Hardware:
Die hier beispielhaft immer wieder herangezogene PV-Anlage hat folgende Konfuguration:
Nominalleistung 9,6 kW peak
- Hochwertige zwei-Scheiben Module (beidseitig Glas)
- Schwimmende Verlegung, keine Klemmtechnik
- 18 Module Ausrichtung Südwest
- 12 Module Ausrichtung Nordost
- alle 30 Module technisch identisch (jeweils 320 Watt peak)
- 15 Leistungsoptimierer, also 1 Optimierer für je 2 Module (ermöglicht das Erkennen "kranker" Module direkt vom PC aus, s. unten)
- 17-kW-Wechselrichter, somit mit Reserven für künftige Erweiterungen
- Zusätzlicher Stromzähler, Modbus-fähig, zur automatischen Überwachung von Einspeisung und Bezug (teuer, aber sehr zu empfehlen!)
- Zigbee-Funkmodul zum drahtlosen Ansteuern von SolarEdge Funkschaltern
- Zigbee-Funkschalter für die automatische Aktivierung der Heizungswärmepumpe, sofern aus Sicht des Wechselrichters hinreichend PV-Strom vorhanden ist.
- Batterie steht auf der Wunschliste, abhängig von kommender Preisentwicklung
Modulüberwachung vom Schreibtisch aus
Störungen bei einzelnen Modulen können die Leistungsfähigkeit ganzer Kollektorfelder beeinflussen. Problematisch sind hier insbesondere Teilverschattungen. Will man solche Effekte auf die tatsächlichen Verursacher-Module beschränken, so muss man den einzelnen Modulen jeweils einen Leistungsoptimierer vorschalten.
Um die Kosten zu begrenzen, wurde im hier vorliegenden Fall entschieden, dass immer 2 PV-Module gemeinsam durch 1 Leistungsoptimierer geführt werden.
Die somit insgesamt 15 Leistungsoptimierer steuern ihre jeweils 2 angeschlossenen PV Module immer im optimalen Bereich an. Beeinflussungen benachbarter 2er-Modulgruppen sind damit weitgehend ausgeschlossen.
Ähnlich wichtig ist jedoch der Umstand, dass die Leistungsoptimierer über die Hochspannungs-Gleichstromadern mit dem intelligenen Wechselrichter im Keller kommunizieren können - quasi wie beim Powerline-LAN über die 230-Volt-Steckdosen der Hausinstallation. Dadurch weiß der Wechselrichter relativ gut Bescheid über das, was bei den einzelnen 2er-Modulgruppen gerade passiert.
Das Ergebnis ist in nachfolgendem Bild auf dem Web-Portal des Wechselrichters schön zu sehen. Die gezeigten Module entsprechen ihrer grafischen Anordnung den tatsächlichen räumlichen Verhältnissen auf beiden Satteldachhälften. Die Anordnung der Module auf dem Satteldach des Hauses ist dabei wie auf einer Landkarte:
- Das linke, größere Modulfeld zeigt nach Südwesten.
- Das rechte, kleinere Feld zeigt nach Nordosten.
Der statische Teil der Grafik wurde bei der Inbetriebnahme der PV-Anlage anlagenspezifisch im Wechselrichter eingerichtet, quasi wie ein Template.
Im Laufe des Betriebs melden nun die Leistungsoptimierer die jeweils erzeugte Strommenge Ihrer Modulgruppe an den Wechselrichter. Die Hälfte des so gemeldeten Ertrags wird dann jedem der beiden PV-Module in der jeweiligen 2er-Gruppe zugeordnet. Die Grafik kann über das SolarEdge-Webportal online mit den aktuellen Zahlen abgerufen werden.
Die eher der Sonne zugewandtenPV-Module im linken Modulfeld hatten an dem betrachteten Tag jeweils zwischen 1,02 und 1,06 kWh PV-Strom erzeugt. Im sonnenabgewandten, kleineren Modulfeld auf der rechten Bildseite lag der Ertrag nur zwischen 0,58 und 0,61 kWh pro Modul.
Weichen nun die Stromerträge benachbarter Module auf Dauer signifikant voneinander ab, so kann anhand der Grafik sehr leicht ermittelt werden, welche konkrete Modul-2er-Gruppe Probleme macht. Bei 30 Leistungsoptimierern hätte man sogar jedes EINZELNE Modul prüfen können.
Für die Wartung der PV-Anlage ist dieses Hilfsmittel von hoher Wichtigkeit!
Natürlich wäre es im Hinblick auf den Gesamtertrag günstiger gewesen, alle 30 Module auf die südwestliche Dachhälfte zu packen. Das hätte dort jedoch zu einem Platzproblem geführt. So aber erzeugt die Gesamtanlage schon relativ früh am Morgen ersten PV-Strom und es entsteht in der Praxis keine Spitzenleistung, die aufgrund der 70-%-Kappungsregel zu einer zwangsweisen Abregelung der PV-Leistung führen würde. Die erzeugte Strommenge verteilt sich vielmehr auf einen längeren Zeitraum des Tages und begünstigt damit tendenziell den bei neueren Anlagen lukrativeren Eigenverbrauch. Und bei starker Bewölkung sind die Ertragsunterschiede wegen der Lichtstreuung ohnehin deutlich geringer.
