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R(R)

16.04.2023,
13:12
 

Balkonkraftwerk mit Speicherakku (Schaltungstechnik)

Hallo!

Ich möchte ein Thema nochmal aufgreifen, mit dem ich mich vor ein paar Wochen schon mal an euch gewandt habe:

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=309590

Inzwischen kommen ja immer mehr Balkonkraftwerke auf den Markt, bei denen man meist optional einen Speicherakku dazu kaufen kann.

Wie ich in der oben verlinkten Diskussion gelernt habe, muss man bei BKW der momentan erzeugten Leistung idealerweise einen gleich hohen oder höheren Verbrauch gegenüber stellen, um den finanziellen "Ertrag" aus nicht vom EVU eingekauften kWh zu optimieren.

Es gibt inzwischen Speicherakkus, die man per App steuern kann. Das ist mir aber ehrlich gesagt immer noch viel zu umständlich. 80er Jahre Turnschuhnetzwerk ;-) Man müsste den Momentanverbrauch aus dem Zähler auslesen (ich hab jetzt einen mit optischer Schnittstelle) und den Speicherakku automatisiert steuern. Dann würde man praktisch im Kleinen machen, was im Großen noch lang nicht funktioniert.

Sind euch denn schon Projekte dieser Art bekannt?

Grüße!
Der Rrrrrudi :-)

Offroad GTI(R)

17.04.2023,
09:29

@ gast

Balkonkraftwerk mit Speicherakku ohne Regelung

» Ich betreibe den WR mit einem DC-DC Wandler der dem WR nur
» 170W zur "Verfügung" stellt. Dies ist meine Grundlast 24/7.
»
» Die PV Module werden über einen Solarregler betrieben der den Akku
» (LiFeO4 200Ah 24Vnom) lädt. Der DC-DC Wandler wird vom Akku versorgt.
Für ein kleines BKW ist das eine gute Variante.
Das liefert eh nicht genug Ertrag, um den kompletten Grundbedarf zu decken (oder zumindest nur an sehr guten Tagen).

Habe ich auch eine Weile so gemacht, bis dann die 'richtige' PV-Anlage installiert wurde :wink:

ArndM

17.04.2023,
08:25

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Und bei den Strompreisen gibts nur eine Gewissheit: Billiger wirds nie.

Ist das so?
Ich habe letzte Woche ein Brief meines Versorgers erhalten, in dem er eine Preissenkung ab Juni angekündigt hat.
Ich arbeite bei einer großen Firma, bei der viele Projekte u.A. von der Entwicklung des Strompreises abhängen. Daher haben wir eine Expertengruppe, die jedes Jahr eine Prognose für die nächsten 20 Jahre macht. Bis 2043 sagen die stetig fallende Preise voraus.

gast

17.04.2023,
07:01

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku ohne Regelung

» Man müsste den Momentanverbrauch aus dem Zähler
» auslesen (ich hab jetzt einen mit optischer Schnittstelle) und den
» Speicherakku automatisiert steuern.

Muss man das?
Ich betreibe den WR mit einem DC-DC Wandler der dem WR nur
170W zur "Verfügung" stellt. Dies ist meine Grundlast 24/7.

Die PV Module werden über einen Solarregler betrieben der den Akku
(LiFeO4 200Ah 24Vnom) lädt. Der DC-DC Wandler wird vom Akku versorgt.

Einen DC-DC Wandler an einem MPP Tracker zu betreiben ist eine
kleine Herausforderung. Ich musste mit 4x1000µF dafür sorgen, dass der
DC-DC Wandler deutlich mehr im CC als in CV betrieben wird.

Eine Unterspannungserkennung schaltet aber bei längerem Schlechtwetter ab.
Die Abschaltung vom BMS ist nur mehr die Notfallebenen.
Ich betreibe den Akku nur bis 26,1V (weil dieser Akku auch USV Funktionen erfüllen muss).

Die automatische Wiedeinschaltung erfolgt bei 27,2V Akkuspannung oder wenn der Ladestrom
für 15min > 12A liegt.
Den DC-DC Wandler kann ich mittels eines Arduino steuern, eine Leistungsanpassung
und eine Leistungserfassung erscheint aber gar nicht notwendig.

170W * 24h * 365d = wäre der Idealfall.
Dazu muss ich die Modulleistung noch erhöhen.
Aktuell (Jänner - März) sind es 204kWh Ertrag
Für den nächsten Winter werde ich die Modulleistung von 800Wp noch erhöhen.
Ich rechne mit 1.000kWh Jahresertrag.

