Photovoltaikanlagen können sehr modular für die Stromerzeugung installiert werden – vom einzelnen Hausdach bis hin zu Solarparks. Doch wie bei der Windenergie besteht auch bei der Nutzung der Solarenergie die große Herausforderung, Angebot und Nachfrage auszugleichen. Je nach Wetterlage schwankt die von den Photovoltaik (PV)-Modulen gelieferte Leistung stark. Deshalb ist die effiziente Kombination von Solarmodulen und Energiespeichersystemen mit Hilfe von Halbleitertechnologien eine effektive Möglichkeit, Angebot und Nachfrage zusammenzubringen.
Eine weitere technische Herausforderung: Solarmodule liefern Strom in Form von Gleichstrom (DC), der in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss, bevor man ihn ins Netz einspeisen, nutzen oder zum Verbrauchspunkt übertragen kann. Leistungshalbleiter und Solar-Wechselrichtertechnologien wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um und übertragen den Strom mit minimalen Verlusten.
Je nachdem, an welcher Stelle die Wechselrichter genau eingesetzt werden, z.B. an der PV-Zelle oder in der Batterie, werden diese Wechselrichter als Mikro-Wechselrichter, Power Optimizer, String-Wechselrichter oder Zentralwechselrichter zugeordnet. Batterien beispielsweise benötigen zum Laden ein konstantes Spannungsniveau. Das heißt, die Spannung des Solarmoduls muss abgesenkt oder angehoben werden, ohne dass Energie verloren geht. Spezielle Mikrochips arbeiten in diesem Fall wie ein Schalter und stellen der Batterie genau die richtige Spannung zur Verfügung.
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