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Microinverter, Optimierer, Maximierer

Ertragssteigerung auf Modulebene

7. Juni 2010, 16:33 Uhr | Heinz Arnold

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SolarBridge Technologies

Ganz ähnlich wie Nahi argumentiert Ron van Dell, CEO von SolarBridge Technologies: »DC/DC-Wandler an den Panels benötigen immer noch den zentralen Wechselrichter, der für die Einspeisung der Wechselspannung in das Netz zuständig ist. Es ist günstiger, die DC/AC-Wandlung direkt am Panel durchzuführen.« Das Unternehmen, das er seit 2008 als CEO führt, wurde 2004 unter dem Namen SmartSpark Energy Systems in Champaign/Illinois gegründet und firmiert seit vergangenem Jahr unter SolarBridge mit Sitz in Austin.

Wer sich im Bereich von Power-Management-ICs auskennt, für den ist Ron van Dell kein Unbekannter. Er war CEO von Primarion – ein Hersteller von DC/DC-Controllern auf Basis digitaler Wandlung –, bis Infineon den Start-up 2008 gekauft hat. Er ist also ein ausgewiesener Experte auf dem Gebiet der Leistungswandlung. Seiner Meinung nach ist der Ansatz, nur die DC/DC-Wandlung auf den Panels vorzunehmen und dann die DC/AC-Wandlung wie gehabt durch die zentralen Wechselrichter durchführen zu lassen, viel zu teuer. Deshalb setzt Solarbridge auf integrierte ACPV-Systeme (Alternating Current Photovoltaic), die sich direkt auf die Rückseite der Module integrieren lassen.

Das spart laut van Dell Kosten. Erstens muss die Anlage nicht in Strings ausgelegt sein, zweitens müssen keine weiteren zentralen oder Microinverter in die Anlage eingebaut werden, drittens benötigt man keine DC-Verkabelung. Außerdem lassen sich jetzt verschiedene Modultypen und Modultechniken in einer Anlage kombinieren, was den Austausch von Modulen vereinfacht.

Das Konzept hat Investoren offenbar überzeugt, bis jetzt flossen 27 Mio. Dollar Kapital in den Start-up. Und die Modulhersteller, die die ACPVs in ihre Produkte integrieren müssen, damit Solarbridge erfolgreich sein kann, hat er offenbar auch überzeugt. »Die Top-Ten-Modulhersteller sind unsere Partner«, so van Dell.

Wie ist es dem Unternehmen gelungen, die gesamte Wechselrichtung auf das Modul zu verlagern? Da spielen einige schaltungstechnische Tricks eine Rolle. Beispielsweise muss elektrische Energie über relativ kurze Zeiträume sehr effektiv zwischengespeichert werden, und die Ripple müssen möglichst reduziert werden. Denn der Feind der Effizienz ist der Ripple-Strom. »3 Prozent Ripple-Strom bedeuten 1 Prozent Leistungsverlust«, rechnet van Dell vor. Solarbridge ist es gelungen – hier spielt die digitale Umsetzung eine zentrale Rolle – den Ripple-Strom stark zu reduzieren. Außerdem benötigen die Microinverter weder Optokoppler noch Elektrolytkondensatoren. Das ist ein entscheidender Schritt, denn weil die kurzlebigen Elektrolytkondensatoren durch Filmkondensatoren ersetzt werden können, erhöht sich die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Microinverter: »Wir geben eine Garantie von 25 Jahren«, behauptet van Dell selbstbewusst.

Neben dem Microinverter, der die Wechselspannung direkt ins Netz einspeist, besteht das System von SolarBridge aus dem Solar Information Modul (SIM) und dem Remote Monitoring System. Das SIM sammelt die Informationen jedes einzelnen Microinverters über Powerline Communication. Über einen Touch-Screen können die Betreiber die für sie relevanten Daten jederzeit abrufen. Taucht ein Fehler auf, informiert das SIM die Betreiber sofort.

Das SolarBridge Remote Monitoring System, das optional zur Verfügung steht, bietet über jedes mit dem Internet verbundene Gerät den Zugang zu einen graphischen Interface, das Auskunft über den Status eines jeden Moduls sowie über die Energieausbeute über die Zeit gibt. Außerdem verschickt das System Warnungen im Fehlerfall.