Mikro-Wechselrichter: Ein neuer Game-Changer in der Solarenergie

Mikro-Wechselrichter: Ein neuer Game-Changer in der Solarenergie

Ein Mikro-Wechselrichter ist ein Gerät, das in Solaranlagen verwendet wird, um die erzeugte Energie (Gleichstrom) in nutzbaren Strom für ein Haus (Wechselstrom) umzuwandeln. Seit seinem Markteintritt vor weniger als einem Jahrzehnt,Mikro-Wechselrichter die den Gleichstrom von einzelnen PV-Modulen in nutzbare Wechselstromleistung für Haushalte und Unternehmen umwandeln, werden von Systemdesignern und -installateuren begeistert angenommen. Sie tauchen täglich in größeren, anspruchsvolleren Solaranlagen auf, ein Trend, der sich so schnell nicht ändern wird. Die steigende Nachfrage nach sauberer Energie ist einer der Haupttreiber für das Wachstum des Solarmarktes. Daher entwickeln mehrere Unternehmen Solar-Mikro-Wechselrichter. Die Mikro-Wechselrichter bieten mehrere Vorteile; sie halten länger, da sie keinen Wärmebelastungen und hoher Leistung ausgesetzt sind. Darüber hinaus gibt es bei Mikro-Wechselrichtern keinen einzelnen Fehlerpunkt, was bedeutet, dass das gesamte System unbeeinträchtigt bleibt, selbst wenn ein Modul defekt ist. Mehrere Unternehmen haben damit begonnen, intelligente Mikro-Wechselrichter zu bauen, die vollständig vernetzte, softwaredefinierte Wechselrichter sind, die mit erweiterten Netzfunktionen entwickelt wurden.

Mikro-Wechselrichter sind außerhalb der Vereinigten Staaten stark gefragt, da neue Märkte die Vorteile der Geräte nutzen wollen. Die Wissenschaftler in Indien entwerfen und integrieren die auf Mikro-Wechselrichtern basierenden Systeme in Indien. Mehrere neue Unternehmen sind in den Markt eingetreten und haben ihre Produkte auf den Markt gebracht, darunter die beiden größten PV-Wechselrichterhersteller SMA und Power-One.Laut dem von UnivDatos Market Insights veröffentlichten Bericht wurde der globale Markt für Solar-Mikro-Wechselrichter im Jahr 2018 auf 977,5 Millionen US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich bis 2025 5.604,6 Millionen US-Dollar erreichen, was einem explosionsartigen CAGR von 28,4 % im Prognosezeitraum 2019-2025 entspricht.

Idee hinter Mikro-Wechselrichtern

Die traditionellen Solarsysteme bestanden nur aus einem Wechselrichter. Daher gibt es im Falle eines Ausfalls des Wechselrichters keine alternative Energieübertragung. Um dieses Problem zu lösen, wurde die Idee eines String-Wechselrichters vorgeschlagen und implementiert. Selbst mit String-Wechselrichtern war ein PV-System nicht als Plug-and-Play-Gerät für den Hausgebrauch geeignet. Daher ist es wünschenswert, Systeme zu entwerfen, die Wechselrichter innerhalb der PV-Module haben, um den stabilen Betrieb und das Maximum Power Point Tracking (MPPT) für jedes Modul zu gewährleisten.

Vor- und Nachteile eines Mikro-Wechselrichters gegenüber einem String- oder Zentralwechselrichter

Vorteile von Mikro-Wechselrichtern

• SchattenverträglichDa jedes Solarmodul unabhängig von anderen Modulen Strom erzeugt, beeinträchtigt die Leistung eines Solarmoduls nicht die Leistung des benachbarten Solarmoduls. Daher beeinträchtigt ein verschattetes Solarmodul nicht unbedingt die Leistung anderer Solarmodule, da diese unabhängig arbeiten. Dies ist bei String-Wechselrichtern nicht der Fall.
• Keine Luftkühlung erforderlichMikro-Wechselrichter sind sehr kleine Wechselrichter und passen auf die Rückseite eines Solarmoduls. Aufgrund seiner Größe benötigt man keine separate Kühlung wie bei Zentralwechselrichtern. Daher gibt es weniger Verluste in Form von Wärme
• KostengünstigMikro-Wechselrichter sind einzeln betrachtet günstiger als ein herkömmlicher Wechselrichter. Wenn ein herkömmlicher Wechselrichter ausfällt, ist der Austausch teuer, aber bei Mikro-Wechselrichtern ist es viel unwahrscheinlicher, dass sie ausfallen, da sie eine geringere Strommenge verarbeiten müssen als ein herkömmlicher Wechselrichter
• Einfache Installation iDie Installation von Solarmodulen mit Mikro-Wechselrichtern ist viel einfacher und schneller, was zu niedrigeren Installationskosten im Vergleich zu herkömmlichen Wechselrichtern führt
• FlexibilitätEiner der Hauptvorteile von Mikro-Wechselrichtern ist ihre Flexibilität und Skalierbarkeit. Man kann mit einer minimalen Anzahl von Solarmodulen beginnen und Module hinzufügen, wenn die Bedürfnisse und Budgets wachsen, ohne dass ein großer zentralisierter Wechselrichter ersetzt werden muss

Nachteile von Mikro-Wechselrichtern

• Höhere AnfangskostenEiner der Hauptnachteile eines Mikro-Wechselrichters sind die höheren Anfangskosten. Diese Kosten können jedoch in Fällen gerechtfertigt sein, in denen es technische Herausforderungen bei der Installation einer Solaranlage (Reihe von Solarmodulen) oder Beschattungsprobleme gibt, die dazu führen könnten, dass das gesamte System schlechter abschneidet
• Zusätzliches Überwachungsgerät ist erforderlich:Da sich jeder Wechselrichter unabhängig unter einem Solarmodul befindet, werden ein Kommunikationsbus und ein gemeinsames Überwachungssystem benötigt, da es wie bei String-Wechselrichtern ein integriertes Anzeigesystem gibt

Schlussfolgerung

Mikro-Wechselrichter sind weit verbreitet, wenn die Anlagengrößen klein sind und die Maximierung der Leistung jedes Moduls ein Anliegen ist. Mikro-Wechselrichter sind im Wohnungsmarkt am erfolgreichsten, wo der begrenzte Platz für Module die Anlagengröße einschränkt und die Verschattung durch Bäume oder andere Objekte oft ein Problem darstellt. Solaranlagen haben einen geringen Wirkungsgrad und werden in Verbindung mit dem auf Leistungselektronik basierenden System zur effizienten Energiegewinnung eingesetzt. Die Mikro-Wechselrichtertechnologie ist ein aufstrebendes Gebiet und bietet einen guten Spielraum für neue Forschung.