Vom BMS zum EMS

Nachdem mein DIY Batteriespeicher nun seit rund 2 Wochen zufriedenstellend noch im Babysitting-Mode läuft, mache ich mir Gedanken über eine vernünftige (Vernunft hat halt leider meist mit finanziellen Aspekten zu tun) EMS Steuerung meiner Batterie.

Wesentlich scheint mir dabei die Frage zu sein, wann (auch Uhrzeit) es sinnvoll ist/mit hoher Wahrschinlichkeit wäre, die Batterie über ForcedCharging vom Grid zu laden. Jetzt im "Baby-sitting" Modus habe ich das erst einmal getan und natürlich sind es meist Mittagszeiten insbesondere an Wochenenden.
Die großen Unbekannten sind aber zu erwartender PV-Ertrag und nötige Heizleistung.
Kommerzielle Anbieter von remote-EMS Lösungen werben mit KI und jahrelanger Erfahrung - welche Forecast-Modelle verwendet ihr und seid ihr damit zufrieden ?

Forecast ist ein riesen Thema wo auch die KI regelmässig zeigen kann wie dämlich sie eigentlich ist. Am besten man schaut selbst in den Wetterbericht und bastelt sich erst mal einen Basisregler:

  1. Die ESS Anlage erzeugt eine konstante DC Lade oder Entladeleistung. Die AC Leistung kann hierbei schwanken wie das bei PV üblich ist. Der Regler könnte aber auch auf den negativen Quadranten der Einspeisung beschränkt werden und dort begrenzen.

  2. Die ESS Installation erzeugt eine konstante AC Lade oder Entladeleistung. Das ist bei PV Anlagen wegen der wechselnden Bewölkung unüblich, aber aus verschiedenen Gründen oft nützlich.

  3. Die ESS Installation wird auf einen Soll-SOC ausgeregelt. Im Gegensatz zu 1+2 schwanken dabei sowohl AC wie auch DC Leistung.

Wenn du mit der Ausregelung manuell dann genug Erfahrung gesammelt hast, kannst du dir eine Automatisierung überlegen. Aber Wettervorhersage ist nicht gleich Solarvorhersage. Bei der Letzteren müssen die Module in der Richtung modelliert werden. Bei O/W Anlage mit unterschiedlich großen Portionen ist es etwa ein großer Unterschied ob vor oder nachmittags die Sonne scheint.

Insbesondere bei der lokalen Bewölkung liegen aber alle Modelle um manchmal typisch 100% daneben. Deshalb hilft es letztendlich immer nur genügend Akkukapazität am Start zu halten daß man den Solarertrag auch immer unterkriegt. Ohne dynamische Bezugspreise macht Laden aus dem Netz mit unserem hohen Anteil von Netzgebühren praktisch nie einen Sinn. Meine Akkus werden eigentlich täglich voll. Auch im Winter dauert es vielleicht 3 Tage wenn ich solange meinen Bedarf gleich direkt aus dem Netz beziehe.

Wenn du den Akku laden willst, stelle einfach einen DC Ladestrom ein und begrenze den AC Regler auf Null. Alles was dann von der PV kommt geht in den Akku.

EMS oder HEMS ist ein spannendes Thema.
Andreas Schmitz @Akkudoktor hat doch bereits mit einigen Mitstreitern eine Software Lösung zusammengezimmert. Inwieweit das Projekt veröffentlicht ist, entzieht sich meiner Kenntnis.

Für den PV-Ladeforecast brauchst du Wetterdaten und du must mehrfach am Tag aktualisieren, da gerade in den Frühjahrs und Herbstmonaten starke Schwankungen im Bereich der Wolkenvorhersage vorkommen.
Für das Laden des Akkus aus dem Netz brauchst du die Day-Ahead Daten von der Strombörse, da hier die meisten Anbieter mit abrechnen.
Mit einem Festpreistarif lohnt sich das Laden aus dem Netz nicht, da du immer den Akku Umwandlungsverlust zwischen 10% und 20%, je nach Akku, beim Ein- und Ausspeichern mit einkalkulieren musst. Das wird am Ende teurer.

Richtig spannend wird das Thema Netzladen erst, wenn du auch variable Netzentgelte zu dem variablen Tarif hast, da sind je nach Batteriegröße und Verbrauch noch mal Einsparungen von bis zu 10ct/kWh zu einem Festpreistarif möglich. Wenn die Spanne zwischen NT (Nebenzeittarif) und ST (Standardtarif) Preis beim Netzentgelt sehr hoch ist auch mehr.

Ich habe einen SMA Homemanager, der auch prognosebasiertes Laden von der PV als Funktion anbietet.
Leider ist diese Funktion sehr unzuverlässig und auch nur mangelhaft zu konfigurieren, so dass ich fast jeden Tag manuell eingreifen muss.
Auch das Netzladen kann man da manuell einstellen. Das ist wie oben erwähnt für mich derzeit nicht lohnenswert.

Herzliche Grüße

Danke erstmal für eure Postings !

Ja ich habe einen variablen Stromtarif (Awattar) und Dank der großen Kapazität (und derzeit nur 15kWp) bewegt sich SOC immer so zwischen 30 und 70%. Eigentlich eh ideal weil ein gemütlicher Bereich und keine Vollzyklen (abgesehen davon, daß ich noch immer kein Top-Balancing gemacht habe - Asche auf mein Haupt !).
Bezüglich der Netzgebühren ändert sich in Ö im Moment gerade etwas (allerdings eine Augenauswischerei in Form einer Reduktion der Netzgebühr um 20% in der Mittagszeit der Sommermonate :slight_smile: (Quelle Medien) ).

