Laden bei zero export PV-Anlage

[Webwanze]

Hallo,

ich betreibe eine SMA-Anlage im Modus 'Zero Export'. d.h. es wird per Einstellung kein Strom ins Netz eingespeist. Somit 'sieht' EVCC hier immer um die 0W. Es wird also keine Überschussladung gestartet, weil die Anlage abgeregelt wird. Diese Zero-Export-Anlagen sind aktuell noch recht untypisch in Deutschland, aber in vielen anderen Ländern Pflicht. Also nichts Ungewöhnliches.

Idee:
Es gibt ja die Einstellung, bis zu welchem SoC die Batterie (Heimspeicher) Vorrang hat. z.B. 50%. Bis dahin wird der Heimspeicher geladen und das Auto nicht.

Beispiel:
Bei Überschreitung dieses SoC wird bei Zero-Export weiterhin nur der Hausakku geladen. Sagen wir mal mit 4 KW.
In dieser Situation wäre also: Einspeisung Netz (0 W) + Ladung Heimspeicher (4.000 W) = Aktueller Überschuss Erzeugung PV (4.000 W).

Kann man mit Bordmitteln statt dem Kriterium Einspeisung (0 W) auch die Summe aus Einspeisung und Ladung Heimspeicher (4.000 W) als Kriterium für den Überschuss hernehmen?
Dann würde EVCC beim Erreichen des eingestellen SoC des Heimspeichers mit dem Laden des EV beginnen, obwohl nicht eingespeist wird. Nach dem Laden des EV würde dann der Heimspeicher weiter geladen werden.

Kann man da irgendwo Rechenoperationen ausführen?

Grüße,

Thomas

[DerAndereAndi]

Hallo Thomas,

das würde extrem knifflig und wohl auch nicht immer funktionieren und einige unschöne Seiteneffekte haben.

Wenn du einen SMA Home Manager 2.0 installiert hast, wäre es das einfachste den Charger in EVCC am HM 2.0 anzumelden und von diesem steuern zu lassen.

Gruß,
Andreas

[Webwanze]

Ich habe das gerade mal ausprobiert:
evcc bezieht den Ladestrom des Hausspeichers standardmäßig mit ein. D.h. nach erreichen des Mindest-SoC des Heimspeichers wird das Auto geladen, auch wenn nicht eingespeist wird.
Funktioniert also out of the box. Super!

Jetzt habe ich nur noch das Problem, dass bei vollem Heimspeicher (45 KWh) das Auto nicht geladen wird. Ladestrom Heimspeicher + Einspeisung sind dann im Bereich 0 Watt.

Man könnte jetzt hochrechnen, wie viel die PV-Anlage gerade leisten könnte. Die MPP-Nennspannung des Strings ist im Normalfall ziemlich konstant bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Beim Abregeln drückt der PV-WR diese Spannung runter und schaltet so die Bypassdioden.
Der Strom verändert sich beim Abregeln nicht stark. Dieser ist lichtabhängig.

Aktueller Stringstrom * MPP-Nennspannung des Strings = ca. gerade mögliche Stringleistung.

Den Strom könnte ich über Modbus bekommen. Spannung wäre ein Fixwert. Kann man in der Config multiplizieren
>> Modbus Strom * Fixwert Spannung
oder mit der Spannung skalieren?
>> Modbus Strom skaliert mit Fixwert Spannung

Dann könnte ich das als PV-Zähler nehmen und ich wäre glücklich :-)

Gruß,

Thomas

[premultiply]

1. Abgeregelte Leistung/Energie kann man nicht messen.
2. Selbstverständlich sinkt (nur) der Stromfluss durch die Module bei einer Leistungsreduzierung. Sonst müsste bei konstantem Strom und konstanter Spannung der WR diese an Ort und Stelle in Wärme umwandeln. Irgendwo muss die Energie ja hin...
3. Abregelung abschalten, Überschuss einspeisen, Problem gelöst. Zero Export macht überhaupt keinen Sinn.

[DerAndereAndi]

@Webwanze was @premultiply sagt.

Du könntest meine Frage oben beantworten, denn wenn du den SMA Home Manager hast gäbe es evtl. eine Lösung. Ansonsten ist das für EVCC nicht zu lösen. Auch das "theoretische Leistung" geht nicht trivial und stimmt auch fast nie, abhängig von Sonnenstand, Bewölkung, Außentemperatur, Dachneigung, ... nicht das EVCC machen will.

[Webwanze]

@premultiply
Das stimmt so nicht:
Die Stringspannung wird vom WR 'eingestellt'. Beim Abregeln wird diese geringer und somit werden eine gewisse Anzahl der Moduldioden leitend. Somit werden diese Bereiche des Moduls kurzgeschlossen und tragen nicht mehr zur Erzeugung bei.
Der Strom ist proportional zur Einstrahlung.
Das ist die Theorie, die ich auch in vielen Messungen in der Praxis sehen konnte.

Einspeisen ist keine Option. Ich habe hier eine besondere Konstellation, weil ich den Großteil meines Stroms selbst verbrauche. Bei Einspeisung müsste ich die Umsatzsteuer auf diesen Strom bezahlen. Unter dem Strich spart Nichteinspeisen in meinem Fall viel Geld.

