Blick unter die Haube: Speichersysteme im Vergleich
Während das Angebot an netzgekoppelten Speichern für Eigenheime immer unübersichtlicher wird, stellt sich für den Anwender die Frage nach Effizienz, Flexibilität und Kosten der unterschiedlichen Lösungen. Kurz: Was macht ein gutes Speichersystem aus?
Der folgende, im aktuellen PV magazine erschienene Fachbeitrag versucht, hier Klarheit hereinzubringen. Er erläutert die wichtigsten Systemtopologien, stellt die relevanten technischen Einflussgrößen vor und zeigt, dass gängige Daumenregeln zur Systembewertung leicht in die Irre führen können…
Hier kommt ihr zum vollständigen Beitrag „Unterschiedliche Schaltungen, unterschiedliche Effizienzen“ im PV magazine
Hallo,
ich habe seit Oktober eine PV-Anlage mit 7,56 kWp und einen Batteriespeicher mit 16,2 kWh (verschlossene Bleibatterie). Meine Anlage hat Südausrichtung mit 45Grad Dachneigung. Gesteuert wird sie über der Sunny Homemanager. Der Batteriespeicher wird über den Sunny Island 6.0H be- und entladen.
Zwischen März und Oktober wird meine Anlage vermutlich sehr oft über die dynamischer Wirkleistungsbegrenzung abgeregelt. Kann im Sunny Portal bzw. über den Sunny Remote Control der Ladezeitpunkt und die Lademenge dynamisch und auf Basis der Wetterprognose eingestellt werden?
Für Verbraucher ist ein diesbezügliches System über die Funksteckdosen doch im System dargestellt. Könnte ggf. über Funkschalter auch ein Heizstab im Warmwasserbehälter dynamisch zugeschalten werden?
Bis wann wird das System diesbezüglich erweitert?
Zum Batteriespeicher habe ich auch noch nachfolgende Fragen:
Seit Inbetriebnahme ist über die Wintermonate der SOH-Wert von 99% im Dezember auf ca. 89% (Anfang März) stetig gesunken. Kann der SOH-Wert auch wieder steigen? Könnten hier ggf. auch falsche Parametereinstellungen vorliegen (Batteriespeicher wurde über die Wintermonate genutzt, Ausgleichsladung gem. Default-Einstellungen usw.)?
SOH-Wert Zeitwertersatzgarantie?
Hallo Herr Thiem,
leider unterstützt der Sunny Island die Wetterprognose des Sunny Home Managers nicht. Allerdings kommt unser neuer Saisonaler Betrieb da schon etwas mit. Durch diesen haben Sie im Sommer wesentlich mehr Kapazität der Batterie nutzbar, als es im Winter der Fall ist und können so bereits ein paar Abregelverluste vermeiden. Für den Sunny Home Manager bieten wir im Moment die Bluetooth-Funksteckdosen als Schaltaktoren, es kommt also darauf an, ob Ihr Heizstab über eine solche Steckdose schaltbar ist.
Wegen des SOH Wertes würde ich Sie bitten, sich einmal an unseren Service zu wenden.
Sonnige Grüße,
Gerrit
Hallo Herr Thiem,
kurzer Nachtrag: Die vollwertige Einbindung des Sunny Island-Batteriewechselrichters in die prognosebasierte Planung des Sunny Home Managers ist bislang leider noch nicht gegeben, soll aber im 3. Quartal 2014 umgesetzt sein.
Die automatische Ansteuerung eines Heizstabes durch den Sunny Home Manager ist per Funksteckdose prinzipiell möglich (Leistungsgrenze der FSD beachten). Durch die Berücksichtigung der Netzeinspeiseleistung wird im Gegensatz zur simplen Steuerung per PV-Wechselrichter und Multifunktionsrelais auch der momentane Eigenverbrauch im Haus berücksichtigt.
