ESS Power Assist / Peak Shaving komplett deaktivieren

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mo75 asked Nov 5, '23

ESS Power Assist / Peak Shaving komplett deaktivieren

Hallo,

das ESS mit MPII5k läuft gut und mit herabgesetzter "maximum Inverter Power" lässt sich die wenige gespeicherte Energie über die Nacht strecken. Das hat den Vorteil, dass man bei evt. Stromausfall tendenziell mehr in der Batterie hat aber der Hauptgrund ist die Effizienz. Die Verluste steigen naturgemäß mit dem Quadrat des Stromes (also auch der Leistung).

Das Problem liegt liegt bei stoßartigen Lasten wie zB ein Backofen, der über 2kW zyklisch an- und ausschaltet. Beim Einschalten wird die Batterie temporär mit diesen 2kW belastet und ein paar Sekunden später - wenn sich die Leistungen wieder eingependelt haben - mit ebenso 2kW wieder kurz geladen.

Das passiert allerdings nur oberhalb SOCmin und darunter passiert das nicht.

Das macht in meinen Augen zuhause garkeinen Sinn, verschleißt unnötig die Komponenten und vernichtet Energie (nach Laden und Entladen hat man sicher 15-20% verlohren).

Wie/wo lässt sich diese Funktion komplett deaktivieren?

Im Cerbo ist "Peak shaving only above min SOC" aktiviert und im VEConfigure ist "PowerAssist" deaktiviert.

VG,

Mario

ESS powerassist peak

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Answer 1 · 2023-11-06T12:10:47Z

ojack answered · Nov 06, 2023 at 12:10 PM

Wenn du nicht möchtest, dass ESS große Leistungen zur Verfügung stellt, warum hast du a) einen MP5000 und b) hast du doch die Lösung ganz oben schon genannt. Begrenzung der Wechselrichterleistung.

"Die Verluste steigen naturgemäß mit dem Quadrat des Stromes (also auch der Leistung)." Daran habe ich Zweifel. Irgendwo gibt es eine Wirkungsgradgrafik des Multiplus (finde ich leider gerade nicht). Ich meine mich zu erinnern, dass der Multiplus im mittleren Leistungsbereich den besten Wirkungsgrad hat.

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mo75 commented · Nov 06, 2023 at 07:49 PM

Das Eine hat mit dem Anderen ja nichts zu tun. Wenn genug Energie vom Dach kommt, kann der MP ja kaum groß genug sein und wenn kaum was kommt... naja, dann natürlich umgekehrt.

Die o.g. Beobachtung kann man insbesondere dann machen, wenn er gedrosselt ist. Als Beispiel liefert er 200W Grundlast und ist im ESS auch auf diesen Wert begrenz. Nun geht ein Verbraucher mit 2kW an. Diese Last liefert wegen Peak Shaving in den ersten Sekunden der MP, bis die Inverter-Leistung dann auf 200W zurück geht und die 2kW aus dem Netz gezogen werden. Dann schaltet die Last ab und wieder für ein paar Sekunden wird mit 2kW in die Batterie geladen.

So stelle ich mir Peak Shaving vor und es funktioniert auch. Soweit so gut. Nur macht es in dem Fall, dass man zu Hause einen MP im ESS betreibt in meinen Augen wenig Sinn, auf Kosten der o.g. Nachteile das Netz von Lastsprüngen zu befreien, denn das würde zB der Backofen ohne ESS ja auch tun.

Die beschränkte Inverterleistung ist somit keine Lösung und ein kleiner MP auch nicht.

Das Shaving findet nicht mehr statt, wenn SOC min erreicht ist.

Zum Wirkungsgrad: Daran kannst du gerne zweifeln, aber die Physik funktioniert nun mal so. Das von dir genannte Diagramm findet sich incl. einer Tabelle hier: https://community.victronenergy.com/questions/56351/multiplus-485000-efficiency-curve.html Schaut man sich die Tabelle an (28640-multiplus-ii-48v-5kva-discharge-efficiency-table.jpg), lässt sich erkennen, dass das Teil 20W Grundverbrauch (Offset) hat und die restliche Verlustleistung fast lehrbuchmäßig im Quadrat mit dem gelieferten Strom steigt. Also doppelte Leistung = vierfache Verluste. Rechnet man rückwärts, kommt man auf einen Innenwiderstand von ca 1,1Ohm (16x LiFePo 280Ah haben in der Größenordnung 0,01 Ohm).

