Geringfügige, vernachlässigbare Vergütungsstufung für den Teil über 10 kWp.
    (Kein Grund, nur 10 kWp zu bauen!)
    > 13,8 kVA Netzverknüpfungspunkt Ab hier muss die Anlage Blindleistung im Bereich von -0,9->0,95 bereitstellen können
    (unwichtig, können heutzutage

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    Abkürzung Volltext Erklärung
    SOH State of health
    Gesundheitsstatus Akkuzellen, in%
    SOC State of charge
    Ladezustand, in %
    Hybrid-WR
    Hybrid-Wechselrichter
    Kann sowohl Netzeinspeisung als auch Akku be- und entladen
    Insel-WR
    Insel-Wechselrichter
    WR ohne Netzeinspeisung, baut ein 230V AC Inselnetz auf, ggf. auch dreiphasig ("Drehstrom")
    Einspeise-WR
    Einspeise-Wechselrichter
    Kann nur ins Netz einspeisen, kein Akku Betrieb
    CAN CAN-Bus
    Kommunikationsbus System, häufig zwischen WR und Speicher; Z.B. CAN + & CAN - oder CAN H & CAN L
    BMS Battery Management System
    Batterieüberwachung und - Schutz z.B. gegen Überladung und/oder Tiefentladung; auch auf Zellebene
    RS485 RS485-Bus
    Serielles Bussystem, Datenverbindung zwischen Wechselrichter und Datenlogger und /oder Zwischenszählern
    Modbus
    Serielles Protokoll, kann über RS485 oder LAN übertragen werden, -> Modbus RTU oder Modbus TCP, benötigt 2 Adern, selten auch Ground (nicht Erde PE!) Z.B. A&B oder D+&D- oder Data A& Data B

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    Abkürzungsverzeichnis (Link)

    "Gold wertes" PV-Grundwissen - Informationen zu PV-Anlagengröße, Stromspeicher, Wirtschaftlichkeit, Eigenverbrauch, Optimierung, Simulation, erwartbarer Ernte, Auslegung, Wärmepumpe, rechtlichen und steuerlichen Grundlagen, Netzanschlussbegehren zwecks EEG-Vergütung und Einspeisezusage, Inbetriebnahme, Cloud-Community (Strom-Cloud), Beratung, Kosten Solarstrom u.v.m.

    "heute morgen überflogen, und dabei in 15 min mehr erfahren als in 3 Terminen à 2 Std. mit sogenannten Experten." (Zitat  whiley85)

    Willkommen im PV-Forum (Stand 25.12.2020). Ein Hinweis vorab: Viele Absatz-Überschriften enthalten Links, z.B. ins Speicher-Wissen.


    eine maximal große Anlage - es gibt keine "10-kWp-Grenze", keine bei 30 Kilowatt - mit vergüteter Überschusseinspeisung OHNE Solarstrom-SPEICHER bringt den größten Nutzen und Gewinn! Das bestätigt die Verbraucherzentrale NRW.

    Speicher "sind wie 100km Umweg fahren um beim Tanken 2ct/l zu sparen" (Zitat mdonau), vernichten und…

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