Solaranlage, was brauche ich

[bastelbjoern]

Wie will man vernünftig realisieren, dass bei leerer Batterie oder Last > Solarinput die Anlage unterbrechungsfrei aufs Netz umschaltet?

Ist ja im Grunde genommen eine invertierte USV. wie machen es die denn da ?
Ich würde ein Relais nehmen. jetzt das Problem daran: 2 Pol um mit eine Belastbarkeit von min 5KW (wg abreißfunken und brzz ist der Kontakt weg )

[Sir_Death]

Ich grätsche da mal ein wenig rein

Habe mir von AlphaSolar ein Set mit 800Wp kommen lassen. (In Österreich ist das die Klasse Balkonanlage - einfache Info an den Netzbetreiber reicht, 2 Wochen schweigen = Zustimmung)
Die beiden Hoymiles Wechselrichter (HM-400) will ich wegen Zugänglichkeit und Temperatur nicht direkt unter den PV-Modulen platzieren und habe mir 2m Verlängerungen für die DC-Kabel mit bestellt.

Die gelieferten sind Kabel sind HIKRA PLUS H1Z2Z2-K
Datenblatt: https://www.sparemitsolar.de/upload/hik ... n50618.pdf

Jetzt brauche ich eure Hilfe, weil ich aus dem Datenblatt nicht ganz schlau werde.
Geschätzte 30cm des Kabels werden dauerhaft Sonnenlicht = UV abbekommen. Sollte ich denen irgendeinen extra Schutz (z.B.: Kanal) geben oder ist das bei den Kabeln voll egal?

Edit: Die Verlegebedingungen helfen nicht wirklich weiter:
https://www.memodo.de/media/pdf/32/7b/1 ... 01ff8a.pdf

[sukram]

Das H1Z2Z2-K ist UV-Stabilisiert, weil das explizit als PV-Kabel entworfen wurde. Betriebstemperatur bis 120°C. Wenn es der Ästhetik zuträgt, kannst du das natürlich auch mit Kanal oder Rohr verlegen. Musst du aber nicht.

[TDI]

Am Ende aben wir z.Zt. im Wesentlichen ein Speicherproblem. Dieses können wir teilweise lösen, indem wir Verbraucher, die wir steuern können, tatsächlich steuern.

Hier wird damit geworben, dass die Speicherkosten je kWh bei ca. 9 ct liegen: https://greenakku.de/Batterien/Lithium- ... :1968.html

Braucht es nur noch ein einfaches idiotensicheres Verfahren, den Preis auch zu kommunizieren (Runsteuersignale?).

Die aktuellen Großhandelsstrompreise sind öffentlich. Eine sehr infomative Seite ist: https://app.electricitymap.org/zone/DE
Da sieht man quasi live, wie sich gerade die Stromerzeugung in einem Land zusammensetzt und wie die Preisentwicklung der letzten 24h war.
Heute Mittag um 14Uhr lag der Strompreis z.B. bei 11,85€/MWh und um 21Uhr lag er bei 378€/MWh.

Da wird eigentlich schon klar, dass allein die Anschaffung und Betrieb eines Batteriespeichers bei entsprechend stark schwankenden Strompreise eine interessante Option sein könnte.
Vorausgesetzt natürlich, dass die Dynamik auch bei einem ankommt.

[Bastelbruder]

Die aktuellen Großhandelsstrompreise sind öffentlich.

Und was bringt das dem von Spekulanten abhängigen Kleinverbrauchern?

[gonium]

Da wird eigentlich schon klar, dass allein die Anschaffung und Betrieb eines Batteriespeichers bei entsprechend stark schwankenden Strompreise eine interessante Option sein könnte.
Vorausgesetzt natürlich, dass die Dynamik auch bei einem ankommt.

Großes Fass, was Du da aufmachst, und ich bin mir noch nicht so sicher, welches Modell wirklich vorteilhaft ist. Als Privatkunde kannst Du Deinen Strompreis jetzt schon an den Spotmarkt knüpfen, zum Beispiel via Tibber (die sind allerdings total überlaufen und können kaum liefern). Das bietet Dir -- bei entsprechender Flexibilität Deiner Verbraucher (Elektroauto!) oder bei gegebener Speichermöglichkeit (Batterie, Warmwasser) schon ein gewisses Potential, Strom billig einzukaufen. Andererseits bist Du damit auch dem Markt ausgeliefert, wenn die Spotmarktpreise elend hoch sind (was diesen Winter passiert, dürfte spannend werden). Ein tarifliches Kombimodell, bei dem auch die eigene PV-Anlage und der Akku vermarktet werden, bietet die EnBW mit dem virtuellen Kraftwerk (https://www.interconnector.de/dynamischer-stromtarif/). Da hat man sicherlich weniger Schwankungen im Vergleich zum Spotmarkt, aber diese Stabilität kostet ja auch was (in Form von Preisen der EnBW).

