Hybrides Solarsystem - die perfekte Option für Ihr Solarmodul

Es gibt drei Arten von Solarmodul-Systemen: netzgebundene Systeme, netzunabhängige Systeme und hybride Solarsysteme. Für jede Art von Systemdesign gibt es einzigartige Konfigurationen. Und diese Konfigurationen wirken sich auf die verwendeten Geräte, die Komplexität der Installation und vor allem auf die potenziellen Kosten und Einsparungen aus.

Da die Rechnungen der Energieversorger immer höher werden und es in den Vereinigten Staaten immer häufiger zu Stromausfällen kommt, installieren viele Haushalte und Unternehmen jetzt ein Hybrid-Solarsystem. Die Vorteile eines Hybrid-Solarsystems liegen auf der Hand, denn Hybridsysteme vereinen die besten Eigenschaften von netzgekoppelten und netzunabhängigen Systemen. Diese Anlagen sind netzgekoppelt, d. h. Ihre Solarstromanlage ist an die Stromleitungen des Energieversorgers angeschlossen.

Anders als herkömmliche netzgekoppelte Systeme arbeitet das hybride Solarsystem mit einem kompatiblen Hybrid-Wechselrichter und einer Batteriekombination, die das netzgekoppelte System mit einer Backup-Batterie versorgt. Tagsüber zieht das Solarsystem Energie aus den Sonnenstrahlen, um das Haus mit Strom zu versorgen und die Pufferbatterie zu laden. Nachts, wenn Ihr System keine Energie produziert oder bei einem Stromausfall, können Sie diese Energie abrufen.

Um zu erfahren, wie es funktioniert, gibt der Bauplan eines Hybrid-Solarsystems einen Überblick über die Integration von Solarmodulen, Hybrid-Wechselrichtern, Batterien und Netzanschlüssen zur Schaffung eines autarken Energiesystems. Und was ist ein hybrides Solarsystem? Es handelt sich um ein System, bei dem sowohl die Flexibilität des Netzanschlusses als auch der zusätzliche Vorteil der Energiespeicherung dem Hausbesitzer eine zuverlässige, effiziente und erschwingliche Solarenergie ermöglichen.

Eine Einführung in die Auslegung hybrider Solarsysteme

Nach der Installation der Solarmodule muss die erzeugte Energie in Haushaltsstrom umgewandelt werden. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten: Sie können an das Stromnetz angeschlossen bleiben, sich komplett vom Netz trennen oder ein Hybridsystem verwenden. Bei einem Hybridsystem sind Ihre Solarmodule über eine Übertragungsleitung mit dem Stromnetz verbunden und verfügen über ein Pufferbatteriesystem, das überschüssige Energie speichern kann. Ein hybrides Solarsystem wird mit Solarenergie und/oder Netzstrom betrieben und verfügt über ein Batterie-Backup-System für Stromausfälle oder Zeiten ohne Sonne. Der gesamte von den Solarmodulen erzeugte überschüssige Strom kann in das Netz zurückgespeist werden.

Die von den Solarmodulen absorbierte Sonnenenergie wird durch einen Wechselrichter geleitet, um nutzbaren Strom zu erzeugen. Der Strom wird dann in Ihr Haus, in Batterien oder in das Netz eingespeist. Die Vorteile eines Hybridnetz-Solarsystems liegen darin, dass es in jeder Situation Strom liefern kann.

Mit einer Backup-Batterie, Ihre Solarmodule bestehen aus zusätzlichen Energie, aber Ihr Haus ist nicht mit und wird in dieser Batterie gespeichert werden. Dann, wenn die Sonne nicht scheint, wird diese Batterie Sie mit Strom die ganze Nacht im Falle von System-Design Stromausfälle oder schlechtes Wetter zu liefern.

Bei einem hybriden Solarsystem haben Sie die Möglichkeit, Strom aus dem Netz zu beziehen, wenn Sie alle Batterien verbraucht haben.

Bei einem hybriden Solarsystem wird die Sonnenenergie an einen Wechselrichter geleitet, der wiederum die Energie an Ihr Haus liefert. Die überschüssige Energie wird nicht für die Stromversorgung Ihres Hauses verwendet, sondern in Ihrer Hausbatterie gespeichert. Wenn die Solarmodule keinen Strom erzeugen, kann die Batterie Ihr Haus mit Strom versorgen.

Wenn nach all diesen Schritten noch Energie übrig ist, wird sie ins Netz eingespeist. Ein Hybrid-Solarsystem ist eine Mischung aus einem netzgekoppelten und einem netzunabhängigen Solarsystem. Es hat die Vorteile eines Hybrid-Solarsystems, dass es gleichzeitig an das Stromnetz angeschlossen ist und Ihr Haus mit genügend Reservestrom versorgt, um kritische Verbraucher im Falle eines Stromausfalls zu betreiben.

