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Speicherwechselrichter schaut in die Zukunft

Bild 1. Dank Verbrauchsprognose und Schattenmanagement sind die Speicherwechselrichter nicht nur besonders effizient, sondern entlasten auch das Netz

Bild 1. Dank Verbrauchsprognose und Schattenmanagement sind die Speicherwechselrichter nicht nur besonders effizient, sondern entlasten auch das Netz

Bild 3. Die Speicherwechselrichter gibt es jetzt auch in Kombination mit den modularen Hochvoltbatterien B-Box von BYD

Bild 3. Die Speicherwechselrichter gibt es jetzt auch in Kombination mit den modularen Hochvoltbatterien B-Box von BYD

Ein Problem bei der Photovoltaik- sowie der Windenergie ist, dass sie nicht immer dann erzeugt wird, wenn man die Energie benötigt. Speichersysteme entlasten die Stromnetze und machen die Endkunden unabhängiger. Erst recht, wenn sie über Funktionen wie Prognose und Schattenmanagement verfügen, wie die intelligenten Speicherwechselrichter Piko BA von Kostal.
Durch den Rhythmus der meisten Menschen, die tagsüber das Haus für die Arbeit verlassen und erst nach ihrer Rückkehr waschen, kochen, fernsehen, wird die Energie primär in den Nachmittags- und Abendstunden benötigt. Photovoltaik- und Windenergieanlagen erzeugen den Strom jedoch nicht nach der Uhr, sondern in Abhängigkeit vom Wetter. Diese Diskrepanz zwischen Energieentstehung und -verbrauch verstärkt die Bedeutung von Energiespeichersystemen. Denn für Endverbraucher ist es wichtig ein Höchstmaß an eigens produzierter Energie selbst zu verbrauchen, da sich die Investition in eine PV-Anlage so noch schneller rechnet.
Ladung und Entladung vorausschauend regeln
Damit der Großteil der produzierten Photovoltaikenergie selbst genutzt und die Strombezugskosten gesenkt werden können, ist es wichtig das individuelle Lastprofil zu kennen. Dies leistet das System Piko BA (Bild 1) von Kostal. Die Intelligenz des Speicherwechselrichters erkennt und berücksichtigt, zu welchen Uhrzeiten die meiste Energie benötigt wird. Daraus leitet das System selbstständig Prognosen ab, wie sich die Verbrauchsverläufe in der Zukunft entwickeln werden, und regelt auch entsprechend die Ladung bzw. Entladung der Speichereinheit. Erkennt das System zum Beispiel das im Haushalt immer ab 18.00 Uhr Energie benötigt wird, stellt es sicher, dass die Batterieeinheit vor 18.00 Uhr vollgeladen ist und der Endkunde dadurch ein Höchstmaß an Sonnenenergie nutzen kann.
Durch die individuelle und vorausschauende Regelung der Ladung und Entladung ist die Batterie ein Puffer für die Fälle, in denen ein Überangebot an Photovoltaikenergie vorliegt. Dieses potenzielle Überangebot durch starken Sonnenschein wird durch die Managementeinheit des Speicherwechselrichters vorhergesagt und mit dem individuellen Lastprofil des Eigenheims abgeglichen. Dadurch werden geeignete Voraussetzungen geschaffen, um ein Höchstmaß an Energie zur Deckung des Eigenbedarfs bereitzustellen und möglichst wenig Energie ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Diese Fähigkeit des Piko-Wechselrichters nennt Kostal Smart Energy Control.
Konkret bedeutet dies, dass das Speichersystem prognostizieren kann, ob zum Beispiel von 18.00 Uhr bis 20.00 Uhr noch genügend Sonnenenergie durch die PV-Anlage erzeugt werden kann, um den Bedarf des Haushalts zu decken. Besonders vorteilhaft ist, dass die Intelligenz des Speichersystems keine Internetanbindung zum Bezug von Online-Wetterdaten benötigt, sondern dies ein selbstlernender Automatismus im Wechselrichter gewährleistet. Dazu werden auch die historischen Daten des Systems hinzugezogen.
Ertragsverluste vermeiden
