1. ESS Einführung & Eigenschaften
Was ist ESS?
Ein Energiespeichersystem (ESS) ist eine spezifische Art von Energiesystem, das eine Verbindung zum Stromnetz mit einem Victron Wechselrichter/Ladegerät, einem GX-Gerät und einem Batteriesystem integriert. Es speichert tagsüber Solarenergie in Ihrer Batterie, die später, wenn die Sonne nicht mehr scheint, genutzt werden kann.
Es ermöglicht die zeitversetzte Energieerzeugung, das Aufladen von Solarenergie, die Bereitstellung von Netzunterstützung und den Export von Energie zurück in das Netz.
Wenn ein ESS-System in der Lage ist, mehr Strom zu erzeugen, als es verbrauchen und speichern kann, kann es den Überschuss an das Netz verkaufen; und wenn es nicht genügend Energie oder Strom hat, kauft es diesen automatisch aus dem Netz.
Im ESS-System muss es mindestens einen Wechselrichter/Ladegerät und auch ein GX-Gerät geben, wie z.B.:
Weitere Komponenten können bei Bedarf hinzugefügt werden, siehe Kapitel 2.
Wann ist es angebracht, ESS zu verwenden?
Verwenden Sie ESS in einem System mit Eigenverbrauch, einem Backup-System mit Solaranlage oder einer Mischung aus beidem: So können Sie beispielsweise 30 % der Batteriekapazität für den Eigenverbrauch verwenden und die restlichen 70 % als Backup für den Fall eines Ausfalls des Versorgungsnetzes verfügbar halten.
Optimierung des Eigenverbrauchs:
Wenn mehr PV-Leistung vorhanden ist, als für den Betrieb von Lasten erforderlich ist, wird die überschüssige PV-Energie in der Batterie gespeichert. Diese gespeicherte Energie wird dann zur Versorgung der Lasten zu Zeiten verwendet, in denen die PV-Leistung knapp ist.
Der Prozentsatz der Batteriekapazität, der für den Eigenverbrauch verwendet wird, ist konfigurierbar. Wenn der Ausfall des Versorgungsnetzes extrem selten ist, könnte er auf 100 % gesetzt werden. An Orten, an denen ein Netzausfall häufig - oder sogar täglich - auftritt, können Sie sich dafür entscheiden, nur 20 % der Batteriekapazität zu nutzen und 80 % für den nächsten Netzausfall einzusparen. Afrikanische Länder zum Beispiel.
Halten Sie die Batterien zu 100 % geladen:
ESS kann auch so konfiguriert werden, dass die Batterien voll geladen bleiben. Ein Ausfall des Versorgungsnetzes ist dann das einzige Mal, dass Batteriestrom verwendet wird - als Backup. Sobald das Netz wiederhergestellt ist, werden die Batterien entweder über das Netz oder über Solarpaneele - sofern verfügbar - aufgeladen.
ESS in einem System mit einem Generator
Die Konfiguration von ESS in einem System, das einen Dieselgenerator als Backup - für längere Netzausfälle - verwendet, kann erreicht werden. Netzcode und Netzverlustkonfiguration erfordern besondere Aufmerksamkeit, siehe hier.
Und auf dem GX-Gerät wählen Sie „Generator“ als AC-Eingangstyp im Menü Einstellungen → Systemeinstellungen. Das System wird dann das Aufladen des Generators ermöglichen; es stellt sicher, dass der Generator ordnungsgemäß geladen wird, und wird automatisch abgeschaltet, sobald die Parameter erfüllt sind.
Wann ESS nicht verwendet werden sollte
Netzunabhängige Systeme - entweder mit oder ohne Generator.
Marinesysteme.
Automobilsysteme.
Wechselrichterpriorität, auch bekannt als „Absichtliche Inselbildung“ oder „Ignoriere AC“-Eingangssysteme.
Mit und ohne Netzmesser
ESS kann sowohl mit als auch ohne externen Netzmesser verwendet werden.
Wo ein Netzmesser vorhanden ist, kann entweder ein ganzes oder ein teilweises netzparalleles System für den Parallelbetrieb konfiguriert werden.
