Huawei ist 2018 mit einem effizienten, leichten Hybrid-Solarwechselrichter in den Markt für Privathaushalte eingestiegen, der eine beeindruckende Bandbreite an Funktionen zu einem sehr wettbewerbsfähigen Preis bietet.
Huawei luna2000: Huawei hat die zweite Generation von Hybrid-Wechselrichtern für Wohngebäude auf den Markt gebracht, zusammen mit einem neuen kompakten Optimierer und einer Reihe von dreiphasigen Hybrid- und großen gewerblichen Wechselrichtern mit fortschrittlichen Funktionen.
Solar-Wechselrichter für Wohngebäude
Die zweite Generation von Solarwechselrichtern für Wohngebäude wurde im April 2020 auf den Markt gebracht, nur zwei Jahre nach der ersten Version. Die neue SUN2000-L1 Serie reicht von 2kW bis 6kW und verfügt über “Dual MPPT’s” mit einem breiten Betriebsspannungsbereich von 120V bis 600V. Wie die erste Generation der Wechselrichter ist auch die neue FusionSolar SUN2000-L1-Serie ein Hybrid- oder Batteriewechselrichter, der mit der beliebten LG Chem-Batterie und dem neuen LUNA2000 Huawei-Batteriesystem kompatibel ist, das weiter unten im Detail beschrieben wird. Es ist jedoch erwähnenswert, dass bei Anschluss der LG-Batterie die obere Spannungsgrenze auf 495 V reduziert wird, was die Länge der Strings auf 11-12 Module begrenzt. Dies ist zufälligerweise genau das gegenteilige Problem, mit dem der Hauptkonkurrent SolarEdge konfrontiert ist, wo die optimierten Systeme mehrere Probleme mit kürzeren Strings unter 7 Modulen haben. Im Vergleich dazu ermöglichen die SUN2000L-Wechselrichter sehr kurze Strings mit 4 Modulen und die Flexibilität, mit oder ohne Optimierer zu arbeiten (mehr zu Optimierern weiter unten). Die Überdimensionierung von PV-Anlagen wird je nach Konfiguration der Module mit einer bescheidenen Wechselrichterleistung von 1,33 bewertet.
Zu den respektablen Spezifikationen kommt das kompakte, leichte Design mit natürlicher Konvektionskühlung über den großen hinteren Kühlkörper, was bedeutet, dass keine Lüfter benötigt werden. Es gibt kein Display, sondern nur 3 LED-Anzeigen. Die Einrichtung und Konfiguration erfolgt über eine neue, einfach zu bedienende mobile App. Die neuen Wechselrichter verfügen auch über einen integrierten DC-Trennschalter, der nach deutschen Standards zertifiziert ist. Die großen Gewinner sind jedoch die Optimierung und die Plug-and-Play-Batteriefähigkeit, die im Folgenden näher erläutert werden
Intelligente Optimierer
Ein herausragendes Merkmal der SUN2000L1-Wechselrichterserie ist die Fähigkeit, als standardmäßiger eigenständiger String-Wechselrichter, mit Teiloptimierern oder mit vollständiger Paneloptimierung zu funktionieren. Dies ist etwas, was kein anderer Wechselrichterhersteller bieten kann, und Solarinstallateure schätzen mehr Flexibilität bei der Installation von Systemen, so dass dies ein großer Vorteil für Huawei ist. Die Optimierer können ohne zusätzliche Komponenten verwendet werden. Für die erste Generation der Huawei-Wechselrichter war ein Zusatzgerät, die so genannte Smart PV Safety Box, erforderlich, aber glücklicherweise ist dieses seltsam aussehende Gerät nicht mehr erforderlich.
Optimierer, die technisch als MLPE (Module Level Power Optimization) bezeichnet werden, sind seit vielen Jahren von Herstellern wie SolarEdge und Tigo Energy erhältlich. Die Fähigkeit der intelligenten PV-Optimierer von Huawei, teilweise nur auf den Modulen eingesetzt zu werden, die von Abschattung betroffen sind, wurde bisher nur von Tigo-Optimierern angeboten.
Ähnlich wie Mikro-Wechselrichter bieten Optimierer eine breite Palette von Vorteilen gegenüber Standard-String-Wechselrichtern. Im Folgenden werden einige häufige Probleme mit der Solarleistung aufgeführt, die Optimierer neben der Fehlererkennung und der Überwachung der Modulebene lösen können.
