So dimensionieren Sie ein 2000-kWh-Solarsystem: Module, Wechselrichter und Batteriespeicher

Eine „2000-kWh-Solaranlage“ kann zwei völlig unterschiedliche Dinge bedeuten, und wenn man sie verwechselt, kann man am schnellsten die falsche Ausrüstung kaufen. Für eine kompakte Wohnung in Europa könnten 2.000 kWh ein ganzes Jahr Strom ausmachen. Bei einem großen, vollelektrischen Haus mit einer Wärmepumpe, einem Pool und einem Elektrofahrzeug in der Einfahrt beträgt die Zeit eher einen einzigen Monat. Der Abstand zwischen diesen beiden Messwerten beträgt ungefähr den Faktor zwölf der Systemgröße. Daher lohnt es sich, die Frage zu klären, bevor Ihnen jemand eine Panelanzahl nennt.

Wir arbeiten jeden Tag mit Installateuren, Händlern und Projektentwicklern zusammen und die Fragen sind immer die gleichen: Wie viele Kilowatt Module, welcher Wechselrichter und wie viel Batterie. Was folgt, ist die ehrliche Rechnung, einschließlich der Stellen, an denen die Antwort wirklich von Ihrer Adresse und Ihren Gewohnheiten abhängt.

Was ein 2000-kWh-Solarsystem wirklich beschreibt

Kilowattstunden messen Energie, Kilowatt messen Leistung. Ein System, das über einen bestimmten Zeitraum 2.000 kWh erzeugt, ist kein 2.000-kW-System, und diese Unterscheidung ist der Grund für die meiste Verwirrung. In der Praxis bedeutet fast jeder, der nach diesem Begriff sucht, einen Haushalt, der monatlich 2.000 kWh Strom verbraucht und diesen durch Solarenergie decken möchte.

Das entspricht etwa 24.000 kWh pro Jahr oder etwa 65 kWh pro Tag. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Haushalt in den Vereinigten Staaten verbraucht jährlich etwa 10.500 kWh, während ein typischer Haushalt in Deutschland, Italien oder den Niederlanden eher bei 2.500 bis 4.000 kWh liegt. Ein Monat mit 2.000 kWh weist fast immer auf ein großes, vollelektrisches Anwesen hin: Wärmepumpe, elektrische Warmwasserbereitung, Klimaanlage und möglicherweise ein Pool und ein oder zwei Elektrofahrzeuge.

Der andere Wert, 2.000 kWh pro Jahr, ist eine viel kleinere Aufgabe. Bei etwa 5,5 kWh pro Tag würde eine bescheidene 2-kW-Anlage oder sogar ein gut ausgewählter Balkonbausatz einen beträchtlichen Teil davon decken, ohne die Dachkonstruktion des Gebäudes zu berühren.

Dimensionierung des Arrays für 2.000 kWh pro Monat

Die Kerngleichung ist einfach genug. Die Array-Größe in Kilowatt entspricht dem Jahresverbrauch geteilt durch 365 Tage, nochmals geteilt durch die lokalen Spitzensonnenstunden und dann geteilt durch eine Systemreduzierung, die Wechselrichterverluste, Verkabelung, Verschmutzung, Hitze und Verschattung berücksichtigt. Eine Leistungsreduzierung von 0,75 bis 0,85 ist ein sinnvoller Ausgangspunkt; am unteren Ende liegen verschattete oder ältere Dächer.

Die Spitzensonnenstunden sind nicht dasselbe wie die Tageslichtstunden. Sie beschreiben die entsprechende Anzahl von Stunden pro Tag bei 1.000 Watt pro Quadratmeter und reichen von etwa 3,0 in Nordeuropa bis zu 5,5 oder mehr in Südspanien, dem Nahen Osten, Australien und den sonnigeren US-Bundesstaaten. Diese einzelne Variable beeinflusst die Antwort mehr als alles andere.

Ein Haus in Süditalien und ein Haus in Norddeutschland können die gleiche Rechnung haben und Anlagen benötigen, die sich um acht oder neun Kilowatt unterscheiden. Aus diesem Grund sollte jede Panelanzahl, die Sie online lesen, als Ausgangspunkt und nicht als Spezifikation betrachtet werden.

Wie viele Paneele und wie viel Dachfläche

Die Anzahl der Panels ergibt sich aus der Array-Größe und dem von Ihnen gewählten Modul. Mainstream-Wohnmodule haben mittlerweile eine Leistung zwischen 420 W und 450 W, während großformatige Module eine Leistung von 550 W bis 620 W haben. Die Wahl des größeren Formats verringert die Anzahl der Einheiten, die Anzahl der Schienenmeter und oft auch die Arbeitsstunden, was wichtig ist, wenn Sie 15 kW oder mehr abdecken.

Der physische Raum ist die praktische Einschränkung. Ein 450-W-Modul nimmt etwa zwei Quadratmeter ein, und auf einem Flachdach müssen Sie Laufstege, Kantenrückstände und Reihenabstände berücksichtigen. Für 24 große Paneele ist möglicherweise eine freie Fläche von 50 bis 55 Quadratmetern erforderlich. Vierzig kleinere können sich über 80 Quadratmeter durchsetzen. Wenn das Dach die Last nicht tragen kann, sind eine Bodenmontage, ein Nebengebäude oder eine landwirtschaftliche Montagekonstruktion sinnvolle Optionen, die häufig kostengünstiger sind als eine komplizierte Dachkonstruktion.

