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Microinverter, Optimierer, Maximierer

Ertragssteigerung auf Modulebene

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

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

SolarEdge

Wenn van Dell meint, des Rätsels Lösung sei es, schon die DC/AC-Wandlung auf Modulebene durchzuführen, dann ist Guy Sella, CEO und Gründer der israelischen Firma SolarEdge, ein wenig anderer Meinung. Der Ansatz seines Unternehmens besteht darin, die Wandlung zweistufig durchzuführen: DC/DC an den Modulen, DC/AC über zentrale Wechselrichter – und am besten mit den Wechselrichtern aus eigenem Hause –, auch wenn es nach seinen Worten durchaus möglich wäre, mit Wechselrichtern anderer Hersteller zusammenzuarbeiten. Allerdings sei dann die Preisstruktur nicht optimal.

Für die DC/DC-Wandlung (Spitzenwirkungsgrad 98 Prozent) und das MPP-Tracking auf dem Modul-Level hat SolarEdge eigene ASICs entwickelt, um eine möglichst hohe Effizienz zu erreichen. Die in einem Silicon-on-Insulator-Prozess gefertigten ASICs ersetzen zahlreiche diskrete Bauelemente, erhöhen damit die Zuverlässigkeit und senken die Leistungsaufnahme. Der Prozess wurde ursprünglich für die Produktion von Chips für den Einsatz in Autos entwickelt und genügt damit den aus der Automotive-Industrie bekannten hohen Qualitätsanforderungen. Die ASICs sind in der sogenannten PowerBox untergebracht, die die Modulhersteller anstelle der Junction-Box in die Module integrieren können. Die PowerBoxes liefern eine konstante String-Spannung, die auf den zentralen Wechselrichter optimiert ist. Deshalb tritt kein Leistungsverlust am Wechselrichter auf, wenn sich die Einstrahlung ändert. Die konstante Stringspannung ermöglicht einen flexiblen Anlagenentwurf, Temperaturunabhängigkeit, einen hohen Wirkungsgrad der Wechselrichter und geringere Installationskosten. Die PowerBoxes kommunizieren mit den Wechselrichtern über Powerline Communication. Insgesamt kommt die Installation der PowerBoxes und der SolarEdge Inverter laut Guy Sella aufgrund der günstigen Kostenstruktur durch den Einsatz der ASICs und der Produktion in hohen Stückzahlen nicht teurer als der von Standard-Invertern.

»Der Energieertragsgewinn über MPP-Tracking auf Modulebenen ist allgemein akzeptiert und die Wechselrichter, die mit fester Spannung arbeiten, sind zuverlässiger und langlebiger als die heute meist eingesetzten Typen«, erklärt Sella und ist sich deshalb sicher, mit der eigenen Partitionierung das Beste beider Welten kombiniert zu haben, zumal die DC/DC-Wandler die lange Lebensdauer der Panels nicht reduzieren und die Wechselrichter kleiner und billiger ausfallen als herkömmliche Wechselrichter. »Und trotzdem erreichen sie die Performance der heute üblichen High-End-Wechselrichter«, so Sella. Das hat einige Modulhersteller überzeugt, die mit SolarEdge zusammenarbeiten. Dazu zählen BP Solar, Schott Solar und Isofoton.

Einig ist sich Sella mit Paul Nahi, was die Kommunikation angeht: Auch SolarEdge stellt den Anwendern auf Basis das Monitoring der Anlage in Echtzeit zur Verfügung. Dazu ist der Wechselrichter per Ethernet mit dem zentralen Server verbunden. Gerade das Monitoring stehe auf dem US-Markt derzeit im Vordergrund. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Sicherheit, etwa die Möglichkeit, die Anlage im Brandfall abzuschalten, so dass die Feuerwehr gefahrlos löschen kann. Dieser Aspekt ist in Frankreich in Kürze gesetzlichen Regelungen unterworfen, wird auch in den USA ab 2011 in den Vordergrund rücken und spielt in Deutschland eine große Rolle – neben Flexibilität, Sicherheit vor Diebstahl und Leistungsüberwachung.