ab Mai 2023 - Das Photo-Voltaik-Wissen wird essentiell wichtig
Unser Leben wird sich gravierend ändern, wenn wir so weiter machen wie bisher. Darum ist oberste Priorität, alles mit Verstand zu reparieren, das irgend möglich ist. Und wir müssen schnellstens anfangen, unsere verfügbare Energie sorgsam zu verwenden. Darum gibt es dieses Seiten hier. Und hier gehts los ....
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Auf dieser Seite wird ins "unreine" gedacht ...
Wenn die Gedankengänge dann mal überarbeitet bzw. ausgegoren sind, werden sie ins "reine" geschrieben.
Welche Themen beschäftigen mich ? Die Verteilung von mehreren oder gar vielen PV-Panels auf mehrere Micro-Wechselrichter hat für mich entscheidende Vorteile. Auf dem Dach oder den Dächern habe ich nur Niederspannungen bis max. 48 Volt und das ebenfalls in den Zuleitungen zu den MWRs. Der angelieferte Strom bei voller Sonne liegt überall in der 10 Ampere Gegend.
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Dezentrales Konzept mit Micro-Wechselrichtern
Die aktuellen MWRs haben (inzwischen) Eingänge für 2 PV-Panels (theoetisch z.B. je 380 Watt). Der MWR nimmt davon (jedenfalls bei mir) aber nur etwa 300 Watt ab. Diese summierte Sonnen-Leistung von ca. 600 Watt (VA) kann der einzelne Micro-Wechselrichter ins 230 Volt Netz einspeisen. Dabei kann die Phase ausgesucht werden, an die der einzelne MWR angeschlossen wird. Bei großen 5 KW WRs wird ab und zu die Phase zufällig ausgesucht und intern umgeschaltet.
Zur Zeit sind bei MWRs aber nur max. 600 Watt pro MWR erlaubt - Änderung in Sicht. Ob ein Betreiber an 2 Balkonen 2 MWRs je 600 Watt oder in 4 Wohnungen 4 MWRs betreiben darf, und welche Phase des Hausanschlusses dann genutzt werden darf, habe ich nicht nicht herausgefunden.
Herausragend wichtig dabei ist : Ein lokaler Akku - erst mal egal welcher Bauart - sollte erst mal so viel wie möglich von dieser gelieferten Energie speichern - für die nächtliche Grundlast.
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Die Akku Techniken werden fortlaufend weiter entwickelt
Nach unseren uralten dicken und schweren Blei-Akkus mit Schwefelsäure (im Auto) oder mit GEL Technik (in den Notstromanlagen) kamen die MH, die Metall-Hybrid Akkus. Danach kamen die ersten Lithium Ionen Akkus und dann die Lithium Polymer Akkus.
Aktuell (Stand Mai 2023) wird an den LiFePO4 (Lithium Eisenphosphat) Akkus entwickelt, weil diese Akkus eine erheblich längere Lebensdauer haben sollen, nämlich 3000 anstelle von 1000 Ladezyklen. Sie seien etwas schwerer, aber im staionären Betrieb ist das unwichtig.
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Akku- Ladevariante 1
An jedes Panel könnte man einen Laderegler anschließen. Bei 2 MWRs zum Beispiel wären das bereits 4 Laderegler, die sich bezüglich der Ladung / Überladung des Akkus angleichen (absprechen) müssten. Eine Vernetzung der Laderegler wäre demnach zwingend notwendig. Die Laderegler sind in dieser Konstellation aber nur für die Ladung mit Sonnenstrom zuständig. Keine Sonne = kein Ladstrom. Der MWR kennt die Laderegler gar nicht.
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Akku- Ladevariante 2
Der Hybrid-Wechselrichter bei den MWRs würde die Aufladung des gemeinsamen Akkus mit seiner Elektronik vornehmen und prüfen. Bei 2 oder mehr MWRs müssen die Microcontroller dieser Hybrid-MWRs ebenfalls vernetzt miteinander kommunizieren, um eine Überladung des gemeinsamen Akkus zu vermeiden. Kein MWR darf den Akku aus dem Netz des Versorgers laden (oder nur im genau spezifizierten Notfall).
Das bedeutet aber, alle MWRs kennen diesen einen Akku, dürfen aber von diesem keine Leistung beziehen, sondern nur von den PV-Panels, und das auch nur, wenn der Akku bereits voll geladen ist.
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Zusammenfassung der gemeinsamen Ladetechnik :
Mehrere PV-Quellen laden den Akku bis z.B. 95% oder 100% auf, nur mit Sonnenstrom. Eine Aufladung vom 230V Netz ist im Normalfall nicht erlaubt - absichtlich. Damit wäre der Ladevorgang mit mehreren Ladereglern definiert.
