Der Wirkungsgrad eines Wechselrichters, der bestimmt, wie viel des von einer Solaranlage erzeugten Gleichstroms in Wechselstrom umgewandelt wird, ist im Allgemeinen kein fester Wert. Stattdessen variiert dieser Parameter mit der DC-Eingangsleistung und -Spannung, und das Ausmaß der Variation ist spezifisch für den Wechselrichter. Die California Energy Commission (CEC) unterhält eine Datenbank mit experimentellen Testergebnissen zu einer Reihe von Wechselrichtern, in der die Effizienz als Funktion der Gleichstromleistung für drei verschiedene Spannungen innerhalb des Betriebsspannungsfensters jedes Wechselrichters angegeben wird. Nachfolgend sehen Sie ein Beispiel für die CEC-Daten eines String-Wechselrichters.
Anstatt einen festen, gewichteten Wirkungsgrad für die Berechnung der DC/AC-Wandlungsverluste zu verwenden, modelliert Auroras Leistungssimulationsmodul die vollständige Wirkungsgradkurve von Wechselrichtern, für die CEC-Testdaten vorliegen. Aurora passt eine parabolische Kurve an die leistungs- und spannungsabhängigen Wirkungsgraddaten an und folgt dabei einem von den Sandia National Labs entwickelten Modell. Ein Wechselrichter in Auroras Komponentendatenbank, der über CEC-Daten verfügt, verwendet automatisch eine Effizienzkurve in der Simulation. Wenn ein Wechselrichter in Auroras Datenbank nicht über die CEC-Daten verfügt und daher keine Wirkungsgradkurve simulieren kann, wird bei der Simulation ein fester Wirkungsgrad verwendet (der kleinste der CEC-, europäischen und maximalen Wirkungsgrade aus dem Datenblatt). Kundenspezifische Wechselrichter werden ebenfalls mit dem niedrigsten im Datenblatt angegebenen festen Wirkungsgrad simuliert. Der Leistungssimulationsbericht enthält eine Protokollmeldung, in der angegeben wird, ob ein Effizienzkurvenmodell angewandt wird oder welcher feste Wirkungsgrad verwendet wird, wenn die Effizienzkurve nicht verfügbar ist. Wenn für die Komponente keine Effizienzdaten verfügbar sind, wird Aurora einen Fehler ausgeben.
Bei Wechselrichtern mit mehr als einem Maximum Power Point Tracker (MPPT) arbeitet jeder MPPT effektiv mit seinem eigenen Wirkungsgrad. Ein MPPT mit kürzeren Strings oder geringerer Eingangsleistung kann mit einem geringeren Wirkungsgrad arbeiten als ein anderer MPPT im selben Wechselrichter, der eine größere Eingangsspannung und/oder Leistung hat.
Auswirkungen auf die Energieproduktion
Der Wirkungsgrad des Wechselrichters ist tendenziell niedriger, wenn die DC-Eingangsleistung im Verhältnis zur Nennleistung des Wechselrichters niedrig ist. Achten Sie daher auf Folgendes:
- Designs, die für den gewählten Wechselrichter unterdimensioniert sind (in Bezug auf die Eingangsspannung, aber vor allem in Bezug auf die Eingangsleistung), werden tendenziell einen geringeren Gesamtwirkungsgrad der DC/AC-Umwandlung aufweisen als solche, die für den Wechselrichter richtig dimensioniert sind. Die Aurora-Prüfung der String-Dimensionierung kann Ihnen dabei helfen, sicherzustellen, dass die von Ihnen erstellten Designs mit dem von Ihnen gewählten Wechselrichter kompatibel sind.
- In Stunden, in denen die Ausgangsleistung der Anlage gering ist, z.B. aufgrund von Abschattungen oder sehr früh/spät am Tag, ist der Wirkungsgrad des Wechselrichters ebenfalls geringer als in Stunden, in denen die Anlage bei voller Einstrahlung und ohne Abschattungen arbeitet. Dies ist ein zu erwartendes Verhalten, aber da die Eingangsleistung gering ist, macht dies normalerweise keinen großen Unterschied in der Leistung des Systems.