Der Grundverbrauch von 20W ist der Grund dafür, warum er bei ca 1100W den besten Wirkungsgrad hat. D.h. aber nicht, dass er nicht bei geringerer Leistung nochmal deutlich geringere Verlustleistung hat. Die 20W kann man in der Rechnung vernachlässigen, wenn man den MP 24/7 angeschaltet hat. Würde man ihn abschalten, wenn die Batterie leer ist, sollte man ihn möglichst bei den 1100W betreiben (außer es steht genug PV zur Verfügung natürlich).

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ojack mo75 commented · Nov 06, 2023 at 08:18 PM

Aber dann wäre es doch noch cleverer nur einen kleinen 300W Wechselrichter für die Grundlast an der Batterie zu haben, der da sicherlich einen besseren Wirkungsgrad als ein 5000er Multi hätte. Die Batterie kann dann auch relativ klein sein und muss nur wenig Strom verkraften.

Für die üppige direkt zu verbrauchende oder einzuspeisende Solarleistung gibt es AC String- oder Modulwechselrichter mit sehr hohem Wirkungsgrad. Um quasi nur als Solarwechselrichter betrieben zu werden ist der Multiplus nicht das optimale Gerät. Deshalb kombinieren ihn viele auch mit AC Wechselrichtern an ACin und ACout. Ich habe z.B. 1/3 der PV an mppts und 2/3 an AC Wechselrichtern. Im Sommer lade ich die Batterie nur mit den mppts, die AC Wechselrichter dürfen den Direktverbrauch liefern und den Rest einspeisen. Im Winter lade ich bei Bedarf auch über die Ladegeräte in den Multis. Die dabei etwas höheren Verluste nehme ich bewusst in Kauf.

Mal davon abgesehen werden sich die paar Sekunden im schlechteren Wirkungsgradbereich beim Peakshaving nur zu sehr wenig kWh aufsummieren. Ebenso wenig werden sie die Lebensdauer einer anständigen Batterie messbar verkürzen, wage ich zu behaupten. Kurze, heftige Ladeimpulse gibt es bei wechselnder Bewölkung ohnehin ständig. Und dabei geht es PV Batterien noch sehr gut im Vergleich zu BEV Batterien, die im Stadtverkehr bei jeder Beschleunigung mit >100kW entladen werden um wenige Sekunden später beim Bremsen wieder mit >100kW geladen zu werden. Und auch die vertragen das viele Jahre und viele 100Tkm.

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mo75 ojack commented · Nov 06, 2023 at 09:45 PM

Da gebe ich dir in allen Punkten Recht. Allerdings besteht das System zZ aus den vorhandenen Komponenten (16S 280Ah, RS450+150/45 an 11,5kWp) und ist ganz primär auf Eigenverbrauch und auf effizientes Speichern ausgelegt - als DIY-Version. 6-8 Module wandern später noch an Hoymiles, die hier schon liegen, die machen dann einen Teil der Grundlast bzw erhöhen die Pmax im Sommer. Optional kommt später mehr AC hinzu.

Ein kleiner WR für die Grundlast wäre nicht verkehrt und sicher effizienter. Muss aber auch angeschafft, sauber automatisiert eingebunden sein und USV-Funktionalität gibts dann natürlich nicht mehr so einfach. Dann wäre es einfacher die wenigen kWh eines dunklen Tages vom MP bei 1kW in AC wandeln zu lassen und ihn dann schlafen zu legen.

Naja, sollte hier eigentlich ja nicht das Thema sein, sondern wie man diesen - in den meisten Zu-Hause-Fällen unnützen - peak shaving modus abschalten kann. Das es intern geht, sieht man ja bei SOC<min.

