Potentialuntersuchung zur schaltbasierten Leistungsoptimierung von PV-Anlagen im Vergleich mit modulbasiertem MPPT

1 Einleitung
Die Erzeugung elektrischer Energie mittels Photovoltaik (PV) leistet einen wichtigen Beitrag für die Energiewende hin zu regenerativen Technologien. Doch aufgrund sinkender Einspeisevergütungen für PV-Anlagen reduziert sich der Zubau in Deutschland seit 2011 drastisch [1, 2]. Dies führt zu der Motivation, die Wirtschaftlichkeit und den Wirkungsgrad von PV- Dachanlagen durch Optimierung des Energieertrages weiter zu erhöhen. Abgesehen von Weiterentwicklungen des eigentlichen Modulwirkungsgrades spielen dabei Optimierungsmöglichkeiten der Anlagen- und Systemtechnik eine Rolle. Während das Maximum Power Point Tracking (MPPT) auf Strangebene inzwischen Stand der Technik ist, stellen moduleigene MPPT-Regler eine weitere Entwicklung dar, durch welche sich insbesondere bei kleinen Dachanlagen erhöhte Erträge erreichen lassen [3–5]. Da die Kosten einer solchen Regeleinheit in der Größenordnung eines PV-Moduls liegen, ist der Einsatz in großen Freiflächenanlagen meist nicht wirtschaftlich. Im Folgenden wird ein alternativer Ansatz der schaltbasierten Leistungsoptimierung (siehe Kapitel 2.3 Variante C) von PV-Anlagen experimentell bezüglich seines energetischen Optimierungspotentials untersucht und mit der bestehenden Variante des MPPT auf Strang- und Modulebene (siehe Kapitel 2.1 Variante A und Kapitel 2.2 Variante B) verglichen.