Eine 100-kW-Solaranlage benötigt mehr als 100 kWh Batteriespeicher, wenn das Zeitfenster für die Stromerzeugung länger als etwa eine Stunde dauert oder die Anlage Reserve-, Backup- oder mehrtägige Energieverschiebungen gewährleisten muss. Solaranlagen werden oft anhand ihrer PV-Leistung beschrieben, doch der vor Ort benötigte Strombedarf ändert sich mit der Zeit. Eine 100-kW-Anlage kann mittags eine hohe Leistung erbringen, während der größte Strombedarf des Gebäudes abends auftritt. In diesem Fall führt die Installation weiterer Module nicht automatisch zu mehr nutzbarer Energie. Die Funktionen der Batterie – Leistungs- und Energiespeicherung – müssen getrennt betrachtet werden.

Die Frage wird relevant, wenn eine Fabrik, ein Lager oder ein Gewerbegebäude abends eine hohe Last aufweist, über einen eingeschränkten Netzanschluss verfügt oder kurzfristige Leistungsgebühren anfallen. Ein Batteriespeicher kann die Solarstromerzeugung reduzieren, die Einspeisung verringern, kritische Lasten decken oder mehrere Aufgaben gleichzeitig übernehmen. Jede dieser Aufgaben beeinflusst den Energiebedarf, die Wechselrichterleistung, die Reservekapazität und das Ladefenster.

Vergleichen Sie die PV-Kennlinie mit der Lastkennlinie.

Beginnen Sie mit Intervallstromdaten und einem stündlichen oder sub-stündlichen Solarmodell. Markieren Sie die Stunden, in denen die PV-Anlage den Bedarf des Standorts übersteigt, die Stunden, in denen Strom bezogen wird, und die Stunden, in denen der Zähler eine Bedarfsgebühr erhebt. Die Differenz zwischen diesen Kurven zeigt an, ob die Batterie überschüssige Energie aufnehmen, sich nach Sonnenuntergang entladen oder eine kurzzeitige Lastspitze abdecken muss.

Leistung und Energie beantworten unterschiedliche Fragen

Die in Kilowatt gemessene Batterieleistung bestimmt, wie schnell das System die Stromzufuhr des Standorts ändern oder eine Last decken kann. Die in Kilowattstunden gemessene Batterieenergie bestimmt, wie lange diese Leistung aufrechterhalten werden kann. Eine hohe Last am Abend kann über mehrere Stunden eine moderate Leistung erfordern. Ein kurzer Lastanstieg eines Motors kann hingegen eine hohe Leistung, aber wenig Energie benötigen. WonVolt Die Konfiguration kombiniert 100 kW PV, einen 100 kW Wechselrichter und 200 kWh Lithiumspeicher.

PV-Anlagen haben ihre Grenzen. Wechselrichterumwandlung, Kabelkapazität, Temperatur, Leistungsbegrenzung, Einspeisebeschränkungen und Sonneneinstrahlung bestimmen, wie viel der Nennleistung der Anlage im Netz eingespeist wird. Eine zu kleine Batterie kann sich frühzeitig füllen und später zu einer Drosselung der Solarstromversorgung führen. Eine zu große Batterie kann ungenutzt bleiben, wenn am Standort abends kein Strombedarf besteht oder keine Notstromversorgung erforderlich ist.

Finden Sie die Stunden heraus, in denen Batterieenergie einen Mehrwert schafft.

Ein Batteriespeicher ist sinnvoller als zusätzliche Photovoltaikanlage, wenn vor Ort regelmäßig ein Ungleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch besteht. Beispiele hierfür sind die Kühlung am Abend, Schichtbetrieb in der Produktion, der Strombedarf von Hotels nach Sonnenuntergang oder Anlagen, die nicht die gesamte mittägliche Stromerzeugung exportieren können. Die Analyse sollte aufzeigen, wie viel Energie an normalen, bewölkten und ertragreichen Tagen eingespeist werden kann.

Dieselbe Energie darf nicht zweimal gezählt werden.