DoD für den Akku ist mit 4.000 Zyklen (80%) angegeben. Da ich maximal 50% nutze
hoffe ich auf 6.000 Zyklen.

MfG

bigdie(R)

17.04.2023,
05:41

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Was für mich die Kosten-Nutzen-Rechnung bei einem BKW mit Akku schwierig
» macht ist die Frage nach der Haltbarkeit der Technik. Grad bei den Akkus
» ist das für mich undurchschaubar. Ein banales Beispiel: Ich habe eine
Ist eigentlich einfach. Aus den Ladezyklen des Akkus kannst du die entnehmbaren kWh ausrechen. Habe ich mal für einen Bleiakku vor ein paar Jahren gemacht, und kam auf ca. 30 Cent/kWh rein vom Anschaffungspreis der Batterie her.
Aber ein Akku stirbt nicht nur durch die Anzahl der Zyklen, sondern auch durch Alterung und diese ist Abhängig von der Nutzung. Für Blei und Li Akkus ist es nicht gut, wenn sie leer sind. Und die Solarakkus sind praktisch jede Nacht leer. Scheint Sonne, dann werden sie wenigstens zeitnah wieder geladen, aber im Winter stehen die aucch mal 2 Wochen ohne Ladung und das mögen die gar nicht. Und ob du unter diesen Bedingungen die max. Anzahl der Lade/Entladezyklen überhaupt schaffst oder der Akku schon vorher tot ist, weis keiner. Und ähnlich ist das mit dem Wechselrichter. Der kann evtl. 20 Jahre halten, ausgehen würde ich davon aber nicht, sondern eher von 10-15 Jahren. Alles in allem ist Batteriestrom auch nicht wirklich preiswert, auch wenn viele daran glauben. Es sei denn die Akkus kosten nichts.:-D

ingo

E-Mail

16.04.2023,
18:58

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

Ich habe das gelöst, in dem ich drei Paneele aufgebaut habe. Eins nach West, eins nach Süd und eins nach Ost.

Spitzenleistung zum Mittag bringt mir nichts.

Gruß Ingo

Eierschale(R)

16.04.2023,
17:58

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» » » Bloß nicht zu viel einspeisen, deshalb 600W Obergrenzen.
» »
» » Viele Leitungen im Haushalt sind mit B16A abgesichert. Wenn eine
» Überlast
» » auftritt, wird die Leitung nach einer gewissen Zeit angeschaltet. Mit
» 600W
» » zusätzlicher Einspeisung konnen Verbraucher noch zusätzliche etwa 2,5A
» aus
» » der Steckdose ziehen, also 18,5A, aber am LS-Schalter fließen nur 16A,
» was
» » dann nicht als Überlastung der Leitung erkannt wird. Trotzdem erwärmen
» » diese 2,5A zusätzlich die Leitung. Damit ist man einen Kompromiss
» » eingegangen, bei 800W wären das dann schon zusätzliche etwa 3,5A.
» »
» » Glücklicherweise kommt es halt nicht so oft vor, dass Verbraucher mehr
» als
» » 16A nutzen und bei Dunkelheit flöge dann eh die Sicherung (der LSS)
» raus.
»
» Nee das lass ich als Begründung nicht gelten. Nach wie vor sind eigens
» abgesichterte Wieland-Stecker vorgeschrieben.

Wo steht das? Da würde ich gerne eine seriöse Quelle nachgewiesen haben.

Eierschale(R)

16.04.2023,
17:56

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Hallo!
»
» Ich möchte ein Thema nochmal aufgreifen, mit dem ich mich vor ein paar
» Wochen schon mal an euch gewandt habe:
»

Finanziell lohnt das wohl kaum, bei mir sind es etwa 250kWh pro Jahr, die eingespeist werden. Bei 40Cent ergibt das dann 100 EUR/a, als mögliche Einsparung, wenn 100% Eigenverbrauch möglich wäre. Ein doch wohl eher theoretischer Wert.

