PV-Energie speichern und PV-Erträge erhöhen
von Maria Beck, Varta Storage GmbH | 26.08.2019
[Gastbeitrag] Wer sich eine PV-Anlage anschafft, macht dies oft nicht ausschließlich der Umwelt zu Liebe. Viele Anlagenbesitzer wollen sich auch unabhängig von großen Stromanbietern und somit von steigenden Strompreisen machen. Damit sich die Anschaffung der PV-Anlage trotz sinkender Einspeisevergütung wirtschaftlich lohnt, sollte sie so effizient wie möglich laufen. Dies erreicht man mit einer erhöhten Energieersparnis und einer Erhöhung der PV-Erträge. Mit einem Energiespeicher ist der erste Schritt in die richtige Richtung bereits getan. Der Eigenverbrauch der PV-Energie kann mit diesem auf bis zu 80 % erhöht und somit die Energieersparnis deutlich gesteigert werden. Auch die PV-Erträge werden mit Hilfe eines Energiespeichers noch weiter optimiert. Wie diese Optimierung erreicht wird, beschreiben wir im Folgenden.
PV-Erträge durch Energiespeicherung optimieren
Alle Energiespeicher von VARTA sind mit einem intelligenten Energie-Management-System ausgestattet, das die selbst produzierte Energie möglichst effizient verteilt. Zudem können auch Einstellungen vorgenommen werden, die die PV-Erträge optimieren. Denn vor allem bei Förderprogrammen wird der Anteil der Energie, der eingespeist werden darf, gedeckelt. Droht die Überschreitung dieser Grenze, wird der PV-Wechselrichter gedrosselt, sodass der PV-Ertrag geringer ausfällt als möglich wäre. Um die Drosselung zu vermeiden, kann der Überschuss, der zur Überschreitung der Grenze führen wurde, mit einem VARTA Energiespeicher gespeichert werden.
Welche Strategie erzielt eine verbesserte Ladung?
Gerade an sonnigen Tagen droht die Erreichung dieser Grenze jedoch schon relativ früh. Der Energiespeicher wäre schon vor oder während dem Mittagspeak vollständig geladen und der Wechselrichter müsste gedrosselt werden. Um zu verhindern, dass der Energiespeicher zu früh vollständig geladen ist, kann im Webportal in den Einstellungen eine Ladestrategie bestimmt werden. Für eine sinnvolle Strategie werden Schwellenwerte für drei Phasen am Tag festgelegt. Ziel ist es, ausreichend Kapazität für den Produktionshöhepunkt bereit zu halten und gleichzeitig genug Energie für den Abend- und Nachtverbrauch zu speichern. Diese Funktion steht beim VARTA element ab der Version S3 sowie beim VARTA pulse zur Verfügung. Mehr Informationen zu diesen Einstellungen finden Sie hier.
Die Grafik zeigt beispielhaft den Produktions- und Verbrauchsverlauf mit PV-Ertragsoptimierung. Der Produktionsüberschuss (dargestellt in Gelb), der ohne Ladestrategie verloren gehen würde, kann dank der verfügbaren Kapazität gespeichert werden.
Wetterprognose und Lastprognose richtig einbinden
Mit einer Wetter- und Lastprognose basierten Ladestrategie ist die Ertragsoptimierung noch effizienter. Beim Laden des Energiespeichers wird zusätzlich berücksichtigt, wie das Wetter wird und welche Verbraucher voraussichtlich laufen werden. Diese Funktion ist bei dem VARTA element S4 und dem VARTA pulse neo bereits integriert. Für alle anderen VARTA Energiespeicher kann hierfür der Solar-Log™ (z. B. Solar-Log 50 in der VARTA Storage Edition) verwendet werden. Neben der PV-Ertragsoptimierung übernimmt der Solar-Log™ bei diesen Modellen auch die Drosselung des Wechselrichters.
Welche Faktoren sind wichtig für eine intelligente Batterieladung?
Der Energiemanager von Solar-Log™ berechnet auf Basis von Wetterprognosedaten, Verbrauchsanalysen, der Größe der Photovoltaikanlage und der Kapazität des Batteriesystems einen tagesindividuellen Ladezeitraum für den Energiespeicher. So soll möglichst wenig PV-Energie verloren gehen, gleichzeitig soll der Energiespeicher jedoch ausreichend geladen sein, um die Verbraucher in den Abend- und Nachtstunden versorgen zu können. Neben der Ladestrategie ermöglicht der Energiemanager auch die dynamische Wirkleistungsbegrenzung, die Visualisierung von Verbrauchs- und Produktionsdaten sowie die Überwachung der Anlagen.
Von der Theorie in die Praxis. Energiespeicher laden unter Berücksichtigung der relevanten Faktoren.
„Es ist beispielsweise ein Dienstag. Anhand der angelernten Verbrauchskurven lässt sich erkennen, dass in der Regel zur Mittagszeit ein hoher Energiebedarf besteht. Zudem sagt die Wetterprognose für diesen Dienstag moderate Temperaturen und eine hohe Sonneneinstrahlung voraus. Folglich ist mit einem maximalen PV-Ertrag zu rechnen. Die 10 kWp leistungsstarke PV-Anlage ist durch die EEG Anforderungen auf 60 % der installierten Modulleistung begrenzt, d. h. die Einspeiseleistung muss an diesem Tag begrenzt werden. Damit die darüber hinaus erzeugte Energie nicht ungenutzt verloren geht, muss sie selbst verbraucht werden.
Der Solar-Log™ verschiebt die Ladung der Batterie in den Zeitraum der Produktionsspitzen, somit müssen diese nicht abgeregelt werden. Da ab dem Mittag ein hoher Eigenverbrauch einkalkuliert wird, erweitert der Solar-Log™ den Ladezeitraum der Batterie. Ziel ist es eine 100 % Ladung der Batterie zu erreichen.“
Für mehr Informationen, steht auch das VARTA Storage GmbH Service-Team unter info(at)varta-storage.com oder +49 9081 240 86 60 zur Verfügung.