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Anpassen des Wechselrichters an das Array

Die Größe des Wechselrichters stimmt nicht eins zu eins mit der Größe des Arrays überein. Ein DC-AC-Verhältnis zwischen 1,1 und 1,35 ist normal und gesund, da Module selten ihre auf dem Typenschild angegebene Leistung erreichen. Ein 20-kW-Array hinter einem 15-kW-Wechselrichter wird an den besten Tagen des Jahres für einige Stunden ausfallen und trotzdem mehr Jahresenergie liefern als ein überdimensionierter Wechselrichter.

Die größeren Entscheidungen sind elektrischer Natur. Eine einphasige Stromversorgung eignet sich für kleinere Häuser, aber ein Haus, das 2.000 kWh pro Monat verbraucht, ist oft dreiphasig, und ein dreiphasiger Hybrid-Wechselrichter mit einer Hochspannungsbatterie ist in dieser Größenordnung normalerweise die sauberere Architektur. Der dreiphasige Ausgleich sorgt für eine komfortable Netzanbindung und Hochspannungsbatterien unterbrechen den Strom auf der Gleichstromseite, was dünnere Kabel und geringere Verluste bedeutet.

Wofür Sie sich auch entscheiden, bestehen Sie auf einer echten Überwachung. Verbrauchsdaten für zwölf Monate sind der einzige verlässliche Weg, um festzustellen, ob ein Design funktioniert, und sie geben Ihnen auch Aufschluss darüber, wann Sie später Speicher hinzufügen sollten.

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Batteriespeicher: Abends, bei Ausfällen oder beides

Bei einem täglichen Verbrauch von 65 kWh reicht eine Batterie nicht aus, um das ganze Haus einen Tag lang zu versorgen, es sei denn, Sie bauen etwas in der Größe einer kleinen Gewerbeeinheit. Was die Speicherung gut macht, ist, die Solarenergie, die Sie mittags erzeugen, in die Abendspitze zu verlagern, wenn das Netz teuer ist und Ihr Verbrauch am höchsten ist. In den meisten Haushalten findet der tägliche Gebrauch zwischen 40 und 60 Prozent außerhalb der Tageslichtstunden statt.

Eine Eigenverbrauchsbatterie mit 10 bis 20 kWh ist eine sinnvolle Ergänzung zu einem 15 bis 20 kW-Array. Wenn Ihr Ziel eine echte Sicherung bei Ausfällen ist, müssen Sie entscheiden, welche Schaltkreise wie lange überleben müssen, und dann die Größe anhand dieser Liste und nicht anhand des Arrays ermitteln. Erhalten das Panel-zu-Batterie-Verhältnis Die richtige Leistung ist wichtiger als die Gesamtkapazität, denn ein unterdimensioniertes Array wird im Winter niemals eine überdimensionierte Batterie auffüllen.

Hochspannungsbatteriestapel sind die übliche Wahl über 10 kWh, da sie in ordentlichen Modulen skalieren und sich auf natürliche Weise mit dreiphasigen Hybridwechselrichtern kombinieren lassen.

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Was treibt den Konsum tatsächlich an?

Zwei Häuser können jeweils 24.000 kWh pro Jahr verbrauchen und benötigen sehr unterschiedliche Systeme. Ein Haus, dessen Last hauptsächlich durch ein über Nacht aufgeladenes Elektrofahrzeug erfolgt, profitiert enorm von der Speicherung, während ein Haus, in dem tagsüber eine Klimaanlage vorherrscht, mehr von der reinen Array-Größe profitiert. Das Auslesen des Lastprofils ist der Schritt, den die meisten Menschen überspringen.

Praktische Checks vor dem Kauf

• Ziehen Sie Rechnungen für zwölf aufeinanderfolgende Monate, nicht für drei. Saisonale Schwankungen sind die ganze Geschichte.
• Überprüfen Sie den Anschluss: einphasig oder dreiphasig und die Nennleistung des Hauptschalters.
• Überprüfen Sie die Dacheindeckung, ihr Alter und ihre Struktur, bevor Sie sich für eine Schienenkonstruktion entscheiden.
• Führen Sie eine Beschattungsumfrage das ganze Jahr über durch, nicht nur zu einer bestimmten Tageszeit.
• Bestätigen Sie, wie viel Ihr Energieversorger tatsächlich für exportierte Energie bezahlt, da sich dadurch die Speicherberechnung ändert.
• Lassen Sie Spielraum für eine zukünftige Wärmepumpe oder ein zweites Elektrofahrzeug, da die Nachrüstung eines Arrays teuer ist.
• Fragen Sie schriftlich nach den Entwurfsannahmen: Leistungsminderungsfaktor, Spitzensonnenstunden und Gleichstrom-Wechselstrom-Verhältnis.

Finden Sie die richtigen Zahlen für Ihr Haus

Es gibt keine einheitliche Antwort auf die Frage, wie groß eine 2000-kWh-Solaranlage sein sollte, und jeder, der Ihnen eine gibt, ohne nach Ihrem Dach und Ihrem Tarif zu fragen, rätselt. Was wir tun können, ist, Ihnen die Module, Wechselrichter, Batterien, Montage- und Überwachungshardware als ein zusammenhängendes Paket zu liefern, das auf Ihren tatsächlichen Verbrauch abgestimmt ist und schnell versendet wird. Wenn Sie eine zweite Meinung zu einem Design wünschen, Fordern Sie ein kostenloses Angebot an und teilen Sie uns Ihre jährliche kWh, Ihre Versorgungsart und Ihre Dachausrichtung mit.