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Panels Photovoltaische Solarenergie

Photovoltaik-Solaranlagen an das Stromnetz angeschlossen

Photovoltaik-Solaranlagen an das Stromnetz angeschlossen

An das Stromnetz angeschlossene Photovoltaik-Solaranlagen sind Anlagen, bei denen die erzeugte Energie direkt in das Stromnetz eingespeist wird. Diese Art der Solaranlage funktioniert wie ein Kraftwerk. Der Stromverbrauch ist unabhängig von der Energieerzeugung durch Sonnenkollektoren. In diesen Fällen kauft der Nutzer die von ihm verbrauchte elektrische Energie weiterhin zum festgelegten Preis bei der Vertriebsgesellschaft und besitzt auch eine Stromerzeugungsanlage.

Bei der Anpassung dieser Anlagen für erneuerbare Energien an ein Gebäude wird eine neue Elektroinstallation eingebaut und es werden zwei verschiedene Elektroinstallationen installiert. Zum einen die übliche Stromversorgungsleitung mit den dazugehörigen Zählern und Schutzvorrichtungen und zum anderen die Photovoltaik-Solaranlage mit all ihren eigenen Elementen und eigenen elektrischen Einrichtungen zur Steuerung, Zusammenschaltung und Messung.

Der Hauptnachteil solarbezogener Systeme besteht darin, dass die Sonnenleistung zu jedem Zeitpunkt des Tages von der einfallenden Sonnenstrahlung abhängt. Folglich variieren die registrierten Stromerzeugungswerte je nach Tageszeit, Jahreszeit und Wetter. Der Vorteil der an das Netz angeschlossenen photovoltaischen Solarenergie besteht darin, dass die nicht verbrauchte Energie weiterhin an das Elektrizitätsunternehmen verkauft werden kann und dass Sie sie aus dem Stromnetz beziehen können, wenn Sie mehr benötigen, als die Solaranlage erzeugen kann.

Anwendungen von Photovoltaikanlagen, die an das Stromnetz angeschlossen sind

Einige der Anwendungen dieser photovoltaischen Solaranlagen sind die folgenden:

  • Solaranlagen auf Dächern, Terrassen usw. von Häusern, die an das Stromversorgungsnetz angeschlossen sind: Auf der Dachfläche werden einfach zu installierende modulare Systeme installiert.
  • Produktionsanlagen: Bei diesen Photovoltaik-Kraftwerken handelt es sich um industrielle Anwendungen, die in ländlichen Gebieten installiert werden können, die nicht für andere Zwecke genutzt werden (Solarparks, Energiegenossenschaften) oder großen städtischen Gebieten (Parkplätzen, Gewerbegebieten usw.) überlagert werden.
  • Gebäudeintegration: Sie besteht aus dem Ersatz herkömmlicher Architekturelemente durch neue Architekturelemente, die Photovoltaikelemente (in der Regel Photovoltaik- Solarmodule) umfassen und daher Stromerzeuger (Fassadenverkleidungen, Vorhangfassaden, Sonnenschirme, Pergolen usw.) sind. . Manchmal ist es möglich, sie mit architektonischen Entwürfen zu kombinieren, um die passive Solarenergie zu nutzen, oder mit solarthermischen Systemen.

Arbeitsspannungen einer an das Netz angeschlossenen Photovoltaikanlage

Die am häufigsten gemessenen Leistungen in Watt betragen 2,5 und 5 Kilowatt (kW) oder ein Vielfaches von 5 bis 100 Kilowatt (kW). Es gibt größere Solaranlagen, die jedoch nur von Unternehmen oder Forschungszentren durchgeführt werden, da sie sich über längere Zeiträume amortisieren.

Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von bis zu 5 Kilowatt (kW) können an ein einphasiges Niederspannungsnetz mit einer Nennspannung von 230 Volt im Wechselstrom angeschlossen werden. Für höhere Leistungen sind sie dagegen dreiphasig ausgeführt.

Im Solarteil der Gleichspannung gibt es verschiedene mögliche Konfigurationen in den Serien-Parallel-Verbindungen der Module, um angemessene Arbeitswerte im Gleichstrom zu erhalten. Je nach gewähltem Wechselrichter können die Arbeitsspannungen im Gleichstrombereich von 12 Volt bis 600 Volt liegen. In jedem Fall besteht zur Optimierung des Systems die Tendenz, Spannungen in der Nähe der Netzanschlussspannungen (260-420 VDC) zu mitteln.

