Was bringt „Global Peak“ bei Stringwechselrichtern?

Die momentane Leistung einer Anlage ergibt sich aus dem Produkt von Strom und Spannung. Die Spannung gibt das MPP-Tracking des Wechselrichters vor. Die Stromstärke ergibt sich aus Sonneneinstrahlung, Stringaufbau und Moduleigenschaften. Der MPP-Tracker muss die Spannung finden, bei der die Leistung maximal ist. In verschatteten Strings gibt es mehrere Leistungsgipfel, die jedoch nicht alle gleich hoch sind. Standard-MPP-Tracker geben sich unter Umständen mit einem nicht so hohen Gipfel zufrieden und finden den höchsten Berg nicht. Das ist ein Grund dafür, warum in teilverschatteten Anlagen Stringwechselrichter Ertragseinbußen haben.

Die Idee zur Lösung ist einfach. Das MPP-Tracking muss im gesamten Spannungsbereich nach Gipfeln suchen, um den höchsten zu finden. Doch je mehr ein MPP-Tracker nach Gipfeln sucht, umso größer sind die Verluste im unverschatteten Betrieb. Die Firmen müssen für die Global-Peak-Funktion also Kompromisse schließen. Parameter dafür sind, wie lange es dauert, einmal alle Spannungswerte durchzufahren (Scangeschwindigkeit), und wie oft der MPP-Tacker das macht. Denn während der Suche erbringt die Anlage wenig Leistung.

SMA gibt an, dass die Scandauer bei seiner „OptiTrac Global Peak“-Funktion für die gesamte Kennlinie unter einer Sekunde liege. Durch intelligente Verfahren sei es aber möglich, sich auf Teilbereiche der Kennlinie zu konzentrieren. Dadurch liege die Scandauer deutlich darunter. Standardmäßig wird bei Aktivierung der Funktion alle sechs Minuten nach einem Optimum gesucht, der Installateur hat aber die Möglichkeit, die Suchfrequenz zu reduzieren und auf 30-Minuten-Intervalle umzuschalten. In Zeiten ohne Verschattung liegen laut SMA die Verluste durch die Global-Peak-Funktion unter 0,02 Prozent bei einem 30-minütigen Suchintervall, unter 0,1 Prozent bei einem sechsminütigen Intervall. Wenn man es auf drei Minuten verkürzen würde, würden die Verluste auf 0,2 Prozent steigen.

Bei Fronius heißt die Funktion „Dynamic Peak Manager“. Im Prinzip funktioniert sie wie bei SMA, nur dass die Kennlinie alle zehn Minuten gescannt wird. Fronius gibt an, nach Analysen festgelegt zu haben, dass nur die halbe Kennlinie gescannt werden muss. Das geht dann in 100 bis 150 Millisekunden. Die Verluste im unverschatteten Betrieb würden dadurch unter 0,07 Promille liegen. Außerdem werden einige Parameter des MPP-Trackers an das Verhalten der Anlage anpasst.

Bei Kostal ist die Funktion Schattenmanagement jetzt Teil des Konzepts Smart Optimization. Das wiederum umfasst alle technischen Features, die zur Ertragssteigerung beitragen. Dazu soll ein großer Eingangsspannungbereich, eine Produktpalette, die die richtige Dimensionierung erlaubt, und die Auslegungssoftware beitragen. Das Schattenmanagement fährt nicht in festem Abstand die Kennlinie durch. Stattdessen ist es selbstlernend und muss nur manchmal einen ganzen Scan fahren. So weiß es nach einiger Zeit teilweise, zu welchen Zeiten eine Verschattung vorliegt und wie es die Intervalle vergrößern kann.