Dazu wird der Heizstab als so genannter „kann-Verbraucher“ konfiguriert. Im Gegensatz zu „muss-Verbrauchern“, die auf jeden Fall innerhalb eines festgelegten Zeitraums aktiv gewesen sein müssen, wird ein kann-Verbraucher nur dann eingeschaltet, wenn über die eingestellte Mindestlaufzeit genügend PV-Energie verfügbar ist. Dabei lässt sich der erforderliche PV-Anteil oder der Anteil ansonsten abgeregelter PV-Energie frei wählen (wenn entsprechende Werte hinterlegt sind, kann statt dessen die Strompreisgrenze eingestellt werden, bei deren Unterschreitung der Verbraucher aktiviert werden soll).
Für den Fall, dass mehrere kann-Verbraucher vorhanden sind (z. B. zwei Heizstäbe unterschiedlicher Leistung), kann man diese durch Vergabe unterschiedlicher Prioritäten sinnvoll koordinieren. Nähere Infos finden Sie in folgendem Blog-Beitrag: http://www.sma-sunny.com/2013/11/15/zeitfenster-und-optionale-verbraucher/
Zum Thema SOH: Generell ist zu sagen, dass es sich um einen groben Anhaltswert mit einer begrenzten Genauigkeit von +/- 10 Prozent handelt. Tatsächlich ist bei Bleibatterien auch ein Anstieg des SOH möglich, da es hier zu reversible Alterungseffekten kommen kann. Bei einem (absolut niedrigen) SOH-Anzeigewert von 89 Prozent nach nicht einmal 6 Monaten sollte man das System aber anhand folgernder Checkliste überprüfen:
1) Installation
• Wurde die richtige Kapazität der Batterie (C10) eingestellt? Diese ist dem Datenblatt der Batterie zu entnehmen oder beim Hersteller zu erfragen.
• Sind alle Polverbinder und Batterieleitungen mit dem richtigen Drehmoment angezogen?
• Sind die Batterieleitungen länger als 3 bis 5 Meter? In diesem Fall sollte der Innenwiederstand der Batterieleitungen am Sunny Island eingestellt werden.
2) Ladeeinstellungen
Die Einstellungen für die Häufigkeit der Voll- und Ausgleichsladung sowie die Ladespannungen und -zeiten sollten in Absprache mit dem Batteriehersteller überprüft werden (aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Bleibatterien sind die Defaulteinstellung nicht immer passend).
3) Batterie
Nach Entladung auf 50 Prozent sollte das System gestoppt und die Ruhespannungen der Batteriezellen gemessen werden (dies sollte nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden). Die Unterschiede in den Ruhespannungen sollten nicht größer sein, als in der Installation- und Bedienungsanleitung der Batterie angegeben.
Soweit die Tipps der Produktmanagement-Kollegen, ansonsten bitte an den SMA Service wenden…
Ich habe mein Haus mit OST-West Ausrichtung mit beiden Flächen (gesamt 10 KWp) belegt und vom Anbieter EVER ENERGIE GROUP Berlin im Paket 2 Wechselrichter der Firma SMA erhalten.
Einen Suny Boy und einen Suny Mini Center. Der Suny Mini Center ist bereits nach einer Woche ausgefallen. Ein Austausch hat 3 Wochen gedauert. Der Suny Boy ist vor mehr als einer Woche nach 17 Monaten ausgefallen. Ich werde sicher lich wieder 3 Wochen warten müssen bis was passier, weil sich so richtig keiner zuständig fühlt.
Fazit: Die EVER ENERGIE GROUP kommt zwar kompetent herüber, aber beschäftigt SUBUNTERNEHMER , welche vom Fach wenig verstehen und wenig bis überhaupt nicht KUNDENORENTIERT sind. Die SMA Wechselrichter kann ich auch nicht empfehlen, weil die Ausfallquote innerhalb 17 Monaten bei 100 % liegt und die Reaktionszeit dieser Firma auf gerechtfertigte Kundenbeanstandungen (in der Garantiezeit) bei 3 Wochen liegt. Ich empfehle bei Kauf von Solaranlagen besonders auf Foren mit Bewertung der Komponenten zurückzugreifen und auch der Installateure. Denn ein SUBUNTERNEHMER der Firma EVERY ENRGIE GROUP, welcher betraut wurde zu prüfen woran es liegt das die Hälfte meiner Photovoltaik-Anlage nicht funktioniert, stellte fest , das bei meiner Anlage die falsche Stecker verwendet wurden und die Steckverbindungen an den Wechselrichtern falsch beschriftet waren.
