Was ist ein Solar-Inverter?

Solarwechselrichter sind Komponenten, die häufig in Photovoltaik-(PV-)Energiesystemen zu finden sind. Die Aufgabe eines Solarwechselrichters besteht darin, von einer PV-Anlage erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln, der in ein Stromnetz eingespeist oder vor Ort verbraucht werden kann. Diese Wechselrichter können entweder in Verbindung mit Batteriesystemen oder zur direkten Stromversorgung bestimmter Geräte verwendet werden. Sie weisen in der Regel auch einige Erkennungsmerkmale auf, die speziell für die Verwendung mit PV-Arrays bestimmt sind, wie z. B. Maximum Power Point Tracking (MPPT). Einige Wechselrichter, die verwendet werden, um einen PV-Generator in ein Stromnetz einzubinden, verfügen auch über einen Schutz gegen das Islanding-Phänomen.

Wenn Photovoltaik-Paneele zur Stromerzeugung aus Sonnenstrahlung verwendet werden, ist die resultierende Leistung ein variabler Gleichstrom. Dies ähnelt der Art von Elektrizität, die in Batterien zu finden ist, und muss in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor sie ein Haus oder ein Geschäft mit Strom versorgen kann. Die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom wird von einem Wechselrichter durchgeführt, obwohl die meisten dieser Geräte für den Betrieb mit nicht veränderlichem Gleichstrom ausgelegt sind. Im Gegensatz zu den meisten anderen Wechselrichtern ist ein Solarwechselrichter speziell dafür ausgelegt, mit dem variablen Gleichstrom zu arbeiten, der von PV-Arrays erzeugt wird.

MPPT ist eine der speziellen Funktionen, die in einen Solarwechselrichter eingebaut werden können. Diese Technologie ermöglicht es dem Solarwechselrichter, jede PV-Zelle zu belasten, um die höchstmögliche Leistung zu erhalten. In MPPT-Systemen können mehrere verschiedene Algorithmen verwendet werden, obwohl sie alle dazu gedacht sind, die Effizienz auf diese allgemeine Weise zu erhöhen.

Die beiden Haupttypen von Solarwechselrichtern werden dadurch definiert, ob sie in netzunabhängigen oder netzgekoppelten Anwendungen eingesetzt werden sollen. Off-Grid-Wechselrichter werden verwendet, um ein Haus oder ein Unternehmen direkt mit Strom zu versorgen, das keinen Strom von einer externen Quelle erhält. Netzgebundene Einheiten werden für Anwendungen benötigt, bei denen das Haus oder das Geschäft an ein externes Stromnetz angeschlossen ist. Neben der Stromversorgung eines lokalen Standorts und dem Laden von Reservebatterien sind netzgekoppelte Einheiten auch in der Lage, überschüssigen Strom in das System zurückzugeben. Da die Räumlichkeiten entweder über das Netz oder eine PV-Anlage vor Ort mit Strom versorgt werden können, können zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sein.

In den meisten Fällen sollen netzgekoppelte Wechselrichter abschalten, wenn die Räumlichkeiten vom externen Stromnetz getrennt werden. Bestimmte Umstände können dazu führen, dass ein Solarwechselrichter nach einer solchen Trennung weiter funktioniert, was als Inselbildung bekannt ist. Viele Solarwechselrichter enthalten Anti-Islanding-Maßnahmen, um dies zu verhindern, und solche Funktionen werden manchmal von lokalen Versorgungsunternehmen gefordert, bevor ein PV-Generator an das Netz angeschlossen werden kann. Andere Wechselrichter verfügen über Schaltkreise, die die Räumlichkeiten absichtlich vom Netz trennen können, sodass der PV-Generator nur Strom an den lokalen Standort liefert.