Wie funktioniert ein Solar-Plus-Akku-Speichersystem?

SOLAR + BATTERIE-RATGEBER

Solarmodule erzeugen Strom, wenn die Sonne scheint. Eine Batterie ermöglicht es, einen Teil dieser Energie zu speichern und später zu verbrauchen, anstatt sich nur auf die Echtzeit-Solarproduktion zu verlassen.

Das ist die Grundidee hinter Solar-Plus-Batteriespeichern: Solar-PV erzeugt die Energie, die Batterie speichert sie und der Wechselrichter verwaltet, wie diese Energie an die Verbraucher geliefert wird.

Der tatsächliche Energiefluss ändert sich im Laufe des Tages je nach Solarproduktion, Strombedarf, Ladezustand der Batterie und Verfügbarkeit des Netzes.

Was ist ein Solar-Plus-Batteriespeichersystem?

Ein Solar-Plus-Speichersystem kombiniert ein Photovoltaik-Array mit einer Batteriespeicherlösung.

Anstatt Solarstrom nur in dem Moment zu nutzen, in dem er erzeugt wird, kann das System einen Teil dieser Energie für später speichern.

Ein typisches System kann umfassen:

• Solar-PV-Module
• Solar- oder Hybridwechselrichter
• Batteriespeicher
• Batteriemanagementsystem (BMS)
• Elektrischer Schutz
• Überwachungs- und Energiesteuerungen
• Netzanschluss, wo verfügbar

Die genaue Architektur variiert je nach Wohn-, Gewerbe- und Off-Grid-Projekten.

Wie funktioniert Solar-Plus-Batteriespeicherung?

Der einfachste Weg, das System zu verstehen, ist, dem Energiefluss zu folgen.

Der Wechselrichter und die Systemsteuerungen bestimmen, welche Quelle Strom liefern soll, abhängig von der verfügbaren Sonnenenergie, dem Batterieladezustand (SOC) und den Betriebseinstellungen.

Schritt 1: Solarmodule erzeugen Strom

Solar-PV-Module erzeugen Gleichstrom, wenn Sonnenlicht auf die Module trifft.

Die Leistung ändert sich im Laufe des Tages je nach Faktoren wie Wetter, Ausrichtung der Module, Verschattung und Größe des Solarkollektors.

Wenn das Solarsystem Strom erzeugt, während das Gebäude Strom verbraucht, kann die PV-Energie direkt von den Verbrauchern genutzt werden.

Schritt 2: Überschüssige Solarenergie lädt die Batterie

Wenn die Solarproduktion höher ist als der aktuelle Verbrauch, kann das System überschüssige Energie zur Verfügung haben.

Wenn die Batterie noch nicht voll ist und die Ladebedingungen dies zulassen, kann diese Energie gespeichert werden, anstatt sofort verbraucht zu werden.

Ein Teil oder der gesamte Überschuss kann der Batterie zugeführt werden, vorbehaltlich der Grenzen des Wechselrichters und der Batterieladung.

Schritt 3: Die Batterie liefert Energie später

Die Solarproduktion nimmt schließlich ab, aber der Strombedarf kann weiter bestehen.

Anstatt sofort den gesamten Strom aus dem Netz zu beziehen, kann die Batterie entladen und gespeicherte Energie liefern.

Dies ist besonders nützlich während:

• Abendstunden
• Bewölkter Perioden
• Zeiten mit höheren Strompreisen
• Kurzen Netzunterbrechungen

Die verfügbare Laufzeit hängt von den nutzbaren kWh der Batterie und dem versorgten Verbrauch ab.

Schritt 4: Das Netz unterstützt das System bei Bedarf

In einem netzgekoppelten System kann weiterhin Netzstrom bezogen werden, wenn Solar- und Batteriestrom nicht ausreichen.

Zum Beispiel, wenn:

• Die Solarleistung gering ist
• Die Batterie ihren minimalen SOC erreicht hat
• Der Verbrauch die verfügbare Wechselrichter- oder Batterieleistung übersteigt

kann das Netz zusätzliche Elektrizität liefern, abhängig von der Konfiguration des Systems.

Einige Systeme können die Batterie bei Bedarf auch aus dem Wechselstromnetz aufladen.

Was passiert tagsüber?

Eine typische Tagesablaufsequenz kann wie folgt aussehen:

Was passiert nachts?

Solarmodule erzeugen nachts keinen Strom, daher benötigt das System eine andere Energiequelle.

Wenn die Batterie gespeicherte Energie enthält, kann sie gemäß den Systemeinstellungen zuerst die Verbraucher versorgen.

Wenn die Batterie ihren minimal zulässigen SOC erreicht, kann ein netzgekoppeltes System auf Netzstrom umschalten.

In einem Off-Grid-System kann eine andere Quelle wie ein Generator erforderlich sein, wenn die Batterie den Verbrauch nicht unterstützen kann, bis die Solarproduktion wieder einsetzt.

Was passiert bei einem Stromausfall?

Das Vorhandensein von Solarmodulen und einer Batterie bedeutet nicht automatisch, dass das Gebäude während eines Netzausfalls weiter betrieben wird.

Der Notstrombetrieb muss vom Wechselrichter und dem elektrischen Systemdesign unterstützt werden.

Wenn das System für Notstrom ausgelegt ist, kann es sich vom Stromnetz trennen und Batteriestrom zur Versorgung ausgewählter Verbraucher nutzen.

Abhängig von der Wechselrichterarchitektur kann die Solar-PV auch weiterhin Energie liefern, während das Netz nicht verfügbar ist.

