Solar und Speicher
Solar und Speicher: Wenn die Erzeugung und Speicherung von Solarstrom in Gebäude integriert wird, entwickeln sich die elektrischen Anlagen von einer Einzelquelle zu einer Multiquelle. Dies bedeutet einen Übergang von der Generatorerzeugung zur Erzeugung auf Wechselrichterbasis und von einer einzelnen Betriebsart zu mehreren Betriebsarten. Aus diesem Grund muss auch die Methode zur Berechnung von Elektroinstallationen angepasst werden, um einige ergänzende Punkte zu berücksichtigen, wie unten beschrieben.
Identifizieren Sie alle Betriebsarten
Eine einzigartige Eigenschaft von Anlagen mit solarer Erzeugung und Speicherung besteht darin, dass sie über mehrere Betriebsmodi verfügen. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Betriebsbedingungen, abhängig von den verfügbaren Stromquellen und angeschlossenen Lasten. Bei der Integration der Solarproduktion treten typischerweise mindestens zwei Betriebsmodi auf. Im ersten Modus wird die Anlage während der Stunden der Solarproduktion sowohl vom Netz als auch von der Photovoltaikanlage versorgt. Wenn jedoch keine PV-Produktion stattfindet, zum Beispiel nachts, erfolgt die Versorgung der Anlage ausschließlich über das Netz.
Abb. P36 – Elektroanlage mit Photovoltaik-Produktion verfügt über mindestens 2 Betriebsarten
Wenn dem System Speicher hinzugefügt wird, erweitert sich die Anzahl der Betriebsmodi noch weiter aus zwei Gründen: Erstens gibt es eine größere Anzahl möglicher Kombinationen von Energiequellen, die entweder produzieren oder nicht, und zweitens muss der Speicher sowohl als Quelle als auch als Last betrachtet werden.
Wenn die Batterie geladen wird, fungiert sie als Last für die elektrische Anlage, aber wenn die Batterie entladen wird, versorgt sie die Anlage mit elektrischer Energie und wird zur Quelle.
Ein Beispiel für eine einfache Anlage mit Netzanschluss und Speicher verfügt über mindestens drei Betriebsmodi:
Erstens die Versorgung nur aus dem Netz, wenn der elektrische Energiespeicher im Standby-Modus ist.
Zweitens die Versorgung durch das Netz, wobei der elektrische Energiespeicher als Last fungiert (Batterie wird geladen).
Und drittens die Versorgung durch das Netz, wobei der elektrische Energiespeicher als Quelle fungiert (Batterie entlädt sich).
Berechnen Sie die Elektroinstallation für jede Betriebsart
Deshalb ist es wichtig, dass für jeden Betriebsmodus eine separate Berechnung durchgeführt wird, da die Berechnungen von einem Modus zum anderen zu signifikanten Unterschieden in Leistung und Stromwerten führen können. Sobald die Berechnungen für alle Modi abgeschlossen sind, muss die Ausrüstung unter Berücksichtigung der strengsten Einschränkungen dimensioniert werden. Darüber hinaus muss der Schutzplan so eingestellt sein, dass er unabhängig vom Betriebsmodus gültig ist.
Abb. P37 – Darstellung der aktuellen Werte deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Betriebsarten. Beispiel einer Installation mit Speicherintegration
Lagerung im Standby
Speicherentladung
Speicherladung
Betrachten Sie Solar- und Speicherwechselrichter als Stromquellen
Eine weitere Besonderheit von Anlagen mit lokaler Energieerzeugung liegt darin, dass Speicher und Solarwechselrichter nicht die gleichen Eigenschaften und Verhaltensweisen wie herkömmliche Energiequellen wie das Netz oder Generatoren aufweisen. Zum Beispiel beschränken Solar- und Speicherwechselrichter im Falle eines Kurzschlusses ihre Stromabgabe auf einen Wert, der nur geringfügig höher als der Nennstrom ist und verhalten sich daher wie Konstantstromquellen.
Abb. P38 – Im Falle einer elektrischen Störung verhalten sich Solar- und Speicherwechselrichter wie Stromquellen
In der Praxis bedeutet dies, dass Photovoltaikanlagen und elektrische Energiespeicher bei der Berechnung einer Elektroanlage nach der Impedanzmethode nicht wie alle anderen Komponenten der Elektroanlage durch Impedanzen abgebildet werden. Bei der Berechnung des Kurzschlussstroms muss lediglich der Kurzschlussbeitrag der Wechselrichter, der vom Hersteller angegeben wird, zu den Kurzschlussströmen in der Anlage addiert werden.