SOMIT PRÜFE, wen man als Unternehmen aussucht….Die oben genannten kann ich nicht empfehlen.
H. P.
Guten Tag Herr Paulick,
danke für Ihren Kommentar. Das entspricht natürlich nicht unserem Qualitätsanspruch und Ihren Ärger kann ich sehr gut nachvollziehen. Unsere Kundenbetreuung wird sich in den nächsten Stunden per E-Mail bei Ihnen melden. Wir finden sicher schnell eine Lösung.
Viele Grüße
Sarah Römsch
Hallo,
die Wirkleistungsbegrenzung am Netzanschlusspunkt kann nach meinem Stand nur gehen wenn man SMA Komponenten durchgängig verwendet. Sunny Island 6.0H und z.B. SB4000 TL21 Homemanager und geeigneten Zähler. Da klappt es wunderbar. Glaube nicht dass Solaredge vom Homemanger diesbezüglich gesteuert werden kann. Sonst wird es natürlich funktionieren aber der regelt halt mehr ab auch wenn die Energie selbst verbraucht wird und nicht abgeregelt werden müsste.
Thomas
Hallo, ich plane eine Pv Anlage mit li-ion Speicher von Samsung. In meinem Angebot ist der Sunny home Manager enthalten, als auch ein Wechselrichter von Solaredge(SE8K), meine Frage währe nun ob diese beiden Geräte kompatibel sind und ob der Homemanager den WR dynamisch regeln kann(60%regelung)
Gruss Stefan
Hallo Stefan,
danke für deine Frage.
Aktuell arbeitet der Sunny Home Manager nur mit SMA Wechselrichtern.
Viele Grüße
Leonie
Hallo,
dazu steht was in der Anleitung vom Offgrid SI6.0/8.0H unter 6.26
Der Inselnetz-Wechselrichter steuert die Elektrolyt-Pumpe der Batterie:
• Der Inselnetz-Wechselrichter schaltet die Elektrolyt-Pumpe mindestens 1-mal pro Tag ein.
• Der Inselnetz-Wechselrichter schaltet die Elektrolyt-Pumpe maximal 9-mal pro Tag ein.
• Wenn 10 % der Nennkapazität der Batterie geladen wurden, schaltet der Inselnetz-
Wechselrichter die Elektrolyt-Pumpe für 5 Minuten ein.
Also völlig durchsichtig und denke auch sinnvoll.
Gruss
Thomas
Vielen Dank für die Antwort.
So in der Art hätte ich mir das auch vorgestellt.
In der Anleitung für die Eigenverbrauchsvariante steht das leider nicht drin.
Servus
Roland
Hallo,
ja die meisten nehmen die wartungsfreien „SolarBatterien“ für die anderen lohnt sich das nicht in die Doku zu schreiben. Nur Technik-Begeistere sind bereit das alles anzuschließen und mal den Wasserhahn aufzumachen. Mancherorts ist auch kein Platz für so ein Trog meiner wiegt mal schlappe 1,1 Tonnen mit in den Keller tragen siehts da schlecht aus müsste man höchstens die einzelnen Blöcke ausbauen.
Ich suche noch nach einer Schaltung die bei Ladezustand=voll ein Magnetventil steuern kann und so mal 10 Min Wasser nach laufen lässt. Durch die Schwimmerdeckel und Zentralentgasung wäre die Batterie dann nahezu wartungsfrei.
Gruss
Thomas
Hallo,
ich habe ebenfalls eine Trogbatterie mit Elektrolytumwälzung.
Diese ist an Relais 2 angeschlossen.
Leider ist mir die Strategie, wann die Pumpe eingeschaltet wird nicht ganz ersichtlich.
Könnte Sie mir das kurz erklären?
