Mit der zunehmenden Nutzung von Solarenergie entstehen auch verschiedene Arten von Solaranlagen. Diese Systeme haben unterschiedliche Funktionen, Einsatzmöglichkeiten und Vor- und Nachteile. Ein bekanntes System ist die netzgekoppelte Solaranlage. Viele wissen, dass es sie gibt, aber auf die Frage, was eine netzgekoppelte Solaranlage ist, herrscht oft Schweigen. Wir lösen dieses Problem für Sie und erklären Ihnen in diesem Blog alles rund um netzgekoppelte Solaranlagen.
Was ist ein On-Grid-Solarsystem?
Grundsätzlich gibt es drei Arten von Solaranlagen : netzgekoppelte, netzunabhängige und hybride Solaranlagen. Netzgekoppelte und netzunabhängige Solaranlagen sind jeweils an eine einzige Stromquelle angeschlossen, während hybride Solaranlagen sowohl netzgekoppelte als auch netzunabhängige Anschlüsse aufweisen und daher als Hybridanlagen bezeichnet werden.
Eine netzgekoppelte Solaranlage ist speziell an das öffentliche Stromnetz angeschlossen . Der von den Solarmodulen erzeugte Strom wird in das Netz eingespeist und von dort an verschiedene Geräte geliefert. Netzgekoppelte Solaranlagen benötigen einen Netzanschluss, um zu funktionieren. Bei einem Stromausfall ist die Anlage funktionsunfähig. Daher wird sie auch als netzgekoppeltes System bezeichnet.
Netzgekoppelte Solaranlagen eignen sich ideal für Orte mit weniger als zwei Stunden oder gar keinen Stromausfällen tagsüber . Da keine Batterien angeschlossen sind, ist dieses System wirtschaftlich, da keine laufenden Kosten für den Austausch von Komponenten anfallen.
Die höchste Solarstromerzeugung findet zwischen 09:00 und 03:00 Uhr statt. Dieser Zeitraum wird als Solarfenster bezeichnet. Abhängig von verschiedenen Faktoren wie der Art der Solarmodule, Schatten und anderen Faktoren kann das Solarfenster auch zwischen 07:00 und 05:00 Uhr liegen.
Wie funktioniert das On-Grid-System?
Solarzellen absorbieren Photonen des Sonnenlichts, wodurch die Stromerzeugung beginnt. Die Absorption der Photonen durch die Zellen führt zu einem freien Elektronenfluss. Diese starke Schwingung der Elektronen erzeugt elektrischen Gleichstrom (DC).
Der erzeugte Strom fließt durch Leitungen, durchläuft Laderegler und gelangt in den Wechselrichter . Dort wird er in Wechselstrom (AC) umgewandelt, der von Haushaltsgeräten genutzt werden kann. Gleichstrom (DC) ist für Haushaltsgeräte nicht nutzbar; daher ist die Umwandlung notwendig.
Sobald der Bedarf aller Geräte gedeckt ist, wird die überschüssige Energie in das Stromnetz eingespeist . Bei einer netzgekoppelten Solaranlage fungiert das Stromnetz als Speicher, in den die gesamte überschüssige Energie eingespeist wird. Dies wird als Energiespeicherung bezeichnet. Ein weiterer interessanter Fakt über netzgekoppelte Solaranlagen.
Nachts, wenn keine Solarenergie zur Verfügung steht, beziehen die Verbraucher die gespeicherte Energie aus dem Netz. Umgekehrt liefert das Netz bei geringerer Stromerzeugung an bewölkten Tagen die benötigte Energie. Gegen Monatsende berechnet ein bidirektionaler Zähler die Rechnung unter Berücksichtigung des Energiebezugs und -einspeisens.
Funktionsweise eines bidirektionalen Messgeräts
Ein Zweirichtungszähler erfasst drei verschiedene Messwerte. Ein Einwegzähler zeigt in der Regel nur die gesamte aus dem Netz importierte Energie an. Ein Zweirichtungszähler erfasst Folgendes:
- Die Gesamtenergiemenge importiert
- Die Gesamtenergiemenge exportiert (kWh)
- Das Nettoenergiedifferenz zwischen importierter und exportierter Energie
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Was sind On-Grid-Systemkomponenten?
Für eine netzgekoppelte Solaranlage benötigen Sie folgende Komponenten.
1. Wechselstrom-Verteilerkasten
Diese Box verbindet den Solarwechselrichter mit der Netzversorgung.
2. Array-Anschlusskasten
Mehrere parallel geschaltete Solarmodule werden an einen Verteilerkasten angeschlossen. Die Größe des Verteilerkastens richtet sich nach der Leistung der Solaranlage . Dieser auch als Gleichstromverteilerkasten bezeichnete Kasten enthält neben anderen Schutzvorrichtungen auch Überspannungsschutz, um elektrische Gefahren zu vermeiden.
3. Bidirektionales Messgerät
Bei einer netzgekoppelten Solaranlage ist eine bidirektionale Solaranlage zwingend erforderlich, da sie eine vollständige Erfassung der in das Stromnetz eingespeisten und exportierten Elektrizität gewährleistet.
4. Gleichstromkabel
Die von Solarmodulen erzeugte Energie wird über diese Kabel übertragen; daher müssen sie extremen Wetterbedingungen und Temperaturschwankungen (sowohl hohen als auch niedrigen) sowie Regen und Stürmen standhalten. Sie müssen robust sein, um im Freien lange halten zu können.
5. Erdungskomponenten und Blitzableiter
Diese Geräte sind gekoppelt, um die Solaranlage vor Blitz und Donner zu schützen. Auf Dächern montierte Solarmodule sind anfällig für Blitzeinschläge, die zu plötzlichen Strom- oder Spannungsspitzen führen können . Dies schadet der Anlage sowie Ihren Haushaltsgeräten und anderen an das Stromnetz angeschlossenen Verbrauchern.
