Verteilung des Photovoltaikstroms auf den Standortverbrauch
Aktualisiert
von Nicolas Vodoz
Wie wird der Solarstrom auf die Verbraucher verteilt?
- Der Stromverbrauch teilt sich in zwei Teile auf: den Bezug aus dem Netz und den Bezug aus der Photovoltaikanlage (PV).
- Zur Bestimmung dieser beiden Anteile stützt sich Climkit standardmäßig auf den Eingangszähler, der die Entnahme und die Rückspeisung ins/aus dem Netz sowie die Verbrauchszähler umfasst.
- Der PV-Anteil am Verbrauch wird dann wie folgt berechnet: PV-Anteil = Summe der Verbräuche - Netzentnahme. 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 es den Autarkiegrad des Standorts auf ihren individuellen Verbrauch anwendet. Der nicht durch PV gedeckte Anteil wird dann vom Netz bereitgestellt.
- Basierend auf den Messwerten des Eingangszählers wird sichergestellt, dass die Netzentnahme und die Rückspeisung gemäß der Abrechnung und Entschädigung des EW/VNB verbucht werden und die Netzentnahme fair auf die Verbraucher aufgeteilt wird.
- Die PV-Produktion wird somit mit folgender Formel abgeleitet: Produktion = Summe der Verbräuche - Netzentnahme + Rückspeisung. Der Eigenverbrauchsanteil des Standorts ergibt sich aus der Formel: PV-Anteil / Produktion
Warum gibt es in einem 15-Minuten-Intervall Rückspeisung und Netzeinspeisung, obwohl die Produktion dem Verbrauch entspricht?
- Wenn zu Beginn des Zeitraums der Verbrauch höher als die Produktion ist, wird aus dem Netz bezogen. Sinkt jedoch der Verbrauch am Ende des Zeitraums, wird die Produktionsüberschuss zurückgespeist.
- Wenn wir uns nicht auf den Eingangszähler stützen würden, hätten wir in diesen 15 Minuten 100 % Autarkie des Standorts. Dies würde jedoch nicht der Realität entsprechen, die vom EW/VNB verbucht wird, der zu Beginn des Zeitraums eine Netzentnahme berechnet und am Ende des Zeitraums die Rückspeisung vergütet.
Warum gibt es nachts etwas Produktion?
- Da es Zählverluste und -differenzen gibt (z. B. misst der Eingangszähler oft eine geringere Entnahme als alle Verbrauchszähler, selbst ohne Produktion), werden diese Differenzen in der Berechnung der abgeleiteten Produktion absorbiert.
- Wenn die Netzentnahme höher ist als der Verbrauch, beobachten wir eine nächtliche Produktion. Dies bedeutet, dass der Eingangszähler ungenauer ist als die Summe aller Verbrauchszähler.
- Umgekehrt erhalten wir, wenn die Netzentnahme geringer ist als der Verbrauch, eine negative Produktion, was darauf hindeutet, dass ein Teil des Verbrauchs nicht von einem Zähler gemessen wird.
- Wenn diese Werte gering sind, handelt es sich um normale Verluste in der Anlage, die ignoriert werden können, da sie die Produktion leicht reduzieren, ohne die Netzentnahme und damit den Netzanteil am Verbrauch zu beeinträchtigen.
Was tun bei großen Differenzen zwischen Netzentnahme und Verbrauch?
- Wenn die Differenz zwischen der Netzentnahme ohne Produktion und dem Verbrauch groß ist, 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 dann dem Gemeinschaftszähler des Standorts hinzugefügt oder direkt einem Rechnungspunkt zugeordnet werden.
- Durch den Abzug dieses ungemessenen Flusses werden der Eingangszähler, die Verbrauchszähler und der Produktionszähler berücksichtigt.
Warum nicht immer einen Regelzähler erstellen und den ungemessenen Fluss abziehen?
- Dieser Regelzähler würde alle kleinen Differenzen absorbieren und somit manchmal positive und manchmal negative Werte aufweisen, was den Netzanteil am Verbrauch der Verbraucher beeinflussen würde, sodass dieser nicht mehr exakt der vom EW/VNB in Rechnung gestellten Menge entspricht.
