Ziel aller Solaranlagen ist es, allen Menschen saubere und umweltfreundliche Energie zu bieten. Mittlerweile sind drei Arten von Solaranlagen auf dem Markt erschienen, die etwa 4.5 % der weltweiten Stromerzeugung ausmachen . Dieser Artikel beleuchtet alle Aspekte von netzgekoppelten, netzunabhängigen und hybriden Solaranlagen und hilft Ihnen, die beste Wahl zu treffen.
Netzgebundene vs. netzunabhängige vs. Hybrid-Solaranlagen
Ein On-Grid-System ist an das öffentliche Stromnetz angeschlossen, ein Off-Grid-System ist vom Stromnetz unabhängig und wird durch Batterien gesichert, während ein Hybrid eine Kombination aus beidem ist.
Hybride verfügen sowohl über Netzanschlüsse als auch über Batterien. Vergleicht man diese drei Modelle, ist es das teuerste von allen, da es mehr Komponenten hat.
Um sie besser kennenzulernen, vergleichen wir alle drei Systeme:
| Kenngrößen | Auf dem Gitter | Aus dem Gitter | Hybrid |
| Batteriespeicherung und Backup | Nein | Ja | Ja |
| Netzkonnektivität | Ja | Nein | Ja |
| Bei Stromausfällen | Funktioniert nicht | - so funktioniert es: | - so funktioniert es: |
| Stromversorgung von Geräten während der Nacht | Hängt vom Netz ab | Setzt auf Batteriespeicher | Nutzt sowohl Batterie-Backup als auch Netz |
| Was tun mit überschüssiger Energie? | überschüssiger Strom wird ins Netz zurückgespeist | Verschwendet (wenn die Batterie geladen ist) | überschüssiger Strom wird ins Netz zurückgespeist |
| Preis | Niedrig | Hoch | Hoch (am teuersten) |
| Einheitenanpassung (in der Stromrechnung) | Ja | Nein | Ja |
Sehen wir uns nun ihre Vor- und Nachteile an.
Netzgebundenes System
Die Stromerzeugung erfolgt nur, wenn die Solaranlage an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist . In diesem System, auch netzgekoppeltes oder netzverbundenes System genannt, gelangt der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom (DC) in den Wechselrichter, der ihn in Wechselstrom (AC) umwandelt.
Bei diesem System wird der tagsüber erzeugte Strom in das Netz eingespeist und nachts vom System genutzt. Das Haus wird über das öffentliche Stromnetz mit Strom versorgt, falls die Solaranlage tagsüber nicht genügend Strom produziert.
Netzgekoppelte Systeme eignen sich für gewerbliche, industrielle und private Anwendungen, sofern ein Netzanschluss vorhanden ist. Die wichtigsten benötigten Komponenten sind Netzeinspeisezähler, Stromnetze, Wechselrichter, Solarmodule , Kabel und Laderegler.
Vorteile
- Da keine Batterien erforderlich sind, ist das Netzsystem kostengünstiger als andere Systeme. Das steigert den Wert Ihres Hauses.
- Reduzierung der Stromrechnung und Sie können zusätzlich mit staatlichen Anreizen sparen
- Keine Emission von Treibhausgasen bei der Stromerzeugung durch PV-Module
- Pflegeleicht und einfach mit anderen Energiequellen synchronisieren
Nachteile
- Der Betrieb ist vollständig vom Netz abhängig. Das System wird bei Stromausfällen keinen Strom liefern.
- Ohne Batterien sind die Anschaffungskosten etwas geringer, mit Wechselrichtern sind die Vorlaufkosten jedoch immer noch hoch.
- Nicht für alle Häuser geeignet, vor allem in ländlichen Gebieten, da keine regelmäßige Stromversorgung aus dem Netz erfolgt.
- Regelmäßige Wartung ist notwendig, um seine Effizienz und Leistung aufrechtzuerhalten.
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Inselnetzsystem
Dieses auch als Inselsystem bekannte System ist völlig netzunabhängig und wird durch Batterien unterstützt. Der von den Solarmodulen erzeugte Strom wird in den Batterien gespeichert und tagsüber zum Betrieb von Geräten genutzt. Nachts, wenn kein Strom erzeugt wird, wird der in den Batterien gespeicherte Strom verbraucht.
Es eignet sich für abgelegene ländliche Gebiete, Industrieanlagen und landwirtschaftliche Flächen. Für das System werden Wechselrichter, Batterien, Solarmodule, Regler und Spannungsschalter benötigt.
Vorteile
- Vollständige Unabhängigkeit von Netz- und Stromausfällen
- Mit einem eigenständigen System beträgt Ihr Beitrag zum CO2-Fußabdruck Null.
- Pmit Batterien ausgestrahlt Bereitstellung einer 24/7-Lösung für Stromprobleme.
- Aufgrund der schlechten Infrastruktur in abgelegenen Gebieten ist die Stromversorgung dort oft ein Problem. Mit netzunabhängigen Solarsystemen können Sie sich auf Solarmodule verlassen für kontinuierliche Stromversorgung.
Nachteile
- Mit größeren Batterien und effizienten Solarmodulen gibt es mehr als genug Leistungsabgabe, die oft verschwendet wird.
- Batterien in Kombination mit Solaranlagen haben eine begrenzte Stromkapazität. Und wenn diese erschöpft ist, gibt es keine andere Alternative.
- Solarwechselrichter machen 30 % oder mehr der Kosten eines Solarpanelsystems aus, aber in Kombination mit Batterien wird das System sogar teurer.