@DerAndereAndi
Ja, ich verwende einen SHM2.0 im System.

Gruß,

Thomas

[premultiply]

Es gilt auch bei PV-Modulen: P = U * I
Da helfen auch keine alternativen Theorien.

Wenn du mit der SHM-Steuerung nicht auskommst (was nachvollziehbar ist) gibt es allerdings keine Lösung.
Abgeregelte Leistung kann man weder messen noch nutzen.

[Webwanze]

Genau so ist es. Und U ändert sich bei Abregelung.

[premultiply]

U ändert sich nur indirekt dadurch, dass durch das MPP-Tracking (ständig) ein anderer Arbeitspunkt vom WR gesucht und gewählt wird.
Wenn die entnommene Leistung gegen 0 geht bleibt die Spannung aber relativ unverändert (hoch) und der Stromfluss geht ebenfalls geben 0.

[Webwanze]

Was macht denn der WR um den MPP einzustellen? Er passt die Stringspannung an und schaut zu, wie sich die Leistung ändert.

Die Stringspannung wird vom WR 'eingestellt'. Ohne WR liegt die Leerlaufspannung an.

[Webwanze]

Wir müssen uns aber nicht streiten. Ich habe meine Meinung und du dein Verständnis.
Bei mir funktioniert es zumindest.

Und ja: Die Stringspannung ist auch abhängig von der Einstrahlung. Der Einfuss ist aber eher gering und kann in meinem Fall vernachlässigt werden.

Grüße,

Thomas

[Webwanze]

@DerAndereAndi
Leider taugt der SHM nicht viel. Auch wenn es dafür das Zero-Export-Zertifikat gibt, ist die Funktionalität Schrott. Anders kann man das leider nicht nennen.

[Webwanze]

Ich habe es hingekriegt:

meters:
- name: pv
  type: default
  power:
    source: calc
    add:
      - source: modbus
        uri: 192.168.0.47:502
        id: 3
        register:
          address: 30769 # Strom String 1 in mA
          type: holding
          decode: int32
        scale: 0.303 # Skalierung mit MPP-Spannung des Strings 1: 319 V * WR Wirkungsgrad

      - source: modbus
        uri: 192.168.0.47:502
        id: 3
        register:
          address: 30957 # Strom String 2 in mA
          type: holding
          decode: int32
        scale: 0.349 # Skalierung mit MPP-Spannung des Strings 2: 367 V * WR Wirkungsgrad

Jetzt zeigt evcc die mögliche PV-Leistung an. Berechnet aus den Strömen der beiden Strings, der nominalen MPP-Stringspannung und dem WR-Wirkungsgrad.

Gerade mal zero export ausgeschaltet: Stimmt bis auf ein paar Watt überein.

Thomas

[premultiply]

Na wenn du daran glaubst ist doch jetzt alles prima. :)

[mark-sch]

Finde den Gedanken spannend, ein abgeregeltes zero export Potential über einen Spannungs drop vorherzusagen. Im Kern ist es ja auch der Sinn und die Funktionsweise einer MPP Regelung. Wir hatten mit andig und im PV Forum mal ein Brainstorming dazu - ohne abschließende Lösung.

Aktuell behelfe ich mir damit, dass es ab 95% Soc zu kleinen Entladeraten des Hausakkus beim e-Auto Laden kommt und so dieser Fall beim Überschuss Laden nicht eintritt. Siehe commit im Fork.

In meinen Augen müsste man für obige Lösung noch berücksichtigen, dass die MPP Regelung auch ohne zero export im Tagesverlauf ordentlichen Spannungsunterschieden unterliegt (bekannte M Form)

[Webwanze]

Hallo Mark,

so groß ist der Spannungsunterschied im Mpp bei verschiedenen Einstrahlungen eigentlich nicht:
https://help.valentin-software.com/pvsol/images/berechnungsgrundlagen/pv-module/modulkennlinien-i-u-280w.de.z.png

Aber natürlich ist dies dennoch eine Schätzung mit Abweichungen, weil

• z.B. die Generatorleistung höher als die Leistung des PV-WRs sein kann
• Neben dem Schalten der Dioden auch gezielt aus dem Mpp gefahren wird. Dann geht auch der Strom etwas zurück.
• Nicht genau vorhersehbar ist, wann Dioden geschaltet werden und wann man nur aus dem Mpp ist

Meine Beobachtung ist, dass der hochgerechnete Wert immer zu pesimistisch ist. Das macht aber kein Problem, weil nach dem Ladestart die PV-Anlage wieder hochfährt und somit die Hochrechnung an Genauigkeit zunimmt.

P.S.
Ich habe mal alles wieder auf Standard zurückgestellt und den SMA HomeManager mal wieder eine Chance gegeben. Da hat sich die letzten Monate einiges in der Firmware geändert. Sieht man z.B. daran, dass Zero Export - obwohl Zertifikat - nicht mehr richtig funktioniert. Man muss eine Mindesteinspeisung von ca. 100 W zulassen, damit die Anlage 'aufmacht'. Früher ging da auch 0 W. Auch bei der Steuerung der optionalen Verbraucher hat sich was getan. Das funktioniert jetzt deutlich besser.

Allerdings hat sich innerhalb von einem Tag der evcc zweimal aufgehangen. Muss ich mir noch näher ansehen.

Thomas