Die drei Haupttypen von Solarstromsystemen: On-Grid, Off-Grid und Hybrid

Die drei Haupttypen von Solarstromanlagen

1. On-Grid – auch bekannt als netzgekoppeltes oder netzgespeistes Solarsystem

2. Off-Grid – auch bekannt als Stand-alone-Power-System (SAPS)

3. Hybrid - netzgekoppelte Solaranlage mit Batteriespeicher

Hauptkomponenten eines Sonnensystems

Solarplatten

Die meisten modernen Solarmodule bestehen aus vielen siliziumbasierten Photovoltaikzellen (PV-Zellen). die aus Sonnenlicht Gleichstrom (DC) erzeugen. Solarmodule, auch Solarmodule genannt, werden im Allgemeinen in „Strängen“ zu einer sogenannten Solaranlage verbunden. Die Menge der erzeugten Sonnenenergie hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Ausrichtung und dem Neigungswinkel der Solarmodule, der Effizienz des Solarmoduls sowie etwaigen Verlusten durch Verschattung, Schmutz und sogar der Umgebungstemperatur.

Sonnenkollektoren können bei bewölktem und bewölktem Wetter Energie erzeugen, die Energiemenge hängt jedoch von der „Dicke“ und Höhe der Wolken ab, die bestimmen, wie viel Licht durchdringen kann. Die Menge an Lichtenergie wird als Sonneneinstrahlung bezeichnet und üblicherweise über den gesamten Tag gemittelt, wobei der Begriff „Peak Sun Hours“ (PSH) verwendet wird. Der PSH oder die durchschnittliche tägliche Sonneneinstrahlung hängt hauptsächlich vom Standort und der Jahreszeit ab.

Solarwechselrichter

Sonnenkollektoren erzeugen Gleichstrom, der zur Nutzung in unseren Haushalten und Unternehmen in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss. Dies ist die Hauptaufgabe des Solarwechselrichters. In einem „String“-Wechselrichtersystem sind die Solarmodule in Reihe miteinander verbunden und der Gleichstrom wird zum Wechselrichter geleitet, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. In einem Mikro-Wechselrichtersystem verfügt jedes Panel über einen eigenen Mikro-Wechselrichter, der an der Rückseite des Panels angebracht ist. Das Panel erzeugt immer noch Gleichstrom, wird aber auf dem Dach in Wechselstrom umgewandelt und direkt an die elektrische Schalttafel gespeist.

Es gibt auch fortschrittlichere String-Wechselrichtersysteme, die kleine Leistungsoptimierer verwenden, die an der Rückseite jedes Solarmoduls angebracht sind 

Batterien

Batterien zur Speicherung von Solarenergie sind in zwei Haupttypen erhältlich: Bleisäure (AGM & Gel) und Lithium-Ionen. Es sind mehrere andere Typen verfügbar, etwa Redox-Flow-Batterien und Natrium-Ionen-Batterien. Wir konzentrieren uns jedoch auf die beiden gängigsten. Die meisten modernen Energiespeichersysteme verwenden wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien und sind in vielen Formen und Größen erhältlich, die auf verschiedene Arten konfiguriert werden können, die hier näher erläutert werden.

Die Batteriekapazität wird im Allgemeinen entweder in Amperestunden (Ah) für Blei-Säure-Batterien oder in Kilowattstunden (kWh) für Lithium-Ionen-Batterien gemessen. Allerdings steht nicht die gesamte Kapazität zur Nutzung zur Verfügung. Lithium-Ionen-Batterien können typischerweise bis zu 90 % ihrer verfügbaren Kapazität pro Tag bereitstellen. Im Vergleich dazu liefern Blei-Säure-Batterien im Allgemeinen nur 30 bis 40 % ihrer Gesamtkapazität pro Tag, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Blei-Säure-Batterien können vollständig entladen werden, dies sollte jedoch nur in Notfallsituationen erfolgen