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Die Entlade-Regularien :
Dies sind meine Gedanken für meine Gebäudetechnik in unserem Objekt hier in Wiesbaden. Zuerst brauche ich genaue Messungen meiner Dauer-Grundlastversorgung. Dazu gehören aber nicht der Kühlschrank und der Gefrierschrank (die eigentlich zur Grundlast gehören), da die nur periodisch zuschalten. Dazu gehören alle Dauer-Entnahmen, die ununterbrochen - z.B. die Sicherheitsleuchtendes nachts zusätzlich - an sind.
Und dazu gehört eine Analyse, auf welcher Phase unseres Drehstromanschlusses die Dauer-Lasten verteilt sind. Die müssen im Schaltschrank eventuell auf eine Phase umgelegt (umgeschaltet) werden. Das Prüfen und Ausmessen geht natürlich nur, wenn die verbleibenden Phasen testweise stromlos geschaltet werden.
Die Energie des lokalen Akkus soll und muß nur diese Grundlast (auf dieser einen Phase) abdecken, weil eine höhere Abgabeleistung in unser Hausnetz zum Versorger weiter geleitet würde und uns damit verloren gehen würde.
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Die Versorgungs- und Entlade-Technik
Vordringlich soll also die gesamte Sonnen-Energie aller Panels und MWRs zum Laden des Akkus verwendet werden. Ist der Akku geladen, kann die verbleibende Energie auf allen drei Phasen in unser Hausnetz und damit zum Versorger eingespeist werden.
Die Entnahme von Energie aus dem Akku muß aber ganz gezielt auf die eine Phase mit unserer gesamten Grundlast und auf die Größe dieser Grundlast beschränkt sein. Und das ist gar nicht so einfach.
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Die MWRs sind auf die maximale Weiterleitung der empfangenen Leistung in unser Hausnetz programmiert. Das klappt ja bei Sonneneinstrahlung auch ganz gut. Bei vollem Akku wird also alles an leistung eingespeist und, wenn wir es nicht mit Küche oder Bad abnehmen, zum Versorger eingespeist.
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Ohne Sonne und ohne PV-Strom ........ Variante 1
Haben wir die Akku-Ladevariante 1, muß einer der MWRs so programiert sein, daß er aus dem Akku die eingestellte Grundlast in die dedizierte Phase einspeist. Die anderen MWRs bleiben beim Entladen außen vor und können den Akku nicht "anzapfen".
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Ohne Sonne und ohne PV-Strom ........ Variante 2
Die Hybrid-MWRs sind alle programmierbar und damit ziemlich intelligent. Damit sie den Akku nicht unerlaubt entladen, müssen alle angeschlossenen MWRs einzeln programmiert werden. Kommt kein Sonnenstrom oder nur ganz wenig von den Panels an, darf nur ein einziger MWR Leistung aus dem Akku abrufen und ins Hausnetz einspeisen und auch nur in der Menge oder Größe der vorab eingestellten nächtlichen Grundlast, und nicht mehr.
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Damit wird diese Programierung komplex, weil die erwünschte Redundanz (der Entladung des Akkus) nicht gewährleistet ist. Fällt ein MWR aus, laufen die anderen ja weiter. Auch wird der Akku ganz normal gefüllt. Doch fällt der falsche MWR aus, bleibt der Akku voll und keine Grundlast wird abgedeckt. Die anderen MWRs dürfen das ja nicht.
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Mai 2023 - diverse "Bastellösungen" sind bereits verfügbar
Nach den aktuellen Informationen im Internet sind bereits einige Laderegler im Anmarsch, die aber alle (noch) nicht miteinander kommunizieren (können). Bei den großen 10 und 15 KW Hybrid-Wechselrichtern gibt es bereits brauchbare Konzepte, aber alle haben diese 1.000 Volt Leitungen der bis zu 3 Strings vom Keller bis zum Dach.
Auch die Begrenzung der nächtlichen Entladung / Versorgung aus dem Akku reduziert auf die Grundlast wird nur ungenau spezifiziert. Es gibt da keine Auskünfte. Auch eine nächtliche Einspeisung aus dem Akku gezielt in nur eine Grundlast - relevante Phase hatte ich nirgendwo gesehen/gelesen.
Es scheint noch nicht recht ausgegoren zu sein.
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Kritik, Tips, neue Gedanken und Anregungen sind erwünscht !
Die Umwelt-Themen sind nicht nur sehr komplex, sie sind auch nicht mehr auf die lange Bank zu schieben, denn es "brennt" auf unserem Planeten an allen Ecken und Enden. Wenn Ihnen etwas dazu einfällt, das ich hier nicht beachtet oder geschrieben habe,
bitte ich um Ihren Kommentar und Hinweis.
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