Insgesamt schwierig, auch im Hinblick auf die Haushalte, die eben keine eigene PV mit Batterie und Gedöns installieren können. Die erneuerbaren Erzeuger produzieren nun einmal abhängig vom Wetter, nicht abhängig vom tatsächlichen Strombedarf. Eine Anpassung des Verbrauchs via Speicher und Lastverschiebung muss sein, sonst funktioniert das System nicht. Spannend wird werden, wie diese "Flexibilitätspotentiale" (BMWi-Sprech, nicht von mir) dann vermarktet werden und ob derjenige mit dem flexiblen Verbrauch monetär profitieren kann.

[ferdimh]

Die Großhandelspreise zu kennen, ist nur ein Teil. Das ist nicht notwendigerweise der Preis, den man am Zähler zahlen müsste, selbst wenn man dynamische Preise zuließe. Schließlich fallen je nach Transportweg und - Richtung erhebliche Kosten für das Netz an.
Wenn wir Batteriekapaztität sparen wollen, müssen wir Verbrauchssteuerung betreiben. Und dann muss jedes steuerbare Gerät den aktuellen Preis kennen, und zwar den, der lokal anfällt (der ganz erheblich von den genau jetzt gegebenen Verhältnissen abhängt).
Also:
Ich habe PV-Strom über -> billig
Nachbar hat PV-Strom über -> nicht ganz so billig
Nachbardorf hat PV-Strom über -> teurer
Es muss übers Hochspannungsnetz nachgeschoben werden -> $$$$$$$

Am Ende muss man hier aber auch noch die Frage stellen, in wie weit das Verbundnetz überhaupt noch als Kurzzeitspeicher taugt. Mit jeder großen Turbine, die vom Netz geht, und mit jedem Asynchronmotor, der verumrichtert wird, geht dem Netz Kurzzeitspeicherfähigkeit verloren. Batteriespeicher, die nach Bedarf einspeisen, können genau diese Kurzzeitspeicherfähigkeit nicht abfangen.

In der Firma ergab sich schon das Kuriosum, dass wir jetzt Verzerrungsblindleistung bezahlen müssen, weil grundsätzlich für akzeptabel befundene Oberwellengehalte schädlich erscheinen, wenn man die Grundwelle aus der eigenen PV deckt.

[Bastelbruder]

Eine PFC in Form je einer Tonne Eisen, Kupfer und Aluminium (50 Hz-Parallelschwingkreis) sollte sich doch per Software emulieren lassen.

Vielleicht mal ernsthaft Gedanken machen, ob die lokale Einspeisung ein solches "Problem" nicht nebenbei mit erledigen kann.

[Till]

Im Bereich der Windenergieanlagen ist das bereits durchaus üblich, zumindest wird dort mit den Umrichtern schon gezielt am Netz herumgebogen.

[gonium]

Wenn wir Batteriekapaztität sparen wollen, müssen wir Verbrauchssteuerung betreiben. Und dann muss jedes steuerbare Gerät den aktuellen Preis kennen, und zwar den, der lokal anfällt (der ganz erheblich von den genau jetzt gegebenen Verhältnissen abhängt).
Also:
Ich habe PV-Strom über -> billig
Nachbar hat PV-Strom über -> nicht ganz so billig
Nachbardorf hat PV-Strom über -> teurer
Es muss übers Hochspannungsnetz nachgeschoben werden -> $$$$$$$

Diese Lokalität von Erzeugung und Verbrauch wird durchaus immer mal wieder diskutiert, Stichwort "Zellulare Netze" als Gegenentwurf zum Verbundnetz. Hat durchaus technisch seinen Charme, aber rechtlich im derzeitigen EU-Rahmen nicht umsetzbar. Was einige Kommunen stattdessen machen sind "Quartiersnetze", die dann einen Netzanschlusspunkt für alle Haushalte im Quartier haben. Innerhalb des Quartiers wird Leistung fröhlich ausgetauscht. Gibts auch auf dem Wasser: https://schoonschipamsterdam.org/en/#site_header (Disclaimer: Bei Schoonship hatte ich meine Finger im Spiel). Die Quartiersnetze kommen aber nur extrem langsam voran, eben weil es regulatorisch ziemlich aufwändig ist.