- Beschattung – Bäume, Gebäude, Masten, Drähte, Antennen oder Dachaufbauten
- Paneel-Fehlanpassung – Fertigungstoleranzen
- Beschädigung der Platte – Mikrorisse, heiße Stellen oder Wassereintritt
- Temperaturunterschied – thermische Ungleichheit zu verschiedenen Tageszeiten
- Verschmutzung – Staub, Schnee, Vogelkot oder Vögel
- PID – Potenzielle Probleme mit Spannungs- und Stromverlusten
Zusätzliche Vorteile von Optimierern
- Mehrere Ausrichtungen an einer Schnur
- Verschiedene Panels an einem Strang – ideal für die Nachrüstung alter Systeme
- Maximierung der Dachfläche – Beschattung im Winter weniger ein Problem
- Kann parallele Strings von ungleicher Länge installieren
- Überwachung auf Ebene der einzelnen Panels, Strings und Wechselrichter.
- Remote-Fehlerbehebung über das Überwachungsportal
- Zusätzliche Sicherheit – Null-String-Spannung, wenn der Wechselrichter ausgeschaltet ist
Neue SUN2000-450W-P Optimierer
Die neuen Wechselrichter sind mit den leistungsstärkeren Optimierern der nächsten Generation von Huawei kompatibel. Die SUN2000-450W-P-Optimierer bieten eine maximale Eingangsleistung von 450 W, einen maximalen Eingangsstrom von 13 A und einen breiten Spannungsbereich von 8 V bis 80 V. Das bedeutet, dass sehr kurze Strings von 4 Modulen mit voller Optimierung verwendet werden können, was ich sehr interessant finde, da es eine beeindruckende Flexibilität bei der Gestaltung von Systemen mit Abschattungsproblemen bietet. Huawei verwendet das Powerline”-Kommunikationssystem, das Daten über die an die Module angeschlossenen Gleichstromkabel überträgt.
Erweiterte Störlichtbogenerkennung
Mit dem verstärkten Fokus auf Sicherheit, insbesondere auf dem US-Solarmarkt mit seinen strengen Vorschriften, bieten die neuen Huawei-Optimierer eine fortschrittliche Störlichtbogenerkennung (ACFI) und eine schnelle Abschaltung im Falle einer Beschädigung oder eines Fehlers in der Solaranlage. Huawei hat viel Zeit in die Entwicklung eines KI-gesteuerten AFCI-Erkennungssystems investiert, das sich bisher als eines der zuverlässigsten und effektivsten Systeme erwiesen hat, die derzeit verfügbar sind.
Batteriefähiger Wechselrichter
Die FusionSolar-Wechselrichter von Huawei verfügen über eine eingebaute Schnittstelle für Hochspannungs-Gleichstrom-Kopplungsbatterien, die mit den beliebten RESU-H-Batterien von LG und dem unten beschriebenen neuen LUNA2000-Batteriesystem von Huawei kompatibel ist. Die Hochspannungsbatterien von LG sind hochwertige, kostengünstige Batterielösungen mit einer nutzbaren Speicherkapazität von 9,3kWh. Der Wechselrichter ist ein echter Plug-and-Play-Hybrid, für dessen Betrieb mit einer Batterie keine zusätzlichen Combiner-Boxen erforderlich sind.
Hinweis: Beim Anschluss einer LG chem-Batterie wird die maximale DC-Eingangsspannung des Wechselrichters von 600 V auf 495 V reduziert. Dies bedeutet, dass die maximale Größe der Solaranlage und die Länge der Strings je nach Art der installierten Module ebenfalls reduziert werden. In Anbetracht der gängigen Praxis der Überdimensionierung von Solaranlagen, um sicherzustellen, dass die Batterie geladen wird, insbesondere im Winter, kann dies problematisch sein.
Huawei LUNA2000 Akku
Huawei hat vor kurzem ein neues, selbst entwickeltes Energiespeichersystem (ESS) vorgestellt, das zu den ein- und dreiphasigen Hybrid-Wechselrichtern von Huawei passt. Das stapelbare Batteriesystem besteht aus einzelnen 5-kWh-Hochspannungsmodulen, die jeweils mit der optimalen Spannung arbeiten und unabhängig voneinander funktionieren können, was im Vergleich zu anderen Hochspannungsbatteriesystemen, die in Reihe geschaltet sind, ziemlich einzigartig ist. Huawei behauptet, dass dies dazu beiträgt, die Lebensdauer und Haltbarkeit zu erhöhen, da sich jedes Modul selbst verwaltet und die Leistung der anderen Module nicht beeinträchtigt, wenn es zu Schwankungen kommt, wie z. B. bei der Temperatur oder, was noch wichtiger ist, beim Alter, z. B. wenn ein zusätzliches Modul zu einem späteren Zeitpunkt hinzugefügt wird. Das bedeutet im Wesentlichen, dass Sie jederzeit neue Module hinzufügen können, selbst nach 10 Jahren, und jedes Modul wird immer noch seine volle Leistung erbringen.
