Um den monatlichen Stromverbrauch von ca. 450 kWh (ca. 15 kWh pro Tag) auszugleichen, benötigen Sie eine Solaranlage mit einer Leistung von 4,5 bis 6,5 kW, abhängig von den Standortbedingungen (Sonneneinstrahlung, Verluste, Abschattung) und den Lastanforderungen des Unternehmens.
Detaillierte Spezifikationen und Designüberlegungen
1. Umrechnung des monatlichen Verbrauchs in ein Tagesziel
450 kWh ÷ 30 = 15 kWh/Tag
Hinzufügen eines Leistungspuffers (10-25%) zur Berücksichtigung von Effizienzverlusten, saisonalen Schwankungen und Redundanz → Zielvorgabe von ~16,5 bis 18,8 kWh/Tag
2. Bestimmen Sie die Dauer der Spitzensonneneinstrahlung am Standort
Maximale Sonnenscheindauer = Durchschnittliche tägliche Dauer der vollen Sonneneinstrahlung
Ca. 3,5-4,5 Stunden/Tag für die meisten Regionen im Nordosten der USA.
3. Anwendung von Derating-Faktoren (Verluste)
Zu den tatsächlichen Systemverlusten gehören: Wirkungsgradverluste des Wechselrichters, Leitungsverluste, Staubansammlungen, Abschattungseffekte, Temperatureinflüsse und Fehlanpassungen der Module.
Typischer Derating-Faktor = 0,75 bis 0,85 (d. h. 15-25% Verlust)
4. Berechnung der erforderlichen DC-Systemkapazität
Formel:
> Erforderliche Gleichstromleistung (kW) = Täglicher Soll-Stromverbrauch (kWh) ÷ Tägliche Spitzensonnenstunden ÷ Derating-Faktor
Annahme: 17 kWh/Tag, 4,0 Sonnenstunden, Reduktionsfaktor 0,80:
17 ÷ 4,0 ÷ 0,80 = 5,3125 kW DC
5. Umrechnung der DC-Kapazität in Anzahl, Fläche und Layout der Panels
Bei Verwendung von 400-Watt-Paneelen: 5,3125 ÷ 0,4 = ~13,3 → ~14 Panels
Fläche des Panels: Typisches 60-Zellen-Paneel (Wohngebäude) ca. 1,7 m² (17-18 sq ft) ([Solartap][1])
14 Platten × ~1,7 m² = ~23,8 m² (oder ~255 sq ft)
Berücksichtigung von Rücksprüngen, Abständen, Beschattung, Zugangswegen, Neigungswinkel und Ausrichtung
6. Gewerbliche/betriebliche Anpassungen und Überlegungen
a. Spitzennachfrage, Lastkurven und Nachfragetarife
Selbst ein geringer Stromverbrauch (kWh) kann mit einem hohen Momentanbedarf (kW) verbunden sein, was die Abrechnungskosten in die Höhe treibt.
Die Systemauslegung sollte sich auf die Senkung der Nachfragelasten konzentrieren, nicht nur auf die Kompensation des Energieverbrauchs
b. Skalierbarkeit und Margenplanung
Erlauben Sie 10-25% Pufferkapazität für zukünftiges Lastwachstum (z. B. neue Geräte, EV-Ladegeräte)
Reservieren Sie Dach- oder Bodenflächen für zukünftige Erweiterungen
c. Auswahl des Wechselrichters und DC/AC-Leistungsverhältnis
Bei den meisten kommerziellen Projekten kann die Gleichstromleistung innerhalb der Herstellergrenzen angemessen erhöht werden (z. B. 1,1 oder 1,2).
Überdimensionierung hilft, Zeiten mit geringer Strahlungsintensität abzumildern
d. Energiespeicher/Hybrid-/Backup-Systeme
Für Lastverschiebung oder Notstromversorgung muss die Batteriekapazität berücksichtigt werden; die Größe der PV-Anlage hat nur begrenzte Auswirkungen, bestimmt aber direkt die Kosten für Batterie und Wechselrichter
Erstellung von Systemmodellen auf der Grundlage von Batterielastkurven zur Optimierung von Konfigurationen
e. Saisonale Leistung und Winterspanne
Die Erzeugung im Winter könnte um 30-50% unter das durchschnittliche Niveau fallen.
Der Entwurf muss die jährlichen Energieziele erfüllen, nicht nur die Ziele für die Sommererzeugung.
f. Ordnungspolitische Maßnahmen, Netzanschlussnormen und Regeln für den Nettoenergieertrag
Informieren Sie sich über die lokalen Richtlinien für die Einspeisevergütung, Subventionen und Leistungsbeschränkungen.
In einigen Regionen gibt es Produktionsbeschränkungen; eine Überdimensionierung kann sich als kontraproduktiv erweisen.