Die Unbekannten sind der day-ahead Preis der ja erst um ~13h für den nächsten Tag feststeht, das "Sonnenstunden-Wetter" und der Heizbedarf.

Bei derzeit noch relativ wenig Heizbedarf komme ich im Moment gut über die Runden, aber in den nächsten Wochen wird es wohl nötig sein, mich am Grid zu versorgen, d.h. ForcedCharging x kWh zum richtigen Zeitpunkt und eventuell mit einer "Dringlichkeit" abhängig vom SOC (Verschiebung auf Wochenende ...).

Um den Heizbedarf abzuschätzen kann ich vielleicht die Varianz und Trendlinie der letzten Tage verwenden, für die zu erwartenden Sonnenstunden eventuell (auch um es einfach zu halten) ein einfaches wöchentliches Saisonmodell (oder historische Werte) unter Einbeziehung der zB letzten 14 aktuellen Tageswerte (waren die Sonnentage bereits...) ?

Aber wie schon eingangs erwähnt, größter Vorteil und damit mehr Flexibiltät ist die große Kapazität, aber ich dachte wenn schon (DIY) denn schon und habe statt angedachten 105Ah dann 320Ah bestellt :wink:

Also im Moment weiter baby-sitting und die laufenden Daten analysieren.

Das ist dann doch eher ungenau :slight_smile:

Ja und meine Altherma WP muß ich auch erst verstehen lernen ....

Das EOS (Energie Optimierungssystem) vom Akkudoktor kennt Ihr, oder nicht?

Danke - Noch nicht, muß ich mir erst ansehen !

Klingt vielversprechend und werde ich mal probeweise installieren/konfigurieren - HomeAssistant habe ich ja schon seit Jahren am laufen.

Man sieht schon, daß die Datenquellen für D und AT völlig unterschiedlich sein müssen. Ebenso die Algorithmen. AT hat seit ein paar Jahren Energiegemeinschaften mit fantastischen Möglichkeiten zum kooperativen Verhalten von Akkus. Diese wurden in Deutschland unter dem Namen “EnergySharing” von Habeck angedacht, sind unter Reiche jetzt aber vermutlich in unerreichbare Fernen gerückt. In D funktioniert nicht mal die gemeinschaftliche Gebäudeversorgung obwohl es sie im Gesetz theoretisch bereits seit Jahren gibt. Man kann sie einfach nicht bestellen weil das Produkt niemand anbietet und auch niemand anbieten muß.

Weiter haben wir in D etwa die Hälfte an Abgaben zum Strompreis, so daß sich das Laden nur bei stark negativen Preisen wirklich rechnet. Derzeit ist das noch gar nicht erlaubt. Wenn eine PV Anlage ebenfalls lädt gilt das als Subventionsbetrug wegen Vermischung von grünem und grauem Strom. Es gibt im neuen EEG zwar einen Paragrafen, der ist aber Makulatur weil die Bundesnetzagentur bislang keine Randbedingungen zum unschädlichen Betrieb für die Einspeisevergütung festgelegt hat.

Auch in D sind die Netzgebühren lokal unterschiedlich. Dazu haben wir Gebühren wie Konzessionsabgaben u.A. die es in AT meines Wissens nach gar nicht gibt. Es ist also schon generell unmöglich einen Algorithmus zu schreiben welcher das alles Berücksichtigt.

Und nochmal: Wettervorhersage und Solarvorhersage sind zweierlei. Letzteres ist vom Algorithmus her deutlich komplizierter. In Fhem gibt es ein ziemlich fortgeschrittenes Projekt dazu welches ich mir bislang aber nicht angetan habe. Akkus sind derzeit in der Energiewende einfach noch politisch unerwünscht was man bereits an der letzten Petition von Andreas sieht. Derweil beschränke ich mich aufs Einspeisen von selbst produziertem Strom und die reine Regelung von AC und DC Parametern.

Wenn man eine Akkuanlage mal soweit hat, daß sie sich wahlweise wie eine PV Anlage ohne Akku oder ein Laufwasserkraftwerk verhält, ist schon ziemlich viel an Voraussetzungen zu einem späteren Arbitragebetrieb gewonnen.

Ja natürlich sind die örtlichen Gegebenheiten und Rechtslage auch ganz unterschiedlich.

Im Moment noch Laufkraftwerk :slight_smile: Die SOC Kurve ist noch ein wenig holprig - ich muß auch erst einen FRAM in das BMS löten um die SOC Berechnung zu verbessern. Im Moment verwende ich dafür die Lade/Entladeleistung, die vom WR gemeldet wird (mit 92% Wirkungsgrad). Also eher eine Schätzung da auch noch nie Top-Balancing.....

Etwas nachteilig ist die begrenzte Ladeleistung meines SH10RT der sich nur bis 17Amp (ein Kitzeln an der Batterie :slight_smile: ) einigermassen zurecht findet. Daher musste bei PV Ertrag doch einiges im Grid verschwinden (~6ct/kWh).

Und irgendwann muß ich mir die "Base-Load" von circa 400W mal ansehen, da laufen etwas zu viele Stromdiebe durch mein Haus.

Werde mir die Funktionsprinzipien darin auch ansehen. Danke !

Battery_TargetAchievable_XX

  • Diese Reading enthält einen Boolean Wert 0|1 und signalisiert ob der im Attribut ctrlBatSocManagementXX->loadTarget gesetzte Ziel-SoC lt. Prognose am aktuellen Tag tatsächlich erreicht werden kann.*