Eine PV-Anlage ist eine super Sache zur Unterstützung der Energiewende. Sie produziert ökologisch und ökonomisch regenerativen Strom, allerdings nicht bei Nacht. Daher empfiehlt es sich um die eigene Nutzung des Sonnenstromes zu erhöhen, aktuell der Einsatz von Batteriespeichern. Mit dieser Kombination aus PV-Anlage und Batteriespeicher erhöht sich sowohl die eigene Unabhängigkeit als auch die eigene Versorgungssicherheit. Als praktischer Nebeneffekt sinken auch noch die Stromkosten.
- Klimaschutz: Bei derzeit nur 40% Strom aus regenerativen Energien bedeutet jede kWh, von der Sonne eine CO2 Entlastung von 600g.
(ca. 1000g/kWh im fossilem Kraftwerk mit 33% Wirkungsgrad, davon 60%) - Versorgungssicherheit: Ohne Sonne (was sehr unwahrscheinlich ist) liefern die Batterien 2Tage lang Strom. Mit Sonne wird das Haus wahrscheinlich zu 75% autark sein.
- Einsparung: Die Einsparung entspricht dem Autarkiegrad – 75% bei 4MWh/a ca. 1300€/a
Idee
Steckbrief der PV-Anlage
18 Module
2 Laderegler
1 Wechselrichter
8 Batteriern
1 Visualisierung
6kWp
6,4kW
10kWp
28kWh
5 Zoll
NEMO2.0 60M
Opti Solar
Victron Energy
Pylontech
Victron Energy
Heckert Solar
Opti Solar
Victron Energy
Pylontech
Victron Energy
Betriebsart: netzparallel, synchron
Autarke Betriebsdauer: ca. 2 Tage
Batterielebensdauer: ca. 27Jahre
Aufbau & Komponenten
Module
Zum Einsatz sollen die Module vom Typ NEMO2.0 60M der Firma Heckert Solar (noch aus deutscher Produktion) kommen.
Verteilung der Module
Auf dem Dach in Südausrichtung mit 39° Neigung ergeben die zwei Felder mit je 9 monokristaline 330Wp Module (Wp = Watt peak (Spitzenleistung bei 1000W/m² Einstrahlung)) vom Typ Nemo2.0 60M von Heckert Solar, östlich und westlich des Quergiebels eine Spitzenleistung von 6kWp.
In beiden Feldern gibt es
3 parallele Strings mit je
3 in Reihe geschalteten Modulen.
Im oben gezeigten Verfahren werden die Module ohne zusätzliche Kabel in 3er Reihe gesteckt. Die drei 3er Reihen werden parallel mit sogenannten Y-Stücken zu einem Strang verbunden.
Laderegler
2 Optisolar 3,2kW MPPT (maximum power point tracker) Laderegler setzen als Step Down Converter (Gleichspannungswandler) die beleuchtungsabhängige Modulspannung von 60..120V in die Batteriespannung von 45..53V um.
Batterie
Die acht US3000C von Pylontech mit je 3,5kWh ergeben eine Systemkapazität von 28kWh entspr. 540Ah (bei 52V). Die Lithium-Eisen-Phosphat Batterien besitzen ein eingebautes BMS (Batteriemanagement System), welches den Zellenausgleich über alle mit dem Batteriebus (Link Port) verbundenen Einheiten regelt. Eine Notfallabschaltung bei Unter- und Überspannung erfolgt mit Leistungsschaltern (FETs).
Er meldet via CAN Bus mit 500kBd den Ladezustand SOC (state of charge), die aktuellen max. möglichen Lade- und Entladeströme, Batterietemperaturen und evtl. Fehler der Prozessvisualisierung
Cerbo. Ändert sich der Ladezustand, wird er mittels LED Balken angezeigt.
Wechselrichter
Das Alleinstellungsmerkmal des Wechselrichters Multiplus II von Victron Energy ist die netzparallele, bidirektionale Betriebsart. Durch die netzsynchrone Arbeitsweise (Wechselspannungen von Netz und Wechselrichter im Gleichlauf) kann ohne Umschalten bei größeren Lasten die Leistungsdifferenz zur Maximalleistung des Wechselrichters stufenlos aus dem Netz bezogen werden.
Auch machen sich Lastsprünge durch die sehr niedrige Netzimpedanz wesentlich weniger bemerkbar als im Inselbetrieb ohne Netz.
Die Bidirektionalität ermöglicht es bis zu 5kW Dauer- bzw. 10kW Spitzenleistung (60s) stufenlos zwischen Gleich- und Wechsel-stromseite in beiden Richtungen zu transferieren.
Das ist beim Netzausfall obligatorisch und beim Umbau von bestehenden PV Wechselrichter Anlagen auf Eigennutzung interessant. Die PV Wechselrichter können die Wechselstromlasten im Haus direkt unterstützen und arbeiten auch bei Netzausfall weiter.
Visualisierung
Die Prozessvisualisierung besteht aus GX Touch und Cerbo.
Neben der Anzeige aller Werte errechnet sie die Leistung der Laderegler und übermittelt dem WR (Wechselrichter) den Ladezustand (SOC State of Chage) der Batterien durch Umsetzung der Daten der Pylontech Batterien auf dem CAN Bus in Daten an den WR auf dessen VE Bus.
Zusammenfassung
… Es werden noch Erfahrungen gesammelt.
Erst einmal nur soviel, der Betreiber dieser Anlage war anfangs deutlich skeptisch ob das alles so funktioniert wie es die Theorie besagt.
Nun denkt er darüber nach wie er die Anlage noch erweitern kann. Es sind noch mehr PV-Module, weiterer Wechselrichter und eine Vergrößerung des Batteriespeichers im Gespräch.
Bei Fragen oder wenn Sie Hilfe bei der Auswahl, der Beschaffung oder dem Aufbau und Anschluss benötigen, einfach über das Kontaktformular melden.
Super Sache, ist echt einmal zu überlegen ob es bei mir auch funktionieren kann.
Hallo,
wenn es noch Fragen gibt einfach mal melden, es gibt für alles eine Lösung.
VG