Wenn kein Netzmesser vorhanden ist, werden alle Lasten an den AC-Ausgang angeschlossen. Und wo ein PV-Wechselrichter vorhanden ist, wird dieser auch an den AC-Ausgang angeschlossen.
Optionale Einspeisung der Leistung von MPPT-Solarladegeräten
Strom aus einem MPPT kann in das Netz zurückgespeist werden. Aktiviert/Deaktiviert durch eine Benutzereinstellung auf der CCGX: Einstellungen → ESS.
Fronius Nulleinspeiseoption
Durch den Einsatz der Leistungsreduzierung bei netzgekoppelten Fronius-Wechselrichtern kann das ESS-System die Leistung der installierten PV-Wechselrichter automatisch reduzieren, sobald eine Rückspeisung erkannt wird; ohne Umschaltung und Frequenzverschiebung.
Es ist nicht möglich, ESS mit dem Fronius Smart Meter zu kombinieren - aber es ist auch nicht notwendig, da ESS bereits über eine Messung verfügt.
Mit ESS ist es nicht möglich, die Einspeisung eines Systems mit netzgekoppelten Wechselrichtern anderer Marken zu deaktivieren. Siehe Kapitel 2.1.2 für weitere Informationen.
ESS-Schulung
Energiespeichersystem - Einführung, Beispiele und Diagramme
Ein separates Dokument, das weitere einführende Informationen, Übersichten und Systembeispiele enthält, kann hier heruntergeladen werden.
Erweiterte Steuerungsoptionen
Siehe ESS-Modus 2 und 3.
1.1. Sehen wir uns die folgenden Beispielinstallationen an:
Energiespeichersystem für Privathaushalte mit MPPT-Solarladegerät
Nachrüsten einer vorhandenen netzgekoppelten Wechselrichter-Installation
System mit Generator-Backup (unter Verwendung der automatischen Aggregat-Start-/Stopp-Funktion in CCGX)
Backup-System mit Solar
Alle Lasten werden auf den AC-Ausgang des Wechselrichters/Ladegeräts verdrahtet. Der ESS-Modus ist auf ‚Batterien geladen halten' konfiguriert.
Bei Verwendung eines netzgekoppelten Wechselrichters wird dieser ebenfalls an den AC-Ausgang angeschlossen.
Wenn Netzstrom verfügbar ist, wird die Batterie sowohl mit Strom aus dem Netz als auch aus dem PV geladen. Lasten werden von PV gespeist, wenn diese Energiequelle verfügbar ist.
Die Einspeisung ist optional und kann je nach lokalen Vorschriften aktiviert oder deaktiviert werden.
1.2. Komponenten
Wechselrichter/Ladegerät
Das Energiespeichersystem verwendet einen bidirektionalen MultiPlus- oder Quattro-Wechselrichter/Ladegerät als Hauptkomponente.
Beachten Sie, dass ESS nur auf VE.Bus Multis und Quattros installiert werden kann, die mit einem Mikroprozessor der zweiten Generation (26 oder 27) ausgestattet sind. Alle neu ausgelieferten VE.Bus Wechselrichter/Ladegeräte haben Chips der 2. Generation.
Der Multi RS ist derzeit ausgenommen und unterstützt ESS noch nicht.
GX-Gerät
Das System wird vom Color Control GX (CCGX) verwaltet, das auch eine umfassende Überwachung bietet, sowohl lokal als auch remote über unser VRM-Portal und die VRM-App.
Batterie
Victron Lithiumbatterien
https://www.victronenergy.com/batteries/lithium-battery-12-8v
https://www.victronenergy.com/batteries/lithium-battery-24v-180ah
Kompatibilität mit Batterien von Drittanbietern
Bitte beachten Sie diese Liste von Batterien von Drittanbietern, mit denen Victron-Geräte kompatibel sind:
https://www.victronenergy.com/live/battery_compatibility:start
Bleibatterien: OPzS und OPzV
Der relativ hohe Innenwiderstand dieser Batterietypen sollte bei der Konzeption eines Systems, das diese Batterien verwendet, berücksichtigt werden.
