Produkt- und Systemlösungen von SMA

Stand: Juli 2012

1. Produkt- und Systemlösungen für Großanlagen

Als Vorreiter in Sachen Netzintegration bietet SMA eine vollständige Produktpalette zur Realisierung größerer PV-Anlagen gemäß den Anforderungen der Mittelspannungsrichtlinie: Sowohl für zentrale als auch für dezentrale Anlagenkonzepte stehen bereits seit April 2011 PV-Wechselrichter mit dem vorgeschriebenen Einheitenzertifikat zur Verfügung, das die Richtlinienkonformität der Geräte verbrieft. Für die erforderlichen Kommunikationsaufgaben stellt SMA darüber hinaus eine breite Palette von Produkt- und Systemlösungen bereit, die auch individuellen Anforderungen gerecht wird.

SMA Utility Grade bündelt als ganzheitliches Konzept die SMA Systemtechnik sowie Dienstleistungen für erfolgreiche Kraftwerksprojekte. Alle Produkte und Services, die dieses Label tragen, erfüllen die hohen und komplexen Anforderungen, die an moderne, wettbewerbsfähige PV-Kraftwerke gestellt werden. Neben den Einheitenzertifikaten für sämtliche Utility Grade-Wechselrichter bietet SMA auch Unterstützung bei simulationsbasierten Untersuchungen des Netzanschlusses. Ein Beispiel ist die Berechnung des PQ-Diagramms der gesamten PV-Anlage unter Berücksichtigung der Topologie und der anlageninternen Betriebsmittel.
Stehen Kenndaten des angeschlossenen Netzes zur Verfügung, sind auch dynamische Simulationen unter Verwendung der von SMA entwickelten Wechselrichtermodelle möglich. Bei Verwendung der Wechselrichtermodelle in eigenen Studien bietet SMA ebenfalls Unterstützung bei der Handhabung.

Wechselrichter für zentrale Anlagenkonzepte

Die Wechselrichter der Sunny Central CP-Baureihe erfüllten bereits bei ihrer Markteinführung im Juli 2010 sämtliche Anforderungen der Mittelspannungsrichtlinie inklusive der vollständigen dynamischen Netzstützung. Mit ihrem outdoorfähigen Gehäuse machen sie den Einsatz einer schweren Betonstation überflüssig. Zudem bildet ihre Leistungscharakteristik das temperaturvariable Verhalten von PV-Modulen optimal ab: Bis 25 °C Außentemperatur leisten die kompakten Geräte im Dauerbetrieb volle 10 Prozent mehr als die angegebene Nennleistung, erst bei 50 °C markiert die Nennleistung tatsächlich die Grenze. Ein Sunny Central 800CP kann bei 25 °C also 880 kVA Scheinleistung abgeben, was selbst bei einem Verschiebungsfaktor von 0,95 noch 836 kW Wirkleistung ergibt.

Aufgrund dieser und weiterer Eigenschaften, die allesamt zur Reduktion der Systemkosten beitragen, war der Sunny Central CP im Jahr 2010 Preisträger des Intersolar-Award. Für sämtliche Leistungsvarianten (500, 630, 720, 760, 800, 850 und 900 kVA) liegen die vorgeschriebenen Einheitenzertifikate vor, sodass maximale Planungssicherheit gegeben ist.