- Außerdem würde bei Zuordnung des Regelzählers zum Rechnungspunkt der Gemeinschaftszähler erhöht oder verringert, was nicht mehr dem entspricht, was tatsächlich vom Gemeinschaftszähler gemessen wird.
- Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, auch wenn dies die Grafiken homogener machen würde (ohne Nachtproduktion), der ungemessene Fluss nur dann abgezogen werden sollte, wenn es sich tatsächlich um einen ungemessenen Verbraucher handelt. In allen anderen Fällen leiten wir den Produktionsfluss ab, der die Differenzen und Verluste absorbiert und gleichzeitig mit dem Eingangszähler abgestimmt bleibt, wie er vom EW/VNB verbucht wird.
Wie funktioniert eine Batterie und welchen Einfluss hat sie auf den Eigenverbrauch?
- Die Installation einer Batterie ermöglicht die Speicherung von überschüssigem Solarstrom (PV) an einem Standort. Wenn die PV-Produktion den momentanen Verbrauch übersteigt, wird der Überschuss in der Batterie gespeichert.
- Sobald die Batterie vollständig geladen ist, wird jeder weitere Überschuss in das Stromnetz eingespeist.
- Wenn der Verbrauch höher als die Solarproduktion ist, entlädt sich die Batterie, um die Verbraucher des Gebäudes zu versorgen. Dieser Mechanismus ermöglicht eine deutliche Steigerung des Autarkiegrads, da der tagsüber erzeugte Solarstrom auch nachts verfügbar ist.
- Wenn die Batterie leer ist, wird der Strombedarf automatisch aus dem Netz bezogen.
Warum gibt es Unterschiede zwischen den Daten des Wechselrichters, des EW/VNB und der Climkit-Plattform?
Es ist völlig normal, Abweichungen zwischen den auf der Climkit-Plattform angezeigten Daten und den Messwerten des Wechselrichters, der Batterie oder des Zählers des Netzbetreibers (EW/VNB) 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“, sind möglicherweise etwas weniger genau.
- Messart: Die direkte Messung (Zähler direkt an den Stromkreis angeschlossen) ist genauer als die indirekte Messung mit Stromwandlern (TI). Für bessere Ergebnisse sollten TI verwendet werden, die an die tatsächlich gemessene Stromstärke angepasst sind. In der Praxis installieren EW/VNB häufig überdimensionierte TI, was bei geringer Stromstärke zu einer Unterschätzung führen kann.
- Berechnungsmethoden: Der Eigenverbrauch von Strom in einer PV-Anlage wird im Allgemeinen 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 Eingangsmessung (Netzeinspeisung und -rückspeisung) ableiten, während ein anderes System die Produktion anhand der gemessenen Verbräuche berechnen kann.
- Messort und Verluste: Die vom Wechselrichter angezeigte Produktion bezieht sich auf den in Gleichstrom (DC) erzeugten Strom, während Climkit den tatsächlich in Wechselstrom (AC) im 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 betragen die Verluste etwa 5 %. - Messfrequenz: Die Systeme messen und übertragen die Daten in unterschiedlichen Intervallen (jede Minute, alle 5 oder 15 Minuten, zu festen oder zufälligen Zeiten usw.), was zu leichten Unterschieden führen kann, insbesondere wenn sich der Verbrauch schnell ändert. Darüber hinaus können Rundungen zu leichten Abweichungen bei der Summe eines Zeitraums führen.
- Vorhandensein einer Batterie: Wenn der Standort über eine Batterie verfügt, variiert die Methode zur Erfassung der gespeicherten oder abgegebenen 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 Abweichungen von einigen Prozent (oder einigen kWh) zwischen zwei Messsystemen normal sind und nicht auf einen Fehler oder eine Fehlfunktion hinweisen.
Wie kann die Richtigkeit 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 bezogenen Energie (Hauptzähler) entsprechen. Dieser „Nachttest“ ist ein guter Indikator für die Funktion des Systems.
Bei einem anderen System sollte der Installateur kontaktiert werden, um die Konfiguration und die korrekte Funktion der Geräte zu überprüfen.
Um zwei Systeme genau zu vergleichen, wird schließlich empfohlen, die Lastkurven (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.