Netzgekoppelte PV-Systeme

Veröffentlichungen aus Energietechnik / Regenerative Energien

Cox A., Hupach U., Vaaßen W.:
Netzgekoppelte PV-Systeme – Gebrauchstauglichkeit von PV-Modulen und Wechselrichtern
15. Symposium für Photovoltaische Solarenergie, März 2000, Staffelstein, Deutschland

Zusammenfassung
Ob eine netzgekoppelte PV-Anlage akzeptable Erträge bringt oder ein stabiler Langzeitbetrieb möglich ist, wird im wesentlichen von deren Hauptkomponenten Solarmodul und Wechselrichter bestimmt. Um Aussagen über die Gebrauchstauglichkeit und Qualität der am Markt erhältlichen PV-Module und Wechselrichter zu erhalten, wurden 10 Wechselrichter und 13 Modultypen verschiedener Hersteller, Bauart und Leistung gekauft und einem umfangreichen Vergleichstest in Anlehnung an internationalen Standards unterzogen.
Bei den PV-Modulen wurde eine Leistungsbemessung und -bewertung mit Hinblick auf die vom Hersteller angegebenen Nennleistungen und Toleranzen vorgenommen. Hierbei zeigte sich, dass die Maximalleistungen der meisten Modultypen nicht die vom Hersteller angegebenen Nennwerte erreichten sondern am unteren Ende des angegebenen Toleranzbandes lagen. Zur Überprüfung der Alterungsbeständigkeit der PV-Module wurde jeweils ein Langzeit-Lagerungstest bei feuchter Wärme sowie ein UV-Bestrahlungstestes durchgeführt. Obwohl die Bauart-Anerkennungsgrenze (IEC 61215) von -5% Leistungsdegradation von allen Prüfmustern eingehalten wurde, waren deutliche Unterschiede in der Materialbeanspruchung auszumachen. Bei weiteren Prüfungen hinsichtlich elektrischer Sicherheit, Dokumentationen, Datenblätter und Typenschilder, Verarbeitungsqualität und Anschlusstechnik zeigten sich auch hier vereinzelte Schwächen und Ausreißer, insgesamt kann jedoch ein recht hoher Qualitätsstandard bei den getesteten PV-Modulen bestätigt werden.
Ähnlich verhält es sich mit den geprüften Wechselrichtern. Es wurden die einzelnen Wirkungsgradkennlinien ermittelt sowie das Leistungsregelverhalten der Prüfmuster untersucht. Weiterhin wurde der Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen, die automatische Abschaltung bei Netzausfall, die erzeugten Stromoberschwingungen, die elektrische Sicherheit und die elektromagnetische Verträglichkeit untersucht. Insgesamt lässt sich auch bei den getesteten Wechselrichtern ein guter Stand der Technik erkennen. Alle Geräte haben die gestellten Anforderungen mit Einschränkungen erfüllt. Bei der elektromagnetischen Verträglichkeit zeigte sich allerdings, dass die meisten Modelle die Grenzwerte der zugrundeliegenden Prüfnormen überschreiten. Auch bei der elektrischen Sicherheit und der selbsttätigen Freischaltstelle können noch einige Verbesserungen erzielt werden.

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©2000-10-05