Bestseller mit Leistungsreserve: Der Sunny Central 800CP

Bestseller mit Leistungsreserve: Der Sunny Central 800CP

Wechselrichter für dezentrale Anlagenkonzepte

Dezentrale Großanlagen lassen sich einfach und flexibel mit dem dreiphasig einspeisenden Sunny Tripower realisieren. Das Gerät erhielt 2010 den Innovationspreis des PV-Symposiums Bad Staffelstein und erfüllt neben der VDE-Anwendungsregel 4105 auch sämtliche Anforderungen der Mittelspannungsrichtline.
Der Sunny Tripower ist bislang in sechs Leistungsvarianten erhältlich, die beliebig miteinander kombiniert werden können und mit Ausnahme der 8-kVA-Version allesamt über entsprechende Einheitenzertifikate verfügen. Der seit Anfang 2012 erhältliche Sunny Tripower High Efficiency mit 15 bzw. 20 kVA Nennleistung bietet durch Konzentration auf das Wesentliche und den erstmaligen Einsatz von Siliziumcarbid-Leistungsschaltern in einem Serien-Wechselrichter einen maximalen Umwandlungswirkungsgrad von 99,15 Prozent. Da sich gleichzeitig auch der spezifische Preis verringert hat, ist der Wechselrichter ideal für hocheffiziente Solaranlagen von mittlerer bis sehr großer Leistung geeignet.
Für den Fall, dass maximale Wirtschaftlichkeit im Fokus steht, gibt es den Sunny Tripower auch in der Version "Economic Excellence". Die preislich äußerst attraktiven Geräte mit 15 bzw. 20 kVA Nennleistung haben den gleichen reduzierten Ausstattungsumfang wie die "High Efficiency"-Version, verwenden aber herkömmliche Leistungshalbleiter. In Sachen Wirkungsgrad liegen sie mit 98,5 Prozent leicht oberhalb der klassischen Sunny Tripower.

SMA Sunny Tripower

Wirkungsgrad-Weltmeister: Sunny Tripower 20000TLHE

Ferngesteuerte Wirkleistungsbegrenzung

Für die sowohl in der Mittelspannungsrichtlinie als auch in §6 EEG geforderte Möglichkeit zur ferngesteuerten Wirkleistungsbegrenzung bietet SMA bereits seit Anfang 2009 die Power Reducer Box als Kommunikationsschnittstelle zwischen Netzbetreiber und Anlage. Für die Sollwertübermittlung kommt in der Regel ein Funk-Rundsteuerempfänger zum Einsatz. Er empfängt die Vorgaben des Netzbetreibers zum Beispiel per Langwellenfunk (ähnlich dem DCF77-Uhrzeitsignal) und stellt sie über vier Relaiskontakte zur Verfügung.

Die Power Reducer Box übersetzt das eingehende Signal in einen Steuerbefehl für die Sunny WebBox, die wiederum mit den Wechselrichtern kommuniziert. Jeder Schaltvorgang wird dabei sowohl in der Power Reducer Box als auch in der Sunny WebBox protokolliert – damit sind diese Daten über das Sunny Portal weltweit abrufbar.

Ferngesteuerte Blindleistungsvorgabe und Blindleistungsregelung

Alternativ zu den Wirkleistungsvorgaben ist die Power Reducer Box auch in der Lage, Sollwerte für die Blindleistung oder den Verschiebungsfaktor cos(ϕ) zu verarbeiten und ermöglicht damit die variable Vorgabe der Blindleistung durch den Netzbetreiber. Die Regelung der Blindleistung in Abhängigkeit von der Spannung am Netzverknüpfungspunkt oder andere, komplexere Regelaufgaben lassen sich mithilfe einer flexibel programmierbaren Steuereinrichtung oder dem SMA Power Plant Controller realisieren. Dieser kann sowohl zentral als auch dezentral aufgebaute Großanlagen aktiv steuern (im letzteren Fall werden zusätzlich eine oder mehrere Sunny WebBoxen benötigt).

Einspeisemanagement und Blindleistungsvorgabe: Kein Problem mit der SMA Power Reducer Box

Einspeisemanagement und Blindleistungsvorgabe: Kein Problem mit der SMA Power Reducer Box

2. Lösungen für Anlagen kleiner und mittlerer Leistung

SMA stellt in allen relevanten Leistungsbereichen PV-Wechselrichter zur Verfügung, die den Anforderungen der neuen Anwendungsregel entsprechen. Darüber hinaus bietet SMA Kom­munikationslösungen für die Beteiligung am Einspeisemanagement (Power Control Module und Power Reducer Box) sowie einen AR 4105-konformen Netz- und Anlagenschutz (SMA Grid Gate). Einen Überblick bietet die folgende Tabelle:

Lösungen für Anlagen kleiner und mittlerer Leistung

Tabelle zum Vergrößern anklicken

Beispielhafte Systemkonfigurationen für Anlagen kleiner bis mittlerer Leistung

In der folgenden Übersicht werden – gegliedert nach Leistungsklassen – sowohl die Anforderungen gemäß EEG 2012 und VDE-Anwendungsregel, als auch denkbare Systemkonfigurationen aufgeführt:

Anlagenleistung bis 3,68 kVA

VDE-AR-N 4105

  • Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (ab 50,2 Hz mit Kennlinie)



EEG 2012

  • Vereinfachtes Einspeisemanagement (ferngesteuerte Reduzierung der Einspeiseleistung durch Netzbetreiber bei Netzüberlastung)
    oder
  • Generelle Begrenzung der Einspeisewirkleistung am Netzverknüpfungspunkt auf 70 Prozent der Generatornennleistung
Anlagenleistung bis 3,68 kVA - Beispiel A

Beispiel A

Anlagenleistung bis 3,68 kVA - Beispiel B

Beispiel B

Kompatible Produkte

  • SB 1200/1700/2500/3000
  • SB 1300/1600/2100TL-10
  • SB 2000/2500/3000HF-30
  • SB 2500/3000TLST-21*
  • SB 3300-11
  • SB 3000/3600TL-21*
  • Power Control Module
  • Power Reducer Box
  • Sunny WebBox


* kompatibel zum Power Control Module

Anlagenleistung größer 3,68 kVA bis 13,8 kVA

VDE-AR-N 4105

  • Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (ab 50,2 Hz mit Kennlinie)
  • Σ SEmax ≤ 4,6 kVA pro Phase
  • Blindleistungsbereitstellung (cos(φ) von 0,95untererregt bis 0,95übererregt)


EEG 2012

  • Vereinfachtes Einspeisemanagement (Möglichkeit zur ferngesteuerten Begrenzung der Einspeiseleistung durch den Verteilnetzbetreiber)
    oder
  • Generelle Begrenzung der Einspeisewirkleistung am Netzverknüpfungspunkt auf 70 Prozent der Generatornennleistung
  • Anlagen größer 10 kWp erhalten für maximal 90 Prozent der jährlich erzeugten kWh die jeweils gültige Einspeisevergütung (wirksam ab 1.1.2014)
Anlagenleistung größer 3,68 kVA bis 13,8 kVA - Beispiel A

Beispiel A

Anlagenleistung größer 3,68 kVA bis 13,8 kVA - Beispiel B

Beispiel B

Kompatible Produkte

  • SB 3300/3800-11
  • SB 3000/3600/4000/5000TL-21*
  • SB 2500/3000TLST-21*
  • SMC 4600A-11
  • STP 8000/10000/12000TL-10*
  • Power Control Module
  • Power Reducer Box
  • Sunny WebBox


* kompatibel zum Power Control Module

Anlagenleistung größer 13,8 kVA/kWp bis 30 kVA/kWp

VDE-AR-N 4105 (Anlagenleistung größer 13,8 kVA bis 30 kVA)

  • Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (ab 50,2 Hz mit Kennlinie)
  • Einsatz dreiphasiger Wechselrichter oder kommunikative Kopplung dreier
  • einphasiger Geräte für die Leistung, die 4,6 kVA pro Phase übersteigt.
  • Blindleistungsbereitstellung (cos(φ) von 0,90untererregt bis 0,90übererregt)


EEG 2012 (Anlagenleistung größer 13,8 kWp bis 30 kWp)

  • Vereinfachtes Einspeisemanagement (Möglichkeit zur ferngesteuerten Begrenzung der Einspeiseleistung durch den Verteilnetzbetreiber)
    oder
  • Generelle Begrenzung der Einspeisewirkleistung am Netzverknüpfungspunkt auf 70 Prozent der Generatornennleistung
  • Maximal 90 Prozent der jährlich erzeugten kWh werden vergütet (wirksam ab 1.1.2014)
Anlagenleistung größer 13,8 kVA/kWp bis 30 kVA/kWp - Beispiel A

Beispiel A

Anlagenleistung größer 13,8 kVA/kWp bis 30 kVA/kWp - Beispiel B

Beispiel B

Kompatible Produkte

  • SB 3300/3800-11
  • SB 3000/3600/4000/5000TL-21*
  • SB 2500/3000TLST-21*
  • SMC 4600/5000/6000A-11
  • SMC 7000HV-11
  • SMC 9000/10000/11000TLRP-10
  • STP 8000/10000/12000TL-10*
  • STP 15000/17000TL-10*
  • STP 15000/20000TLHE-10*
  • STP 15000/20000TLEE-10*
  • Power Control Module
  • Power Reducer Box
  • Sunny WebBox


