Solar Inselanlage

VDE bremst Guerilla-Photovoltaik aus

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Eine Solaranlage für die Steckdose, die jeder zuhause einfach anstecken und damit sofort sauberen Strom erzeugen kann? Solche Systeme gibt es seit mehreren Jahren und etwa 20.000 Haushalte in Deutschland nutzen sie bereits. Wer kein Eigenheim besitzt, kann mit den sogenannten Plug-In-Modulen Strom auf dem heimischen Balkon erzeugen, diesen in den Endstromkreis einspeisen und damit […]

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Energiewende: Younicos-Gründer nimmt Inseln zum Vorbild

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Stromspeicher sind enorm wichtig für das Gelingen der Energiewende. Clemens Triebel, Mitbegründer des Speicherherstellers Younicos, sieht den Speicherausbau und damit die Energiewende unnötig verlangsamt: Das aktuelle System benachteilige Stromspeicher gegenüber konventionellen Kraftwerken. Das aktuelle Ziel, im Jahr 2050 den Strombedarf in Deutschland zu 80 Prozent durch erneuerbare Energien zu decken, könne jedoch nur mithilfe von […]

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SMA hebt Prognose erneut an: Aktienkurs steigt weiter

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Der hessische Wechselrichterhersteller SMA hat scheinbar die Trendwende geschafft – das Unternehmen geht davon aus, dass es im laufenden Geschäftsjahr Gewinne macht. Der Umsatz soll bei 925 bis 975 Millionen Euro liegen, wobei zwischen 10 und 30 Millionen Euro Gewinn vor Zinsen und Steuern erwartet werden. Zumindest strebt das Unternehmen aber ein ausgeglichenes Ergebnis an. Bisherige Prognosen hatten noch einen […]

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simon – die Solaranlage für den Balkon

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Das Solarkraftwerk für Zuhause- auspacken, einstecken, Ökostrom produzieren und selbst verbrauchen. simon ist die praktische Umsetzung der Energiewende für jeden: Durch eine Crowdfunding-Kampagne wurde kürzlich die Finanzierung eines neuen Projektes zur Stromproduktion mit Hilfe eines Mini-Kraftwerks ermöglicht. Die Solaranlage mit dem Namen „simon“ ist mit seinen 139 x 69 cm so handlich, dass eine Installation […]

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Megawatt-Stromspeicher von TESVOLT für Solarinselanlagen

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Auf dem Markt werden die verschiedensten Stromspeichersysteme angeboten. Viele der Anbieter richten sich in erster Linie an kleinere Hausanlagen, die ihren Strom über Solaranlagen beziehen. Hierbei wird auf einen möglichst hohen Eigenverbrauch geachtet, um eine weitgehende Autarkie vom Netzstrombetreiber zu erreichen. Es gibt aber noch andere Anbieter von Speichersystemen, die sich an kleine bis mittlere […]

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Finanzierung und Förderung von Solar Inselanlagen: Welche Möglichkeiten gibt es?

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Solar-Inselanlagen kommen in erster Linie dann zum Einsatz, wenn Strom unentbehrlich und die Netzanbindung aus Kostengründen unrentabel oder aus technischen Gründen unmöglich ist. Aber auch in erschlossenen Gegenden sind diese autarken Anlagen für manche eine Option, weil sie Unabhängigkeit von den großen Stromkonzernen verspricht. In diesem Beitrag sollen die Fördermöglichkeiten für Solar-Inselanlagen untersucht werden.

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Kompakte Solarinselanlagen von Sun Invention

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Sun Invention steht für eine solare Revolution bezahlbarer Energien. Das Unternehmen bietet mit „Plug & Save on grid“ kompakte PV-Anlagen-Komplettsysteme für Balkon- oder Garageneinsatz mit hoher Leistung an, mit „Plug & Power off grid“ eine mobile Speicherlösung, mit „Plug & Store-Speicher“ intelligente Speichersysteme und mit „Handel & Systemaufbau“ eine perfekte Installation an.

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Solare Inselanlagen – Auch in Deutschland attraktiv?

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Solar-Inselanlagen in Deutschland

Der Begriff Solar-Inselanlage bezeichnet ein Energiesystem, welches autark arbeitet und nicht auf Einspeisung aus dem öffentlichen Netz angewiesen ist. Grundsätzlich werden Solar-Inselanlagen dort eingesetzt, wo aus technischen, geographischen oder ökonomischen Gründen ein Anschluss an das öffentliche Netz nicht wirtschaftlich oder realisierbar ist.  

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solarinselanlagenSolar-Inselanlage

Vom öffentlichen Stromnetz unabhängige Solar-Inselanlagen (auch Photovoltaik-Inselanlagen oder Solarstromanlagen genannt) sind Anlagen zur Stromversorgung, die ohne Anschluss an ein landesweites öffentliches Stromnetz realisiert werden. Sie kommen dort zum Einsatz, wo der Anschluss an das Stromnetz nicht möglich oder ökonomisch nicht sinnvoll ist. Typische Einsatzorte sind neben abgelegenen Wochenend- oder Ferienhäusern auch Infrastruktureinrichtungen wie Pumpsysteme zur Trinkwasserförderung und Bewässerung, mobile Systeme für Wohnwagen und Boote oder Notrufsäulen.