Vielen Dank
Hallo,
Bin auch glücklicher Besitzer eines SI6.0H mit Homemanager.
ich halte es im Winter für eine gute Lösung den miniumm SOC (State of Charge) z.B. auf 80% statt 50% zu stellen. Vollladungen brauchen dann nicht soviel Energie und an sonnigen Wintertagen kann trozdem Energie zwischengespeichert werden, das erhöht den Eigenverbrauch auch im Winter.
Aber am Ende muss natürlich jeder anhand der individuellen Situtation entscheinden was das Beste ist. In meinem Fall ist die Batterie recht gross und ich nehme die Einspeisevergütung aus steuerlichen Gründen nicht in Anspruch. Die Einspeisung ist bei grosser Batterie, die die Spitzen gut aufnehmen kann, recht gering. Ich habe von April bis Mitte Okober geade mal um die 300 KW/h eingespeist das wären etwa 45 EUR Vergütung dafür muss man den Eigenverbrauch versteuern.
Thomas
Hallo Thomas,
Ihr Vorschlag ist im Sinne der Batterielebensdauer durchaus vernünftig, sofern es sich um eine Bleibatterie handelt. Diese „mag“ am liebsten einen möglichst hohen SOC (bei Li-Ion-Batterien liegt das Optimum hingegen bei einem SOC im mittleren Bereich). Da im Winterhalbjahr weniger PV-Energie zum Laden der Batterie zur Verfügung steht, wird der SOC sich öfters und für längere Zeiträume im Bereich des standardmäßig eingestellten SOCmin von 50 Prozent oder leicht darüber bewegen – alle 14 Tage erfolgt dann eine Vollladung aus dem Netz. Bei einem SOCmin von 80 Prozent bewegt sich der SOC dagegen dauerhaft zwischen 80 und 100 Prozent, aufgrund des ohnehin geringeren Ladepotenzials der PV-Anlage ändert sich am möglichen Eigenverbrauch aber so gut wie nichts.
Im nächsten Firmwarerelease für den Sunny Island ist übrigens ein variabler SOCmin vorgesehen: Er schwankt dann im Jahresverlauf sinusförmig zwischen zwei einstellbaren Werten (z. B. 45 und 80 Prozent), wobei der obere Wert zur Wintersonnenwende (um den 21. Dezember) und der untere zur Sommersonnenwende (um den 21. Juni) anliegt*. Der nächste Evolutionsschritt wäre dann die zusätzliche Berücksichtigung einer Ertrags- und Verbrauchsprognose für den folgenden Tag. Denn wenn perfektes PV-Wetter ansteht, kann die Batterie ja auch im Winter bis auf 50 Prozent entladen werden…
Freundliche Grüße
Felix Kever
*Das gilt für die Nordhalbkugel, auf der Südhalbkugel ist es natürlich umgekehrt
Hallo Felix,
danke für die Bestätigung.
ja das ist eine Bleitrogbatterie mit 810AH von einem Stapler, ist ziemlich gross für die 5kwP PV hat aber nur um die 3500 EUR gekostet im Sommer ist es super im Winter ist die natürlich etwas gross. Da muss man nur immer mal den Wasserhahn am Füllsystem aufmachen wenn die voll ist, nun bekommt die noch eine zentrale Gasableitung aus dem Bergbau (120Eur) dann kann ich keine wesentlichen Nachteile gegenüber der viel teureren Bleigelbatterien feststellen das ist eine super günstige Lösung man braucht wegen dem Trog auch keinen säurefesten Boden und kann es prima in die Grarage stellen.
Ein Kunde hat das nun bestellt mit einer 3xSI 8.0H Insel und 2400Ah Trogbatterien für sein Rechenzentrum das ist schon genial.
Da bald bei meiner Heimanlage die Ersatzstromfunktion beide MFRs des 6.0H belegen wird suche ich noch nach einer Lösung dann meine Elektrolytumwälzung zu steuern auch das ist beim SI6.0 super hat der auch für den Batterielüfter alles inclusive (den brauch ich aber bald nicht mehr mit der Zentralentgasung).
