Solar-Wechselrichter.

In praktisch jedem Haus gibt es einen Stromanschluss, unabhängig von der Größe oder dem Typ des Wechselrichters. Wohnhäuser im Vereinigten Königreich haben in der Regel einen einphasigen Anschluss, während gewerbliche Gebäude einen dreiphasigen Anschluss haben. Dies gilt nicht für jeden Standort, ist aber eine gute Faustregel. Die elektrische Versorgung beeinflusst die Auswahl der verfügbaren Solarwechselrichter, wobei die meisten Hersteller sowohl ein- als auch dreiphasige Lösungen anbieten.

Da es sich bei String-Wechselrichtern um erschwingliche und zuverlässige Wechselrichter handelt, sind sie auf dem Markt weit verbreitet. Der Name „String“ kommt von ihrer Fähigkeit, eine Gruppe von Solarmodulen mit dem Gerät zu verbinden. Die Paneele werden in einem Gleichstromkreis angeschlossen und der String wird dann verbunden, um den Gleichstromeingang des Wechselrichters umzuwandeln.

String-Wechselrichter sind zwar sehr beliebt, aber ihre Verwendung hat auch einige Nachteile. Einer der Hauptnachteile eines String-Wechselrichters ist, dass das Modul mit der geringsten Leistung die Leistung der übrigen Module begrenzt. Wenn z. B. bei einem String mit 10 x 320-W-Paneelen eines dieser Paneele beschädigt ist und nur noch 300 W leistet, würden die übrigen neun Module bei einer Standard-String-Installation ebenfalls auf 300 W begrenzt.

Maximum Power Point Tracker (MPPT) sind in Wechselrichtern eingebaut. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, dem Wechselrichter zu ermöglichen, automatisch so viel Strom wie möglich aus dem angeschlossenen String zu entnehmen. Mithilfe eines Algorithmus arbeitet das System mit der effizientesten Spannung. So können bestimmte Spannungen und Ströme zwischen den Modulen erkannt und korrigiert werden. Das Ergebnis ist eine höhere Leistung durch die angeschlossenen Strings.

Jeder MMPT überwacht die angeschlossenen Strings unabhängig voneinander, so dass ein Problem mit einem String im Array die anderen nicht beeinträchtigt. Da MMPTs durch das Zusammenfügen von zwei Strings hergestellt werden, wird die Beschattung eines Panels in einem String um 50 % alle anderen Module in beiden Strings um 50 % reduzieren. Die Aufteilung dieser beiden Strings auf zwei MPPTs würde sich nur auf den MMPT mit dem verschatteten Modul auswirken.

Wenn auch nur ein einziges an einen Tracker angeschlossenes Solarmodul ausfällt oder sich verschlechtert, verlieren alle an denselben Tracker angeschlossenen Solarmodule Energie. Daher ist es für kommerzielle Systeme sinnvoll, einen Wechselrichter mit einem höheren MPPTS zu verwenden. In den dreiphasigen Wechselrichtern von Huawei und Solis sind drei, vier oder sogar sechs Tracker eingebaut, um die Verluste im Laufe der Zeit zu minimieren.

Neben MPPTs gibt es auch Optimierer. DC-Optimierer sitzen zwischen jedem Modul und dem Wechselrichter (in der Regel direkt an der Anschlussdose des Moduls angeschlossen) und optimieren die Leistung des Moduls. Bei diesem Verfahren wird der Maximum Power Point Tracker aus dem Wechselrichter herausgenommen und hinter dem Modul platziert. Dadurch können sich der Preis, die Installationszeit und der Arbeitsaufwand erhöhen.

Die Vorteile, die sich daraus ergeben, sind jedoch unvergleichlich. Der Optimierer isoliert modulspezifische Probleme auf die angeschlossenen Module, was bedeutet, dass Verschattungen für Module, die sich im Schatten befinden, kein Problem mehr darstellen. SolarEdge-Wechselrichter mit der gleichen Leistung wie Standard-Stringwechselrichter können viel längere Strings haben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Optimierer den Stringstrom so verändern, dass eine feste Spannung ausgegeben wird. Darüber hinaus ermöglicht ein Optimierer hinter jedem Modul die Überwachung auf Modulebene, wenn das richtige Überwachungskit verwendet wird.

Alle Wechselrichter von SolarEdge müssen mit ihren Optimierern installiert werden, um zu funktionieren. Tigo ist ein alternativer Optimierer eines Drittanbieters, der mit den meisten marktüblichen String-Wechselrichtern funktioniert.

Der Unterschied zwischen einem Optimierer und einem Mikro-Wechselrichter besteht darin, dass ein Optimierer den Gleichstrom vom Modul abnimmt und ihn so optimiert, dass er für den Wechselrichter geeignet ist. Ein Mikrowechselrichter hingegen wandelt die Gleichstromleistung direkt hinter dem Modul in Wechselstrom um. Mikrowechselrichter gelten als sichere Lösung, da der Gleichstrom auf dem Dach isoliert wird und der Wechselstrom im Inneren verwendet wird.