Solar Energie für den privaten Haushalt
900W Mini- PV-Anlage
Einleitung
Plug & Play Photovoltaik- Anlage
Seit 2018 besteht die Möglichkeit „Steckerfertige PV- Anlagen“ an die heimische Stromversorgung anzuschließen.
Die Konzepterstellung, Aufbau, Anschluss, Registrierung/ Anmeldung und Erfahrungen eines privaten Nutzers nach einem Jahr werden beschrieben.
Wesentliche Informationen zur Gesetzeslage, Sicherheit, Genehmigung etc. sind der VDE-FNN Publikation „Steckerfertige PV- Anlagen“ zu entnehmen.
aktuelle Ausgangsleistung: 0 W
Tagesertrag: 2.3 kWh
Gesamtertrag seit Mai 2020: 4155.9 kWh
Achtung: Fehlermeldung wenn der Wechselrichter keinen Solarstrom erzeugt (Nacht)
900W Mini- PV- Anlage
Idee und Konzept
Konzept
PV- Anlage zur Reduzierung des Eigenstromverbrauchs
Die Mini- PV- Anlage mit Wechselrichter, aber ohne Solarspeicher (Akku) liefert Strom in das Hausnetz und kann so den Strom- Eigenverbrauch am Tage reduzieren.
Eine Stromeinspeisung in das öffentliche Netz ist nicht vorgesehen, da der Aufwand für Genehmigung, Randbedingungen und Abrechnung nicht im Verhältnis zu den Einnahmen stehen würde.
Der jährliche Stromverbrauch unseres Einfamilienhauses beträgt ca. 3700kWh. Tagsüber sinkt unser Stromverbrauch nicht unter 200W ab. Diese Leistung soll möglichst durch eine Mini- PV- Anlage geliefert werden.
Auf Basis der Grundlagen wurde eine entsprechende PV- Anlage von 900Wp konzipiert (Systemauslegung) und ausgewählt.
900W Mini- PV- Anlage
Aufbau, Inbetriebnahme, Test
Installation und Inbetriebnahme
Flachdachmontage
Die Aufständerung besteht aus Alu- Profilen 40mm x 40mm für PV- Anlagen die mit Profilverbindern und Hammerkopfschrauben flexibel für jede Länge aufgebaut werden können (Bausatz).
Die Befestigung auf dem Flachdach erfolgte mit Stockschrauben, die stabil und abdichtend die Konstruktion hält.
Die Montage der Solarmodule konnte mit Modul- Mittel- und Endklemmen einfach durchgeführt werden.
Elektrischer Anschluss
Die Solarpanel wurden mittels der MC4 Stecker in Reihe geschaltet und über 2 x 10m Hochleistungs- Solarkabel 4mm2 an den Solax X1 Wechselrichter im Hauswirtschaftsraum angeschlossen.
900W Mini- PV- Anlage
Aufbau, Inbetriebnahme, Test
Installation und Inbetriebnahme
Anschluss Wechselrichter
Der Wechselrichter wurde von einer Elektrofachkraft über eine extra Sicherung an das 230V Hausnetz angeschlossen.
Inbetriebnahme
Nach Anschluss der Solarkabel und des 230V Netzes kann der Wechselrichter mit dem integrierten Schalter eingeschaltet werden. Nach der Einschaltsequenz sind normalerweise keine weiteren Einstellungen erforderlich. Alle Einstellungen und Informationen sind über die integrierte Bedien- Anzeigeeinheit möglich.
Durch Installation und Verwendung des Pocket Wifi Moduls können die Daten des Wechselrichters ausgelesen und nach Anmeldung zentral beim Hersteller gespeichert werden. Die Aufbereitung und Darstellung der PV- Leistung erfolgt über eine Internet Seite des Herstellers.
900W Mini- PV- Anlage
Erste PV- Ertragsabschätzung
Erkenntnisse Mai Bis November 2020
Hochrechnung PV- Ertrag, Nov 2020
Die Mini- PV- Anlage wurde Mitte Mai 2020 in Betrieb genommen und liefert bis heute Energie für den Eigenverbrauch. Die Anlage erzeugte vom 16.05. – 16.10.2020 456kWh Strom.