Mithilfe der neuen Prognosemöglichkeiten wird die Nutzung der erzeugten Energie über die einfache Speicherung des Stroms hinaus optimiert. Die selbstlernende Software antizipiert die Lastverläufe und vergleicht diese mit den Erträgen der Photovoltaikanlage. Daraus folgt eine optimierte Batterieladung, sodass die überschüssige Energie fast immer gespeichert werden kann. Das System erfüllt dabei alle rechtlich vorgegebenen Leistungsbegrenzungen (70 % bzw. 50 % KfW-Regelung). Die in Deutschland existierende 50-%-Regelung der KfW besagt, dass nur 50 % der Leistung der PV-Anlage ins öffentliche Netz eingespeist werden darf. Die restliche produzierte Energie muss selbst verbraucht werden. Bei Standardladeverhalten der herkömmlichen Speichersysteme kann es durch die vorgegebene Abregelung zu Ertragsverlusten kommen, dieses Verhalten lässt sich durch Smart Energy Control fast immer vermeiden (Bild 2). Auch bei einem überdimensionierten PV-Generator wirkt sich die Prognosemöglichkeit vorteilhaft aus. Durch die Antizipation der Lastverläufe sorgt die Managementeinheit des Speicherwechselrichters für genügend Speicherplatz in der Batterie, sodass die überschüssige Energie aufgenommen werden kann. Im Ergebnis steigert der Nutzer seinen Eigenverbrauch sowie Autarkiegrad und senkt somit die Strombezugskosten. Die Smart Energy Control des Piko BA verschafft dem Endkunden bis zu 6 kWh Mehrertrag pro Tag.
Auch für Netzbetreiber von Vorteil
Nicht nur für Endkunden, sondern auch für Netzbetreiber bietet die Smart Energy Control des Piko-BA-Systems einen großen Vorteil. Ohne die intelligenten Prognosemöglichkeiten kommt es nämlich häufig in den Mittagsstunden zu einem Peak der eingespeisten Energie, was die Stromnetze belastet. Die nicht geregelten Speichersysteme, welche die Batterieeinheiten vormittags vollgeladen haben, können die Energie mittags nämlich nur noch ins Stromnetz einspeisen. Mit dem smarten Speichersystem von Kostal passiert das nicht. Auch wenn die Intensität und Dauer des Sonnenscheins nicht regelbar ist, so ist sie durch die Intelligenz des Speicherwechselrichters prognostizierbar. Dadurch steuert der Wechselrichter die Vollladung der Batterieeinheit kontinuierlich über den Tag verteilt. Dies bedeutet gleichzeitig, dass die Einspeiseleistung der PV-Anlage über den Tag gleichmäßig verteilt ist. Das verhindert die oben genannten Peaks und entlastet die Netze.
Mehr Ertrag dank Schattenmanagement
Bei teilverschatteten PV-Anlagen sorgt zudem das neue Schattenmanagement beim Piko BA für maximale Erträge. Das schnelle und effektive Tracking erhöht den Ertrag um bis zu 30 %. Durch das selbstlernende System sind keine manuellen Einstellungen notwendig. Das Schattenmanagement ist individuell nutzbar, da es sich pro String aktivieren lässt. Dabei erkennt der MPP-Tracker intelligent, ob es sich jeweils um eine echte Verschattung oder nur schlechtes Wetter handelt. Die Jahreszeiten ohne Verschattung werden automatisch erkannt, um Regelverluste zu vermeiden. Die Konfiguration der jeweiligen Strings erfolgt über den integrierten Webserver.
Zudem erhöht das Schattenmanagement die Flexibilität bei der Anlagenplanung. Es ist einfach via Softwareupdate nachrüstbar. Für alle dreiphasigen Piko-Wechselrichter der aktuellen Generation steht es auf der Webseite von Kostal zur Verfügung.
Batterieanschluss wählbar
Der Speicherwechselrichter Piko BA ist nun auch mit der innovativen Hochvolt-Batterie von BYD kompatibel. Die Batterie B-Box HV gibt es in fünf Leistungsklassen von 5,6 kW bis 10,08 kW (Bild 3). Die Installation ist dank des modularen Designs schnell und einfach. Bisher hat Kostal bei den Speicherlösungen als Komplettpaket auf eine Kombination aus dem Piko-BA-System und einer Lithium-Batterie der Marke Fortelion gesetzt. Jetzt bietet der Speicherwechselrichter mit Blick auf die Anschlussmöglichkeit der Batterie mehr Möglichkeiten. Hier ist die intelligente Verbindung mit dem Batteriehersteller BYD nur der erste Schritt. (no)

Dipl.-Oec. Markus Vetter ist Leiter Marketing und Kommunikation bei der Kostal Solar Electric GmbH in Freiburg. m.vetter@kostal.com

Dipl.-Oec. Markus Vetter ist Leiter Marketing und Kommunikation bei der Kostal Solar Electric GmbH in Freiburg. m.vetter@kostal.com