Auf dem Gebiet der Energiespeicherung hat Huawei mehr als zehn Jahre Erfahrung in Forschung und Entwicklung gesammelt. Daher ist es nicht verwunderlich, dass das LUNA-Batteriesystem mit vielen fortschrittlichen Funktionen ausgestattet ist, einschließlich der Optimierung auf Modulebene. Jedes 5-kWh-LUNA2000-Batteriemodul enthält einen Energieoptimierer, der das Laden und Entladen jedes Moduls unabhängig voneinander optimiert. Da die Module parallel geschaltet sind, kann dieses einzigartige Design laut Huawei bis zu 10 % mehr nutzbare Energie und 100 % Entladetiefe (DOD) erreichen.
Huawei LUNA2000 Akku Hauptmerkmale
- Hochspannungs-Lithium (LFP)-Module mit 100% DOD
- 5kWh Kapazität pro Modul, skalierbar bis zu 30kWh
- Leistungsabgabe pro Modul, 2,5 kW Dauerleistung, 3,5 kW Spitzenleistung
- KI-gestützte interne Zellkurzschlussdiagnose zur Vermeidung von Brandgefahren
- Temperaturkontrolle auf Zellebene zur Erkennung von Überhitzung
- Optimierer-aktivierte 0-V-Schnellabschaltung für sicherere Installation und Wartung
- Internes Heizsystem für bessere Leistung in extrem kalten Klimazonen
- 10 Jahre Garantie
Modulares Batteriesystem
Die LUNA2000-Batterien bestehen aus Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen und können bis zu dreifach gestapelt werden, was eine maximale Speicherkapazität von 15kWh pro Stapel ergibt. Das System kann jedoch mit einem zweiten Stapel erweitert werden, der mit zwei parallel geschalteten Stapeln eine Gesamtkapazität von bis zu 30kWh bietet. Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) ist weithin als eine der sichersten und stabilsten Batteriechemien bekannt, die für Energiespeicheranwendungen zur Verfügung stehen, da sie einen großen Betriebstemperaturbereich haben und das Risiko eines thermischen Durchgehens (Überhitzung) verringern.
Kompaktes, schlankes Design
Das Luna2000-System ist eine der kompaktesten Batterien auf dem Markt, die dank ihres schlanken Designs nur wenig Platz beansprucht, was im Vergleich zu anderen, eher kastenförmigen Batterien recht ansprechend ist. Der obere Teil des Batteriesystems ist das Leistungsmodul, das technisch als BMU oder Batterieüberwachungseinheit bezeichnet wird und ähnlich wie andere stapelbare Batteriesysteme über eine oben montierte BMU gesteuert wird, um die Verbindung und Kommunikation mit dem Wechselrichter herzustellen. Das Huawei-Leistungsmodul verfügt über Wechselrichteranschlüsse für flexible Anschlussmöglichkeiten auf beiden Seiten, während sich der Haupttrennschalter und eine eingebaute Sicherung auf der rechten Seite befinden. Das LED-Display auf der Vorderseite verfügt über ein rundes Zifferblatt mit zehn LED-Lichtern, die den Ladezustand der Batterie anzeigen; dies ist eine elegante und einzigartige Art, den Ladezustand anzuzeigen.
Hochspannungs-Batteriemodule
Wie bereits erläutert, sind die Huawei-Batteriemodule im Gegensatz zu den meisten anderen modularen Hochspannungsbatteriesystemen, die zur Erhöhung der Spannung in Reihe geschaltet werden, parallel geschaltet und arbeiten jeweils mit 350V bis 430V. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen. Einer davon ist, dass die Batteriespannung jedes Moduls sehr nahe an der optimalen Betriebsspannung des Wechselrichters liegt und der Strom sehr niedrig ist (12 A bei voller Leistung), was zu geringen Kabel- und Umwandlungsverlusten führt und das System effizienter macht.
