Fotovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Komponenten . Der Generator empfängt und wandelt die Lichtenergie in elektrische Energie in Form von Gleichstrom um. Als Empfänger dient entweder die Solarzelle direkt oder aber ein optisches System. kommen Spiegel oder Linsensysteme zum Einsatz die die Strahlung auf Zellen umleiten und eventuell konzentrieren. Eine Konzentrierung statt wenn die Strahlung auf einer Fläche wird die größer als die Empfängerfläche ist. muss der Spiegel oder das Linsensystem den so ändern dass die eingefangene Strahlung insgesamt die Empfängerfläche trifft. Die Solarzelle dient in jedem Fall als Wandler Strahlungsenergie durch Ausnutzung des photovoltaischen Effektes . Aufgrund der sehr geringen pro Solarzelle elektrischen Spannung werden die Solarzellen zu Solarmodulen zusammengestellt. Für einen Generator werden ein mehrere Module benötigt. Die Energie wird nun Kabel dem System zugeführt. Sie kann entweder (Inselanlage) oder aber in ein elektrisches Netz Beispiel das öffentliche Stromnetz eingespeist werden (Hybridanlage netzgekoppelte Anlage). Abhängig der Verwendung der Energie besteht der weitere der PV-Anlage aus verschiedenen Komponenten.

Die einzelnen Komponenten einer PV-Anlage müssen des vorliegenden Lastprofils der elektrischen Verbraucher und jeweils notwendigen Energiespeicher oder der Netzgegebenheiten exakt ausgelegt sein um einen maximalen Energieertrag zu

Inhaltsverzeichnis

1 Inselsystem Inselanlage 2 Hybridsystem oder -anlage 3 Netzgekoppelte Anlage 4 Ertrag einer Solarstromanlage 5 Weblinks

Inselsystem Inselanlage

Eine Inselanlage hat keine Verbindung zu größern (normalerweise dem öffentlichen) Stromnetz. Bei einer Inselanlage findet die Speicherung meistens in Akkumulatoren Am häufigsten werden Bleiakkumulatoren verwendet. Je nach Konzept kann es Gleichstromverbraucher geben es kann ein Wechselstromnetz betrieben oder es kann auch eine Mischform existieren.

Zur Schonung der Akkus ist ein Laderegler nötig zur Errichtung eines Wechselstromnetzes benötigt einen Wechselrichter .

In Gegenden mit unsicherer elektrischer Versorgung das öffentliche Netz gibt es auch die eine normalerweise netzgekoppelte Anlage zu betreiben - das Netz aus so geht die Anlage oder manuell) in den Inselbetrieb. Hierzu ist spezieller Wechselrichter oder aber ein Detektor mit verschiedenen Wechselrichtern notwendig.

Hybridsystem oder -anlage

Bei einem Hybridsystem handelt es sich ebenfalls um eine wobei zur elektrischen Versorgung mehrere verschiedenartige Generatoren vorhanden sind. So ist zum Beispiel Kombination einer PV-Anlage mit einem Dieselgenerator und eine in der Praxis häufiger vorkommende Kombination. können aber auch andere Generatoren wie Windenergieanlagen Biogas-Anlagen usw. in Kombination mit einer PV-Anlage werden.

Bei Inselanlagen mit normalerweise begrenzter Energielieferkapazität das Lastmanagment eine entscheidende Rolle. Es dürfen zu viele Verbraucher im Netz vorhanden sein dieses sonst zusammenbricht (Netzüberlastung Stromausfall ). Ebenso muss aber auch eine Abnahme generierten Energie sichergestellt sein da es sonst Beispiel zu Spannungsüberhöhungen und damit verbunden zur von elektrischen Verbrauchern kommen kann. Hier kann Pufferakku dazu dienen überschüssige Kapazitäten zu speichern und diese in Zeiten höheren Bedarfs abzugeben.