Energie, die für den Eigenverbrauch genutzt wird, kann nicht gleichzeitig als vermiedene Exportenergie oder Bedarfsreduzierung im selben Zeitraum angerechnet werden. Die Dispatch-Modelle sollten die Prioritätsreihenfolge festlegen: Schutz der Reservekapazität, Versorgung des lokalen Bedarfs, Reduzierung der Lastspitze, Nutzung von PV-Energie zum Laden und Export des zulässigen Überschusses. Die Reihenfolge sollte anhand von Tarifen und Betriebsrisiken überprüft werden.

Der Wirkungsgrad der Batterie und ihr Eigenverbrauch reduzieren die an die Last zurückgespeiste Energie. Das Modell sollte die Netzseitenenergie an derselben Zählergrenze verwenden, an der die Einsparungen erzielt werden. Eine mit 100 kWh PV-Energie geladene Batterie liefert nach Berücksichtigung von Umwandlungsverlusten, Standby-Verbrauch, Temperaturgrenzen und Reserve nicht mehr 100 kWh.

Stellen Sie die Batterie auf den Abenddienst ein

Die 100 kW 200kWh Hybrid-Solarstromsystem Eine Bewertung ist dann sinnvoll, wenn für einen Standort ein definiertes Verhältnis zwischen einer Hybridleistung von 100 kW und einem größeren Speichervolumen benötigt wird. Prüfen Sie die aktuelle Produktkonfiguration, die PV-Eingangsleistung, die Batterietechnologie und die nutzbare Energie, die Betriebsmodi, den Netzanschluss, den Schutz, die Kühlung, die Kommunikationssysteme und das Lastprofil, das die erwartete Entladedauer bestimmt.

WonVolt’ S industrielle und kommerzielle Lösung Unterstützt Projektdiskussionen zu Solarenergie, Speicherung und Lastverteilung. Die Systemauswahl sollte nicht allein auf der 100-kW-Angabe basieren. Prüfen Sie die maximale Lade- und Entladeleistung der Batterie, die Dauer des Betriebs mit der vorgesehenen Leistung, die Ladezustandsreserve, die Interaktion des Generators und die verfügbare Ladezeit bis zum nächsten Lastereignis.

Konto für Clipping, Export und Reserve

Erreicht der PV-Wechselrichter mittags seine AC-Grenze, kann überschüssiger Solarstrom abgeklemmt werden, sofern keine Batterie über ausreichende Ladekapazität verfügt. Das bedeutet jedoch nicht, dass jede abgeklemmte Kilowattstunde (kWh) wiederverwertet werden kann. Batterieladeleistung, Ladezustand, Temperatur, Regelungsverhalten und die gleichzeitige Last am Standort bestimmen, wie viel Überschuss genutzt werden kann. Ein Finanzmodell sollte die abgeklemmte Energie vor und nach der Speicherung aufzeigen. Jeder gespeicherten Kilowattstunde sollte im Modell ein Verwendungszweck zugeordnet werden.

Die Backup-Reserve verändert den nutzbaren Anteil der Batteriekapazität. Muss die Anlage Energie für einen Netzausfall vorhalten, kann die wirtschaftliche Lastverteilung nicht täglich die volle Nennleistung nutzen. Die Reserve kann sich auch vor extremen Wetterbedingungen oder Wartungsarbeiten erhöhen. Das Jahresmodell sollte die Reserve als Betriebsregel und nicht als versteckte Reduzierung nach der Einsparungsberechnung berücksichtigen.

Testen Sie das Hybridsystem an der Metergrenze

Bei der Inbetriebnahme sollten PV-Produktion, Batterie-Gleichstrom- bzw. interne Werte, Wechselstromimport und -export, Lastbedarf, Ladezustand und Steuerbefehle in einem gemeinsamen Zeitrahmen überwacht werden. Getestet werden sollten ein hohes Solarladeereignis, eine abendliche Entladung, eine Lastspitze, eine Netzstörung und die Wiederherstellung des Systems. Es ist sicherzustellen, dass das System nicht aus dem Netz lädt, wenn die Betriebsregel die reine PV-Ladung zulässt. Die veröffentlichten Systeminformationen geben eine Netzumschaltung von maximal 10 ms und die Unterstützung für die Parallelschaltung von bis zu drei Einheiten an.

