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Eigenverbrauch

Damit der Eigenverbrauch dargestellt werden kann muss ein zusätzlicher Zähler am e.manager angeschlossen sein. Dabei haben Sie zwischen zwei Zählertypen (Gesamtverbrauch und Resteinspeisungs-/Bezugszähler) die Auswahl. Übersicht Zählerbezeichnung

In jedem System darf entweder ein Gesamtverbrauchszähler oder ein Resteinspeisungs-/Bezugszähler installiert sein.

Resteinspeisungs- und Bezugszähler

Wenn Sie einen 2-Richtungszähler (Einspeisung und Bezug) installiert haben. Wird aus diesen beiden Werten, plus die PV-Leistung, der Eigenverbrauch und der Gesamtverbrauch berechnet.

Sollten Sie nur einen Resteinspeisungszähler, ohne Bezugszähler, installiert haben kann nur der Eigenverbrauch berechnet werden. Eine Berechnung des Gesamtverbrauchs ist nicht möglich.

Damit der Eigenverbrauch auch in der virtuellen Anlage dargestellt wird, müssen Sie die Zähler auch zur Ihrer Anlage hinzufügen. Achten Sie drauf, dass Sie den korrekten Zähler hinzufügen. Standardmäßig sind zwei digitale Eingänge als Resteinspeisung- und Bezugszähler vorkonfiguriert. Sollten Sie die Zähler an andere Eingänge, bzw. über LAN oder RS485, an den e.manager angeschlossen haben, dann dürfen die beiden Zähler (PIC 1 und PIC 2) nicht mit in der Anlage sein.

Gesamtverbrauchs-zähler

Haben Sie einen Gesamtverbrauchszähler installiert, kann aus diesem Messwert die anderen Messwerte berechnet werden (Bezug, Einspeisung, Eigenverbrauch).

Allerdings muss diese Berechnung für jeden 5-Minutenwert durchgeführt werden. In der Tagesansicht wird dies automatisch berechnet. Bei der Monats- und Jahresansicht wäre die Aufwand extrem hoch und würde zuviel Zeit in Anspruch nehmen. Daher wird die Berechnung direkt auf dem e.manager durchgeführt (ab Version 0.8.0).

Zu diesem Zweck wird vom System automatisch sogenannte „Counter“ erstellt. Für diese virtuellen Zählern werden die Messwerte alle paar Sekunden berechnet und auch zum Internetportal übermittelt. Diese Zähler kann man anhand Ihrer Seriennummer, beginnend mit „Counter-“ und dem Port „Logger“ leicht erkennen.

Bitte fügen Sie unter Konfiguration => Wechselrichter => Gerät hinzufügen folgende Geräte zur Ihrer Anlage hinzu:

  • Ihren Gesamtverbrauchszähler (Digitaler Eingang, RS485 oder LAN)
  • Counter-20 Gesamtverbrauch
  • Counter-14 Resteinspeisung
  • Counter-16 Bezug

Standardmäßig sind zwei digitale Eingänge als Resteinspeisung- und Bezugszähler vorkonfiguriert. Diese dürfen nicht mit in die virtuelle Anlage.

Sollte der e.manager noch keine Counter übertragen haben, starten Sie in bitte einmal neu.

Grafik

 

In der Tagesgrafik für den Eigenverbrauch werden folgende Leistungen/Ereignisse angezeigt:

  • Erzeugung: Der Ertrag der PV-Anlage
  • Eigenverbrauch: Der Ertrag den man selber aus der PV-Anlage direkt verbraucht hat.
  • Resteinspeisung: Der Ertrag, der in das öffentliche Netz eingespeist wird.
  • Bezug: Der Ertrag, der aus dem Netz bezogen wird.
  • Gesamtverbrauch: Der gesamte Verbrauch, also Eigenverbrauch + Bezug

Falls Sie noch weitete Erzeuger (BHKW, Kleinwindanlage) oder Verbraucher (Heizstab, Waschmaschine, …) überwachen, werden diese hier auch angezeigt.

