Zusammenfassung

Wechselstrom ist in der Hochspannungsübertragung praktischer und wirtschaftlicher als Gleichstrom. In manchen Anwendungsfällen kann die direkte Versorgung von Gleichstromverbrauchern mit Gleichstrom jedoch die Schaltung vereinfachen und effizienter gestalten. Aktuell wird Gleichstrom in Photovoltaik- und Energiespeichersystemen direkt über Photovoltaikzellen oder Batterien verteilt. Er findet auch breite Anwendung in neuen Energiesystemen wie Solarstraßenbeleuchtung, Gleichstrom-Klimaanlagen und 5G-Basisstationen.

1. Projektübersicht

Singapur ist für die Stromerzeugung stark von Erdgas abhängig, doch die eigenen Erdgasvorkommen reichen nicht aus, um den enormen Verbrauch zu decken. 95 % des benötigten Erdgases müssen über Pipelines und Schiffe aus Nachbarländern in Form von Flüssigerdgas (LNG) bezogen werden. Derzeit treibt Singapur den Ausbau von Photovoltaik-Anlagen und Energiespeicherprojekten voran, um die Stromversorgung zu diversifizieren.

Ein von einem singapurischen Kunden für den privaten Gebrauch maßgeschneidertes Photovoltaik-Energiespeichersystem verwendet unsere DC-Energiezähler und Shunts der Serie DJSF1352RN, um Statistiken und Prognosen zur Photovoltaik-Stromerzeugung, zum Laden und Entladen der Energiespeicherbatterie zu erstellen und die Gesamtenergieeffizienz zu optimieren.

2. Systemanwendung

Tagsüber versorgt die Photovoltaikanlage die Verbraucher mit Strom, und der Überschussstrom lädt die Batterie. Nachts versorgt die Batterie die Verbraucher mit Strom. Um die Energieverteilung besser darzustellen, die Gesamteffizienz zu optimieren und die Systemzuverlässigkeit zu gewährleisten, installierte der Kunde DC-Energiezähler der Serie DJSF1352RN sowohl auf der Seite der Photovoltaikanlage als auch auf der Seite des Batteriespeichers. Die Steuerung erfasst die Stromerzeugung der Photovoltaikmodule sowie den Lade- und Entladevorgang der Batterie in Echtzeit, prognostiziert die Stromerzeugung der Photovoltaikmodule und passt Lade- und Entladeleistung und -zeitpunkt dynamisch an die erfassten und prognostizierten Daten an. Dies gewährleistet einen stabilen und zuverlässigen Betrieb der Verbraucher.

Das Gesamtsystemdiagramm sieht wie folgt aus:

Abbildung 1 Diagramm eines Photovoltaik-Stromerzeugungs- und Energiespeichersystems

3. Produkteinführung

Abbildung 2 Physikalische Karte des Gleichstrom-Energiezählers DJSF1352RN 

Der DIN-Schienen-Gleichstromzähler DJSF1352-RN unterstützt zwei Gleichstromeingänge und ist primär für Anwendungen wie Telekommunikationsbasisstationen, Gleichstromladesäulen und Photovoltaikanlagen konzipiert. Diese Zählerserie misst Spannung, Stromstärke, Leistung sowie Vorwärts- und Rückwärtsenergie in Gleichstromsystemen. Im praktischen Einsatz erfasst sie nicht nur die Gesamtenergie, sondern auch die Energieaufnahme innerhalb eines festgelegten Zeitraums.

4. Produktmerkmale

1. Schienenmontage

2. Messung von Spannung, Stromstärke, Leistung und anderen elektrischen Parametern

3. Vorwärts- und Rückwärtsmessung der Wirkenergie

4. Historische Energiestatistik der letzten 12 Monate

5. Das Gerät verfügt über eine automatische Kalender-, Zeit- und Schaltjahrumstellung sowie eine Schulzeitfunktion. Die Abweichung der vom Sender ausgegebenen Uhrzeit darf maximal 5 Minuten betragen. Wird die Uhrzeit nicht innerhalb von zehn Minuten vor oder nach Null kalibriert, ist eine Kalibrierung nur einmal täglich zulässig.

6. Es gibt zwei Tarifperioden, zwischen denen automatisch nach einer voreingestellten Zeit umgeschaltet werden kann. Für jede Tarifperiode können mindestens zwei Zeitzonen über das Jahr hinweg festgelegt werden, und innerhalb von 24 Stunden können mindestens zehn Perioden definiert werden.

7. RS485-Kommunikationsschnittstelle, unter Verwendung des DL/T645-2007-Kommunikationsprotokolls und des Modbus-RTU-Protokolls; die RS485-Kommunikationsrate kann auf 1200 bps, 2400 bps, 4800 bps oder 9600 bps eingestellt werden.

5. Technische Parameter

6. Schlussfolgerung

Der Markt für Photovoltaikanlagen in Privathaushalten ist in entwickelten Überseeregionen derzeit relativ ausgereift, und dementsprechend erlebt auch die Energiespeicherung für Privathaushalte einen rasanten Aufschwung. Laut Statistiken von IHS Markit, einem unabhängigen Forschungs- und Beratungsunternehmen, lag die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate seit 2016 bei über 50 %. Aktuell konzentriert sich der Markt für Energiespeicher für Privathaushalte hauptsächlich auf Regionen mit einer gut entwickelten Photovoltaik-Infrastruktur, wie beispielsweise Europa, Australien und Singapur. Daher steigt die Nachfrage nach Gleichstromzählern für Photovoltaik-Energiespeichersysteme im Ausland weiterhin explosionsartig an.