1. Einführung
Das Dynamic ESS ist ein Regelalgorithmus, der auf dem VRM-Portal und dem GX-Gerät ausgeführt wird. Es optimiert das Aufladen und Entladen der Batterie unter Berücksichtigung von Strompreisen in Echtzeit und für den nächsten Tag, Prognosen zur Solarstromerzeugung sowie des Verbrauchsverhaltens des Systems. Anstatt einer festgelegten Strategie zu folgen, erstellt das System einen Zeitplan, der festlegt, wann die Batterie aufgeladen, wann sie entladen, wann Strom aus dem Netz bezogen und wann Strom in das Netz eingespeist werden soll.
Das Ziel von Dynamic ESS besteht darin, den Energieverbrauch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu optimieren. Dadurch unterscheidet es sich von herkömmlichen ESS, deren Ziel es ist, die Netznutzung unabhängig vom Preis zu minimieren. Ein Standard-ESS speichert überschüssige Solarenergie für den späteren Eigenverbrauch; das Dynamic ESS ermittelt darüber hinaus anhand der aktuellen Preise, wann es am kostengünstigsten ist, Energie aus dem Netz zu beziehen oder Energie in das Netz einzuspeisen.
Das Dynamic ESS eignet sich sowohl für private als auch für gewerbliche Installationen. Es ist für Anlagen mit einem dynamischen Energievertrag vorgesehen, bei dem sich die Preise im Laufe des Tages ändern, sowie für Anlagen mit einem Festpreisvertrag, bei dem die Preise je nach Tageszeit oder zwischen Werktagen und Wochenenden variieren.
Das Dynamic ESS verfügt über zwei Betriebsmodi:
Umweltmodus | Handelsmodus | |
|---|---|---|
Solarstromüberschuss | Der Strom wird erst nach dem Eigenverbrauch und dem Aufladen der Batterie ins Netz eingespeist. | Der Strom wird an das Netz verkauft, wenn dies rentabler ist. |
Energie in der Batterie | Wird für den Verbrauch reserviert. | Wird zum Handel verwendet. |
Die Batterie ist aufgeladen | Wenn die Preise niedrig sind. | Wann dies für den Handel von Vorteil ist. |
Schwerpunkt | Konsistente und vorhersehbare Ergebnisse. | Optimale wirtschaftliche Nutzung des Energiespeichersystems. |
1.1. So funktioniert Dynamic ESS
Das Dynamic ESS erstellt einen Zeitplan. Anstatt nur auf den gegenwärtigen Moment zu reagieren, plant es voraus, sodass die Energie, deren Bedarf für den späteren Tagesverlauf prognostiziert wird, bereits zum günstigsten Preis gespeichert wird.
Der Zeitplan ist in Intervalle unterteilt und für jedes Intervall wird ein Ziel festgelegt. Für jedes Intervall ermittelt das Dynamic ESS, welche der folgenden Optionen am wirtschaftlichsten ist:
Aufladen der Batterie
Entladen der Batterie
Beziehen aus dem Netz
Einspeisen in das Netz
Warten
Zur Erstellung des Zeitplans verwendet das Dynamic ESS:
die Kauf- und Verkaufspreise für jedes Intervall, sei es aus einem dynamischen Vertrag mit schwankenden Preisen oder aus einem festen Vertrag mit festgelegten Preisspannen
die Kosten für die aktuell in der Batterie gespeicherte Energie, basierend auf den Kosten, die für das Aufladen angefallen sind
die Batteriekapazität, den Ladezustand, die maximalen Lade- und Entladeraten sowie die Zykluskosten
eine Prognose der Solarstromerzeugung, basierend auf den Wetterbedingungen und dem Standort der Anlage
eine Verbrauchsprognose, die auf dem eigenen Energieverbrauch des Standorts in den vergangenen vier Wochen basiert
Einhaltung des Zeitplans
Jedes Ziel entspricht einem Ladezustand, den das Dynamic ESS bis zum Ende des jeweiligen Intervalls erreichen möchte. Das System lädt oder entlädt mit genau der Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um vom aktuellen Stand zum Zielwert zu gelangen. Aus diesem Grund kann es den Anschein haben, als würde sich die Lade- oder Entladerate während eines Intervalls ändern: Das System korrigiert seine Rate fortlaufend, um das Ziel zu erreichen, und passt sich an, wenn es zu Laständerungen kommt.
Die örtlichen Bedingungen weichen von den im Zeitplan vorgesehenen Bedingungen ab, beispielsweise wenn Bewölkung die Solarstromerzeugung verringert oder eine unerwartete Last auftritt. Das Dynamic ESS passt sich diesen Bedingungen an und orientiert sich dabei eher am Zweck des Zeitplans als an dessen konkreten Vorgaben. Sollte die Solarstromerzeugung beispielsweise nicht ausreichen, um das Ziel zu erreichen, wird kein Strom aus dem Netz bezogen, um die Differenz auszugleichen.
Auch die Solarstromerzeugung selbst kann ein wirtschaftlicher Faktor sein. Mit der optionalen Einstellung Solarenergie bei niedrigen Kaufpreisen deaktivieren wird die Solarstromerzeugung unterbrochen, solange der Kaufpreis unter dem festgelegten Schwellenwert liegt, und wieder aufgenommen, sobald der Preis diesen Wert übersteigt. Die Einstellung wird beschrieben in System.
Batterieverschleiß
Im Dynamic ESS wird davon ausgegangen, dass jeder Ladezyklus der Batterie mit Kosten verbunden ist. Jeder Ladezyklus und jeder Entladezyklus trägt zum Batterieverschleiß bei und das System weist diesem Verschleiß anhand der Batteriezykluskosten einen finanziellen Wert zu. Das Dynamic ESS lädt die Batterie nur dann auf, wenn der finanzielle Nutzen die Kosten des Ladevorgangs übersteigt.
Wo Dynamic ESS ausgeführt wird
Der Zeitplan wird auf dem VRM-Portal erstellt, das Zugriff auf die Preis- und Prognosedaten hat. Die Umsetzung erfolgt dann über das GX-Gerät, das den Wechselrichter/Ladegerät und die verbundenen Energiequellen steuert. Aufgrund dieser Aufteilung ist eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem GX-Gerät und dem VRM erforderlich. Der Zeitplan wird regelmäßig neu berechnet, sodass neue Preisdaten,aktualisierte Prognosen und das tatsächliche Systemverhalten in den Plan einfließen.