Bleibatterien: AGM / GEL
Beachten Sie, dass die Verwendung von Standard-AGM- und GEL-Batterien nicht für Anlagen empfohlen wird, die dafür ausgelegt sind, die Batteriebank täglich zu laden.
Batteriewächter
In den meisten Situationen ist es nicht notwendig, einen Batteriewächter zu installieren:
Lithiumbatterien mit CAN-bus-Anschluss (BYD B-Box, Pylon, LG Resu und andere) haben bereits eine eingebaute Batterieüberwachung. Das Hinzufügen eines weiteren wird nur zu einem Konflikt führen. Verwenden Sie immer die CAN-bus-Verbindung, um den Batteriestatus bzw. die Ladezustandsdaten für diese Batterien bereitzustellen.
Redflow ZBM / ZCell Zink-Bromid-Flow-Batterien mit dem ZCell BMS unterstützen ebenfalls das gleiche CAN-bus-Protokoll. Dies ist der bevorzugte Integrationsansatz für diese Batterien.
Der eingebaute Batteriewächter des Multi-Wechselrichter/Ladegeräts kann zur Bereitstellung von Daten verwendet werden, wenn die eingebauten Batterien keinen eingebauten Wächter haben. Der Vorteil hierbei ist, dass in einem ESS-System auch die Ladeströme von MPPT-Solarladegeräten berücksichtigt werden.
Die einzige Situation, in der eine externe Batterieüberwachung erforderlich ist, ist, wenn ein System, das einen Batterietyp ohne Wächter verwendet, auch über zusätzliche Stromquellen verfügt: zum Beispiel einen DC-Windgenerator. (Zu den Batterietypen ohne Wächter gehören z.B. Bleibatterien oder Victron 12,8 V-Lithiumbatterien.)
Wenn ein zusätzlicher Batteriewächter erforderlich ist, verwenden Sie einen von diesen:
Detaillierte Informationen finden Sie im CCGX-Handbuch Kapitel 5.2.
Netzmesser (optional)
Bei einer vollständig oder teilweise netzparallelen Installation kann ein Energiezähler in der Hauptverteilerschalttafel zwischen dem Netz und der Anlage installiert werden.
Ein Netzmesser ist nicht erforderlich, wenn auf der Eingangsseite des Multi/Quattro-Systems keine erneuerbare(n) AC-Energiequelle(n) und auch keine AC-Last(en) vorhanden sind (d.h. wenn sich alle diese Quellen und Lasten auf der Ausgangsseite des Multi/Quattro-Systems befinden).
Falls zwischen dem Netzanschlusspunkt und der Eingangsseite des Multi/Quattro-Systems eine erneuerbare AC-Energiequelle oder eine AC-Last vorhanden ist, werden falsche Ergebnisse berechnet und vom GX aufgezeichnet, es sei denn, es ist ein Netzmesser installiert und aktiviert.
Insbesondere ohne Netzmesser:
Wenn erneuerbare Energie auf der Eingangsseite bereitgestellt wird, ist der Netzwert falsch (zu niedrig/negativ); und
Der angezeigte AC-Lastwert ist zu niedrig (und zeigt Null an, wenn ein Überschuss an erneuerbarer Energie vorhanden ist).
Beide Probleme werden durch die Installation eines Netzmessers gelöst.
Klicken Sie hier für weitere Informationen über die Konfiguration von Netzmessern.
PV (optional)
ESS kann sowohl mit netzgekoppelten PV-Wechselrichtern als auch mit MPPT-Solarladegeräten arbeiten. (Eine Mischung aus beidem ist auch möglich).
Bei der Verwendung von netzgekoppelten PV-Wechselrichtern empfehlen wir, die Überwachung mit CCGX durchzuführen. Siehe CCGX-Handbuch für die Optionen.
ESS kann auch ohne PV betrieben werden. Dies ist typisch für virtuelle Kraftwerke, bei denen die Anlage Teil eines Clusters kleiner Speichersysteme ist, die bei Bedarfsspitzen Energie in das Netz einspeisen.