Photovoltaik und Transformatoren: Wie funktioniert so ein PV-Trafo?

Viele Haushalte, Firmen und Industrieanlagen nutzen bereits Photovoltaikmodule zur nachhaltigen Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen. Um die Sonnenenergie jedoch effizient und sicher ins Stromnetz einspeisen zu können, reichen Solarmodule und Wechselrichter allein nicht aus und Transformatoren spielen dabei eine sehr wichtige Rolle. Sie sorgen für die richtige Spannung, schützen die im System eingebundenen Geräte und reduzieren Übertragungsverluste. Ohne Transformatoren wären moderne PV-Anlagen weder zuverlässig noch effizient.

Aufgabe von Trafos in PV-Anlagen

Photovoltaikmodule erzeugen Gleichstrom (DC), der so nicht direkt ins normale Stromnetz eingespeist werden kann. Daher wird ein Wechselrichter benötigt, der den Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umwandelt. Nach der Umwandlung in Wechselstrom muss auch seine Spannung angepasst werden, weshalb ein solches System mit einem Transformator ausgestattet ist, der die Spannung den jeweiligen Anforderungen des Netzes anpasst. Er sorgt nämlich dafür, dass die Energie aus der Sonne sicher und stabil dahin übertragen werden kann, wo sie benötigt wird — also in Häuser, Fertigungshallen oder im öffentlichen Verteilnetz. Gleichzeitig hilft ein Trafo, die Übertragungsverluste zu senken und so die Gesamteffizienz der PV-Anlage noch weiter zu steigern. 

Transformatoren für erneuerbare Energie 

Stromnetze mit hohem Photovoltaik-Anteil weisen häufig einen höheren  Gesamtverzerrungsfaktor (THD) auf. Daher kommen Öl- wie auch Trockentransformatoren zum Einsatz, die gezielt für diese Betriebsbedingungen entwickelt wurden.

Öltransformatoren für erneuerbare Energie

Öltransformatoren sind sowohl für PV-Parks als auch für größere Industrieanlagen geeignet. Sie zeichnen sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und über einen langen Zeitraum stabile Leistung aus. Außerdem bieten diese Transformatoren eine hohe Wärmeleistung, gute Kühlung und eine lange Lebensdauer – was bei einem Dauerbetrieb unerlässlich ist.

Trockentransformatoren für erneuerbare Energie 

Trockentransformatoren kommen bevorzugt dort zum Einsatz, wo es auf höchste Sicherheit, einfache Wartung und Umweltfreundlichkeit ankommt. Sie sind ideal für Installationen im Innenbereich oder Orte mit höheren Brandschutzanforderungen. Sie sind staub- und feuchtigkeitsbeständig und weisen ein geringes Brandrisiko auf. Daher sind diese so beliebt bei modernen PV-Projekten, bei denen ein sicherer und umweltfreundlicher Betrieb wichtig ist.

Wie PV-Trafos den Wirkungsgrad der Photovoltaik steigern  

Da die Leistung von Photovoltaikmodulen im Laufe des Tages schwankt, ist es wichtig, dass der Transformator auch bei wechselnden Betriebsbedingungen stabil bleibt. Ein hochwertiger PV-Transformator minimiert Verluste und sorgt dafür, dass ein möglichst großer Teil der erzeugten Energie ins Netz eingespeist wird. Transformatoren verbessern auch die Stabilität der Wechselrichter, da diese empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren. Ein Trafo unterstützt die  Wechselrichter durch die Aufrechterhaltung optimaler Arbeitsbedingungen. Eine stabile Spannung erhöht die Effizienz und verlängert damit  auch die Lebensdauer des Systems als Ganzes.

Zu den wichtigsten Vorteilen moderner Öl- und Trockentransformatoren für Photovoltaikanwendungen gehört deren geringe harmonische Verzerrung. Erneuerbare Energiesysteme erzeugen nämlich oft von der Sinuskurve abweichende Ströme, die erhöhte Verluste, Überhitzung und Beanspruchung der Isolierungen zur Folge haben können. Transformatoren werden so entworfen, dass sie diese Einflüsse gut kompensieren können.

Einfluss von PV-Trafos auf die Netzstabilität

Transformatoren sind für die Stabilisierung der Energie vor  deren Einspeisung ins Verteilnetz unerlässlich. Sie helfen Leistungsschwankungen auszugleichen. Eine wichtige Funktion des PV-Transformators ist die galvanische Trennung, welche sowohl das Stromnetz als auch das Kraftwerk an sich vor Störungen schützt. Der Transformator kann kurzfristige Stromspitzen dämpfen, die bei schnellen Leistungsänderungen oder beim Anlauf der Anlagen auftreten.

Bei großen PV-Parks spielen solche spezialisierten Trafo-Stationen eine tragende Rolle, denn sie bündeln sämtliche erzeugte Energie und sorgen für deren Ausregelung und präzise Steuerung. Auf diese Weise kommt stabiler und sicherer Strom ins Netz, der den Anforderungen des Verteilsystems gerecht wird.

Entwicklungstrends bei PV-Transformatoren

Mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien steigen auch die technischen Anforderungen an Transformatoren, und so liegt auch der Fokus der Hersteller bei effizienteren und verlustarmen Lösungen. Stetig wächst auch die Nachfrage nach Trockentransformatoren, die einen umweltfreundlichen Betrieb und ein hohes Maß an Sicherheit ermöglichen.

Ein weiterer Trend  ist die Digitalisierung, da moderne PV-Transformatoren mit einem Sensor versehen werden können, der die Temperatur, Belastung oder Spannungsstabilität in Echtzeit überwacht. So ein System ermöglicht eine vorausschauende Wartung und einen zuverlässigen Betrieb während seiner gesamten Lebensdauer.

Besorgen auch Sie sich einen zuverlässigen PV-Trafo

Transformatoren sind ein wesentlicher Bestandteil jeder PV-Anlage. Sie sorgen für die richtige Spannung, Stabilität und Sicherheit bei der Einspeisung der gewonnenen Solarenergie ins Netz. Moderne Öl- und Trockentransformatoren sind so konstruiert, dass sie selbst starke harmonische Verzerrungen und unterschiedliche Betriebsbedingungen bewältigen können, wodurch sie die Effizienz und Lebensdauer des gesamten Systems erhöhen. Die Wahl eines hochwertigen Transformators ist somit eine Investition in Zuverlässigkeit und Sicherheit.

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