Test-Sieger 2023: Die 20 besten Mikro-Wechselrichter für Balkonkraftwerke
Seit 2014 testet der Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik (EET) um Professor Stefan Krauter an der Universität Paderborn Mikrowechselrichter wie sie unter anderem heute bei Balkonkraftwerken zum Einsatz kommen.
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So werden die Mikrowechselrichter getestet
Die Tests finden sowohl im typischen Indoor-Labor statt, wo die Effizienz der Umwandlungswirkungsgrade gemäß dem Europäischen Wirkungsgrad – einem Mixbetrieb entsprechend der mitteleuropäischen solaren Einstrahlungsstatistik – gemessen wird, als auch im Outdoor-Labor, wo die Performance der Mikrowechselrichter unter Praxisbedingungen getestet wird.
Die Wechselrichter-Tests finden im Freien mit identischen und kalibrierten kristallinen Silizium-PV-Module statt. Dabei wurden die Untersuchungen bis zum Jahr 2020 mit Modulen der Leistung 215 Wp durchgeführt. Aufgrund der zunehmenden Modulleistung testet die EET die Mikrowechselrichter seither mit Solarmodulen mit einer Leistung von 360 Wp.
Um den Einfluss der PV-Modulgröße abzuschätzen, werden zwei Extreme getestet: Ein eher kleines Modul mit 215 Wp – wie es vor 10 Jahren verwendet wurde, und ein brandneues Modul (2021) mit 360 Wp. Beide Modultypen enthalten 60 Solarzellen in Reihenschaltung.
Beim Test der Low-Power-Module bestand die Herausforderung für die verschiedenen Mikro-Wechselrichter darin, dass bei schwachem Licht bei Verwendung der High-Power-Module einige Wechselrichter vorübergehend an ihre Leistungsgrenzen stoßen und der Ertrag sinkt.
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Testsieger 2023 im Vergleich zum Wechselrichter-Test 2022
Testsieger gemäß dem "Europäischen Wirkungsgrad" wurden 2023 – wie auch 2022 – die Mikrowechselrichter SMA Sunnyboy 240 mit einem Wirkungsgrad von 95,4%, der Enphase M 215 95,2% Wirkungsgrad und der Hoymiles MI 500 mit 95,0%.
| Rang | Wechselrichter-Test 2023 | Wirkungsgrad | Wechselrichter-Test 2022 | Wirkungsgrad |
|---|---|---|---|---|
| 1. | SMA Sunnyboy 240 | 95,40% | SMA Sunnyboy 240 | 95,40% |
| 2. | Enphase M 215 | 95,20% | Enphase M 215 | 95,20% |
| 3. | Hoymiles MI 500 | 95,00% | Hoymiles MI 500 | 95,00% |
| 4. | Hoymiles MI 600 | 94,70% | Hoymiles MI 600 | 94,70% |
| 5. | Envertech EVT-560 | 94,60% | Envertech EVT-560 | 94,60% |
| 6. | PowerOne/ABB Micro-0.25-i | 94,60% | PowerOne/ABB Micro-0.25-i | 94,60% |
| 7. | Huaju HY 600 | 94,10% | Huaju HY 600 | 94,50% |
| 8. | Deye Sun G3 600 W | 94,50% | Involar MAC 500 | 94,30% |
| 9. | Involar MAC 500 | 94,18% | Bosswerk Mi600 | 94,30% |
| 10. | Bosswerk Mi 600 | 94,30% | APSystems YC 500 | 94,10% |
| 11. | APSystems YC 500 | 94,10% | Bosswerk MI300 | 93,50% |
| 12. | Anker MI 60 | 93,70% | Envertech EVT-248 | 93,20% |
| 13. | Bosswerk MI 300 | 93,50% | Involar MAC 250 | 92,70% |
| 14. | Deye Sun 300 | 93,40% | WVC 700 (bei 600W) | 91,60% |
| 15. | Envertech EVT-248 | 93,20% | Changetech ELV 300-25 | 90,90% |
| 16. | APSystems DS3 600 W | 93,00% | Aptronic INV 250-45 | 90,40% |
| 17. | NEP BDM 600 | 92,60% | Enecsys SMI-S-240W | 90,40% |
| 18. | Involar MAC 250 | 92,70% | Ienergy GT 260 | 89,90% |
| 19. | Tsun Tsol MS 600 | 92,50% | Letrika 260 | 88,70% |
| 20. | Hoymiles HM 700 | 92,50% | WVC 700 (bei 700W) | 73,30% |
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Hintergrund: Vor- und Nachteile von Mikrowechselrichtern
Mikro-Wechselrichter sind Wechselrichter, die hauptsächlich an ein einzelnes PV-Modul (manchmal auch an zwei Module) angeschlossen sind, sodass jede Modul-Wechselrichter-Kombination als unabhängiges Kraftwerk fungiert. Der Mikro-Wechselrichter besteht aus einem Maximum Power Point Tracker (MPPT), dem DC-AC-Wechselrichter und einer Inselschutzeinheit.
Um höhere Leistungen zu erzielen, werden mehrere Modul-Wechselrichter-Kombinationen AC-ausgangsseitig parallel zusammengeschaltet. Diese Konfiguration bietet verschiedene Vorteile:
- Einfachere Planung und einfachere Installation,
- einfaches Up- und Downscaling des Kraftwerks, einschließlich Erweiterungen oder Reparaturen, die während des Kraftwerksbetriebs durchgeführt werden könnten.
- Der Effekt der Abschattung ist sehr begrenzt und
- aufgrund der niedrigen Systemspannungen kommt es nicht zu einer potenziell induzierten Degradation (PID).
Allerdings sind die Kosten für Mikrowechselrichter etwa 20 % höher. Einige der Wechselrichter können nicht alleine betrieben werden und erfordern eine Steuereinheit (häufig kombiniert mit einer zentralen Anti-Islanding-Einheit und einem Überwachungssystem), was zusätzliche Kosten verursacht.
Außerdem ist die Umwandlungseffizienz möglicherweise nicht so hoch wie bei Zentralwechselrichtern. Aufgrund intelligenter Master-Slave-Konzepte können zentrale Lösungen mit mehreren, aber relativ großen Wechselrichtern bei schwachen Lichtverhältnissen höhere Solar-Erträge bieten.