Das Grundprinzip der hybriden Solarenergie besteht darin, dass die Solarmodule bei Sonneneinstrahlung Strom erzeugen, der in einer Batterie gespeichert wird. Sobald die Batterie vollständig aufgeladen ist, können Sie den durch die Solarenergie erzeugten überschüssigen Strom nutzen, um Ihre Haushaltsgeräte zu betreiben, oder, falls noch etwas übrig bleibt, in das öffentliche Stromnetz einspeisen.

Wenn das Stromnetz abgeschaltet ist, wird der in den Batterien gespeicherte Strom als Reserveenergie genutzt. Ein hybrides Solarsystem bietet alle Vorteile eines netzgekoppelten Systems und stellt gleichzeitig eine Notstromversorgung für den Fall eines Stromausfalls bereit.

Sobald der Strom abgeschaltet wird, schaltet sich das Solarsystem aus dem Netz aus. Solarmodule und Batterien allein können keinen Strom erzeugen, und Sie benötigen weitere Komponenten, die bei der Stromerzeugung helfen.

Funktionsweise eines hybriden Solarsystems

Die Anordnung der Solarmodule in einem hybriden Solarsystem ist mit dem Stromnetz verbunden. Solarwechselrichterdie wiederum mit der Solarbatterie und dem Stromnetz verbunden ist. Das Solarmodul nimmt das Sonnenlicht auf und wandelt es in Gleichstrom um. Dieser Strom wird dann an den angeschlossenen Solarwechselrichter weitergeleitet, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Dieser Wechselstrom ist der Standardstrom, mit dem unsere Haushaltsgeräte und Luxusgüter betrieben werden.

Wenn die Leistung der Solaranlage tagsüber den Strombedarf Ihres Hauses übersteigt, wird die überschüssige Energie in Solarbatterien gespeichert. Sobald die Batterien vollständig aufgeladen sind, wird der Strom automatisch über "Net-Metering" in das Versorgungsnetz eingespeist.

Für die Nacht haben Sie 2 Möglichkeiten: das Wechselrichter-Netz und bis zu 50% Batterien. Wenn Sie sich für das Stromnetz entscheiden, wird das Netz Ihre Last versorgen und im Falle eines Stromausfalls werden die Solarbatterien Ihr Haus mit Strom versorgen. Wenn Sie die Batterie als zweite Priorität wählen, wird die Batterie mit bis zu 50% geladen. Falls Ihr Haushalt mehr als 50% verbraucht, wird der zusätzliche Strom, der für die Versorgung des Hauses benötigt wird, aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen.

Komponenten eines hybriden Solarstromsystems

Sonnenkollektoren:

Dies ist die Quelle der Solarenergie. Wenn Sie eine solche Anlage kaufen möchten, brauchen Sie einen Techniker, der Ihnen hilft, die Größe zu bestimmen. Die Solarinstallation erfordert spezielle Kenntnisse.

Batterien:

Sie können Lithium-Ionen-Batterien oder andere Batterietechnologien in Ihrem Hybrid-Solarsystem verwenden. Eine Batterie-Backup-Einheit kann die tagsüber erzeugte überschüssige Solarenergie für die Nutzung in der Nacht speichern. Außerdem müssen Sie die Speichereinheit richtig dimensionieren, um genügend Energie für eine intensive Nutzung in der Nacht zu erhalten.

Laderegler:

Es handelt sich um eine wichtige Komponente, die die Funktionstüchtigkeit des Sicherungsbatteriesystems gewährleistet. Wie der Name schon sagt, reguliert sie den Ladungsfluss in die Batterie. Das Batteriesystem sollte nicht überladen werden. Eine Überladung kann zu Batterieschäden führen, die die Lebensdauer der Batterie verkürzen können.

Hybrid-Wechselrichter:

Die Hybrid-Wechselrichter ist entscheidend für die Konstruktion eines Hybrid-Solarsystems. Seine Hauptfunktion besteht darin, den von den Solarmodulen und Batterien erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln. Es überwacht die Leistung der Solarmodule und zeichnet den empfangenen, verbrauchten und gespeicherten Strom sowie den ins Netz abgegebenen Stromüberschuss auf.

DC-Verteilertafel:

Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um ein Panel, das aus Leistungsschaltern und anderen Stromkreisschutzsystemen besteht, um mehrere Anschlüsse der Solarmodule zu kombinieren.