- Problematisch wird es, wenn an bewölkten Tagen oder im Winter weniger oder gar kein Solarstrom erzeugt wird.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen netzgekoppelten und netzunabhängigen Solaranlagen besteht darin, dass erstere wirtschaftlicher sind, während letztere teurer sind und eine permanente Batteriespeicherung (24/7) erfordern. Vergleichen Sie außerdem die Kosten für ein 20-kW-System.
Hybrid System
Es handelt sich um eine Kombination aus netzgekoppelten und netzunabhängigen Solarsystemen, da es sowohl an das Stromnetz angeschlossen ist als auch über eine Batterie als Backup verfügt. Der Solarwechselrichter arbeitet als netzgekoppelter Wechselrichter, sobald Strom aus dem Netz verfügbar ist. Überschüssiger Strom, der nach dem Betrieb der angeschlossenen Geräte erzeugt wird, wird ins Netz und in die Batterie eingespeist. Diese in der Batterie gespeicherte Energie wird bei einem Stromausfall in der Nacht genutzt.
Dieses System eignet sich ideal für Wohngebiete, Industriegebiete, landwirtschaftliche Flächen und Gewerbeimmobilien. Solarmodule, Wechselrichter, Batterien, bidirektionale und netzgekoppelte Zähler, Netzanschluss sowie Spannungsregelungs- und Schutzvorrichtungen sind notwendige Komponenten für ein hybrides Solarsystem.
Hinweis: Der Preis einer Solaranlage und ihrer Komponenten kann je nach Standort, Hersteller, Wirkungsgrad und anderen Faktoren variieren.
Vorteile
- Seine Batteriespeicherung ist ihr größter Vorteil weil das System immer entweder mit Hauptstromversorgung, Solarmodulen oder mit Batterie-Backup funktioniert.
- Funktioniert als netzunabhängiges System, wenn die Stromversorgung über die Solarmodule erfolgt. Nach Sonnenuntergang wird es netzunabhängig und bezieht Strom aus dem öffentlichen Stromnetz. Bei Stromausfällen wechselt es in den Wechselrichtermodus und nutzt die Batterie als Backup.
- Als Lastmanagement oder auch Lastmanagement bezeichnet man die aktive Steuerung des Stromverbrauchs. Nachfragemanagement (DSM). Hybridsysteme sind mit Komponenten zur Regelung der Referenzspannung ausgestattet.
- Da jede von Solarmodulen erzeugte Energieeinheit entweder von Geräten genutzt, in Batterien gespeichert oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird, gibt es minimale bis keine Chance auf Verschwendung.
Nachteile
- Komplexes System da es unterschiedliche Stromausgänge und Anschlüsse hat und nicht jeder ein Experte im Umgang mit Kabeln und Anschlüssen ist.
- Bei einem doppelten Anschluss, zusammen mit Panels, Batterien und Wechselrichtern, sind mehr Kabel, Anschlüsse, Stecker und Sicherungen erforderlich. All diese Komponenten machen es zu einem teures SystemDie durchschnittlichen Kosten für ein 6-kW-Hybrid-Solarsystem betragen etwa 20 bis 40 US-Dollar.
- Da die Funktionsweise von Hybridsystemen komplex ist, ist auch die Anzahl der damit kompatiblen Geräte begrenzt.
- Mit doppelter Konnektivität und der Einbindung der erforderlichen Komponenten ist es benötigt möglicherweise mehr Platz als die beiden anderen Systeme.
Fragt man nach dem grundlegenden Unterschied zwischen einem Hybrid- und einem Inselsystem, so ist das Hybridsystem sowohl mit Solarmodulen als auch mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, während das Inselsystem nur über Solarmodule verfügt. Obwohl beide Systeme über Batteriespeicher verfügen, ist das Hybridsystem im Vergleich zum Inselsystem effizienter.
Siehe auch: Kann ein Hybrid-Wechselrichter ohne Batterie funktionieren?
On-Grid- vs. Off-Grid- vs. Hybrid-Solareffizienz und Lebensdauer
Wirkungsgrad
- Ohne teure Speicherlösungen ist ein On-Grid-Solarsystem mehr als 95% effizient.
- Ein netzunabhängiges Solarsystem ist weniger effizient mit nur einem 70% bis 80% Effizienzklasse.
- Ein hybrides Solarsystem kann 85.1% Effizienz.
Lebensdauer
Die Lebensdauer von Solarmodulen beträgt mindestens 20 Jahre und maximal 50 Jahre . Auch Solarwechselrichter haben je nach Typ unterschiedliche Lebensdauern: String-Wechselrichter (10–15 Jahre), Leistungsoptimierer (20–25 Jahre) und Mikro-Wechselrichter (15–25 Jahre).
Basierend auf der Lebensdauer von Wechselrichtern und Solarmodulen kann eine netzgekoppelte, netzunabhängige oder hybride Solaranlage etwa 20 bis 25 Jahre halten . Im direkten Vergleich hat das Hybridsystem jedoch die kürzeste Lebensdauer.
Siehe auch: Wie viele Solarpaneele benötigt man, um ein Haus netzunabhängig zu betreiben?
Was ist besser: On Grid, Off Grid oder Hybrid-Solar?
Im Allgemeinen sind netzgekoppelte Solaranlagen für private und gewerbliche Zwecke empfehlenswert, da sie kostengünstig und effizient sind. In Gebieten mit unzuverlässiger Stromversorgung oder wenn der nächste Stromanschluss zu weit entfernt ist, empfiehlt sich eine netzunabhängige Anlage. Wer hingegen Wert auf Zuverlässigkeit, konstante Stromversorgung und Effizienz legt, kann sich für ein Hybridsystem entscheiden.
Hinweis: Die Auswahl und Präferenzen müssen nach Rücksprache mit dem Solaranlageninstallateur getroffen werden.