Am Ende muss man hier aber auch noch die Frage stellen, in wie weit das Verbundnetz überhaupt noch als Kurzzeitspeicher taugt. Mit jeder großen Turbine, die vom Netz geht, und mit jedem Asynchronmotor, der verumrichtert wird, geht dem Netz Kurzzeitspeicherfähigkeit verloren. Batteriespeicher, die nach Bedarf einspeisen, können genau diese Kurzzeitspeicherfähigkeit nicht abfangen.

Klares "kommt drauf an". Es gibt drei Effekte von rotierenden Massen, die stabilisierend wirken:

1. Ausspeichern von Rotationsenergie: Wirkt instantan, stützt die Netzfrequenz erheblich. Gibts auch auf Verbraucherseite bei allen rotierenden Verbrauchern, die eine P(f)-Charakteristik haben, also z.B. Pumpen, Verdichter, alles mit Synchronmotoren.
2. Dann gibt es den "Netzselbstregeleffekt", vor ein paar Jahren hat man den auf 1,5-2% Lastanpassung pro Prozent Netzfrequenzabweichung geschätzt. Kommt ebenfalls durch P(f) zustande, z.B. Heizstäbe.
3. Primärregelleistung, umgesetzt durch eine Statik. Die ist bei der ENTSO-E für alle Anlagen am Netz definiert und seit 2018 auch in der VDE-AR-N 4105 enthalten. So ziemlich jeder PV-Wechselrichter muss das können, die Statik wird meist durch den Hersteller definiert und ist zumindest bei den haushaltsüblichen Geräten gar nicht einstellbar.

Das Problem nu: 1. und 2. wirken quasi instantan, 3. braucht etwa 30 Sekunden, um Wirkung zu entfalten. 1. und 2. verringern sich in der Tat durch den Wegfall großer Rotationsmaschinen, und dieser Wegfall wird derzeit -- soweit ich weiß -- regulatorisch nicht durch irgendeine Massnahme kompensiert. Für die ersten 30 Sekunden gibt es also eine Primärregelleistungslücke. Das heisst allerdings nicht, dass die Wechselrichter in Batterie- oder Windkraftanlagen nicht in Software die gleiche Wirkung entfalten könnten. Bei Windparks und Groß-PV gibt es glaube ich bereits entsprechende Vorgaben, bei kleineren Anlagen nicht. Ich kenn da so einen Wechselrichtertyp, der in der Lage ist, innerhalb einer Halbwelle den Output von 0 auf 100 kW zu regeln[*]. Ist nix haushaltsübliches, aber prinzipiell kann man Rotationsmaschinen-Verhalten in Software nachbilden.

[*] Am Rande: Schwierig war der NA-Schutz beim Umschalten auf Inselbetrieb einer Installation, denn der Sinuswelle war quasi nicht anzusehen, ob da eine Insel oder ein Netz anliegt. Das hat das etablierte NA-Schutzgerät etwas herausgefordert.

[Bastelbruder]

Ich denke daß die Aufgabe doch etwas komplizierter ist als sie erstmal den Anschein hat.

Auf Verbraucherseite wird versucht, einen ohmschen Widerstand vorzutäuschen und mittels PFC den Strom der Spannung (hoffentlich sinusförmig) nachzuführen.
Eigentlich sollte jede PFC die Abweichung vom Sinus erkennen und den Strom in Richtung Korrektur zu modifizieren. Natürlich entstehen dadurch Oberwellen und die Katze beißt ...

Auch bei fast beliebigen Generatoren sollte diese "Vorverzerrung" möglich sein, die entsprechende analoge Korrekturschaltung ist jedenfalls primitiv.

Will das der Netzbetreiber - oder will er nicht?

[Sir_Death]

Das H1Z2Z2-K ist UV-Stabilisiert, weil das explizit als PV-Kabel entworfen wurde. Betriebstemperatur bis 120°C. Wenn es der Ästhetik zuträgt, kannst du das natürlich auch mit Kanal oder Rohr verlegen. Musst du aber nicht.

Danke!
Ich bin am lesen des Datenblattes gescheitert.
Verlegung kommt damit ohne extra Schutz - finde ich von der Ästhetik schöner als einen großen Kanal in wieder anderer unpassender Farbe dazu zu klöppeln.