Batterien und Solarwechselrichter wachsen zusammen, die Vielfalt der Anwendungen steigt. Doch nicht immer ist es sinnvoll, alle Funktionen in ein Hybridgerät zu packen. Jürgen Reinert, CTO von SMA, und Volker Wachenfeld, Vizepräsident für Batteriesysteme, wagen einen Ausblick.
Seit einigen Jahren wächst die Nachfrage nach Speichern für Sonnenstrom rasant an. Werden die Stringinverter und die Batteriewechselrichter zu einem Gerät verschmelzen?
Volker Wachenfeld: Weltweit gesehen sind die Hybridwechselrichter ein Konzept, das sich auf einigen Märkten sehr stark ausbreitet. Ein Beispiel ist Australien. Denn die Entwicklung der Batterien entfaltet dort eine starke Dynamik. Die Funktionen für die Photovoltaik und die Batterien in einem Gerät zu vereinen, macht aber nicht immer Sinn. Funktionen wie Notstrom-Backup oder auch die räumliche Unabhängigkeit von Photovoltaik und Batterie sprechen für getrennte Systeme.
Jürgen Reinert: Solarumrichter und Speicherbatterien rücken näher aneinander, aber sie müssen nicht zwangsweise verschmelzen. Immerhin sind die Speicher mittlerweile in allen Segmenten des Solargeschäfts angekommen, vom kleinen Heimspeicher bis zum Großcontainer für Solarparks. Es geht darum, sie möglichst intelligent und mit höchsten Nutzen für die Kunden und das Stromnetz zu integrieren.
Welche Vorteile haben die unterschiedlichen Systemkonzepte?
Volker Wachenfeld: Kombinierte Systeme mit DC-Kopplung der Batterien machen beispielsweise bei Megawattparks durchaus Sinn. Stellen Sie sich vor, man will einen bestehenden Solarpark mit einem Speicher nachrüsten, ohne die Anschlussleistung am Netzeinspeisepunkt zu erhöhen. Das wird in den USA derzeit häufig geplant. Im Nachrüstgeschäft ist die AC-Kopplung sicher das zielführendere Konzept. Das Speichersystem kann an einem beliebigen Ort integriert werden. Batteriespeicher und Batteriewechselrichter sind dann immer gut aufeinander abgestimmt.
Spielt die Batteriespannung dabei eine Rolle?
Volker Wachenfeld: Batterien mit Niederspannung von 48 Volt werden nicht aussterben. Seit 2017 bieten wir 400 Volt und höhere Spannungen für Hochvoltspeicher an. Das spart Kosten bei der Leistungselektronik. Allerdings werden die Batteriezellen größer. Die typische Kapazität von Automotive-Zellen ist in den letzten Jahren von ehemals 40 bis 60 Amperestunden auf inzwischen 100 bis 130 Amperestunden angewachsen. Dann schaltet man weniger Zellen in Reihe, auch dadurch bleibt die Spannung geringer.
Jürgen Reinert: Man darf nicht vergessen, dass weltweit die Bleispeicher noch eine große Rolle spielen. Das sind durchweg 48-Volt-Systeme, also Stromspeicher mit Niederspannung.
Wie hoch können die Spannungen in den Batterien werden?
Volker Wachenfeld: Bei großen Speichersystemen geht die Batteriespannung bis zu 1.350 Volt hoch, zum Beispiel in den Speichercontainern der koreanischen Hersteller. Das passt gut zu den Wechselrichtern, die 1.500 Volt aus dem Modulfeld anbieten. Für die DC-seitige Einbindung des Speichers ist eine Batteriespannung um 1.000 Volt besser geeignet, um mit kostengünstigen Topologien arbeiten zu können.
Wo sind die Hybridsysteme im Vorteil?
Jürgen Reinert: Ich sehe die Vorteile vor allem bei kleineren Neubausystemen, wenn die Speichergröße über die Betriebszeit hinweg fix bleiben soll. Soll die Speicheranlage erweiterbar sein, sind unabhängige Systeme besser geeignet. Dort wären getrennte Wechselrichter für die Photovoltaik und für die Batteriespeicher flexibler nachrüstbar. Es gibt ja auch Waschmaschine und Trockner in einem Gerät. Diese haben sich aber trotz geringerem Platzbedarf und Kosten nicht durchsetzen können, da sie in der Funktionalität ein Kompromiss bleiben und weder so gut Waschen noch so gut Trocknen wie Einzelgeräte. Die Flexibilität in der Anwendung spricht eigentlich für getrennte Systeme. (Heiko Schwarzburger)
Das vollständige Interview lesen Sie hier. Diese Juli/August-Ausgabe steht ganz im Zeichen der Leistungselektronik für Solargeneratoren und Stromspeicher sowie der Neuheiten zur Intersolar und EES Europe. Abonnenten können alle Beiträge auch online lesen.
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