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ojack mo75 commented · Nov 07, 2023 at 07:33 AM

Bei < minSoC stellt der Multi das Wechselrichten komplett ein. Daher sieht man meiner Meinung nach nicht ob man PeakShaving separat deaktivieren kann.

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Answer 2 · 2023-11-06T15:45:00Z

dennibu answered · Nov 06, 2023 at 03:45 PM

Ich denke du hast da etwas falsch gedeutet was das Lastwechselverhalten angeht. Wenn Du Netzparalell bist geht bei abschalten der Last kurzzeitig Energie ins Netz. Und beim Einschlaten kommt die Energie kurzzeitig aus dem Netz. Die Batterie ist von diesem Wechsel normalerweise nicht betroffen.

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mo75 commented · Nov 06, 2023 at 07:53 PM

Das wäre der Fall, den ich mir wünschen würde, es ist aber genau anders herum.

Last an: Energie kommt kurzzeitig aus der Batterie, danach aus dem Netz.

Last aus: Energie fließt vom Netz kurzzeitig in die Batterie.

Soll so nicht genau peak shaving und/oder power assist funktionieren? Macht bei einem schwachen Netz ja Sinn, in D normalerweise aber nicht.

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dennibu mo75 commented · Nov 06, 2023 at 08:46 PM

Ich an deiner Stelle würde mal alles zurücksetzten und zuersteinmal klassisches ESS einrichten. Wenn man weiß wie ist das schnell erledigt. Dann sollte das Verhalten so nicht sein.

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mo75 dennibu commented · Nov 06, 2023 at 09:30 PM

Was soll ich denn zurücksetzen? Es ist doch einfach nur ein klassisches ESS eingerichtet (11,5kWp nur an MPPT, kein AC). Min SOC=10% und Maximum Inverter Power je nach Bedingungen heute ca 1000W, morgen ggf 400W. Aber das hat keinen Einfluss.

Edit: Doch, es hat einen Einfluss, es ist sogar der Grund dafür :)

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Answer 3 · 2023-11-07T05:00:34Z

Matthias Lange - DE answered · Nov 07, 2023 at 05:00 AM

Also wie Dennibu schon geschrieben hat, sollte es so sein, das wenn der Herd mit 2kW anspringt, kommt dessen Leistung zunächst komplett aus dem Netz und dann fährt der MultiPlus seine Leistung hoch um auf den eingestellten Netzsollwert zu kommen. Wenn der Herd aus geht, geht kurz Energie ins Netz und der MultiPlus fährt seine Leistung wieder herunter.

Das wäre das ganz normale Verhalten und das lässt sich auch nicht großartig ändern. Das System braucht halt eine kurze Zeit um Lastwechsel zu erkennen, zu verarbeiten und dann darauf zu reagieren.

Der Akku sollte dabei nicht aus dem Netz geladen werden.

Kannst du mal ein Video vom VRM Dashboard/Remotekonsole machen, wo man dein beschriebenes verhalten sieht?

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ojack commented · Nov 07, 2023 at 12:23 PM

Kann es vielleicht sein, dass der Gridmeter falsch herum angeschlossen ist? Dann wäre ggf. die Anzeige bei den angesprochenen Schaltvorgängen invertiert.

Der Eingang vom Netz ist oben und der Ausgang zur Kundenanlage ist unten.

Ist nur eine Vermutung, weil wir hier schon oft lange nach Fehlern gesucht haben und am Ende war es so ein einfacher Verdrahtungsfehler.

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mo75 ojack commented · Nov 07, 2023 at 08:16 PM

Hallo Ihr beiden,

danke für eure Hilfeversuche.

Mein "Gridmeter" ist nur der externe Stromwandler, der per Klinke am MP angeschlossen ist (alles einphasig hier).

Ich habe gerade ein screenrecording gemacht und dabei ist mir die Ursache aufgefallen: Der Regler, der die Inverterleistung begrenzt - sofern aktiviert.