Die graue Fläche 1 die max. Wechselrichterleistung in % an. Wenn Sie z.B. die 70% Regelung nutzen, dann sollte es immer bei 70% sein. Wenn Sie den Punkt „nachregeln“ aktiviert haben, dann sehen Sie hier, wie das Gerät die max. Wechselrichterleistung nachregelt, indem das erlaubte Maximum erhöht. Das bedeutet nicht automatisch, dass die PV-Leistung auch steigen muss. Es bedeutet nur, dass es die Möglichkeit gibt mehr zu produzieren. Aber wenn nicht genug Sonne scheint, wird die PV-Leistung auch nicht steigen.

Die schwarzen Striche 2 zeigt an, wann eine Regel auf dem e.manager ausgeführt wurde. Wenn Sie mit der Maus rüber gehen, sehen Sie den Namen und die Uhrzeit. Dafür muss die Regel im e.manager einen Namen besitzen.

Die Relais werden unter Punkt 3 angezeigt. Wenn die Kurve oben ist, ist das Relais aktiv, wenn Kurve unten ist, dann ist das Relais aus. Damit die Relais angezeigt werden, müssen diese in die Anlage hinzugefügt werden.

Hinweis

Für eine korrekte Darstellung muss der e.manager die Softwareversion 0.9.0 oder höher haben.

Die angezeigten Leistungswerte sind 5 Minuten Mittelwerte. Die Regeln und die max. Wechselrichterleistung werden auf dem Gerät immer mit der aktuellen Leistung berechnet. Daher können Abweichungen zwischen den realen Werten und der Kurven entstehen.

Gewinn / Kosten in Euro

In der Legende werden die Gewinne / Kosten in Euro angezeigt. Dazu muss die Einspeisevergütung und die Kosten für den Bezug angegeben werden. Tragen Sie bitte diese Werte unter „Konfiguration“ => „Wechselrichter“ ein.

Bezug (Kosten) 

Unter Bezug werden die Kosten angezeigt, die Ihnen entstehen, wenn Sie Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Dahinter ist angegeben wie viel Sie für eine kWh zahlen müssen.

Resteinspeisung (Gewinn)

Hier wird der Gewinn angezeigt, den Sie durch die PV-Anlage erwirtschaftet haben. Sollten Sie einen Teil des Stromes selber nutzen (Eigenverbrauch), dann wird nur der Teil angezeigt, den Sie in das öffentliche Netz einspeisen und wofür Sie auch vom Energieversorger eine Vergütung bekommen.

Eigenverbrauch (Einsparung)

Beim Eigenverbrauch wird berechnet, wie viel Sie durch den Eigenverbrauch gespart haben.

Beispiel:
– 28 Cent/kWh für den bezogenen Strom
– 12,5 Cent/kWh Vergütung für den Strom der PV-Anlage
Wenn Sie nun 50 kWh am Eigenverbrauch haben, dann sparen Sie die Differenz zwischen Bezugskosten und Einspeisevergütung. 50 kWh * (28 Cent/kWh – 12,5 Cent/kWh) = 7,75 €
d.h. Sie haben 7,75 € durch die Eigenstromnutzung gespart.

Gesamtverbrauch (Kosten)

Die Kosten für den Gesamtverbrauch setzen sich aus den Kosten für den Bezug und den Kosten für den Eigenverbrauch zusammen. Die Eigenverbrauchkosten setzen sich aus den kWh mal der Einspeisevergütung zusammen.

Beispiel: Heizpatrone

  • Photovoltaikanlage: 6 kWp
  • Datenlogger: e.manager
  • 2-Richtungszähler (Resteinspeisung und Bezug) z.B. SMA Energy Meter
  • 2 ,5 kW Heizpatrone für den Warmwasserspeicher

Mit der überschüssigen Energie der PV-Anlage soll der Warm-Wasser-Speicher erwärmt werden. Die PV-Anlage wird mit einem e.manager überwacht, zusätzlich wird mit einem SMA Energy Meter die Resteinspeisung und der Bezug überwacht. Die Heizpatrone ist an Relais 1 über ein externes Relais angeschlossen.

