Stringwechselrichter
Wechselrichter, der den Gleichstrom eines oder mehrerer PV-Strings in netzsynchronen Wechselstrom umwandelt, meist mit mehreren unabhängigen MPPT-Eingängen.
Stringwechselrichter sind die verbreitetste Bauform bei Anlagen auf Wohn- und Gewerbegebäuden und kommen zunehmend auch in Solarparks zum Einsatz. Jedes Gerät nimmt einen oder mehrere Strings auf, sucht deren Punkt maximaler Leistung und wandelt den Gleichstrom in ein- oder dreiphasigen Wechselstrom um.
- Größen: etwa 1,5–10 kW einphasig für Wohnhäuser, 10–125 kW für Gewerbe und 200–350 kW für Solarparks bei 1.500 V DC.
- Wirkungsgrad: Spitze 98–99 %, gewichteter europäischer oder CEC-Wirkungsgrad 97–98,5 %.
- MPPT-Eingänge: meist 2–12, sodass unterschiedlich ausgerichtete Dachflächen oder Reihen unabhängig arbeiten.
- Auslegungslebensdauer: 10–15 Jahre. Die meisten Wirtschaftlichkeitsrechnungen für Wohnhäuser setzen daher einen Austausch während der 25–30 Jahre Anlagenlaufzeit an.
Gegenüber Elektronik auf Modulebene (Mikrowechselrichter, Leistungsoptimierer) kosten Stringwechselrichter weniger pro Watt (bei großen Geräten oft 0,05–0,15 USD/W), und Ausfälle konzentrieren sich auf ein gut zugängliches Gerät. Dafür reagieren sie empfindlicher auf Fehlanpassung durch Teilverschattung. In Solarparks konkurrieren sie mit Zentralwechselrichtern von 1–5 MW; dezentrale String-Konzepte vereinfachen die Wartung und verlieren weniger Energie, wenn ein Gerät ausfällt.
Hybrid-Stringwechselrichter haben zusätzlich einen Batterieanschluss für DC-gekoppelte Speicher, die sonst durch Clipping verlorene Energie aufnehmen können. Moderne Geräte bieten außerdem Netzstützungsfunktionen wie Blindleistungsregelung und frequenzabhängige Wirkleistungsreduzierung, wie sie Netzanschlussregeln etwa IEEE 1547-2018 und EN 50549 verlangen.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- String (PV)
Gruppe in Reihe geschalteter PV-Module: Die Spannungen addieren sich, der Strom bleibt der eines einzelnen Moduls.
- Mikrowechselrichter
Ein kleiner Wechselrichter, der hinter einem oder wenigen PV-Modulen sitzt, deren Gleichstrom auf Modulebene in Wechselstrom umwandelt und jeweils einen eigenen MPP-Tracker hat.
- Leistungsoptimierer
DC/DC-Wandler auf Modulebene, der für jedes Modul den Punkt maximaler Leistung sucht und dessen Ausgang aufbereitet, bevor der Strom in einen Strangwechselrichter fließt.
- MPPT (Maximum Power Point Tracking)
Regelalgorithmus in Wechselrichter oder Laderegler, der die Arbeitsspannung laufend nachführt, damit der PV-Generator die maximal verfügbare Leistung liefert.
- DC/AC-Verhältnis
Verhältnis der DC-Nennleistung eines PV-Generators bei STC zur AC-Nennleistung des Wechselrichters; auch Inverter Loading Ratio (ILR) genannt.
- Wechselrichter-Clipping (Kappung)
Energieverlust, wenn die verfügbare DC-Leistung des PV-Generators die AC-Nennleistung des Wechselrichters übersteigt und dieser die Leistung bei seinem Maximum kappt.