Was sind zentralisierte und String-Inverter in Photovoltaik-Systemen?

In der Photovoltaik (PV) -Stromerzeugung spielen Wechselrichter eine entscheidende Rolle, indem sie Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) für die Netzintegration umwandeln.Zentrale WechselrichterundString-Wechselrichter. Das Verständnis ihrer Eigenschaften und Anwendungen kann Ihnen helfen, die am besten geeignete Lösung für Ihr PV-System zu wählen.

1. Arten von Invertern

1. Zentralisierte Wechselrichter

   • Konzipiert zur Umwandlung von kombiniertem Gleichstrom in Wechselstrom.
   • Häufig in großen PV-Anlagen mit einer Leistung von mehr als 500 kW verwendet.

2. String-Inverter

   • Gleichspannung von einzelnen Strängen von PV-Modulen vor der Aggregation in Wechselstrom umwandeln.
   • Typischerweise in kleineren PV-Anlagen mit einer Leistung von weniger als 100 kW verwendet.

2. Zentralisierte Inverter

Diese sind ideal für großflächige PV-Anlagen in Umgebungen wie Industriedächern, Wüstenkraftwerken und bodengestützten Anlagen.

Vorteile

1. Einfache Wartung: Die zentralisierte Verwaltung vereinfacht die operative Überwachung.
2. Hohe Leistungsdichte: Kompaktes Design mit integrierten Komponenten mit hoher Kapazität.
3. Sicherheitsmerkmale: Ausgestattet mit umfassenden Schutzfunktionen für eine verbesserte Systemsicherheit.
4. Fähigkeiten zur Leistungsbereinigung: beinhaltet Funktionen wie aktive Leistungsfaktor-Anpassung und Hoch-/Niedrigspannungs-Ride-Through-Funktion.

Nachteile

1. Hohe Fehlerquote der Gleichstromkombinatoren: Ausfälle können das gesamte System stören.
2. Enger Spannungsbereich der MPPT: typischerweise zwischen 450 und 820 V, was die Flexibilität des Moduls einschränkt und den Wirkungsgrad bei schlechten Lichtverhältnissen verringert.
3. Systemlärm und Wartungskomplexität: Erfordert zusätzliche Lüftung und Kühlung, was zu höherem Betriebslärm und komplexerer Wartung führt.
4. Auswirkungen von Modulfragen: Die zentralisierte Überwachung macht es unmöglich, die Leistung einzelner Module zu überwachen, so daß Schatten oder Fehler in einem Modul die Gesamtleistung des Systems verringern können.
5. Keine Überflüssigkeit: Ein Fehler im zentralisierten Wechselrichter stoppt den Betrieb der gesamten Anlage.

3. String-Inverter

String-Wechselrichter sind vielseitig und geeignet für verschiedene PV-Szenarien, von Wohndächern bis hin zu Gewerbeanlagen.

Vorteile

1. Moduläres Design mit individueller MPPT: Jede String hat eine eigene MPPT-Einheit (Maximum Power Point Tracking), die die Auswirkungen von Modulschattierungen oder Leistungsunterschieden reduziert und die Energieleistung maximiert.
2. Breiter Spannungsbereich der MPPT: Typischerweise 200-1000 V, wobei einige Modelle 600-1500 V erreichen, was eine größere Flexibilität bei der Modulkonfiguration und längere Betriebszeiten bei schlechten Lichtverhältnissen bietet.
3. Kompakt und leichtgewichtig: Leichter zu transportieren, zu installieren und zu betreiben, ohne spezielle Werkzeuge, Ausrüstung oder eigene Verteilräume, was Platz und Kosten spart.
4. Vereinfachte Verbindungen: Es entfällt die Notwendigkeit von Gleichspannungs-Kombinatoren und Gleichspannungsverteilerschränken und verringert die Konstruktionskomplexität.
5. Niedriges Selbstverbrauchs- und Ausfallvolumen: Zuverlässiger mit minimalem Wartungsaufwand.

Wesentliche Unterschiede auf einen Blick

Die Wahl des richtigen Inverters

Sowohl zentralisierte als auch String-Wechselrichter haben ihre Vorteile und Grenzen.

• Für GroßprojekteBei konstantem Sonnenlicht und erheblichem Strombedarf sind zentralisierte Wechselrichter eine kostengünstige Wahl.
• Für kleine und mittlere Anlagenoder Bereiche mit variabler Schattierung bieten String-Wechselrichter eine bessere Flexibilität und höhere Effizienz.

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