Elektrische Anbindung einer Photovoltaikanlage

Umspannwerk einer vernetzten Photovoltaikanlage.Um die Zusammenschaltung der gesamten Photovoltaik-Solaranlage zu entwickeln, muss ein besonderes Augenmerk auf die Minimierung der Verluste aus den Anschlüssen sowohl im Gleichstrom als auch im Wechselstrom gelegt werden. Die folgenden Schritte sind zu befolgen: Zusammenschaltung der Solarmodule, Verbindung der Module mit den Stromwechselrichtern, Verbindung der Wechselrichter in der Schutztafel und in den Energiezählern, Netzanschlusspunkt.

Verbindungsausrüstung

In jeder Photovoltaikanlage wird ein Verbindungsfeld mit dem Netzwerk installiert. Diese Tabelle kann die gesamten Schutzeinrichtungen enthalten, die in den Vorschriften festgelegt sind oder als wesentlich festgelegt wurden. Zum anderen können diese Geräte die Messzähler und Spannungswandler zur Anpassung an die Netzspannung enthalten.

Wir definieren zwei Arten von Verbindungsfeldern:

  • Komplette Verbindungsplatine. Reihe von Geräten, die durch die für die Netzwerkverbindung festgelegten Vorschriften definiert sind. Auf diese Weise könnten andere Elemente einbezogen werden, die nicht in den Vorschriften enthalten sind, die jedoch unter dem Gesichtspunkt der Installationsqualität als wichtig eingestuft werden könnten. In diesem Fall ist es logisch anzunehmen, dass Anleger keine ihrer technischen Eigenschaften als aufsichtsrechtlichen Schutz benötigen.
  • Grundlegende Verbindungsplatine. Tabelle, die im Wesentlichen aus zwei Elementen besteht: automatischer Trennschalter (Schütz-Magnetotherm) und Differential. Sie müssen für das Elektrizitätsunternehmen zusammen mit den Zählern, dem manuellen Trennschalter und den Sicherungen zugänglich sein, um in die Anlage zu gelangen.

Zu diesem Zeitpunkt werden die von den verschiedenen Wechselrichtern und Generatoren abgeleiteten Verbindungen gesammelt. Es ist der Verbindungspunkt des gesamten Systems.

Netzwerkverbindungspunkt

Die Elektrizitätsunternehmen richten Verbindungspunkte zum Netz ein. Bei dieser Art von Systemen werden die Verbindungspunkte normalerweise parallel zu der bereits für den Verbrauch des Gebäudes oder der errichteten Konstruktion installierten Verbindung definiert und angeordnet. Diese Verbindung zur Vertriebsfirma wird von der jeweiligen Firma überprüft, so dass die Möglichkeit besteht, dass sich die Verbindung zu anderen Punkten derselben Linie ändert, wenn dies so festgelegt ist. Auf diese Weise kann manchmal ein bestimmter Abstand (Hunderte von Metern) vom Rahmen zum angegebenen Punkt bestehen.

Allgemeine Regeln zur Definition einer perfekten Vereinigung im Stromnetz:

  • Die maximale Leistung der Photovoltaikanlage darf nicht mehr als 50% der Nennleistung des Transformators des Umspannwerks oder der Kapazität desselben im Anschlussbereich festgelegten Netzes betragen.
  • Verbindungen von Anlagen, bei denen elektrische Spannungsabfälle auftreten, die durch Verbindungsunterbrechungen von mehr als 2% verursacht werden, werden nicht akzeptiert.

Offensichtlich werden diese Anschlussstellen an das kommerzielle Netz so ausgelegt, dass die von der Solaranlage akkumulierten Leistungsverluste minimiert werden. Die Auswahl von Wechselrichtern, Kabeln und Anschlüssen, Transformatoren und Steuerungen zur Verkürzung der Stillstandszeiten der Photovoltaikanlage aufgrund mehrerer Faktoren muss gut verwaltet und informiert werden.

Die Schutzschränke und / oder die Schalttafel haben die Funktion, die Instrumente zur Messung der erzeugten und verbrauchten Energie sowie die elektrischen Schutzvorrichtungen (automatische Handlungsvorrichtungen), die nach den geltenden Vorschriften erforderlich sind, einzuschließen. Diese Schutzelemente können diejenigen duplizieren, die bereits die gleichen elektrischen Wechselrichter in ihrer Konstruktion enthalten, um sowohl die Beschädigung des Stromnetzes als auch die Störung der Erzeugung von Sonnenenergie und auch die Schäden zu vermeiden, die die Anlage selbst verursachen kann in zusammengeschalteten Geräten und anderen Netzwerkbenutzern.

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Erscheinungsdatum: 21. März 2017
Geändert am: 5. November 2019