R(R)

16.04.2023,
17:45

@ Eierschale

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» » Bloß nicht zu viel einspeisen, deshalb 600W Obergrenzen.
»
» Viele Leitungen im Haushalt sind mit B16A abgesichert. Wenn eine Überlast
» auftritt, wird die Leitung nach einer gewissen Zeit angeschaltet. Mit 600W
» zusätzlicher Einspeisung konnen Verbraucher noch zusätzliche etwa 2,5A aus
» der Steckdose ziehen, also 18,5A, aber am LS-Schalter fließen nur 16A, was
» dann nicht als Überlastung der Leitung erkannt wird. Trotzdem erwärmen
» diese 2,5A zusätzlich die Leitung. Damit ist man einen Kompromiss
» eingegangen, bei 800W wären das dann schon zusätzliche etwa 3,5A.
»
» Glücklicherweise kommt es halt nicht so oft vor, dass Verbraucher mehr als
» 16A nutzen und bei Dunkelheit flöge dann eh die Sicherung (der LSS) raus.

Nee das lass ich als Begründung nicht gelten. Nach wie vor sind eigens abgesichterte Wieland-Stecker vorgeschrieben. Der VDE-Chef hat sich zwar für Schuko offen gezeigt, aber das ist noch lange nicht Gesetz. Da könnte ich dein Argument genauso gut umdrehen und sagen, das BKW könnte 16 A einspeisen.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
16.04.2023,
17:45
(editiert von Strippenzieher
am 16.04.2023 um 17:50)


@ simi7

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Wie erkennen die Dinger eigentlich die Richtung des Leistungsflusses?
» Phasenlage zwischen Strom und Spannung?
So meine Vorstellung.
» Berechnung im sehr kleinen Zeitraster?
muss nicht sonderlich klein sein

simi7(R)

D Südbrandenburg,
16.04.2023,
17:33

@ Strippenzieher

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» » Dann muss die Technik den Bedarf (er-)kennen. Es müsste einen
» » Energieflussrichtungswächter geben.
» vll. sowas
» 2mal für pos u. neg Leistung
» https://de.aliexpress.com/item/32707315880.html?spm=a2g0o.productlist.main
» musst nur noch ein Programm schreiben :-(
» und brauchst modbus Gegenstück

Wie erkennen die Dinger eigentlich die Richtung des Leistungsflusses?
Phasenlage zwischen Strom und Spannung? Berechnung im sehr kleinen Zeitraster?

Und warum erkennt meine Fritz!DECT 200 das nicht?
Multipliziert die im Inneren etwa die geglätteten Spannungen und Ströme?

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
16.04.2023,
17:24
(editiert von Strippenzieher
am 16.04.2023 um 18:04)


@ Strippenzieher

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Dann muss die Technik den Bedarf (er-)kennen. Es müsste einen
» Energieflussrichtungswächter geben.
vll. sowas
2mal für pos u. neg Leistung
https://de.aliexpress.com/item/32707315880.html?spm=a2g0o.productlist.main
musst nur noch ein Programm schreiben :-(
und brauchst modbus Gegenstück
oder ist dir (oder deinem WR) RS485 lieber?
dann Suchbegriff bei ali: power acquisition meter
oder
grid tie power limiter
vll. gibts auch irgendwo was mit 2x Relaisausgang
meine Vorstellung:
K1 zieht an: Leistung Bezug über soundsoviel Watt
K2 zieht an: Leistung Rückspeisung über soundsoviel Watt
beide aus: Gleichgewicht erreicht

simi7(R)

D Südbrandenburg,
16.04.2023,
17:23
(editiert von simi7
am 16.04.2023 um 17:24)


@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

»
» IMHO wird das ganze Thema bisher viel zu sehr vom Energiemarkt her gedacht.
» Bloß nicht zu viel einspeisen, deshalb 600W Obergrenzen.
Bei der Festlegung der Obergrenze sind die Erfinder des BKW lieber etwas vorsichtiger gewesen, damit niemand auf die Idee kommt, das Hausnetz könnte unzulässig überlastet werden. Andere Länder der EU waren da etwas mutiger.
Die Energieversorger lassen sich auch nicht gern die Butter vom Brot nehmen. Deshalb gehen sie ja auch im Bundestag ein und aus und schreiben sprichwörtlich die Gesetze.
Balkonkraftwerke sollten mit der Begründung im Marktstammdatenregister angemeldet werden, man wisse ja sonst nicht, wie sich der Leistungsbezug im Netz entwickelt. Komisch nur, dass ich meine Haushaltsgeräte mit >2kW nicht anmelden muss.