* kompatibel zum Power Control Module

Anlagenleistung größer 30 kVA/kWp bis 100 kVA/kWp

VDE-AR-N 4105 (Anlagenleistung größer 30 kVA bis 100 kVA)

  • Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (ab 50,2 Hz mit Kennlinie)
  • Einsatz dreiphasiger Wechselrichter oder kommunikative Kopplung dreier einphasiger Geräte für die Leistung, die 4,6 kVA pro Phase übersteigt
  • Blindleistungsbereitstellung (cos(φ) von 0,90untererregt bis 0,90übererregt)
  • Externer zentraler NA-Schutz in einfehlersicherer Ausführung
  • Keine jederzeit zugängliche Schaltstelle mehr vorgeschrieben


EEG 2012 (Anlagenleistung größer 30 kWp bis 100 kWP)

  • Vereinfachtes Einspeisemanagement (Möglichkeit zur ferngesteuerten Begrenzung der Einspeiseleistung durch den Verteilnetzbetreiber)
  • Anlagen, die nach dem 31. Dezember 2008 in Betrieb genommen wurden, müssen bis Ende 2013 entsprechend nachgerüstet werden.
  • Maximal 90 Prozent der jährlich erzeugten kWh werden vergütet (wirksam ab 1.1.2014)
Anlagenleistung größer 30 kVA/kWp bis 100 kVA/kWp - Beispiel A

Beispiel A

Anlagenleistung größer 30 kVA/kWp bis 100 kVA/kWp - Beispiel B

Beispiel B

Kompatible Produkte

  • SB 3300/3800-11
  • SB 3000/3600/4000/5000TL-21*
  • SB 2500/3000TLST-21*
  • SMC 4600/5000/6000A-11
  • SMC 7000HV-11
  • SMC 9000/10000/11000TLRP-10
  • STP 8000/10000/12000TL-10*
  • STP 15000/17000TL-10*
  • STP 15000/20000TLHE-10*
  • STP 15000/20000TLEE-10*
  • Power Control Module
  • Power Reducer Box
  • Sunny WebBox
  • SMA Grid Gate


* kompatibel zum Power Control Module

Anlagenleistung größer 100 kVA/kWp

VDE-AR-N 4105 (Anlagenleistung größer 100 kVA)

  • Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (ab 50,2 Hz mit Kennlinie)
  • Einsatz dreiphasiger Wechselrichter oder kommunikative Kopplung dreier einphasiger Geräte für die Leistung, die 4,6 kVA pro Phase übersteigt
  • Blindleistungsbereitstellung (cos(φ) von 0,90untererregt bis 0,90übererregt)
  • Externer zentraler NA-Schutz in einfehlersicherer Ausführung
  • Keine jederzeit zugängliche Schaltstelle mehr vorgeschrieben
  • Einspeisemanagement (Möglichkeit zur ferngesteuerten Begrenzung der Einspeiseleistung durch den Verteilnetzbetreiber)


EEG 2012 (Anlagenleistung größer 100 kWp)

  • Einspeisemanagement (Möglichkeit zur ferngesteuerten Begrenzung der Einspeiseleistung sowie zum Abruf der Ist-Einspeiseleistung durch den Verteilnetzbetreiber)
  • Spätestens ab 01. Juli 2012 müssen auch alle Bestandsanlagen diese Vorgaben erfüllen
  • Anlagen bis 1000 kWp erhalten für maximal 90 Prozent der jährlich erzeugten kWh die jeweils gültige Einspeisevergütung (wirksam ab 1.1.2014)
Anlagenleistung größer 100 kVA/kWp - Beispiel A

Beispiel A

Anlagenleistung größer 100 kVA/kWp - Beispiel B

Beispiel B

Kompatible Produkte

  • SB 3300/3800-11
  • SB 3000/3600/4000/5000TL-21
  • SB 2500/3000TLST-21
  • SMC 4600/5000/6000A-11
  • SMC 7000HV-11
  • SMC 9000/10000/11000TLRP-10
  • STP 8000/10000/12000TL-10
  • STP 15000/17000TL-10
  • STP 15000/20000TLHE-10
  • STP 15000/20000TLEE-10
  • Power Reducer Box
  • Sunny WebBox
  • SMA Grid Gate