Weidmüller: Generatoranschlusskästen Effizient zur PV-Freiflächenanlage

Mit dem Konzept Virtual Central von Kaco, das mehrere String-Wechselrichter beinhaltet, lassen sich Photovoltaikanlagen schneller planen, wirtschaftlicher installieren und betreiben. Entscheidend für die Installation sind DC-Generatoranschlusskästen von Weidmüller.

Zentralwechselrichter eignen sich eher für grosse PV-Anlagen, bei denen Neigung und Ausrichtung der Solarmodule ähnlich sind. Bei kleineren oder mittelgrossen Aufdach- und Freiflächenanlagen kommen vorzugsweise String-Wechselrichter zum Einsatz. Sie können ausrichtungsbedingte Leistungsunterschiede einzelner Module und Modulreihen kompensieren und die unvermeidlichen Mismatching-Verluste vermindern. Klassische Konzepte mit String-Wechselrichtern sind durch ihre dezentrale Struktur jedoch aufwendig zu installieren, zu überwachen und zu warten. Lange AC-Kabelstrecken verursachen deutliche Leistungsverluste. Diese Nachteile vermeidet das einzigartige Konzept Virtual Central mit Wechselrichtern blueplanet von Kaco New Energy.

Weniger Leitungsverluste durch Zentralisierung

Zum Konzept der PV-Anlagen erklärt Cristen Schimpf, Head of Product Lifecycle Management for Photovoltaik and Storage bei Kaco New Energy: «Unsere Idee war es, die String-Wechselrichter an einem zentralen Ort der PV-Anlage zu installieren, während die DC-Generatoranschlusskästen im Feld verteilt sind. Dadurch sind die Kabellängen zwischen Wechselrichter und Transformator kurz, und es entstehen nur minimale Leitungsverluste auf der AC-Seite». Der Leistungsverlust kann sich um bis zu 1,5 Prozent pro km verringern. So kommen die hohen Wirkungsgrade der Wechselrichter voll zur Geltung und unnötige AC-Leitungen werden vermieden. Das bedeutet auch, dass die definierte Leistung am AC-Anschlusspunkt gegeben ist. Ein Herzstück des Konzepts sind die zusammen mit Weidmüller entwickelten DC-Generatoranschlusskästen, deren spezifische Bestückung eine hoch flexible Auslegung der PV-Anlage ermöglicht.

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Auf Anwendung abgestimmt

Die DC-Generatoranschlusskästen für das System werden bei Weidmüller in vielen standardisierten und ab Lager verfügbaren Varianten gefertigt – abgestimmt auf die unterschiedlichen Wechselrichter von Kaco New Energy. So lassen sich auch länderspezifische Richtlinien oder individuelle Projektvorgaben berücksichtigen. Als Standard stehen DC-Generatoranschlusskästen konform zu IEC 61439-2 für DC-Systemspannungen bis 1500 V mit 20- bis 30-A-Sicherungen, integriertem Überspannungsschutz, flexibler Anzahl an DC-Eingängen und optionaler Stringüberwachung zur Verfügung. Projektspezifisch bestückte DC-Generatoranschlusskästen sind darüber hinaus beispielsweise mit Anschlussmöglichkeiten über Steckverbinder, einer plus- und minusseitigen Absicherung je nach Modultyp sowie mit diversen Zusatzfunktionen verfügbar. «Wir können zum Beispiel eine Rapid-Shutdown-Funktion oder einen Feuerwehrschalter zur sicheren Fernabschaltung der Anlage integrieren», erklärt Markus Priester, Key Account Manager Energie bei Weidmüller, und erläutert: «Auch eine Absicherung gegen Stromstärken über 25 A ist möglich, wie sie für bifaziale Solarmodule benötigt wird.»

Effizientere PV-Anlagen

Verglichen mit dezentralen Wechselrichtern hat die Variante mit mehreren Wechselrichtern deutliche Vorteile. Dazu zählen die höhere Flexibilität beim Anlagendesign, die bessere Eignung für Hochstrom-Solarmodule, ein effizienterer Betrieb, einfachere Wartung, schnellere Installation und Inbetriebnahme sowie ein überlegenes Verhältnis von Ertrag zu Leistung. Durch das zentrale Konzept fallen für die elektrische Infrastruktur einer PV-Anlage bis zu 10 Prozent niedrigere Kosten an. «Unsere bisherigen Studien legen nahe, dass mit unserer Lösung mehr Energie ins Stromnetz eingespeist werden kann, was den Ertrag des Betreibers erhöht. Ein schöner Nebeneffekt, mit dem sich die Investition schneller rentiert», betont Cristen Schimpf. Durch die enge Kooperation zwischen
Kaco New Energy und Weidmüller sind die Generatoranschlusskästen perfekt auf die jeweilige Anlage abgestimmt. Sie werden direkt im Anlagendesign berücksichtigt und sind Bestandteil einer PV-­Anlage. Das vereinfacht und beschleunigt Planung, Auslegung und Installation der Anlagen durch minimierten Aufwand in Beschaffung und Logistik. (kmu) SMM

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