Ich finde es übrigens super das ihr das mit dem variablen SOC so macht es beeindruckt immer mehr was ihr alles entwickelt. Dann darf man sich im Winter gar nicht mehr selbst kümmern, eigentlich fast schon schade… Im Moment schaue ich immer nach dem Wetter uns spiele etwas damit rum.
Macht Spass mit euerer Technik.
Gruss Thomas
Hallo,
bei mir ist inzwischen der Sunny Island 6.0H mit zugehörigen Batterien von BAE in Betrieb. Nach ein paar Konfigurationsschwierigkeiten läuft nun alles sehr gut zusammen. Ich habe allerdings ein paar Fragen und Anregungen, die ich hier gerne zur Diskussion stellen möchte:
1. Ich hatte gehofft, dass im Sunny Portal nach Inbetriebnahme des Island auch der eigene „Autarkiegrad“ angezeigt wird. Im Sunny Web Design wird diese Aussage bei der Berechnung eines Speichersystems ja ebenfalls berechnet. Andere Hersteller geben diesen Wert ebenfalls aus. – Wann wird der Autarkiegrad auch im Sunny Portal angezeigt werden?
2. Die (iPhone) App für das SunnyPortal zeigt die Batteriewerte nicht an. Abgesehen davon ist die App nicht sonderlich robust. – Wann wird die App überarbeitet sein, inkl. Batteriewerten? Die App ist ansonsten nämlich wunderbar. Ich hoffe, dass ich meine Anlage demnächst nur noch über diese App kontrollieren kann.
3. Ich plane in den Monaten Dez – Jan das Speichersystem außer Betrieb zu nehmen. Wie mache ich das am sinnvollsten (bspw. Batterie zu 100% laden, Island komplett abschalten…)? In der technischen Doku habe ich dazu leider nichts gefunden.
Danke und Grüße
Frank Dzaebel.
Hallo Herr Dzaebel,
gerne liefere ich Ihnen Antworten zu ihren drei Fragen.
zu 1) Für den Betrieb eines Sunny Island 6.0 H i.V.m. einem Sunny Home Manager, wird zukünftig eine Darstellung des Autarkiegrades geben. Ein genauer Termin kann zurzeit jedoch noch nicht genannt werden.
zu 2) Im Rahmen der kontinuierlichen Produktverbesserung werden wir die Batterie-Visualisierung höchstwahrscheinlich bald auch über die App unterstützen. Einen genauen Termin können wir aber noch nicht nennen.
zu 3) Das Speichersystem nehmen Sie am besten nach einer manuellen Ausgleichsladung ausser Betrieb. Um diese zu starten, müssen Sie im Menü 520 am Sunny Remote Control den Parameter „ChrgSelMan“ auf „Start“ stellen. Anschließend wird probiert über 24h die Ausgleichsladung über PV zu erledigen, sollte dies nicht klappen findet ein Netzbezug statt um die Batterie vollständig zu laden. Um zu verhindern, dass der Sunny Island gleich wieder mit der Erhöhung des Eigenverbrauchs anfängt, empfiehlt es sich diese zu deaktivieren. Dies kann über den Parameter 239.01 „SlfCsmpIncEna“ eingestellt werden. Deaktiviert man dieses Feature, entfallen auch die 24h Ladung via PV und es findet sofort Netzbezug statt. Wichtig ist, nach dem Abschalten den Sunny Island physisch von den Batterien zu trennen (z.B. über die Batteriesicherung). Generell würde, wenn man das System nicht ausschaltet, alle 14 Tage eine Vollladung der Batterie stattfinden.
Alternativ kann der Sunny Island genutzt werden um über das Netz eine Erhaltungsladung der Batterie über die Wintermonate durchzuführen. Dies ist eventuell sogar empfehlenswerter, als ein Abschalten. Hierfür reicht es, den Parameter 239.01 (s.o.) auf „Disable“ zu stellen. Hiernach wird der Sunny Island die Batterie über das Netz vollladen und danach in eine Erhaltungsladung übergehen.