Leistungsabgabe der Batterie
Die Mindestgröße der Batterie beträgt 5kWh mit einem Modul, was die Ausgangsleistung auf 2,5kW begrenzt. Ein zweites Batteriemodul erhöht die Ausgangsleistung auf 5 kW, mit einer Spitzenleistung von 7 kW für 10 Sekunden. Bei einem einphasigen System ist durch Hinzufügen weiterer Batteriemodule keine zusätzliche Leistung mehr verfügbar, jedoch ist die Dauerleistung von 5 kW für die meisten Haushalte mehr als ausreichend.
Wärmemanagementfunktionen für kalte Klimazonen
Im Gegensatz zu den meisten Lithiumbatterien auf dem Markt, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt unter stark verringerten Ladeleistungen leiden und sich sogar abschalten können, enthalten die LUNA2000-Batterien ein Wärmemanagementsystem, das das Laden der Batterie bei sehr niedrigen Temperaturen ermöglicht. Erreicht wird dies durch ein kleines 300-W-Heizelement, das die Zellen vorwärmt und die Ladeleistung bei niedrigen Temperaturen verbessert. Dies verbraucht zwar eine geringe Menge an Energie, aber die Vorwärmfunktion wird nur für kurze Zeit vor dem Laden aktiviert. Interessanterweise enthalten die Akkumodule auch einen kleinen internen Lüfter, der die Wärmeverteilung sowohl bei Hitze als auch bei Kälte unterstützt. Ein großer Kühlkörper auf der rechten Seite jedes Akkumoduls ermöglicht außerdem eine bessere Wärmeübertragung bei hohen Temperaturen, was die Leistung verbessert und die Lebensdauer des Akkus verlängert.
Batterie-Garantie
Wie die meisten heute erhältlichen Lithium-Batteriespeichersysteme verfügt auch die Huawei Luna-Batterie über eine 10-jährige Herstellergarantie, die gewährleistet, dass die Batterie nach 10 Jahren noch mindestens 60 % ihrer ursprünglichen Kapazität aufweist. Alle Batterien verlieren mit der Zeit an Kapazität, und für LFP-Zellen wird in der Regel ein Kapazitätsverlust von 20 % bis 40 % garantiert, basierend auf einem vollständigen Lade- und Entladezyklus pro Tag. Die Garantie von Huawei liegt am unteren Ende des Spektrums und steht im Einklang mit anderen großen Herstellern wie BYD und Pylontech.
Huawei Akku-Garantiebedingungen – Hinweis EOL bezieht sich auf das Ende der Lebensdauer des Akkus
Verlässlichkeit und Prüfung
Tests bei extremen Temperaturen – Gefrieren -40 Grad Celsius
Qualität und Zuverlässigkeit sind die wichtigsten Kriterien in der Welt der Solarenergie, vor allem angesichts der Tatsache, dass mehrere Wechselrichterhersteller entweder Rückrufe oder mehrere Ausfälle zu verzeichnen haben. Wir müssen den Huawei-Wechselrichter noch im Sommer testen, aber von Anfang an scheint es, dass Huawei einige ernsthafte Entwicklungsarbeit geleistet hat, um sicherzustellen, dass dieser Wechselrichter den Anforderungen gerecht wird.
Die allgemeine Verarbeitungsqualität sieht gut aus, mit gut verarbeiteten, wetterfesten Anschlüssen, aber noch wichtiger ist, dass Huawei im globalen Konformitäts- und Testzentrum von Huawei einige extremste Tests durchgeführt hat, von denen ich je gehört habe, einschließlich des Blitzeinschlags in den Wechselrichter! Ja, das stimmt, sie haben den Wechselrichter an einem Stahlmast befestigt und eine Rakete mit einem Kabel in ein Gewitter geschossen, um einen Blitzschlag auszulösen… Beeindruckend und in gewisser Weise einfach verrückt! Offenbar funktionierte er danach immer noch, so dass sie ihn auch mit einem Sprengstofftest in die Luft jagten. Im Ernst, aber es war nicht klar, ob sie noch funktionstüchtig war.
Das EMV-Labor und die Testeinrichtung von Huawei sind von mehreren führenden internationalen Prüforganisationen anerkannt, darunter TÜV, UL und FCC. Es werden viele extreme Haltbarkeitstests durchgeführt, darunter Temperaturwechsel, extreme Luftfeuchtigkeit, Salznebelkorrosion und sogar das Eintauchen der Wechselrichter unter Wasser.