WonVolt’ S Solarproduktpalette und Projektkontakt Eine Designprüfung kann anhand von Dachaufbau, Wetterdaten, Tarif, Lastprofil, Netzbegrenzung und gewünschter Notstromversorgung unterstützt werden. Die Abnahme sollte die nutzbare Energie am Wechselstromzähler, die Reaktionszeit, den Reservepegel und die Bedingungen für einen Betriebsmoduswechsel des Systems definieren.

Vergleichen Sie alternative Größen mit denselben Versandregeln

Testen Sie verschiedene Batteriekapazitäten, während Sie PV-Leistung, Last, Reserve, Tarif, Ladeleistung und Steuerungsprioritäten konstant halten. Erfassen Sie die reduzierte PV-Leistung, den Eigenverbrauch, die Spitzenlastreduzierung, die Backup-Abdeckung, die Jahreszyklen und die ungenutzte Kapazität. Die optimale Batteriekapazität ist nicht die mit der größten gespeicherten Energie, sondern diejenige, deren zusätzliche Energie noch einen sinnvollen Zweck erfüllt.

Sensitivitätsanalysen sollten Änderungen der Strompreise, Lastwachstum, Jahre mit geringerer Solarstromerzeugung und ein verkürztes nutzbares Batteriefenster berücksichtigen. So lässt sich feststellen, ob das Projekt auch bei veränderten Annahmen weiterhin sinnvoll ist. Eine Prognose für ein perfektes Jahr kann ein Konzept verschleiern, das auf durchweg günstigen Bedingungen beruht.

Verwenden Sie mehrere aufeinanderfolgende Tage im Modell

Eine einzelne Simulation an einem sonnigen Tag kann den Eindruck erwecken, die Batterie sei jeden Morgen voll geladen. Modellieren Sie daher bewölkte Abschnitte, Wochenendlasten, Abschalttage und einen hohen abendlichen Strombedarf nach geringer Solarstromproduktion. Prüfen Sie, ob die Batterie die Reservekapazität erreicht, ob Netzladung zulässig ist und wie viel PV-Leistung reduziert wird, wenn die Batterie nur teilweise geladen ist.

Das Ergebnis sollte die nutzbare Wechselstromenergie und nicht nur die Gleichstrom-Nennkapazität ausweisen. Es sollte Lade- und Entladeverluste, Hilfsenergie, Reserve, Maximalleistung, Laufzeit und den Ladezustand vor jedem wichtigen Ereignis anzeigen. So lässt sich feststellen, ob zusätzliche Batterieenergie tatsächlich genutzt wird oder ungenutzt bleibt.

FAQ (häufig gestellte Fragen)

Frage 1: Wann benötigt ein hybrides Solarsystem mehr Batterieenergie als PV-Strom?

A: Es kann sein, dass mehr gespeicherte Energie benötigt wird, wenn ein starker Abend anhält oder der Backup-Betrieb nach dem Ende der Solarstromproduktion fortgesetzt wird, selbst wenn die PV-Anlage 100 kW groß ist.

Frage 2: Ist eine 100-kW-Photovoltaikanlage für einen 100-kW-Batteriewechselrichter ausreichend?

A: Nicht automatisch. PV-Leistung, Batterielade- und -entladegrenzen, Netzanschluss, Lastprofil und Betriebsarten müssen aufeinander abgestimmt sein.

Frage 3: Kann eine Batterie die gesamte abgeschnittene Solarenergie zurückgewinnen?

A: Nein. Ladeleistung, verfügbare Energiekapazität, Ladezustand, Standortlast, Umwandlungsverluste und Exportregeln begrenzen die Rückgewinnung.

Frage 4: Warum muss eine Sicherheitsreserve in das Finanzmodell einbezogen werden?

A: Die für Stromausfälle vorgehaltene Energie steht nicht für die tägliche wirtschaftliche Lastverteilung zur Verfügung, daher würde die Verwendung der vollen Nennleistung die jährlichen Einsparungen überschätzen.

Frage 5: Welche Daten werden zur Dimensionierung eines hybriden Solarsystems benötigt?

A: Verwenden Sie Intervalllast, PV-Layout und -Produktion, Import- und Exportgrenzen, Tarifintervalle, Backup-Lasten, Ausfallziele, Batteriegrenzen und die gewünschte Dispatch-Priorität.