Verteilung von Photovoltaik auf den Standortverbrauch
Aktualisiert
von Nicolas Vodoz
Wie wird der photovoltaische Strom auf die Verbraucher verteilt?
- Der Stromverbrauch teilt sich in zwei Komponenten auf: den Bezug aus dem Netz und den aus der Photovoltaikanlage (PV).
- Zur Bestimmung dieser beiden Anteile stützt sich Climkit standardmäßig auf den Einspeisezähler, der zwei Flüsse aufweist: die Entnahme und die Rückspeisung in/aus dem Netz sowie auf die Verbrauchszähler.
- Der Anteil des Photovoltaiks am Verbrauch wird wie folgt berechnet: PV-Anteil = Summe der Verbräuche – Entnahme. Der Autarkiegrad des Standorts ergibt sich aus der Formel: PV-Anteil / Summe der Verbräuche.
- Climkit verteilt den PV-Anteil alle 15 Minuten auf die Verbraucher, indem der Autarkiegrad des Standorts auf deren individuellen Verbrauch angewendet wird. Der nicht durch PV gedeckte Anteil wird dann aus dem Netz bezogen.
- Basierend auf den Flüssen des Einspeisezählers wird sichergestellt, dass die Entnahme und Rückspeisung gemäß der Abrechnung und den Vergütungen des EW/VNB verbucht werden und die Entnahme fair auf die Verbraucher verteilt wird.
- Die PV-Produktion wird somit mit folgender Formel abgeleitet: Produktion = Summe der Verbräuche – Entnahme + Rückspeisung. Der Eigenverbrauchsanteil des Standorts ergibt sich aus der Formel: PV-Anteil / Produktion
Warum gibt es in einem 15-Minuten-Intervall sowohl Rückspeisung als auch Netzbezug, selbst wenn die Produktion gleich dem Verbrauch ist?
- Wenn zu Beginn des Zeitraums der Verbrauch höher als die Produktion ist, wird aus dem Netz bezogen. Sinkt jedoch am Ende des Zeitraums der Verbrauch, wird der Produktionsüberschuss zurückgespeist.
- Wenn man sich nicht auf den Einspeisezähler stützen würde, hätte man während dieser 15 Minuten 100 % Autarkiegrad des Standorts. Dies würde jedoch nicht der Realität entsprechen, die vom EW/VNB verrechnet wird, welcher zu Beginn des Zeitraums eine Entnahme in Rechnung stellt und am Ende des Zeitraums die Rückspeisung vergütet.
Warum gibt es nachts etwas Produktion?
- Da es Messverluste und -abweichungen gibt (z. B. misst der Einspeisezähler oft eine geringere Entnahme als die Summe aller Verbrauchszähler, selbst ohne Produktion), werden diese Abweichungen bei der Berechnung der abgeleiteten Produktion berücksichtigt.
- Wenn die Entnahme größer als der Verbrauch ist, wird nachts eine Produktion angezeigt. Dies bedeutet, dass der Einspeisezähler ungenauer ist als die Gesamtheit der Verbrauchszähler.
- Umgekehrt, wenn die Entnahme geringer als der Verbrauch ist, ergibt sich eine negative Produktion, was darauf hindeutet, dass ein Teil des Verbrauchs nicht von einem Zähler erfasst wird.
- Wenn diese Werte minimal bleiben, handelt es sich um normale Verluste in der Anlage, die vernachlässigt werden können, da sie die Produktion leicht verringern, ohne die Entnahme und somit den Anteil des Netzes am Verbrauch zu beeinflussen.
Was ist bei großen Unterschieden zwischen Entnahme und Verbräuchen zu tun?
- Ist die Differenz zwischen der Entnahme ohne Produktion und dem Verbrauch groß, deutet dies darauf hin, dass mindestens ein Verbrauchspunkt nicht gemessen wird, d. h. mindestens ein Zähler fehlt.
- Bis zur Installation eines zusätzlichen Verbrauchszählers wird ein Regelzähler erstellt, um diesen „unbemessenen“ Verbrauch abzuziehen. Dieser Regelzähler kann anschließend dem Gemeinschaftszähler des Standorts hinzugefügt oder direkt einem Rechnungspunkt zugeordnet werden.
- Durch den Abzug dieses unbemessenen Flusses werden der Einspeisezähler, die Verbrauchszähler und der Produktionszähler berücksichtigt.
Warum keinen Regelzähler erstellen und den unbemessenen Fluss nicht in jedem Fall abziehen?
- Dieser Regelzähler würde alle kleinen Differenzen aufnehmen und somit manchmal positive, manchmal negative Werte aufweisen, was den Anteil des Netzes am Verbrauch der Verbraucher beeinflussen würde und nicht mehr exakt der vom EW/VNB in Rechnung gestellten Menge entspräche.
- Zudem würde, wenn der Regelzähler dem Rechnungspunkt der Liegenschaftsverwaltung zugeordnet wird, der Verbrauch der Liegenschaftsverwaltung erhöht oder verringert, was nicht mehr mit dem tatsächlich gemessenen Wert des Gemeinschaftszählers übereinstimmen würde.
- Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der unbemessene Fluss nur dann abgezogen werden sollte, wenn es sich tatsächlich um einen unbemessenen Verbraucher handelt, auch wenn dies die Grafiken homogener machen würde (ohne Nachtproduktion). In allen anderen Fällen wird der Produktionsfluss abgezogen, der die Abweichungen und Verluste aufnimmt und gleichzeitig mit dem Einspeisezähler, wie er vom EW/VNB verrechnet wird, übereinstimmt.
Wie funktioniert eine Batterie und welche Auswirkungen hat sie auf den Eigenverbrauch?
- Die Installation einer Batterie ermöglicht die Speicherung von überschüssigem, auf einem Standort produziertem Photovoltaik-(PV-)Strom. Wenn die PV-Produktion den momentanen Verbrauch übersteigt, wird der Überschuss in der Batterie gespeichert.
- Sobald die Batterie vollständig geladen ist, wird jeder zusätzliche Überschuss in das Stromnetz eingespeist.
- Wenn der Verbrauch den Solarertrag übersteigt, entlädt sich die Batterie, um die Verbraucher des Gebäudes zu versorgen. Dieser Mechanismus ermöglicht eine deutliche Steigerung des Eigenverbrauchsanteils, da der tagsüber erzeugte Solarstrom auch nachts zur Verfügung steht.
- Ist die Batterie leer, wird der zusätzliche Strom automatisch aus dem Netz bezogen.
Warum gibt es Unterschiede zwischen den Daten des PV-Wechselrichters, des EW/VNB und der Climkit-Plattform?
Es ist völlig normal, Abweichungen zwischen den auf der Climkit-Plattform angezeigten Daten und den vom Wechselrichter, der Batterie oder dem Zähler des Netzbetreibers (EW/VNB) gemessenen Daten festzustellen.
Mehrere Gründe erklären diese Unterschiede:
- Zählertoleranz: Zertifizierte Zähler (z. B. MID) haben eine Genauigkeit zwischen 0,5 und 1 %. Andere Zähler, wie einige im Wechselrichter integrierte „Smart Meter“, können etwas weniger genau sein.
- Zählertyp: Die Direktmessung (Zähler direkt an den Kreislauf angeschlossen) ist genauer als die indirekte Messung mit Stromwandlern (CT). Für bessere Ergebnisse sollten CTs verwendet werden, die an die tatsächlich gemessene Stromstärke angepasst sind. In der Praxis installieren EW/VNBs oft überdimensionierte CTs, was bei geringer Stromstärke zu einer Unterschätzung führen kann.
- Berechnungsmethoden: Der Eigenverbrauch von Strom in einer PV-Anlage wird in der Regel anhand verschiedener Messungen berechnet und nicht direkt erfasst. Systeme können bestimmte Werte aus anderen ableiten, was zu Unterschieden führt: Beispielsweise kann ein Wechselrichter den Verbrauch des Gebäudes aus der Produktion und der Einspeisemessung (Entnahme und Rückspeisung) ableiten, während ein anderes System die Produktion anhand der gemessenen Verbräuche berechnet.
- Messort und Verluste: Die vom Wechselrichter angegebene Produktion entspricht dem in Gleichstrom (DC) erzeugten Strom, während Climkit den tatsächlich in Wechselstrom (AC) in das Gebäudenetz eingespeisten Strom nach der Umwandlung misst. Die DC/AC-Umwandlung und die Kabel verursachen einen Verlust von 3 bis 5 %.
Bei Verwendung eines Mittel-/Niederspannungstransformators (MT/BT) betragen die Verluste etwa 5 %. - Messfrequenz: Die Systeme messen und übermitteln die Daten in unterschiedlichen Intervallen (jede Minute, alle 5 oder 15 Minuten, zu festen oder zufälligen Zeiten usw.), was insbesondere bei schnellen Verbrauchsschwankungen zu geringfügigen Unterschieden führen kann. Zudem können Rundungen zu leichten Abweichungen in der Summe eines Zeitraums führen.
- Batterie vorhanden: Wenn der Standort über eine Batterie verfügt, variiert die Messmethode für gespeicherte oder abgegebene Energie je nach System, insbesondere nachts, wenn sich die Batterie entlädt. Geringe Energiemengen können in das Netz eingespeist oder daraus bezogen werden, ohne dass dies immer vom Batteriemonitoringsystem erfasst wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Unterschiede von wenigen Prozent (oder wenigen kWh) zwischen zwei Messsystemen normal sind und nicht auf einen Fehler oder eine Fehlfunktion hindeuten.
Wie kann die Genauigkeit der Messungen überprüft werden?
Climkit überprüft regelmäßig die Konsistenz seiner Messungen. Der einfachste Test besteht darin, die Daten nachts zu überprüfen: Ohne Solarproduktion muss die Summe der Einzelverbräuche der aus dem Netz importierten Energie (Hauptzähler) entsprechen. Dieser „Nachttest“ ist ein guter Indikator für die Funktionsfähigkeit des Systems.
Bei einem anderen System sollte der Installateur kontaktiert werden, um die Konfiguration und die korrekte Funktion der Hardware zu überprüfen.
Um zwei Systeme präzise zu vergleichen, wird schließlich empfohlen, die Lastprofile (in 15-Minuten-Schritten) über mehrere Tage zu exportieren und zu vergleichen. Diese Daten, die auf der Climkit-Plattform verfügbar sind (Excel-Datei), ermöglichen eine detaillierte Analyse möglicher Unterschiede.