Programm Photovoltaik Ausgabe 2008 ... - Bundesamt für Energie BFE

Einleitung / Projektziele
Dezentrale Stromerzeugung mit Photovoltaik bewährt sich in der Praxis. Zurzeit und in absehbarer
Zukunft wächst der Markt rasch. Damit sind zunehmend mehr Wohnhäuser und Gewerbebetriebe mit
einer Solaranlage ausgerüstet. Bisher ist der Betrieb nur mit korrekt vorhandenem Netz möglich. In
Ländern mit unzuverlässigem Netz drängt sich die Kombination mit dem USV-Wechselrichter auf. Im
weiteren gibt es zurzeit einen wachsenden Markt für USV-Anlagen (Unterbruchslose Stromversorgungen).
Diese bestehen zur Hauptsache aus einem externen oder intern eingebauten Akkumulator und
einem Inverter mit eingebautem Akkuladegerät. Im Fall eines Netzunterbruchs wandelt der Inverter
den im Akkumulator gespeicherten Strom in Wechselstrom um und speist damit die angeschlossenen
Geräte. Die Autonomiezeit vom Netz beträgt mit einer USV-Anlage in der Regel 5 bis 10 min und erlaubt
so, die angeschlossenen Geräte korrekt abzuschalten. Die Idee daraus ist, einen Wechselrichter
für netzgekoppelte Solaranlagen gleichzeitig als USV-Inverter zu nutzen.
Damit lassen sich unterschiedliche Vorteile realisieren:
a) Ein Wechselrichter für USV-Betrieb hat viele gleiche Komponenten wie ein Wechselrichter für netzgekoppelte
Solaranlagen, das heisst, ein Wechselrichter kann mit wenig Zusatzkomponenten beide
Funktionen übernehmen. Das Gerät hat immer nur den einen oder anderen Betrieb, dadurch müssen
bei den stromführenden Bauteilen keine Kapazitätsvergrösserungen vorgenommen werden.
b) Wenn während einem Netzausfall die Sonne scheint, verlängert sich die Autonomiezeit der USV-
Anlage, weil die PV-Anlage die Last ganz oder teilweise mit Strom versorgt.
c) Tendenziell verlängert sich die Akku-Lebensdauer, weil der Akku weniger zykliert wird.
d) Ein anstatt zwei Geräte spart Platz und Installationsaufwand.
e) Diverse kleinere Vor- und Nachteile werden im Bericht erwähnt.
Einzelne Testgeräte wurden in den USA und in Deutschland vorgestellt. Eine systematische Untersuchung
wurde bisher nicht publiziert.
Die vorliegend beschrieben Untersuchungen hatten zum Ziel, primär die Machbarkeit und die Vor- und
Nachteile einer solchen Kombination zu analysieren. Im weiteren sollen die Grundlagen für Investitionsentscheide
und für die Weiterentwicklung und der Einfluss auf die zukünftige PV-Marktentwicklung
untersucht werden. Ziel ist es, möglichst rasch ein Gerät zu entwickeln und auf den Markt zu bringen,
sofern die Ergebnisse aus diesem Projekt ein entsprechendes Marktpotenzial aufzeigen. Die Kombination
von USV- und PV-Anlage könnte ein gutes Beispiel darstellen, wie dezentrale PV-Anlagen neben
der reinen Stromproduktion weitere Synergien und Mehrwerte bieten. Solche Faktoren unterstützten
die Markteinführung der Photovoltaik indem sie die Wirtschaftlichkeit von Netzverbundanlagen in
einem bestimmten Marktsegment verbessern.
Die Ziele im Überblick
� Report über die technische Machbarkeit von SIMIBU. Darin sind die technischen Spezifikationen
von SIMIBU detailliert beschrieben.
� Wirtschaftlicher Bericht über die Herstellungs- und Materialkosten.
� Marktstudie mit Definition des Kundensegments, Abschätzung des erzielbaren Marktpreises und
der Absatzmengen sowie der Vertriebspfade
� Zusammensetzen eines Teams aus Industriepartnern für die Umsetzung und Vermarktung von
SIMIBU (Kooperationsverträge)
� Detailentwicklungskonzept für SIMIBU, inkl. Zuteilung der Arbeitspakete zu den einzelnen Entwicklungspartnern
Kurzbeschrieb des Projekts / der Anlage
Bisher müssen PV-Netzverbundanlagen bei Netzausfall abschalten. Entsprechend ist die Technologie
in den Wechselrichtern so ausgelegt, dass sie nur mit vorhandenem Wechselstromnetz arbeiten können.
Das ist aus Sicht der Netzbetreiber verständlich und auch in technischer Hinsicht ermöglicht dieser
Umstand einfache Lösungen. Ein Solarwechselrichter macht aus Gleichstrom Wechselstrom. Die
genau gleiche technische Funktion erfüllt auch ein Netzersatzgerät für die unterbruchslose Stromversorgung
(USV oder UPS). Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist, die Kombination beider Geräte zu
Seite 198 von 288
SIMIBU, P. Toggweiler, Enecolo
2/8