Was sind die Hauptunterschiede zwischen String-Wechselrichtern, Mikro-Wechselrichtern und Leistungsoptimierern?

Bei der Erkundung der Welt der Solarenergiesysteme ist das Verständnis der Nuancen zwischen verschiedenen Wechselrichtertypen für die Optimierung von Leistung und Effizienz von entscheidender Bedeutung. Solarwechselrichter sind wesentliche Komponenten einer Photovoltaikanlage (PV), die für die Umwandlung des von Solarmodulen erzeugten Gleichstroms (DC) in Wechselstrom (AC) verantwortlich sind, der für den Hausgebrauch oder die Einbindung in das Stromnetz geeignet ist. Unter den verschiedenen Wechselrichteroptionen bieten Stringwechselrichter, Mikrowechselrichter und Leistungsoptimierer jeweils unterschiedliche Vorteile und Einschränkungen, die sich erheblich auf die Gesamteffektivität einer Solarstromanlage auswirken können.
String-Wechselrichter sind die traditionellste und am weitesten verbreitete Art von Photovoltaik-Wechselrichtern. Sie sind mit einer Reihe von Solarmodulen verbunden, die als String bezeichnet werden. Das bedeutet, dass alle Module im String in Reihe miteinander verbunden sind. Der Stringwechselrichter wandelt den kombinierten Gleichstromausgang der Module in Wechselstrom um. Einer der Hauptvorteile von Stringwechselrichtern ist ihre Kosteneffizienz und Einfachheit. Da sie den Inversionsprozess zentralisieren, sind die Installationskosten im Vergleich zu anderen Typen in der Regel geringer. Allerdings kann ihre Leistung durch Verschattungen oder Fehlfunktionen einzelner Panels beeinträchtigt werden. Wenn ein Modul im String verschattet wird oder ausfällt, kann dies die Effizienz des gesamten Strings verringern und zu einem Leistungsverlust führen.
Im Gegensatz dazu sind auf jedem einzelnen Solarpanel Mikrowechselrichter installiert, die eine unabhängige Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom für jedes Modul ermöglichen. Dieser Ansatz bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich der Systemleistung und Flexibilität. Mikro-Wechselrichter optimieren die Leistung jedes Moduls individuell, was bedeutet, dass Verschattung, Staub oder Beschädigung eines Moduls die Leistung der anderen nicht beeinträchtigen. Dies macht Mikro-Wechselrichter besonders vorteilhaft in Systemen, in denen die Module unterschiedlichen Lichtverhältnissen ausgesetzt sind oder in denen Dachkonfigurationen zu teilweiser Verschattung führen. Die verbesserte Leistung und die Möglichkeiten zur Überwachung einzelner Module sind im Vergleich zu String-Wechselrichtern mit höheren Kosten verbunden, aber für viele Benutzer rechtfertigen die höhere Effizienz und das geringere Risiko systemweiter Leistungsverluste die Investition.

Leistungsoptimierer bieten einen Hybridansatz zwischen String-Wechselrichtern und Mikro-Wechselrichtern. Sie werden wie Mikro-Wechselrichter auf jedem Panel installiert, führen jedoch nicht selbst die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom durch. Stattdessen bereiten Leistungsoptimierer den von jedem Modul erzeugten Gleichstrom auf und senden ihn zur Umwandlung in Wechselstrom an einen zentralen String-Wechselrichter. Dieser Aufbau vereint einige der Vorteile von String-Wechselrichtern und Mikro-Wechselrichtern. Leistungsoptimierer ermöglichen eine Optimierung und Überwachung auf Panelebene und tragen dazu bei, die Auswirkungen von Verschattungen oder Panelfehlanpassungen zu mildern und gleichzeitig von der Kosteneffizienz der zentralen Inversion zu profitieren. Besonders vorteilhaft kann diese Lösung bei Anlagen mit Teilverschattung sein oder wenn die Paneele auf unterschiedlichen Dachabschnitten mit unterschiedlicher Ausrichtung montiert werden.
Die Wahl zwischen String-Wechselrichtern, Mikro-Wechselrichtern und Leistungsoptimierern hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Systemdesign, Verschattungsbedingungen und Budget. String-Wechselrichter bieten eine kostengünstige und unkomplizierte Lösung für Anlagen mit minimaler Verschattung und gleichmäßigen Panelbedingungen. Mikro-Wechselrichter bieten überragende Leistung und Flexibilität, indem sie jedes Modul einzeln optimieren. Dies ist ideal für komplexe Installationen mit Verschattungsproblemen oder unterschiedlichen Modulausrichtungen. Leistungsoptimierer schaffen einen Ausgleich, indem sie die Panelleistung und -überwachung verbessern und gleichzeitig einen zentralen Wechselrichter für Kosteneffizienz beibehalten. Das Verständnis dieser Unterschiede ermöglicht eine fundiertere Entscheidung und stellt sicher, dass das ausgewählte Wechselrichtersystem den spezifischen Anforderungen und Zielen der Solarenergieanlage entspricht.