AC-Verteilertafel:

Dies ist eine Schalttafel mit Sicherungen und Schutzschaltern zum Schutz der angeschlossenen Geräte und Einrichtungen. Sie ist wie Ihre Verbraucherzentrale.

Vorteile eines Hybridnetz-Solarsystems

Ein hybrides Solarsystem ist eine gute Option, wenn Sie Ihr Haus während eines Stromausfalls mit Backup-Solarstrom versorgen möchten oder wenn Ihr Energieversorgungsunternehmen Nutzungszeittarife oder Gebühren erhebt oder kein Net-Metering anbietet, bei dem Sie für die überschüssige Energie entschädigt werden, die ins Netz zurückgespeist wird. 

Die Vorteile eines Hybridnetz-Solarsystems liegen in der Flexibilität, die Stromtarife nach Verbrauch zu steuern, um maximale Einsparungen bei den monatlichen Stromrechnungen zu erzielen.

1. Kosten-Wirksamkeit

Mit einem hybriden Solarsystem können Sie sich auf Jahre hinaus niedrige Stromtarife sichern und sind so vor zukünftigen Tarifsteigerungen geschützt. Außerdem können Sie die Stromtarife nach Verbrauch steuern, um maximale Einsparungen bei den Stromrechnungen zu erzielen. Hybride Solarsysteme sind preiswerter als netzunabhängige Solarsysteme. Sie brauchen keinen Notstromgenerator, und die Kapazität Ihrer Batteriebank kann reduziert werden.

Wenn Ihre Batterie nachts leer ist, können Sie einfach Strom in der Schwachlastzeit vom Energieversorger kaufen. Das ist viel billiger als der Betrieb eines Generators.

2. Flexibilität und Skalierbarkeit

Ein hybrides System kann auf die spezifischen Bedürfnisse eines Hauses zugeschnitten werden und ist für zukünftige Energieanforderungen skalierbar.

Ein Kunde möchte zum Beispiel eine Notstromquelle für wichtige Verbraucher wie medizinische Geräte, Beleuchtung, Fernseher, Kühlschrank und Computer haben. In diesem Fall wäre die Batteriebank so dimensioniert, dass sie die kritischen Lastanforderungen erfüllt, und würde je nach Bedarf genutzt werden. Ein hybrides PV-System kann eine Flexibilität und Skalierbarkeit bieten, die bei anderen PV-Systemen nicht möglich ist.

3. Ökologische Nachhaltigkeit

Solarmodule erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da die Menschen nach Möglichkeiten suchen, ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern. Ein hybrides Solarsystem ist eine großartige Option für alle, die ihren Beitrag zum Umweltschutz leisten wollen. 

4. Reduzieren Sie das Risiko von Ausfällen

Hybride Solarsysteme sind so konzipiert, dass sie auch bei einem Netzausfall Strom liefern. Der Hauptvorteil eines Hybrid-Solarsystems besteht darin, dass im Falle eines Netzausfalls aufgrund technischer Störungen oder extremer Witterungsbedingungen das System so konzipiert ist, dass Ihr Grundstück auch dann mit Strom versorgt wird, wenn das Netz nicht verfügbar ist.

5. Intelligente Solarenergie ist vielversprechend

Die Einführung von Hybrid-Solarsystemen hat viele interessante Innovationen hervorgebracht. Mit den neuen Wechselrichtern können Hausbesitzer von den Änderungen der Stromtarife der Versorgungsunternehmen im Laufe des Tages profitieren.

Solarmodule liefern mittags die meiste elektrische Energie - kurz bevor der Strompreis seinen Höchststand erreicht. Ihr Haus und das Elektrofahrzeug können so programmiert werden, dass sie in den Schwachlastzeiten Strom verbrauchen (oder von Ihren Solarzellen).

So können Sie den überschüssigen Strom, den Ihre Solarmodule erzeugen, in Ihren Batterien zwischenlagern und in das Stromnetz einspeisen, wenn Sie die höchste Vergütung pro kWh erhalten.

Intelligente Solarenergie ist sehr vielversprechend. Das Konzept wird mit dem Übergang zum intelligenten Stromnetz in den kommenden Jahren immer wichtiger werden.

Wann sollten Sie Solar-Hybridsysteme in Betracht ziehen?

Hybride Solarsysteme sind nicht für jeden geeignet. Manche Situationen sind nicht gerade ideal, um die Installation von Solarmodulen und einem Batteriesystem in Betracht zu ziehen. Zum Beispiel müssen Stadtbewohner nicht auf Batterie-Backup-System-Designs zu verbringen, weil die Netzleistung ist in der Regel stabiler.