Ich habe ja, um die recht geringen Tageserträge im Herbst über die kommenden 24h zu verteilen (Effizienz und Puffer), die Inverterleistung begrenzt. (Nebenbei: ich fummele grade an einem Algorithmus, der das aufgrund des Durchschnittsverbrauchs und der noch zu erwarteten PV-Tagesenergie automatisch macht). Wenn nun ein Verbraucher eingeschaltet wird und die geforderte Leistung die eingestellte Grenze überschritten wird, wird diese auch erst einmal überschritten. Um den mutmaßlichen Regel-Überschwinger bilanztechnisch wieder zu egalisieren (so zumindest meine Vermutung), wird um die selbe Energiemenge die Batterie danach wieder geladen. Das dauert jeweils ein paar wenige Sekunden. Beim Abschalten genau umgekehrt.

Dieses Verhalten tritt nicht auf, wenn man entweder:

- wie schon gesagt einen SOC < Min (zB 20%) oder

- die Inverterleistung nicht begrenzt hat.

Dieser zweite Punkt ist mir erst beim "Vorführen" im Screenrecording aufgefallen und macht das Video also überflüssig.

Ich werde mich wohl damit abfinden müssen.

VG!

Mario

PS: Wenn trotzdem Interesse an dem Verhalten besteht, kann ich das Recording hochladen.

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ojack mo75 commented · Nov 07, 2023 at 09:23 PM

Ich habe es bei meiner Anlage (3ph Multi3000 mit EM540) mal nachgestellt.

Ohne Wechselrichterbegrenzung sieht man beim Einschalten eines 2kW Heizlüfters einen minimalen Peak Netzbezug am Gridmeter bevor die Leistung aus der Batterie kommt. Nach dem Abschalten des Heizlüfter gibt es einen kleinen Peak Einspeisung bis die Multis heruntergeregelt haben. Zu keinem Zeitpunkt ist ein Ladestrom zur Batterie erkennbar. PV Leistung gibt es gerade keine. Wenn ordentlich PV nebenbei anliegt, sieht das teilweise anders aus. Da habe ich auch schon bei eigentlich voller Batterie Ladepeaks gesehen, wenn Wolken durchziehen.

Mit Leistungsbegrenzung auf 500W sieht man beim Einschalten des 2kW Heizlüfters dann tatsächlich einen knapp 2,4kW Peak Batterieentladung (die Grundlast vorher waren etwa 400W) bis die Multis auf Begrenzung bei 500W geregelt haben. So ca. 1-2 Sekunden, also energiemäßig fast nichts. Was ich nicht beobachten konnte ist ein Ladepeak zur Batterie nach dem Abschalten der Last.

Vielleicht regelt das System mit dem EM540 anders und schneller als mit dem ext. Stromwandler.

Generell gibt es beim ESS mit Gridcode Germany angeblich auch eine Vorgabe wie schnell auf Lastflanken reagiert werden darf. Ich meine mal was von 400W/s gehört zu haben. Wozu es das gibt weiß ich nicht aber es gibt ja so viele unsinnige Regelungen vom VDE ;-)

Mir ist das alles ehrlich gesagt egal, weil diese Peaks werden mir die Batterie nicht spürbar altern. LiFePo4 sollte locker 10 Jahre lang einen ganzen Ladezyklus/Tag abkönnen. Und das wird man im ESS je nach Speichergröße wohl eher nicht schaffen.

Eher werde ich irgendwann die Batterie tauschen, weil es in ein paar Jahren ganz sicher viel billigere und viel größere geben wird.....

Viel Spaß noch bei deinen Experimenten.

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mo75 ojack commented · Nov 08, 2023 at 09:41 AM

Moin und danke für's Nachstellen und damit Bestätigen der Beobachtung.

Ja, ich werde es so lassen und damit leben, es treten ja auch nicht ständig Leistungssprünge auf. Eigentlich ist es nur noch der Ofen.

Dadurch, dass ich die WR-Leistung beschränke und die Batterie mehr nutze als im unbeschränkten Zustand, wird sie wahrscheinlich mehr altern als durch die Lastsprünge. Aber das ist es mir wert.

Ich bin auch ganz deiner Meinung bezüglich der Entwicklung der Preise und Leistungen von Akkuzellen. In 10 Jahren wird da höchstwahrscheinlich etwas anderes zu stehen kommen :)

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