Welche spezifischen Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme gibt es?

Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme lassen sich in autarke Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme, netzgekoppelte Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme und dezentrale Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme unterteilen.

1) Autarke Photovoltaik-Stromerzeugung, auch bekannt als Off-Grid-Photovoltaik-Stromerzeugung, besteht hauptsächlich aus Solarpanels, Steuergeräten und Batterien. Falls es erforderlich ist, Wechselstromlasten zu versorgen, wird ebenfalls ein Wechselrichter benötigt. Autarke Photovoltaik-Kraftwerke umfassen verschiedene Arten von Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen, die unabhängig voneinander mit Batterien betrieben werden können, wie z. B. Stromversorgungssysteme für abgelegene Dörfer, Solareinzelhaussysteme, Stromversorgungen für Kommunikationssignale, kathodische Schutzsysteme und Solarstraßenbeleuchtung.Technologie
2) Netzgekoppelte Photovoltaik-Stromerzeugung bezieht sich auf den Gleichstrom, der von Solarpanels erzeugt wird und mithilfe von netzgekoppelten Wechselrichtern in Wechselstrom umgewandelt wird, der den Anforderungen des öffentlichen Stromnetzes entspricht, und anschließend direkt mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist.

Netzgekoppelte Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme lassen sich in Systeme mit Batterien und Systeme ohne Batterien unterteilen. Netzgekoppelte Systeme mit Batterien bieten Steuerbarkeit und können je nach Bedarf mit dem Netz verbunden oder davon getrennt werden. Zudem dienen sie als Reserve-Stromquelle und können bei Netzausfall Notstrom bereitstellen. Solche Systeme werden häufig in Wohngebäuden installiert. Netzgekoppelte Systeme ohne Batterien verfügen nicht über Steuerbarkeit oder Funktionen zur Reserve-Stromversorgung. Sie werden üblicherweise in größeren Anlagen installiert.

Die netzgekoppelte photovoltaische Stromerzeugung umfasst Großanlagen in Form zentralisierter netzgekoppelter Photovoltaik-Kraftwerke, die in der Regel staatliche Anlagen sind. Das Hauptmerkmal besteht darin, den erzeugten Strom direkt in das Stromnetz einzuspeisen und zentral zu den Nutzern weiterzuleiten. Diese Kraftwerke erfordern jedoch hohe Investitionen, haben lange Bauzeiten und beanspruchen große Flächen, weshalb sie sich bisher nur wenig entwickelt haben. Demgegenüber hat die dezentrale, kleinskalige netzgekoppelte photovoltaische Stromerzeugung, insbesondere in Form von gebäudeintegrierten Photovoltaik-Systemen, aufgrund von Vorteilen wie geringeren Investitionskosten, schnellerem Bau, geringerem Flächenbedarf und starker politischer Unterstützung die Nase vorn und ist zur Hauptform der netzgekoppelten Photovoltaik-Stromerzeugung geworden.

Dezentrale photovoltaische Stromerzeugung, auch als dezentrale Stromerzeugung oder dezentrale Energieversorgung bekannt, bezeichnet die Installation kleiner, ortsnaher Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme vor Ort oder in der Nähe des Stromverbrauchsortes, um den spezifischen Bedarf der Verbraucher zu decken und gleichzeitig die wirtschaftliche Betriebsführung des bestehenden Stromverteilungsnetzes zu unterstützen oder beide Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen.

Die Grundausstattung eines dezentralen photovoltaischen Stromerzeugungssystems umfasst Solarpanels, Tragkonstruktionen, Gleichstrom-Verteilerboxen, Gleichstrom-Verteilerschränke, netzgekoppelte Wechselrichter, Wechselstrom-Verteilerschränke und weitere Komponenten. Hinzu kommen Geräte zur Überwachung des Stromsystems und zur Umweltüberwachung. Der Betriebsmodus eines dezentralen photovoltaischen Stromerzeugungssystems ist wie folgt: Bei Vorliegen von Sonnenstrahlung wandeln die Solarpanels die einfallende Sonnenenergie in elektrische Energie um und leiten diese über die Gleichstrom-Verteilerbox an den Gleichstrom-Verteilerschrank weiter. Anschließend wird die elektrische Energie im netzgekoppelten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und für den Eigenbedarf des Gebäudes bereitgestellt. Ein eventueller Überschuss oder Mangel an elektrischer Energie wird durch den Anschluss an das öffentliche Stromnetz ausgeglichen.