Batterie (Stromspeichersystem)
Optimierung im Detail
Eigenverbrauchsoptimierung: Prognosebasierte Batterieladung
Das Energy Management erhöht den Eigenverbrauch der durch die Photovoltaikanlage erzeugten elektrischen Energie, durch die zeitliche Verschiebung der Batterieladung (Stromspeichersystem). Zudem deckt sie den Anwendungsfall ab, wenn die erzeugte Gleichstromleistung der Photovoltaikanlage höher ist als die maximale Netzeinspeisebegrenzung, z. B. aufgrund einer geringeren Nennleistung des Wechselrichters oder aufgrund gesetzlicher Beschränkungen.
Ohne Optimierung
Aufgrund der sonnigen Wetterbedingungen wird die Batterie vorrangig geladen und ist noch vor dem Mittag vollständig aufgeladen. Die Photovoltaikanlage kann noch mehr Energie erzeugen und das System könnte nun mit der Einspeisung in das öffentliche Stromnetz beginnen. Die Einspeisung ist aufgrund gesetzlicher Beschränkungen oder der begrenzten Nennleistung des Wechselrichters limitiert. Der dunkel markierte Bereich in Grafik 1, oberhalb der dargestellten Begrenzungslinie der Netzeinspeisung, zeigt die Energiemenge, die das System hätte produzieren können, die aber aufgrund der Limitierung nicht genutzt werden konnte. Diese Energiemenge kann als verlorenes Potenzial betrachtet werden.
Mit Eigenverbrauchsoptimierung
Die Optimierungsfunktion „Prognosebasiertes Batterieladen” sorgt dafür, dass die Batterie so geladen und entladen wird, dass die Nutzung der erzeugten PV-Energie und gleichzeitig die Erträge aus der Einspeisung maximiert werden. Das Energy Management hat vorhergesagt, dass zur Mittagszeit die Spitzenlast auftreten wird und über der Netzeinspeisebegrenzung liegt. Aus diesem Grund pausiert die Batterieladung um 10:00 Uhr morgens, damit die Batterie noch genügend Speicherkapazität in der Mittagszeit zur Verfügung hat, wenn die Erzeugungsspitze der PV-Energie eintritt. Wenn die mögliche Einspeiseleistung den Grenzwert erreicht, wird die Batterieladung fortgesetzt und so der maximal mögliche PV-Ertrag erreicht.
Tarifbasierte Optimierung
Zusätzlich zur Eigenverbrauchsoptimierung kann die tarifbasierte Optimierung in der ViCare App aktiviert werden. Diese Optimierungsfunktionen arbeiten Hand in Hand. Die tarifbasierte Optimierung sorgt dafür, dass dem System die in der Batterie gespeicherte Energie vorzugsweise dann zur Verfügung gestellt wird, wenn die Verbrauchskosten für Strom aus dem Stromnetz hoch sind. Dies führt zu einer Verschiebung des Verbrauchs aus dem Stromnetz in Zeiten mit niedrigem Preis und insgesamt zu einer Senkung der Stromkosten.
Damit mit der tarifbasierten Optimierung Kosten eingespart werden können, ist es erforderlich, dass ein aktiver dynamischen oder zeitbasierten Stromtarif hinterlegt wurde und das ”Dynamic Assistant” Abonnement in der ViCare App aktiv ist.
Mit Eigenverbrauchs- und tarifbasierter Optimierung
Dargestellt ist ein dynamischer Tarif an einem überwiegend bewölkten Tag. Die Optimierungsfunktion “Prognosebasierte Batterieladung" hat vorhergesagt, dass die Spitzenlast um die Mittagszeit auftreten und eine kleinere Menge PV-Energie erzeugt wird. Diese erzeugte PV-Energie wird zur Abdeckung des Haushaltsbedarfs verwendet und mit dem verbleibenden PV-Überschuss die Batterie geladen. Ab 18:00 Uhr wird nicht mehr ausreichend PV-Energie erzeugt und der Energiebedarf des Haushalts wird durch die Entladung der Batterie abgedeckt. Die Batterie wird allerdings nicht vollständig entladen, wie ohne tarifbasierte Optimierung, sondern nur in Zeiten mit hohem Strompreis. In Zeiten mit niedrigem Strompreis wird der Haushalt mit Energie aus dem Stromnetz versorgt. So wird ermöglicht, dass der Haushaltsbedarf am späten Abend mit der in der Batterie vorgehaltenen Energie abgedeckt werden kann, wenn der Strompreis hoch ist. Als Ergebnis werden die Stromkosten in Summe gesenkt.
In Systemen mit einem separaten Heizstromtarif, der im Allgemeinen günstiger ist als der normale Stromtarif, wird die Batterie vorzugsweise für Verbraucher des normalen Stromtarifs entladen und so die Gesamtkosten reduziert.
Batterieladung aus dem Stromnetz
Um die Stromkosten noch weiter zu senken, kann zum Laden der Batterie zusätzlich zur erzeugten PV-Energie, auch Energie aus dem Stromnetz bezogen werden, wenn der Strompreis niedrig ist. Diese gespeicherte Energie kann dann in Zeiten mit hohem Strompreis entladen werden, um den Energiebedarf im Haus zu decken, statt Energie aus dem Stromnetz zu einem hohen Strompreis zu beziehen. Das Energy Management arbeitet dabei intelligent und lädt nur Energie aus dem Stromnetz, falls diese zu einem späteren Zeitpunkt benötigt wird. Dies ist vor allem in Zeiten geringerer PV-Erträge nützlich, in denen ein Großteil der Batteriekapazität ungenutzt bleibt. Die Funktion “Batterieladung aus dem Netz” kann in den Optimierungseinstellungen des Energy Managements in der ViCare App aktiviert werden.
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