Vermeiden von Abregelungsverlusten durch prognosebasiertes Batterieladen bei SMA Speicherlösungen
An Tagen mit starker Einstrahlung zur Mittagszeit muss eventuell ein großer Teil der eigentlich verfügbaren PV-Leistung abgeregelt werden, um aufgrund lokaler Anforderungen die Wirkleistungseinspeisung zu begrenzen. Das Energiemanagement des Sunny Home Managers sorgt bereits dafür, dass besonders an solchen Tagen die steuerbaren Verbraucher im Haushalt genau zu dieser Zeit eingeschaltet werden, um die sonst abgeregelte Energie direkt zu verbrauchen.
Darüber hinaus kann die Energie aus der Mittagsspitze aber auch gezielt in der Batterie des Batterie-Wechselrichters gespeichert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da die gespeicherte Energie ganz nach Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden kann.
Überschuss an erzeugter PV-Energie
Batterie-Wechselrichter beziehen Leistung zur Ladung der Batterie aus einem Überschuss erzeugter PV-Energie. Das heißt, bevor PV-Energie ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird, wird zunächst versucht, die Energie in die Batterie zu laden. Gerade an sonnenreichen Tagen kann es daher vorkommen, dass bereits am Morgen viel überschüssige PV-Energie verfügbar ist und die Batterie schon vor der Mittagsspitze voll geladen ist. In diesem Fall wird eine Begrenzung der PV-Einspeisung in der Mittagszeit notwendig, da die Batterie die überschüssige PV-Energie nicht mehr aufnehmen kann.
Diese Abregelung wird beim prognosebasierten Batterieladen verhindert. Basierend auf einer PV-Erzeugungsvorhersage und einer Verbraucherplanung wird prognostiziert, ob für den Mittag des nächsten Tages Abregelungsverluste wegen Begrenzung der PV-Einspeisung zu erwarten sind. Dann wird bereits am Nachmittag des aktuellen Tages oder am Vormittag des nächsten Tages nur so viel Energie in die Batterie geladen, dass mit der verbleibenden Batteriekapazität die prognostizierten Abregelungsverluste aufgefangen werden können. Dadurch ist für den Mittag noch ausreichend Batteriekapazität vorhanden, um die ansonsten abzuregelnde Energie in die Batterie zu laden. Dadurch wird mehr PV-Energie genutzt und durch die Verbraucherverschiebung auch noch der Strombezug reduziert.
SMA Energy System Home mit Sunny Island, Sunny Boy Storage oder Sunny Tripower Smart Energy
Das optimierte Speichermanagement für den Sunny Island, den Sunny Boy Storage oder den Sunny Tripower Smart Energy kann im Sunny Portal in den Geräteeigenschaften des Sunny Home Managers aktiviert werden. Werkseitig ist die Einstellung deaktiviert. Wenn das prognosebasierte Batterieladen aktiviert ist, kann der Sunny Home Manager durch Ansteuerung des Batterie- oder Hybrid-Wechselrichters für eine prognosebasierte Batterieladung sorgen ( > Beispiel für die Vermeidung von Abregelungsverlusten bei prognosebasiertem Batterieladen).
Zusammen mit dem Sunny Home Manager bewirkt eine intern generierte Vorhersage bezüglich einer wahrscheinlichen Abregelung in der Mittagsspitze ein verzögertes Laden der Batterie am Morgen. Wenn die Wirkleistungseinspeisegrenze auf 100 % gestellt wird, ist diese Optimierung praktisch deaktiviert.
Beispiele für die Leistungsregelung des SMA Energy System Home mit Speicherlösung
Die Leistungsregelung des SMA Energy System Home mit dem Sunny Tripower Smart Energy wird im Folgenden an Beispielen aus dem Sunny Portal vorgestellt.
Beispiel 1: Vermeiden von Abregelungsverlusten durch prognoseabhängiges Laden
Betrachtung von PV-Erzeugung und elektrischem Verbrauch im Sunny Portal (Beispiel 1)
Die aktuelle Tagesprognose des Systems erwartet um die Mittagszeit eine Begrenzung der Wirkleistungseinspeisung bei sehr geringem Energiebedarf der elektrischen Verbraucher und hoher PV-Erzeugung. Demzufolge ist mit Abregelungsverlusten zu rechnen.
Das System beginnt entsprechend dieser Prognose erst am späten Vormittag mit dem Laden der Batterie. Die Abregelungsverluste werden nahezu vollständig durch Batterieladung vermieden.
Beispiel 2: Vermeiden von Abregelungsverlusten durch Direktverbrauch und Batterieladung
Betrachtung von PV-Erzeugung und elektrischem Verbrauch im Sunny Portal (Beispiel 2)
Die aktuelle Tagesprognose erwartet wie in Beispiel 1 um die Mittagszeit eine Begrenzung der Wirkleistungseinspeisung. Dem steht aber ein etwas höherer Energiebedarf der elektrischen Verbraucher gegenüber. Um Abregelungsverluste zu vermeiden, plant daher das SMA Speichersystem um die Mittagszeit Direktverbrauch und elektrische Zwischenspeicherung ein.
Das System beginnt entsprechend seiner Prognose bereits am späten Vormittag mit dem Laden der Batterie. Die Abregelungsverluste werden durch Direktverbrauch und durch Batterieladung vermieden.
Beispiel 3: Vermeiden von Abregelungsverlusten durch Direktverbrauch
Betrachtung von PV-Erzeugung und elektrischem Verbrauch im Sunny Portal (Beispiel 3)
Die aktuelle Tagesprognose erwartet wie in den Beispielen 1 und 2 um die Mittagszeit eine Begrenzung der Wirkleistungseinspeisung. Dem steht aber ein deutlich höherer Energiebedarf der elektrischen Verbraucher gegenüber. Die zu erwartenden Abregelungsverluste werden daher vollständig durch Direktverbrauch vermieden.
Das System lädt die Batterie daher vollständig im Laufe des Vormittags und vermeidet in diesem Beispiel Abregelungsverluste ausschließlich durch Direktverbrauch, z. B. durch intelligente Steuerung elektrischer Verbraucher.
Beispiel 4: Keine Prognose von Abregelungsverlusten
Betrachtung von PV-Erzeugung und elektrischem Verbrauch im Sunny Portal (Beispiel 4)
Wenn keine Begrenzung der Wirkleistungseinspeisung für den aktuellen Tag prognostiziert ist, arbeitet das System nach der allgemeinen Leistungsregelung ( > Allgemeine Leistungsregelung).