Fachartikel aus MECHATRONIK 6/2012, S. 20 bis 23
Schutzkonzepte für Photovoltaikanlagen
Mit Brandschutz auf der sicheren Seite
Schutzkonzepte für Photovoltaikanlagen. Die Vorteile der Solarenergie liegen auf der Hand. Sie steht nahezu unbeschränkt zur Verfügung und der Umwandlungsprozess mit Hilfe der Photovoltaik erzeugt saubere und nachhaltige elektrische Energie. Um bei hohen Spannungen und Strömen sowohl eine hohe Betriebssicherheit als auch eine langfristige Ertragssicherheit zu garantieren, existieren verschiedene Schutzkonzepte. Im Gespräch mit der Redaktion erklärt Michael Ernst, welche davon Siemens im Programm führt und gibt einen Ausblick darauf, wie sich der Markt in Zukunft entwickeln wird.
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| Michael Ernst, Marketing Manager für Applikationen und Branchen beim Siemens-Geschäftsbereich Low Voltage (Division Low and Medium Voltage im Sektor Infrastructure & Cities). (Bild: Iris Lindner) |
MECHATRONIK: Welche Anlagentypen gibt es und wodurch unterscheiden sich diese?
Ernst: Der Markt für PV-Anlagen unterteilt sich in Off-Grid und On-Grid-Anlagen. Off-Grids liegen im Leistungsbereich bis 1 kW und haben keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz. Sie dienen als Stromversorgung für Straßenschilder oder Parkscheinautomaten, weshalb ihre Energie beispielsweise in einem Akkumulator gespeichert werden muss. On-Grid-Anlagen speisen die Energie direkt ins Netz und werden wiederum unterschieden in Residental-Anlagen, wie sie auf Dächern von Wohngebäuden zu finden sind, Commercial-Anlagen, die auf größeren Gebäuden wie Einkaufszentren installiert sind, und in sogenannte Power Plants, also Anlagen, die offene Flächen wie Felder bedecken. Der Leistungsbereich dieser drei Typen liegt jeweils zwischen 1 bis 10 kW, 10 bis 500 kW und mehr als 500 kW.
MECHATRONIK: Für die Umwandlung von Licht in Gleichstrom wird ein PV-Generator benötigt. Wie ist dieser aufgebaut?
Ernst: In einem PV-Modul sind mehrere PV-Zellen zusammengefasst. Die Spannung eines Moduls erreicht im Mittel bis zu 40 V. Die Gesamtheit aller PV-Module einer Anlage bezeichnet man als PV-Generator. Hierfür werden bis zu 20 PV-Module in Reihe geschaltet und zu sogenannten Strings zusammen gefasst. Dabei werden Spannungen bis 800 V DC erreicht. Bei niedrigen Temperaturen und hoher Sonneneinstrahlung kann die Leistungsabgabe um das circa 1,3-fache steigen, wodurch dann bis zu 1.000 V CD möglich sind.
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