Hier finden Sie Inselsysteme als umfangreiche Speicherlösungen für Photovoltaikanlagen. Es können komplett netzferne Anlagen und Anlagen mit Netzttrennung und Zuschaltung gebaut werden. Der SMA Sunny Island kann einphasige und dreiphasige Offgrid Systeme steuern. Zudem ist ein separater Eingang für Zusatzgeneratoren vorhanden.
Hinweis: manche sprechen bei einer netzparalellen Anlage von einem Inselbetrieb bei Netzausfall. Das ist aber kein Inselsystem im eigentlichen Sinn, daher sprechen wir in diesem Beitrag nur über ein typisches Inselsystem.
Bei einem Inselsystem sprechen wir von einer Photovoltaik-Anlage auf oder bei Gebäuden, die keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz haben, wie z.B. eine abgelegene Berghütte. Für solche Anwendungen werden spezielle Geräte benötigt, die so aufgebaut sind, dass Sie ohne Strom vom öffentlichen Energieversorger funktionieren, also autark sind.
Bei der Größe einer Inselanlage muss folgendes beachtet werden:
Für den täglichen Verbrauch stehen diverse Tabellen im Internet zur Verfügung, die angeben, mit welchen Leistungen z.B. bei einem Kühlschrank, Fernseher oder beim Licht gerechnet werden muss. Diese Verbräuche werden addiert und wenn mehrere Geräte gleichzeitig laufen, dann muss die Lastspitze ebenso berechnet werden, um die benötigte Wechselrichterleistung zu erhalten. So stehen z.B. im SMA-Planungsleitfaden zur Auslegung von Inselnetzsystemen folgende Werte:
Gerät | Leistung in Watt | Verbrauch pro Nutzung in kWh |
Geschirrspüler | 1300 | 1,3 |
Wasserkocher | 1800 | 0,45 |
Staubsauger | 1800 | 0,43 |
kühlschrank | 90 | 0,45 |
Föhn | 1000 | 0,18 |
Computer | 250 | 0,5 |
Gesamt | 6285 Watt | 3,56 kWh |
Nehmen wir als Beispiel 3600 kWh Jahresstromverbrauch, was umgerechnet so 10 kWh/Tag sind. Die zu erwartende Lastspitze liegt bei ca. 5000 Watt, womit wir eine Wechselrichter-Wirkleistung von min. 5 kW benötigten. Wir planen, dass wir zwei Tage mit dem Batteriespeicher überbrücken möchten, falls die Sonne nicht scheint. Da wir 10 kWh am Tag benötigten, brauchen wir also einen Speicher, der min. 20 kWh Wirkleistung bereitstellen kann. Bei einem Entlade-Wirkungsgrad von 0,9 muss der Speicher min. 22,2 kWh nutzbare Kapazität aufbringen. 10% bis 20% sollten grundsätzlich mindestens im Lithium-Ionen-Speicher bleiben. Somit benötigten wir eine Nettokapazität von 24,42 kWh bis 26,64 kWh.
Bei der Größe des PV-Feldes gehen wir von 800 kWh/kWp aus und einem solaren Deckungsgrad von 60%. Das bedeutet, das von unseren 3600 kWh/a 2160 kWh durch die Sonne abgedeckt werden. 2160 kWh bei 70% Systemperformance ergibt ca. 3086 kWh, die mindestens vom PV-Generator kommen muss. Daher würde es theoretisch betrachtet reichen, wenn unsere PV-Anlage 3,86 kWp groß ist (3086 kWh : 800 kWh/kWp im Jahr = 3,86 kWp). Wie oben bereits erwähnt, wollen wir uns hier nicht auf die etwa 25 kWh Speicherkapazität fixieren, die in etwa 2 Stunden geladen werden soll. In diesen 25 kWh ist eine Überbrückungszeit eingerechnet, die im Alltag nicht benötigt wird. Daher vernachlässigen wir die 2 Stunden Ladezeit. Es spricht aber nichts dagegen, die PV-Anlage etwas größer zu designen, schließlich kann unser Wechselrichter min. 5 kW Leistung erzeugen.
Zu den Solarmodulen haben wir eine Kabellänge von 10 Metern bzw. 20 Metern, da im Gleichstrombereich die Minus- und Plusleitung zusammengerechnet werden muss. Unsere Module haben eine zu erwarteten Höchststrom von etwa 12 Ampere. Man könnte einen 16 Ampere DC-Sicherungsautomaten verwenden, sofern im Generatoranschlusskasten mit Überspannungsableiter keine DC-Sicherung eingebaut ist.
Bei der Batterie sind wir 2 Meter vom Wechselrichter entfernt und müssen daher mit 4 Meter Kabellänge rechnen. Wenn wir die kurzfristige Maximalleistung des Wechselrichters nehmen, dann empfiehlt es sich, ein 50mm² Kabel zu verwenden mit einer 200 Ampere Sicherung.
Somit kommen wir auf folgende notwendigen Artikel:
Falls Sie sich nicht auf ein Speichersystem festlegen können, beraten wir Sie gerne persönlich. Kontaktieren Sie uns einfach und wir erstellen Ihnen ein Angebot zu den benötigten Komponenten. Beachten Sie dabei bitte, dass wir keine Systeme für Wohnwagen, Boote, Anhänger oder dergleichen planen, sondern für Häuser.
Bildquelle: © SMA