Nur Solar vs. Solar + Batteriespeicher

Was macht der Wechselrichter?

Der Wechselrichter ist einer der wichtigsten Teile eines Solbatteriesystems.

Abhängig von der Architektur kann er:

• Solar-Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln
• Die Batterie aufladen
• Batteriestrom in nutzbaren Wechselstrom umwandeln
• Netzeinspeisung verwalten
• Notstromausgabe bereitstellen
• Mit dem Batteriemanagementsystem (BMS) kommunizieren

Für Projekte, die PV, Batterie und Netzstrom kombinieren, durchsuchen Sie die Voltertech Solar-Wechselrichter-Reihe für verschiedene Batterie- und Stromsystemkonfigurationen.

Was macht die Batterie?

Die Hauptaufgabe der Batterie ist die Energiespeicherung.

Die Batteriekapazität wird normalerweise in kWh angegeben. Je größer die nutzbaren kWh, desto mehr Energie steht für die spätere Nutzung zur Verfügung.

Die Batteriekapazität sollte ausgewählt werden gemäß:

• Täglicher Energieverbrauch
• Abend- und Nachtverbrauch
• Erforderliche Notstromdauer
• Verfügbare Solarproduktion
• Ladezeit
• Gewünschter Reserve-SOC

Für Heimanwendungen können Sie auch die Voltertech Energie-Speichersystem-Reihe für Wohngebäude .

AC-gekoppelte vs. DC-gekoppelte Solarbatteriesysteme

Zwei Begriffe tauchen häufig bei der Planung eines PV-Plus-Speichersystems auf: AC-Kopplung und DC-Kopplung.

Die richtige Architektur hängt von der vorhandenen Solaranlage, der Systemgröße, dem Wechselrichterdesign und den Projektzielen ab.

Wie viel Batteriespeicher benötigen Sie?

Es gibt keine feste Batteriegröße, die zu einer bestimmten Solaranlage passt.

Ein nützlicher Ausgangspunkt ist:

Für Notstromanwendungen ist eine einfache erste Berechnung:

Die endgültige Batteriegröße sollte auch die nutzbare Kapazität, die Systemeffizienz und den Reserve-SOC berücksichtigen.

Kann ein Solbatteriesystem ohne Netz funktionieren?

Ja, aber nur, wenn es für den Off-Grid-Betrieb ausgelegt ist.

Ein Off-Grid-System muss genügend Erzeugung und gespeicherte Energie liefern, um die erforderlichen Verbraucher zu unterstützen, ohne auf Netzstrom angewiesen zu sein.

Das macht normalerweise die Dimensionierung der Solaranlage und die Batteriekapazität wichtiger als in einem normalen netzgekoppelten System.

Ein Generator kann auch als sekundäre Lade- oder Notstromquelle für Perioden mit schlechter Solarproduktion enthalten sein.

Kann die Batterie sowohl von Solar als auch vom Netz geladen werden?

Viele Solbatteriesysteme können sowohl PV-Ladung als auch AC-Ladung unterstützen, abhängig vom Wechselrichterdesign.

Dies kann nützlich sein, wenn:

• Die Solarproduktion unzureichend ist
• Das Netz instabil ist
• Die Notstromkapazität schnell wiederhergestellt werden muss
• Stromtarife geplante Ladevorgänge sinnvoll machen

Die verfügbaren Lademodi sollten immer für die spezifische Wechselrichter- und Batteriekombination bestätigt werden.

Was sind die Hauptvorteile von Solar + Speicher?

Was sollten Sie vor der Auswahl eines Systems prüfen?

Bereiten Sie vor der Auswahl der Ausrüstung vor:

• Täglicher Stromverbrauch
• Maximaler Verbrauch in kW
• Erforderliche Notstromverbraucher
• Erforderliche Notstromzeit
• Solar-PV-Kapazität
• Verfügbarer Netzanschluss
• Anforderung an die Batteriekapazität
• AC-Spannung und -Frequenz
• Installationsumgebung

Diese Details bestimmen, ob das Projekt ein kleineres Wohnsystem, eine größere gewerbliche Konfiguration oder eine vollständig netzunabhängige Architektur benötigt.

Wohn- und Gewerbliche Solar + Speicherlösungen

Das Funktionsprinzip ist bei verschiedenen Systemgrößen ähnlich, aber die Ausrüstungs- und Steuerungsanforderungen ändern sich.

Wohnprojekte konzentrieren sich im Allgemeinen auf den Solar-Eigenverbrauch und die Notstromversorgung im Haushalt. Größere C&I-Projekte können auch Peak Shaving, Lastmanagement und fortschrittlichere Energiesteuerungen umfassen.

Für größere Projekte durchsuchen Sie die Voltertech Energie-Speichersystem-Reihe für Gewerbe .

Für Wohnanwendungen umfasst die Energie-Speichersystem-Reihe für Wohngebäude Konfigurationen, die auf die Solar- und Notstromanforderungen von Haushalten zugeschnitten sind.

Häufig gestellte Fragen

Solarerzeugung und Batteriespeicher funktionieren am besten als ein System

Ein Solbatteriesystem ist nicht einfach nur ein Solarmodul, das an eine große Batterie angeschlossen ist.

Das PV-Array, der Wechselrichter, die Batterie, der Netzanschluss und die Verbraucher müssen zusammen dimensioniert und gesteuert werden.

Sobald Sie wissen, wie viel Strom der Standort verbraucht, wann dieser Strom benötigt wird und wie viel Solarenergie verfügbar ist, wird es viel einfacher, die richtige Wechselrichterleistung und Batteriekapazität zu wählen.