Die Heizpatrone soll nur in Betrieb sein, wenn genug PV-Leistung vorhanden ist.

1. Regel: Einschalten wenn mehr als 2,5 kW eingespeist wird.

 

2. Regel: Sobald Strom bezogen wird, soll die Heizpatrone wieder ausgeschaltet werden. Also wenn Bezug > 0 ist

 

In diesem Fall kann es bei ca. 2,5 kW Resteinspeisung sein, dass das Relais ständig ein- und ausgeschaltet wird, sobald die Einstrahlung ein bisschen schwankt. Wenn Sie das verhindern wollen, müssen Sie die Anschaltbedingung bzw.  Abschaltbedingung nach oben setzen.

Stromzähler

 

Zähler Definition

  • Resteinspeisung: Die Resteinspeisung gibt die Leistung an, die ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Diese setzt sich aus der produzierten Leistung (PV-Anlage, BHKW) minus dem Eigenverbrauch zusammen.
  • Bezugszähler: Als Bezug wird die Leistung, bzw. Energie bezeichnet, die aus dem öffentlichen Strom-Netz genutzt wird!
  • Gesamtverbrauch: Der Gesamtverbrauchszähler zeigt sowohl die Energiemenge an, die aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen wird, als auch die, die von der Photovoltaikanlage produziert wurde und selbst verbraucht wird!
    Der Gesamtverbrauchszähler zeigt somit die gesamte Energie an, die vom Gebäude bezogen, bzw. verbraucht wurde!
  • Verbraucher: Als Verbraucher gelten alle im Haus befindlichen Geräte, die am Stromnetz angeschlossen sind und diesen Strom zum Eigenbetrieb nutzen, wie z.B. Waschmaschinen, Mixer, Fernseher, Lampen, usw.
    In der Regel misst ein Verbrauchszähler auch nur einen Verbraucher, bzw. einen Bereich (z.B. ein Zimmer) des Gebäudes.
  • Erzeuger: Die Leistung, die von externen Generatoren, wie z.B. Blockheizkraftwerken oder Windkraftanlagen produziert wird, bezeichnet man als
    Erzeuger(-Leistung)!

Anschluss

Die Stromzähler können wie folgt an e.manager angeschlossen werden.

  • S0: Ein Wechsel- oder Drehstromzähler mit einem S0-Ausgang. Unbedingt die korrekte Impulsanzahl (Impulse pro kWh) des Zählers eintragen!
  • D0: Über einen optischen Auslesekopf (nicht im Lieferumfang enthalten) kann ein digitaler Drehstromzähler angeschlossen werden. (Unterstütze Geräte, siehe hier)
  • LAN: z.B. der SMA Energy Meter
  • RS485: demnächst auch über RS485

70% Regelung

Falls Sie eine PV-Anlage mit der 70% Regelung betreiben, können Sie hier eine dynamische Nachregelung der Wechselrichter und eine zusätzliche Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Zuschalten von Verbrauchern erhöhen.

Installation

Es ist unbedingt notwendig, dass die eingespeiste Leistung gemessen oder berechnet werden kann. Dazu kann die Resteinspeisung direkt gemessen oder über den Gesamtverbrauch berechnet werden.

(PV-Leistung – Gesamtverbrauch)  = Resteinspeisung

Der Resteinspeisungszähler oder der Gesamtverbrauchszähler kann über die S0- oder D0-Schnittstelle angeschlossen werden. Die beste Genauigkeit und Aktualisierung erhalten Sie über D0-Zähler.

Ausfallsicherheit

Resteinspeisung über S0: nicht ausfallsicher

Resteinspeisung über D0, RS485 oder LAN: ausfallsicher, (bei Ausfall des Zählers werden die Wechselrichter pauschal auf 70% geregelt)

Gesamtverbrauchszähler über S0: ausfallsicher, (bei Ausfall des Zählers werden die Wechselrichter pauschal auf 70% geregelt)

Gesamtverbrauchszähler über D0, RS485 oder LAN: ausfallsicher, (bei Ausfall des Zählers werden die Wechselrichter pauschal  auf 70% geregelt)

Konfiguration

Unter Konfiguration => Geräte konfigurieren müssen Sie bei jedem Wechselrichter die angeschlossene DC-Leistung angeben.