6. Montagestrukturen
Was wäre eine netzgekoppelte Solaranlage ohne Halterungen für die Solarmodule ? Diese aus Aluminium oder verzinktem Eisen gefertigten Montagemodule ermöglichen die Ausrichtung der Solarmodule in einem optimalen Winkel für maximale Sonneneinstrahlung. Ausrichtung und Neigung der Solarmodule und Montagemodule hängen von der Dachform ab.
7. Solar-Netzwechselrichter
Es handelt sich um eine unverzichtbare Komponente, deren integrierter Laderegler die Stromversorgung durch die Solarmodule steuert. Verschiedene Wechselrichtertypen für Solaranlagen sind Zentral-, String- und Mikrowechselrichter, die Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln.
8. Photovoltaik-Solaranlage (PV)
Sie sind unerlässlich für die Absorption und Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Mit effizienten Solarmodulen lässt sich ausreichend Solarstrom erzeugen, um den Energiebedarf Ihres Haushalts zu decken. Es gibt hauptsächlich drei Arten von Solarmodulen : monokristalline, polykristalline und Dünnschichtmodule (amorphe Module). Garantie, Preis und Wirkungsgrad variieren je nach Modultyp, die Mindestgarantie beträgt jedoch 25 Jahre.
Welche Vorteile bietet ein On-Grid-Solarsystem?
Da das öffentliche Stromnetz als Speicherbatterie dient, ist dies nicht der einzige Vorteil dieses Solarsystems. Werfen Sie einen Blick auf die Vorteile eines netzgekoppelten Solarsystems.
1. Bessere Kapitalrendite (ROI))
Da die Kosten für Batterien entfallen, sinken die Gesamtkosten einer netzgekoppelten Solaranlage erheblich. Zudem erzeugt diese Solaranlage im Vergleich zu anderen Anlagentypen die höchste Strommenge. Dank reduzierter monatlicher Stromkosten und minimalem Wartungsaufwand erzielen Sie eine Rendite von ca. 25–35 % . Somit erwirtschaftet der Kunde einen guten Gewinn aus seiner Investition in die Installation der Solaranlage.
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2. Einfache Wartung
Da keine Batterien benötigt werden, ist die Wartung einer netzgekoppelten Solaranlage deutlich einfacher. Auch die Kosten für den Austausch und die Reparatur von Batterien entfallen. Zudem ist der Wartungsaufwand minimal. Informieren Sie sich über die Vorteile einer netzgekoppelten Solaranlage, um sich vor Ihrer Entscheidung besser zu informieren.
3. Hohe Reduzierung der Stromrechnungen
Mit einem bidirektionalen Stromzähler und einem Netzeinspeisezähler zahlen Sie nur für die tatsächlich verbrauchte Energie, nachdem der gespeicherte Solarstrom aufgebraucht ist . Da Sie nur sehr wenig Strom von Energieversorgern beziehen, sinkt Ihre Stromrechnung allmählich. Mehrere Kunden berichten von Einsparungen von rund 90 %.
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4. Mit anderen Stromquellen synchronisieren
Falls kein Netzstrom verfügbar ist, kann ein Dieselgenerator angeschlossen werden. Dieses netzgekoppelte Solarsystem lässt sich mit verschiedenen Stromquellen synchronisieren.
5. Erhöhter Hauswert
Eine netzgekoppelte Solaranlage steigert den Wiederverkaufswert Ihres Hauses oder Geschäftsgebäudes. Da immer mehr Menschen auf Solarenergie zur Stromerzeugung umsteigen, sollten Sie nach Häusern mit vorinstallierten Solaranlagen Ausschau halten. Das spart den Eigentümern Zeit und Mühe, wovon Sie profitieren.
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Was sind die Nachteile eines On-Grid-Solarsystems?
Nachdem Sie die Vorteile kennengelernt haben, sollten Sie auch die Nachteile eines netzgekoppelten Solarsystems in Betracht ziehen.
1. Abhängigkeit vom Stromnetz
Mit einer netzgekoppelten Solaranlage gibt es bei Stromausfällen keinen Strom . Obwohl solche Situationen in städtischen Gebieten eher selten sind, können Ausnahmen wie menschliches Versagen im Stromnetz, Stürme oder andere Wetterbedingungen dazu führen.
2. Eignung des Hauses
Ihre Solaranlage muss genügend Strom erzeugen, um den Bedarf zu decken. Dafür benötigen die Solarmodule einen sonnigen Standort mit wenig Schatten. Allerdings eignet sich nicht jede Dachform für Solaranlagen, und die Installation an ungeeigneten Stellen führt zu geringerer Produktivität.
Siehe auch : 3 Vorteile und Nachteile von Mono-PERC-Solarmodulen
3. Vorabkosten
Von der Installation bis zur Ausrüstung sind die anfänglichen Investitionskosten für eine netzgekoppelte Solaranlage hoch. Informieren Sie sich über Finanzierungsmöglichkeiten in Ihrer Region, um diese Kosten zu reduzieren.
Die Antwort auf die Frage, was ein netzgekoppeltes Solarsystem ist, ist die Solaranlage, die an das öffentliche Stromnetz Ihres Hauses oder Büros angeschlossen ist. Dieses System bietet viele Vorteile und ist zudem weniger kompliziert als ein Hybrid-Solarsystem. Sie haben vermutlich verstanden, wie ein netzgekoppeltes System funktioniert. Warum geben Sie diese Informationen nicht an einen Neuling mit grünem Energie-Bezug weiter, um ihm bei der Entscheidung zu helfen, welches Solarsystem für ihn am besten geeignet ist?
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