Wirkungsweise von Solarinselanlagen

Eine Solar-Inselanlage wandelt durch das Photovoltaik-System Sonnenlicht mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie um. Strom kann daher nur tagsüber produziert werden, was ein System zur Energiespeicherung, eine sogenannte Solarbatterie, unverzichtbar macht. Hierfür werden in der Regel Bleiakkumulatoren verwendet, die große und kleine Ladeströme mit hohem Wirkungsgrad speichern können. Der Akku wird durch einen Laderegler vor Überladung und eine Lastabwurfschaltung vor Tiefentladung geschützt. Bei einer ganzjährigen Vollversorgung wird oftmals auf Hybrid-Systeme zurückgegriffen bei denen die PV-Anlage durch einen zweiten Stromgenerator ergänzt wird (z. B. Windrad, Diesel- oder Biogasgenerator). Auch hier sollte aber eine zusätzliche Pufferung über Akkus gewährleistet werden. Die Anlage produziert Wechselstrom mit 12 oder 24 Volt (Akku-Ausgangsspannung). Um auch Geräte betreiben zu können, die nur für das übliche Wechselstromnetz verfügbar sind, wird meist zusätzlich ein Wechselrichter vorgesehen.

Bei der Planung einer Solarinselanlage sollte vor allem die Abstimmung zwischen dem voraussichtlichen täglichen Energieverbrauch und dem Energieangebot (örtliche Einstrahlung) sowie der erforderlichen Batteriekapazität bedacht werden. Die Solar-Akkus werden meist so ausgelegt, dass sie in etwa den Verbrauch von zwei bis drei Tagen voll decken können (bei Winterbetrieb fünf Tage).

Regeln zum Einsatz von Solar-Inselanlage

Bei der Verwendung von Solar-Inselanlagen ist es wichtig darauf zu achten, möglichst energiesparende Verbrauchsgeräte einzusetzen. Um Umwandlungsverluste zu reduzieren, sind zudem Geräte vorzuziehen, die mit 12 V oder 24 V Gleichstrom betrieben werden können. Zunächst sollte der voraussichtliche Tagesverbrauch errechnet werden. Dafür wird die Leistungsaufnahme jedes zum Anschluss vorgesehenen Geräts (Watt) mit der wahrscheinlichen Betriebszeit (Stunden) multipliziert. Die Ergebnisse (Wattstunden) für alle Geräte werden zusammengezählt, bei Unsicherheiten etwa 10% Reserve hinzugerechnet. Auf Grund der Nutzungsunterschiede sollte dabei bei Ganzjahresbetrieb zwischen Sommer- und Winterbetrieb unterschieden werden.

In einem zweiten Schritt wird die richtige Anlagengröße ermittelt. Der durchschnittliche Tagesertrag sollte in jeder Betriebssaison zur Deckung des Tagesverbrauchs ausreichen. Der Tagesertrag einer Anlage ergibt sich aus der mittleren täglichen Globalstrahlung (in kWh/m2/Tag) mal der Nennleistung der eingesetzten PV-Module, modifiziert durch Korrekturfaktoren für die Abweichung von der Idealausrichtung und zur Berücksichtigung der Zelltemperatur (da die Effizienz der Solarmodule mit steigender Temperatur abnimmt). Für die meisten Orte sind Tabellen für Globalstrahlung verfügbar.

Das Ergebnis muss nun noch um die von der Kabeldimensionierung abhängigen Kabelverluste (hier mit 6% angenommen) und die bei der Akkuspeicherung anfallenden Umwandlungs- und Anpassungsverluste (je ca. 10%) reduziert (also mit einem Verlustfaktor V=0,94*0,9*0,9=0,76) werden.

Anschließend werden die Solarbatterien ausgelegt. Hierbei werden Akkukapazitäten in Amperestunden (Ah) und der Verbrauch in Wattstunden (Wh) angegeben. Eine Umrechnung erfolgt durch die Division des voraussichtlichen Tagesbedarfs in Wh durch die Systemspannung, d.h. die Ausgangsspannung des Akku-Systems – je nach Verschaltung sind das meist 12 oder 24 V (Gleichstrom). Bei einem angenommenen Tagesbedarf von 500 Wh und 12 V Systemspannung würde sich so eine benötigte Kapazität von 500 Wh/12 V = 41,7 Ah errechnen. Um eine ausreichende Lebensdauer der Akkus zu gewährleisten, müssen diese allerdings gut doppelt so groß ausgelegt werden, hier also mit 84 Ah je zu überbrückendem Tag. Daraus ergibt sich für den Sommerbetrieb eine benötigte Nennkapazität der Akkus von etwa 210 Ah (ausreichend für 2,5 Tage), für den Winterbetrieb (bei gleichem angenommenem Tagesbedarf, aber 5 Tagen Reserve) von 420 Ah.

Bildquelle: © H.D.Volz / pixelio – www.pixelio.de

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