Inselnetze haben ähnliche Probleme wie große Netze wobei hier häufig nicht die garantierte für alle angestrebt wird sondern zum Beispiel einem Krankenhaus vor allem die wichtigsten Funktionen lebenserhaltende Maschinen) sichergestellt sein müssen. Weitere Verbraucher nach verschiedenen Abwägungen ab- oder zugeschaltet werden. spielen hier auch soziale Probleme eine Rolle wird als erstes vom Netz geschaltet wenn wenig Kapazität zur Verfügung steht).

Netzgekoppelte Anlage

Eine netzgekoppelte Anlage ist an einem eigenständigen Netz (typischerweise am öffentlichen Stromnetz ) angeschlossen und speist die elektrische Energie dort ein. Diesen Betrieb nennt man Netzparallelbetrieb. Die Einspeisung der Solarenergie in ein bedingt normalerweise die Wandlung des Gleichstroms in einen Wechselstrom durch einen Wechselrichter . Der Wechselrichter hat bestimmte Eingangskenngrößen auf Gleichstromseite die durch gezielte Verschaltung der Solarmodule zu einzelnen Strängen und eine eventuelle der Stränge erreicht werden. In vielen Fällen hierzu eine Unterverteilung nötig die Generatoranschlusskasten oder Photovoltaikverteiler genannt wird. Von der Gleichstromseite aus vor dem Wechselrichter wird eine Freischaltstelle eingebaut in den Photovoltaikverteiler integriert). Sie dient zum des Wechselrichters vom Solargenerator. Vom Wechselrichter in öffentliches Stromnetz gibt es ebenfalls einen Schalter dass der Wechselrichter zum Beispiel zu Wartungsarbeiten gleichstrom- als auch wechselstromseitig freigeschaltet werden kann. dort aus geht es im Normalfall durch Energiezähler in das öffentliche Netz. Mit Hilfe Zählers wird die Vergütung mit dem örtlichen geregelt.

In Deutschland wird zur Zeit auf Netzseite noch eine so genannte ENS benötigt die den Wechselrichter bei Stromausfall abschaltet.

Eine Ausnahme die keine Wandlung erfordert zum Beispiel die Direkteinspeisung des Solargenerators in Straßenbahnbetriebsnetz . Einige wenige Pilotanlagen für eine solche sind seit einigen Jahren in der Erprobung. Beispiel sei hier die Anlage auf dem in Hannover-Leinhausen genannt.

Ertrag einer Solarstromanlage

In unseren Breitengraden kann man ungefähr einen mittleren Energieertrag 650 kWh bis hin zu 950 kWh pro kW _peak ( Kilowatt peak ) installierter Leistung der Anlage und Jahr Insbesondere die höheren Werte sind jedoch nur guten Lagen (vorwiegend Süddeutschland beziehungweise Gebirgslagen) bei und Dachanlagen zu erzielen. Je nach den Klimaverhältnissen kann der Wert auch etwas darüber darunter liegen und von Jahr zu Jahr vom Wetter bis zu 20 % von den abweichen. Auch eine Verschattung von Modulen oder nur Teilen von Modulen zum Beispiel durch Bäume Nachbarbebauung oder ähnliches kann zu erheblichen führen. Teilweise sind die Erträge von Anlagen WWW direkt einzusehen (siehe Weblinks).

Weblinks

• http://www.tectosol.staticip.de/ (hervorragende Referenzseite für Solarstromerträge)
• http://www.solarserver.de/
• http://emsolar.ee.tu-berlin.de/indexpage.html
• http://www.volker-quaschning.de/ (hervorragende Seite zu regenerativen Energien und
• http://www.grotkasten.de aktuelle Erträge und der Aufbau bisher süddeutscher Anlagen
• http://www.aves-zh.ch/images/bullhtm/bull36.htm (von 1987)
• http://www.solarintegration.de (von April 2004)

Sicherheitshinweis :
Auch bei abgeschaltetem Wechselrichter liegt auf der immer noch eine Spannung an (Leerlaufspannung) und Kontakt mit leitenden Teilen kann ein Strom so dass Gefahr für Leib und Leben kann!

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