Sizing of Battery Converters for Residential PV Storage Systems

Die Anzahl von privaten PV-Anlagen in Kombination mit einem Batteriespeichersystem zur Eigenversorgung steigt an. Infolgedessen sind weitere Untersuchungen zur Speicherauslegung entstanden. Dieser Beitrag untersucht den Einfluss der Wechselrichtergröße auf den Betrieb von PV-Speichersystemen in Eigenheimen.

Klein ausgelegte Wechselrichter sind ausreichend für Eigenverbrauchsanwendungen

Die Autor:innen analysieren das Verhältnis von Wechselrichtergröße zu maximaler Speicherkapazität für einen Großteil der verschiedenen Speichersysteme, die auf dem Markt verfügbar sind. Simulationen mit zeitlicher Auflösung von 1 s zeigen den Einfluss der Wechselrichtergröße auf die umgesetzte Energie des Speichersystems mit Hinblick auf die Umwandlungsverluste. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Wechselrichter in der Größe von 4 kW bis 5 kW für eine maximale Entladeleistung der meisten untersuchten Systeme optimal sind. Jedoch sind Wechselrichter mit 30 % bis 50 % der optimalen Leistung ausreichend, um 95 % der maximalen Entladeleistung bereitzustellen. Diese Erkenntnisse verdeutlichen, dass kleinere Wechselrichter mit Nennleistungen von 1,5 kW bis 2 kW für Privatanwendungen meistens ausreichend sind.

Kompromiss zwischen Leistung und Kosten

Es gibt weitere Aspekte, die Nutzer:innen bei der Systemauswahl beachten sollten. Kleinere Wechselrichter arbeiten häufiger mit ihrer Nennleistung im Vergleich zu größeren Geräten, was möglicherweise zu einer Reduzierung der zu erwartenden Lebensdauer führt. Des Weiteren können kleinere Wechselrichter weniger gut Erzeugungsspitzen ausgleichen. Dennoch sind kleinere Wechselrichter meistens günstiger. Daher ist ein Kompromiss zwischen der maximalen Energieumwandlung und den Kosten für das System erforderlich.