» Solche PV-System
» mit Pufferakku sind ja weder klassische BKW noch Inselanlagen. Das kommt in
» den Regularien bisher nicht vor. Dein Beispiel mit der Heizpatrone im
» Boiler passt da gut ins Bild: Die Patrone darfst du IMHO nur aus dem
» Inselsystem betreiben wenn du über die 600-Watt-Grenze installieren willst.
» Alles viel zu kleinteilig und unflexibel reguliert.
»
» Praktisch gedacht könnte man doch so viele PV + Akku installieren, wie man
» braucht um seine Grundlast im Winter zu decken. Im Sommer schickt man das
» was drüber ist z.B. in deinen Boiler. Im Winter aber müsstest du die
» Heizpatrone mit teurem Netzstrom oder aus der Gastherme beheizen. Grad
» diese Brauchwasserspeicher sind im Winter enorme Energiefresser. Da hab ich
» auch schon mal drüber nachgedacht, die Warmwasserbereitung zu splitten. Im
» Sommer über Boiler, im Winter über Durchlauferhitzer aus dem Netz. Weil bei
» meinem geringen Warmwasserverbrauch ist die Selbsterhaltung des Boilers im
» Winter der größte Verbraucher nach der eigentlichen Heizung.
Wenn der Boiler sich im beheizten Raum und nicht im kalten Keller befindet, gibt es praktisch keine Verluste. Er unterstützt (zwar elektrisch) die Raumheizung.
Warmwasserboiler sind im Gegensatz zu Durchlauferhitzern "grundlastfähig".

Machbar ist alles, wenn man Geld im Überfluss hat.

Eierschale(R)

16.04.2023,
17:11

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» Bloß nicht zu viel einspeisen, deshalb 600W Obergrenzen.

Viele Leitungen im Haushalt sind mit B16A abgesichert. Wenn eine Überlast auftritt, wird die Leitung nach einer gewissen Zeit angeschaltet. Mit 600W zusätzlicher Einspeisung konnen Verbraucher noch zusätzliche etwa 2,5A aus der Steckdose ziehen, also 18,5A, aber am LS-Schalter fließen nur 16A, was dann nicht als Überlastung der Leitung erkannt wird. Trotzdem erwärmen diese 2,5A zusätzlich die Leitung. Damit ist man einen Kompromiss eingegangen, bei 800W wären das dann schon zusätzliche etwa 3,5A.

Glücklicherweise kommt es halt nicht so oft vor, dass Verbraucher mehr als 16A nutzen und bei Dunkelheit flöge dann eh die Sicherung (der LSS) raus.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
16.04.2023,
16:42

@ R

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» » Einen Pufferakku für Solartechnik darfst du nicht mit den alten NiMH
» » Dingern vergleichen.
» » Die modernen Akkus halten mehrere 1000 Ladezyklen aus ehe sie in der
» » Kapazität signifikant sinken.
»
» Bei so einer PV-Pufferanwendung wäre ja jeder Tag ein Zyklus.
Kommt auf die Auslegung an. Größerer Akku = weniger Zyklen.
LFP Akkus für stationäre Anwendungen im gemäßigten Temperaturbereich werden mit bis zu 10.000 Ladezyklen angegeben. Dabei sind volle Zyklen von 0 ... 100% gemeint sowie eine verfügbare Restkapazität von 75%.

» Dann wären
» die 1000 in weniger als 3 Jahren erreicht. Ich hab mal gelesen dass es für
» LiIons am besten ist, sie 20-80 zu laden. Was die Ladeelektronik aber genau
» macht ist bei den wenigsten dieser Systeme angegeben.
Das gilt besonders für nicht wechselbare Handyakkus.

» Im Zweifel sag ich
» mir dann plant der Hersteller mit entsprechenden Nachkäufen von Akkus.
Verschwörungstheorie.

R(R)

16.04.2023,
16:38

@ Offroad GTI

Balkonkraftwerk mit Speicherakku

» » » auslesen (ich hab jetzt einen mit optischer Schnittstelle)
» » hatten wir vor langer Zeit in diesem (?) Forum, ist aber technisch sehr
» » aufwendig
» In Gegenteil. Viel einfacher geht es kaum:
» https://haus-automatisierung.com/hardware/2021/09/25/infrarot-lesekopf-stromzaehler.html

Im Prinzip schon. Nur braucht es ja noch ein System, das diese Daten aufbereitet und das Akkusystem entsprechend steuert. Das war eigentlich genau der Kern meiner Eingangsfrage, ob es mit solchen Regelkreisen schon Erfahrungen gibt.