Welche Arten von solaren Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen gibt es?

Je nach Anwendungsbereich werden solare Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme im Allgemeinen in fünf Typen unterteilt: netzgekoppelte Stromerzeugungssysteme, netzunabhängige Stromerzeugungssysteme, netzunabhängige Energiespeichersysteme, netzgekoppelte Energiespeichersysteme und hybride Multi-Energie-Mikronetzsysteme.

Ein netzgekoppeltes Photovoltaiksystem besteht aus Photovoltaikmodulen, netzgekoppelten Wechselrichtern, Photovoltaikzählern, Verbrauchern, bidirektionalen Zählern, netzgekoppelten Verteilerkästen und dem Stromnetz. Photovoltaikmodule erzeugen aus Sonnenlicht Gleichstrom und wandeln diesen in Wechselstrom für Verbraucher und das Stromnetz um. Es gibt zwei Hauptbetriebsarten für netzgekoppelte Photovoltaiksysteme: die Eigenversorgung mit überschüssigem Strom und die vollständige Einspeisung ins Stromnetz.

Dezentrale Photovoltaikanlagen arbeiten in der Regel nach dem Prinzip der Eigenversorgung und der Einspeisung von Überschussstrom ins Netz. Der von den Solarzellen erzeugte Strom wird vorrangig dem Verbraucher zugeführt. Reicht der Verbrauch nicht aus, wird der Überschussstrom ins Netz eingespeist. Gleichzeitig kann die Photovoltaikanlage den Verbraucher mit Strom versorgen.

Das netzunabhängige Photovoltaik-Stromerzeugungssystem arbeitet autark und ist nicht auf das Stromnetz angewiesen. Es wird typischerweise in abgelegenen Bergregionen, Gebieten ohne Stromversorgung, auf Inseln, an Mobilfunkstationen und zur Straßenbeleuchtung eingesetzt. Das System besteht in der Regel aus Photovoltaikmodulen, Solarladereglern, Wechselrichtern, Batterien, Verbrauchern usw. Bei Sonnenschein wandelt das netzunabhängige Stromerzeugungssystem Sonnenenergie in elektrische Energie um. Die Sonnenenergie steuert den Wechselrichter, der die Verbraucher mit Strom versorgt und gleichzeitig die Batterie lädt. Bei fehlender Sonneneinstrahlung versorgt die Batterie die Verbraucher über den Wechselrichter mit Strom.

Es ist sehr praktisch für Gebiete ohne Stromnetz oder Gebiete mit häufigen Stromausfällen.

Inselanlagen zur Photovoltaik-Stromerzeugung werden häufig dort eingesetzt, wo es häufig zu Stromausfällen kommt oder wo Photovoltaikanlagen autark sind und nicht zur Einspeisung von überschüssigem Strom in das Netz genutzt werden können, und wo der Preis für Eigenverbrauchsstrom wesentlich höher ist als der Preis für Netzstrom und der Preis für Spitzenstrom wesentlich höher ist als der Preis für Talstrom.

Das System besteht aus Photovoltaikmodulen, einer Solaranlage und einer netzunabhängigen All-in-One-Maschine, Batterie, Verbrauchern usw. Die Photovoltaikanlage wandelt bei Lichteinfall Sonnenenergie in elektrische Energie um und versorgt die Verbraucher über die integrierte Solaranlage mit Strom, während gleichzeitig die Batterie geladen wird; bei Lichtmangel speist die Batterie die Solaranlage mit Strom, die diesen wiederum über die Wechselstromversorgung an die Verbraucher weiterleitet.

Im Vergleich zu netzgekoppelten Stromerzeugungssystemen verfügt dieses System über einen Lade-/Entladeregler und eine Batterie. Bei Stromausfall kann die Photovoltaikanlage weiterarbeiten, und der Wechselrichter kann in den Inselbetrieb geschaltet werden, um die angeschlossenen Geräte zu versorgen.

Das netzgekoppelte Photovoltaik-Energiespeichersystem speichert überschüssigen Strom und erhöht so den Anteil der Eigenerzeugung und des Eigenverbrauchs. Das System besteht aus Photovoltaikmodulen, Solarladereglern, Batterien, netzgekoppelten Wechselrichtern, Strommessgeräten, Verbrauchern usw. Ist die Solarstromerzeugung geringer als der Stromverbrauch, wird das System sowohl durch Solarenergie als auch durch Netzstrom versorgt. Übersteigt die Solarstromerzeugung den Stromverbrauch, wird ein Teil des Solarstroms an die Verbraucher abgegeben, während der Rest im Laderegler gespeichert wird.

Ein Mikronetz ist eine neuartige Netzwerkstruktur, ein Stromverteilungsnetz bestehend aus dezentralen Energiequellen, Verbrauchern, Energiespeichern und Steuergeräten. Die dezentrale Energie kann direkt vor Ort in elektrische Energie umgewandelt und anschließend an nahegelegene Verbraucher geliefert werden. Mikronetze sind autonome Systeme mit Selbststeuerungs-, Schutz- und Managementfunktionen, die entweder an das externe Stromnetz angeschlossen oder netzunabhängig betrieben werden können.

Ein Mikronetz kombiniert verschiedene Arten dezentraler Energiequellen, um komplementäre Energiequellen zu erschließen und die Energienutzung zu optimieren. Es fördert den großflächigen Zugang zu dezentraler Energie und erneuerbaren Energien und gewährleistet eine hochzuverlässige Versorgung der Verbraucher mit unterschiedlichen Energieformen. Es ist ein effektiver Weg zur Realisierung eines aktiven Verteilnetzes und markiert den Übergang vom traditionellen zum intelligenten Stromnetz.