Ab dem 22.06.2020 wurde mit dem neuen 2-Wege Zähler auch die Stromeinspeisung (ohne Vergütung) gemessen. Durch Subtraktion der Leistungseinspeisung von der erzeugten PVA- Leistung (Messwert Solax Wechselrichter) kann der Eigenverbrauch bestimmt werden.
- Im Zeitraum vom 22.06. – 06.10. (3,5 Monate) wurde ein Eigenverbrauch der PV-Leistung von 172kWh ermittelt. 139kWh wurden ins öffentliche Netz eingespeist.
- Es ist anzunehmen, dass damit im Sommer HJ ca. 295kWh erzeugt werden können. Für das Winter HJ werden weitere 145kWh erwartet. Insgesamt könnten 440kWh/Jahr für den Eigenverbrauch verfügbar sein.
Erkenntnisse Mai bis November 2020
1. Wirtschaftliche Betrachtung Nov. 2020
- Die erwartete Eigenverbrauchsenergie von 440kWh/Jahr würde zu einer Kostenersparnis von 132€ im Jahr führen.
- Die Kosten für die PV- Anlage mit Montagezubehör belaufen sich auf ca. 1200€.
- Die Investition amortisiert sich dementsprechend nach ca. 10 Jahren.
900W Mini- PV- Anlage
Erkenntnisse nach dem 1. Jahr
Erkenntnisse 22.06.2020 - 21.06.2021
Energieerzeugung Mini- PV- Anlage
- Die Mini- PV- Anlagendaten wurden ab dem 22.06.2020 bis 21.06.2021 aufgezeichnet:
- PV- Ertrag = 817 kWh
- Eigenverbrauch = 524 kWh (64% des PV- Ertrages)
- Netzeinspeisung = 293 kWh
„Sommer- Halbjahr (Mitte März – Anfang Okt.)“:
- PV- Ertrag = 635 kWh
- Eigenverbrauch = 377 kWh (59% des PV- Ertrages)
- Netzeinspeisung = 258 kWh
Vom geringen PV- Ertrag (182 kWh) im „Winter- Halbjahr“ werden 147 kWh (80%) für den Eigenverbrauch genutzt.
Erkenntnisse 22.06.2020 - 21.06.2021
Wirtschaftliche Betrachtung
- Die PV- Energie für den Eigenverbrauch ist mit 524 kWh um 84 kWh höher ausgefallen als die 1. Schätzung. Die Jahres- Kostenersparnis beträgt damit 157€ (0,3€/kWh).
- Die Kosten für die PV- Anlage mit Montagezubehör belaufen sich auf ca. 1200€.
- Die Investition sollte sich damit nach ca. 8 Jahren armortisieren.
900W Mini- PV- Anlage
Erste Erfahrungen
Detaillierte Auswertungen
Vergleich der Energieerzeugung im Juni und Oktober
Selbst an einem sehr sonnigen Tag im Oktober wird nicht der Energieertrag eines mittleren Tages im Juni erreicht.
Detaillierte Auswertungen
Einfluss des Wetters auf den PVA- Ertrag
Die 900Wp Nennleistung wurde z.B. am 20.05.2020 mit 975W erreicht. Bei höheren Umgebungstemperaturen reduziert sich die Spitzenleistung der PV- Module.
900W Mini- PV- Anlage
Erste Erfahrungen
Detaillierte Auswertungen
Sonnentag mit max. Energieerzeugung
An einem ganztägig sonnigen Tag (14,8h) wird die max. Leistung beim höchsten Sonnenstand erreicht. Die nominale Peak Leistung wird aufgrund der Solarzellenerwärmung nicht erreicht. Ab ca. 17:30h werden die Solarpanel vom Hausdach abgeschattet.
Detaillierte Auswertungen
Abschattung
Bei niedrigen Sonnenstand können z.B. Bäume (hier ca. 18m hohe Eiche) die Solarpanel abschatten. Die Grafik zeigt den Einbruch der Leistungserzeugung von ca. 11 – 12 Uhr.
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