Wissensklasse zur Energiespeicherung | Synergetische Entwicklung von Photovoltaik und Energiespeicherung: Analyse von AC- und DC-Kopplungslösungen sowie deren Anwendung

2024-12-09

Die Rolle von Energiespeichersystemen bei der Bewältigung der Intermitenz und Instabilität der photovoltaischen (PV-) Stromerzeugung sowie bei der Verbesserung der Energieeffizienz und -zuverlässigkeit hat weltweit Konsens gefunden. Angesichts der wachsenden globalen Nachfrage nach erneuerbaren Energien, technologischer Fortschritte und sinkender Kosten ist die Photovoltaik und Energiespeicherung (PV+Speicher) Die Industrie erlebt ebenfalls beispiellose Entwicklungsopportunitäten.

A PV+Speichersystem umfasst typischerweise Solarmodule, Steuergeräte, Wechselrichter, Batterien und Verbraucher. Derzeit gibt es auf dem Markt zwei hauptsächliche technologische Ansätze: Gleichstromkopplung und Wechselstromkopplung Die Gleichstromkopplung bezieht sich auf die Verbindung der Energiespeicherbatterie und der Photovoltaikmodule auf der Gleichstromseite eines integrierten PV+Speichersystems, wobei der Energiesammelpunkt auf der Gleichstromseite liegt. Die Wechselstromkopplung hingegen umfasst die Verbindung des Energiespeichersystems und des Photovoltaiksystems auf der Wechselstromseite, wobei das Energiespeichersystem (Batterie, Energiespeicherwechselrichter PCS) und das Photovoltaiksystem (Solarmodule, PV-Wechselrichter) unabhängig voneinander arbeiten; der Energiesammelpunkt befindet sich auf der Wechselstromseite (das nachfolgende Diagramm zeigt schematische Darstellungen von Gleichstrom- und Wechselstromkopplungssystemen).

Derzeit werden sowohl DC-Kopplungs- als auch AC-Kopplungslösungen in PV+Speichersystemen weit verbreitet eingesetzt; jede dieser Lösungen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Aus Sicht der Kundenanwendung kann die Wahl der Kopplungslösung auf Basis der folgenden Analyse getroffen werden:

Neue Energiespeicheranlagen

Wenn ein Nutzer bereits eine Photovoltaikanlage installiert hat und ein Energiespeichersystem hinzufügen muss, ist die optimale Wahl: eine Wechselstrom-Kopplungslösung.

Neue Installationen von PV+Speichersystemen

In Bezug auf die Unterscheidung zwischen Gleichstromkopplung und Wechselstromkopplung lauten die wichtigsten Unterschiede wie folgt:

Off-Grid-Systeme Insbesondere in abgelegenen Gebieten oder bei Mikronetzanwendungen mit Backup-Stromversorgung ermöglichen es Photovoltaik-Anlagen, Energiespeicher und Wechselrichter entsprechend der Lastkapazität und des Energieverbrauchs des Nutzers zu dimensionieren. Eine Gleichstromkopplung ist für diese Systeme besser geeignet, da die Systemsteuerungslogik einfach und übersichtlich ist.

Größere PV+Speichersysteme Solche Anlagen mit einer Leistung von über 1 MW verfügen typischerweise über mehr MPPTs, haben höhere Kosten und sind komplexer in der Installation. Diese Systeme neigen tendenziell dazu, eine AC-Kopplung zu verwenden.

Zusammenfassend haben sowohl PV+ES-Systeme mit AC-Kopplung als auch mit DC-Kopplung auf Anwendungsebene ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die geeignete Kopplungslösung sollte anhand spezifischer Anwendungsszenarien, Kostenüberlegungen sowie Anforderungen an Systemeffizienz und Energiemanagement ausgewählt werden.

Vilion bietet spezialisierte und maßgeschneiderte PV+Speichersystemlösungen an. Wir bieten eine breite Palette von Energiespeicherprodukten, die sowohl für AC- als auch für DC-Kopplungsanwendungen in PV-Anlagen geeignet sind. Diese Produkte wurden auf den Märkten, wo bestehende PV-Anlagen um Energiespeicher erweitert werden oder neu installierte PV+Speichersysteme eingeführt werden, weithin angenommen und hoch gelobt. In Zukunft wird Vilion sich weiterhin darauf konzentrieren, den qualitativ hochwertigen kooperativen Einsatz und die Entwicklung von Photovoltaik- und Energiespeichersystemen zu fördern und so zur Schaffung grünerer, flexiblerer und effizienterer Energiesysteme beizutragen.

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