Ich hoffe ich konnte Ihnen mit den Antworten entsprechend weiterhelfen?!
Sonnige Grüße
Gerrit
Super! Vielen Dank!
Hallo Herr Lehmann,
danke für Ihren Kommentar. Aufgrund des langen Wochenendes werde ich mich erst Montag wieder bei meinen Kollegen zu Ihrem Anliegen erkundigen können.
Bis dahin noch ein schönes Restwochenende
Leonie Blume
Hallo,
habe mir die Technische Information „Connecting Batteries with external Battery Management System to SUNNY ISLAND 6.0H-11“ mit dem dazu vorgesehenen Verfahren von Ihnen geholt und hatte eigentlich wie versprochen eine Schnittstellendefinition erwartet. Als Dipl.-Ing. bin ich es gewöhnt, dass man Schnittstellen so vollständig beschreibt, dass man damit arbeiten kann. Leider habe ich nur eine Technische Information erhalten. Mein Ziel ist es, einen „Converter“ zu entwickeln, wie in Figure 1 beschrieben. In Abschnitt 3.3 wird beschrieben, dass die Verbindung auf dem CANBus Protokoll 2.0A basiert, zugleich wird von einem zusätzlichen Kanal (?) mit Sync_L und Sync_H gesprochen. Keine Angabe nach irgendeinem ISO, IEC oder EN Standard! Keine Angabe zu was der zweite Kanal dient und welche Meldungen in welchem Format darüber laufen. Das ist zu wenig!
Offensichtlich verwendet Sie statt/zusätzlich zur ISO-11898 höhere Protokolle, wobei niemand weiß, ob der zweite Kanal zu einem SafetyBUS p gem. IEC 61508 gehört oder einem speziellen CANopen, z.B. nach CiA 418/9 gem. EN-50325-5 oder gar eine völlig proprietäre Lösung darstellt, die in keinem Standard beschrieben ist. Gerade dann müssten Sie in einem Papier, das als „Schnittstellenspezifikation“ dient, dieses detailliert beschreiben.
Ich bitte um entsprechende Ergänzung Ihrer Angaben. Ich habe bereits eine EMail vor ca. 2 Wochen an SMA Battery Interface geschrieben, vermute aber mal, dass ich darauf keine Antwort bekomme.
Mit freundlichen Grüßen
Helmuth Lehmann
Hallo Herr Lehmann,
wie Sie selbst schon festgestellt haben, handelt es sich bei dem besagten Dokument lediglich um eine technische Information, also keineswegs um eine vollständige Schnittstellenbeschreibung.
Was das CANBus-Protokoll angeht, stecke ich nicht in den Details, doch die für die Verwendung im Rahmen des KfW-Speicherförderprogramms verlangte Offenlegung der für das Batteriemanagement relevanten Schnittstelleninformationen ist definitiv gegeben. Darüber hinaus werden über die Schnittstelle aber noch weitere Informationen ausgetauscht, die jedoch nicht unter die Offenlegungspflicht fallen und demnach auch nicht beschrieben werden. SMA kann leider auch keinen Support für die Nutzung der Batterieschnittstelle im Rahmen von Eigenentwicklungen bieten (nicht umsonst muss der Nutzer vor Erhalt des Dokuments sein Einverständnis mit der „Erklärung zur Offenlegung elektronischer Schnittstellen“ bestätigen). Ich hoffe, ich konnte Ihnen trotzdem weiterhelfen…
Freundliche Grüße
Felix Kever
ich kann mir nicht vorstellen, das der gebotene Umfang dieser „Schnittstellenbeschreibung“ dem Grundgedanken der Offenlegung entsprechend dem KfW-Porgramm entspricht. SMA muss hier ja keinen „Support“ für die Nutzung der Schnittstelle liefern, sondern lediglich eine vollständige Schnittstellenbeschreibung. Sämtliche ModBUS TCP-Parameter werden ja auch ganz brav in die Handbücher geschrieben… falls die Geräte nach zig Jahren denn mal eine besitzen (siehe SMA EV Charger: Bis heute wurde das noch nicht implementiert).