Unter Eigenverbrauch => Einstellungen aktivieren Sie die 70%-Regelung und geben die maximal zulässige AC-Leistung an, die eingespeist werden darf.

In diesem Fall werden die Wechselrichter fest auf 70% der maximalen Leistung gestellt.

Natürlich können Sie auch jede andere Prozentangabe wählen.

Für eine Regelung der PV-Leistung müssen die Wechselrichter über RS485 oder LAN an den e.manager angeschlossen sein und auch die Möglichkeit besitzen stufenlos geregelt zu werden.
Voraussetzung für eine Regelung ist die passende Firmware der Wechselrichter, sowie die Implementierung des Wechselrichterherstellers im e.manager. Eine Liste hierzu finden Sie auf der folgenden Seite (unterstützte Wechselrichter).

 

Nachregeln

Beim Nachregeln wird die maximal mögliche Wechselrichterleistung erhöht, wenn die Wechselrichterleistung die momentan maximale Leistung erreicht hat und die eingespeiste Leistung unter 70% liegt.
Vereinfacht:
Eine 10-kW-Anlage speist 7 kW (70%) ein.
Besteht nun die Möglichkeit, dass hauseigene Verbraucher die restlichen 3 kW nutzen können, erhalten die Wechselrichter den Befehl  mehr Leistung zu produzieren, da diese überschüssige Leistung ja nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.
Die Erhöhung der Leistung ist abhängig von der aktuellen Sonneneinstrahlung und somit von der aktuell maximal produzierbaren Leistung der Wechselrichter, sowie von der Energieaufnahme der Verbraucher.

 

Aktivieren Sie unter Eigenverbrauch => Einstellungen das nachregeln.

Beispiel:

10 kW PV-Anlage mit 70%-Regelung

  • Leistungsbegrenzung 70%
  • Der Verbrauch liegt bei 1kW
  • PV-Leistung steigt auf 7kW, Einspeisung 6kW => Leistungbegrenzung auf 80%
  • 1. PV-Leistung 8kW, Einspeisung 7kW => Leistungsbegrenzung bleibt bei 80%
  • 2. Ein zusätzlicher Verbraucher wird eingeschaltet
  • PV-Leistung 8kW, Einspeisung 6kW => 3. Leistungsbegrenzung auf 90%
  • PV-Leistung 9kW, Einspeisung 7kW => Leistungsbegrenzung bleibt bei 90%
  • 4. Der zusätzliche Verbraucher wird ausgeschaltet
  • 5. PV-Leistung 9kW, Einspeisung 8kW => sofortige Leistungsreduzierung auf 80%
  • PV-Leistung steigt auf 7kW, Einspeisung 6kW => Leistungbegrenzung bleibt bei 80%

Der e.manager überprüft permanent ob die eingespeiste Leistung größer als 70% ist. In diesem Fall würde eine sofortige Leistungsreduzierung stattfinden.

Eine mögliche Erhöhung der maximalen Leistung wird jede Minute überprüft.

Je nach Aktualisierungsintervall der einzelnen Messgrößen wird eine überhöhte Leistung in der Regel innerhalb von 10 Sekunden runtergeregelt.

 Achtung

Soll eine Leistungsreduzierung aufgrund von Netzbegrenzungen realisiert werden, kann es für die Zeit bis die Wechselrichter runtergeregelt werden, zu einer erhöhten Netzbelastung kommen.

Beispiel:

Konfiguration:

  • Industriegebäude
  • 500kW installierte Leistung
  • max. 50kW Einspeisung

Ausgangslage:

  • PV-Leistung 450 kW
  • Eigenverbrauch 400 kW
  • Einspeisung 50 kW

Problemfall Totalausfall z.B. der Fertigungslinie:

  • PV-Leistung 450 kW
  • Eigenverbrauch 50 kW
  • Einspeisung 400 kW

Für einige Sekunden wird eine viel zu hohe Leistung eingespeist, die das Netz überlasten könnte.