Wann also lohnt sich die Investition in ein hybrides Solarsystem? Betrachten Sie die folgenden Fälle:

Berechtigung für Net Metering

Net Metering wird nicht von allen Energieversorgern befürwortet. Einige haben keine günstigen Bedingungen für die Einspeisung von überschüssigem Solarstrom in das Netz, und andere erlauben sie gar nicht erst.

Wenn Sie nicht vom Net Metering profitieren können, müssen Sie keine Zeit damit verschwenden. Sie können ein Batterie-Backup-System installieren, um den tagsüber von der Solaranlage erzeugten Strom zu speichern. Dies wird Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz verringern und langfristig zu Kosteneinsparungen führen.

Variationen des Energietarifs

Wenn das Energieversorgungsunternehmen andere Tarife berechnet, können Sie trotzdem ein hybrides Solarsystem in Betracht ziehen. Wenn der Tarif niedrig ist, was normalerweise tagsüber der Fall ist, wenn alle arbeiten, können Sie die erzeugte Solarenergie speichern.

Warten Sie auf die Spitzenzeiten am Abend, wenn die Tarife am höchsten sind. Schalten Sie auf Batteriestrom um. Und wenn Sie mehr gespeichert haben, als Sie verbrauchen, können Sie immer noch Strom ins Netz einspeisen, wenn das Net Metering günstig ist. Mit diesem Trick können Sie bei der Systemauslegung mitspielen und Kostenspitzen vermeiden, wenn die Nachfrage ansteigt.

Stromausfälle

Wenn Sie auf dem Land leben, ist das Stromnetz möglicherweise nicht so stabil, und Sie könnten durch gelegentliche Stromausfälle belästigt werden. Außerdem dauert die Reparatur von Netzleitungen, die durch Stürme oder Ähnliches beschädigt wurden, in ländlichen Gegenden in der Regel länger. In diesem Fall ist Ihr Hybridsystem sehr nützlich.

Wenn Sie Ihr Batterie-Backup-Stromversorgungssystem richtig dimensioniert haben, müssen Sie sich um nichts mehr kümmern! Sie können alle Ihre Geräte direkt mit den Solarbatterien betreiben, mit oder ohne Netzstrom. Diese sind umweltfreundlicher und langfristig kostengünstiger als dieselbetriebene Generatoren für die Notstromversorgung.

Verfügbarkeit von Finanzmitteln

Ein hybrides Solarsystem ist das teuerste aller drei Solarsystemdesigns. Die Kosten für Solarbatterien als Backup können höher sein als die der Solarmodule.

Im Gegensatz zu netzgekoppelten Solarsystemen, die über Solarpacht- und Stromabnahmeverträge finanziert werden können, kommen Hybridsysteme für solche Programme nicht in Frage. Sie sollten also bereit sein, die hohen Anfangskosten zu tragen. Eine solche Anlage kommt nur dann in Frage, wenn Sie finanziell stabil sind.

Sicherheitstipps

Sicherheit ist einer der wichtigsten Aspekte, die bei der Installation elektrischer Geräte zu beachten sind. Während und nach der Installation müssen Sie bestimmte Sicherheitsrichtlinien befolgen. Bei der Installation eines hybriden Solarstromsystems oder einer anderen PV-Anwendung sollten Sie einige Sicherheitstipps beachten:

• Arbeiten Sie nicht bei ungünstigen Witterungsbedingungen, um einen Stromschlag an den Komponenten der Anlage zu vermeiden.
• Wenn Sie Teile von Solarmodulen heben und tragen, sollten mindestens zwei Personen an Ihrer Seite sein, da sie sehr schwer sind.
• Decken Sie die Solarmodule mit lichtundurchlässigen Folien ab, um einen Hitzestau zu vermeiden.
• Ob die Person, die das System installiert, über ein Schnellabschaltsystem verfügt, um Stromschläge zu vermeiden.
• Installieren Sie Störlichtbogenunterbrecher, um Funkenbildung und Brände aufgrund von Störlichtbögen zu verhindern.
• Verwenden Sie mehrsträngige Wechselrichter, um das Risiko eines Lichtbogens zu verringern.
• Installieren Sie die Photovoltaikanlage nicht in der Nähe von brennbaren Gasen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein hybrides Solarsystem eine großartige Option für Hausbesitzer ist, die nicht nur ihre Stromrechnung senken wollen, sondern auch sicherstellen möchten, dass ihr Haus während eines Stromausfalls mit Strom versorgt wird. Wenn Sie an der Installation einer Hybrid-Solaranlage interessiert sind, sollten Sie sich gut informieren und einen seriösen Installateur für Solarmodule finden.