In Hybridsystemen sind Gleichstrom- und Wechselstromkopplung die beiden wichtigsten architektonischen Ansätze zur Integration von Photovoltaikmodulen (PV-Modulen), Energiespeicherbatterien und Verbrauchern bzw. dem Stromnetz. Der grundlegende Unterschied besteht darin, ob der von den PV-Modulen erzeugte Strom als Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) an die Batterie geliefert wird.
Nachfolgend ein detaillierter Vergleich der beiden Technologien:
1. Kernprinzipien und Energiefluss
Gleichstromkopplung:
- Prinzip:
Der von PV-Modulen erzeugte Gleichstrom wird über einen PV-Regler (DC-DC-Wandler) in den Gleichstromeingang eines Leistungsumwandlungssystems (PCS) eingespeist. Dieses integrierte System erfüllt folgende Funktionen:
- Wandelt einen Teil des Gleichstroms in Wechselstrom für lokale Verbraucher oder den Netzausschub um.
- Lädt den Akku direkt mit Gleichstrom (DC-zu-DC).
- Entlädt die Batterie, indem Gleichstrom wieder in Wechselstrom umgewandelt wird, um Lasten zu versorgen oder Strom ins Netz einzuspeisen.
- Energiefluss (Laden):
PV-Module (DC) → PV-Laderegler → Batterie (DC)
(Direkter DC-zu-DC-Ladepfad)
- Energiefluss (Entladung):
Batterie (DC) → PCS (DC-zu-AC) → Last/Netz (AC)
- Wichtigster Punkt:
Beim Laden der Batterie bleibt der Strom während des gesamten Vorgangs in Gleichstromform, wodurch unnötige Umwandlungen vermieden werden.
2. Vergleichende Zusammenfassung der wichtigsten Merkmale
