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neu: Kommerzielle SSG-Speicherlösungen inkl. Zendure SolarFlow und An…
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…ker Solix
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DDvO committed Jan 8, 2024
1 parent 0251d83 commit 63fd297
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253 changes: 225 additions & 28 deletions Solar/index.md
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Expand Up @@ -210,6 +210,7 @@ Lizenzkürzel:
- [Hausnetzeinspeisung mit Batteriepuffer](#Batteriepuffer)
- [Regelungsstrategien für Stromspeicher](#Regelungsstrategien)
- [Dimensionierung des Stromspeichers](#Speicherbatterie)
- [Kommerzielle SSG-Speicherlösungen](#SSG-Speicher)
- [Ladung des Stromspeichers](#Ladung)
- [Entladung des Stromspeichers](#Entnahme)
- [Inselanlage (mit Batteriespeicherung)](#Inselanlage)
Expand Down Expand Up @@ -1321,34 +1322,12 @@ etwa zum Billigartikel [Eastron SDM72D-M](https://www.amazon.de/dp/B08XDFK2W2).
Die Datenanbindung erfolgt meist über WLAN, wobei das neuere Shelly Pro 3EM auch
einen Bluetooth- und LAN-Anschluss hat, allerdings nicht mehr ein Relais.\
<!--https://www.mydealz.de/comments/permalink/44544522-->
Zum Shelly Pro 3EM und seiner Verknüpfung mit dem Zendure SolarFlow gibt es [hier](
Zum Shelly Pro 3EM
und seiner Verknüpfung mit dem [Zendure SolarFlow](#SolarFlow) gibt es [hier](
https://www.tueftler-und-heimwerker.de/shelly-pro-3em-stromverbrauch-ueberwachen-nulleinspeisung-regeln/)
einen sehr schönen und recht fundierten Artikel,
allerdings mit kommerzieller Verflechtung.
Das meiste davon sollte auch für die nicht-Pro-Variante gelten.
So kann es auch kein ernsthaftes technisches (sondern wohl produktstrategisches)
Hindernis für seine vollständige Verwendbarkeit mit dem Zendure SolarFlow geben.

<!--
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42351507 Zendure SolarFlow
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42371552 Anker Solix
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42363989 beide
https://www.mydealz.de/comments/permalink/44075989 Greensolar Plug & Play
https://www.mydealz.de/comments/permalink/44536868 Golem-Test
-->
Gut, dass es inzwischen bei anschlussfertig erhältlichen (aber immer noch
eigentlich zu teuren und damit nicht rentablen) Batteriepuffer-Produkten
für SSGs wie dem Zendure SolarFlow, Anker Solix oder GreenSolar Plug & Play
erste Ansätze gibt, Echtzeit-Lastmessgeräte wie das Shelly Pro 3EM
zur verbrauchsabhängigen Regelung zu verwenden, denn ohne eine solche Regelung
bleiben sie unrentables Nerd-Spielzeug bzw. teure Mogelpackungen.
<!--
Doch wenn man einen [ersten Test-Artikel dazu](
https://www.golem.de/news/balkonkraftwerk-mit-shelly-pro-3em-den-zendure-batteriespeicher-steuern-2310-178813-3.html)
liest, drängt sich der Verdacht auf, dass der Verfasser und/oder Zendure
das nicht wirklich durchblicken und grobe Umsetzungs-Fehler gemacht haben,
so dass es (noch?) nicht so funktioniert wie es soll.
-->
Das meiste davon gilt auch für die nicht-Pro-Variante.

#### Details zum Shelly (Pro) 3EM {#Shelly3EM}

Expand Down Expand Up @@ -3107,6 +3086,224 @@ Bei LiFePO4 sind immerhin 90% Entladetiefe problemlos möglich.
* Im Interesse einer langen Lebensdauer sollte man die Batterie ja nach Typ
besser nicht ganz voll laden, sondern eher nur zu z.B. 90%.

#### Kommerzielle SSG-Speicherlösungen {#SSG-Speicher}

Aufgrund des wachsenden Interesses an Speicherlösungen auch für kleine
PV-Anlagen gibt es seit 2023 ein paar steckerfertige Lösungen zu kaufen.
Eine brauchbare Übersicht findet sich
[hier](https://www.energiemagazin.com/balkonkraftwerk/speicher/) &mdash;
wobei das, was dort zur Amortisation geschrieben wurde, irreführend ist, weil es
unrealistischerweise von einer optimalen Lade- und Entladestrategie ausgeht.

Alle diese Produkte haben u.A. Folgendes gemeinsam.
* Der Speicher ist proprietär &mdash; man muss also die (recht teuren)
Batterien des jeweiligen Herstellers verwenden.
* Der Speicher ist [DC-gekoppelt]((#Ladung)).
Er wird also zusammen mit der Steuerung, welche eine MPPT-Laderegelung
beinhaltet und teils direkt mit dem Speicher verbaut ist,
zwischen PV-Module und Mikrowechselrichter gesteckt.
Der wichtigste Vorteil davon ist größere Effizienz als mit AC-Kopplung.\
Ein Nachteil ist, dass der Speicher meist außerhalb der Wohnung steht und
dort bei Minusgraden nicht geladen darf und damit nicht genutzt werden kann.
* Zentral für die Regelung der Geräte ist die aktuelle Zielleistung,
die über den angeschlossenen Wechselrichter ins Hausnetz gespeist werden soll.
* Wenn die verfügbare PV-Leistung mindestens so groß wie die Zielleistung ist,
wird diese Leistung eingespeist und der Rest zum Laden des Speichers verwendet.
* Wenn die aktuelle PV-Leistung unter der Zielleistung liegt, wird (je nach
Gerät) die PV-Leistung eingespeist und/oder Strom aus dem Speicher entnommen.
* Die Speicher-Entladung wird durch die (typischerweiese einstellbare)
maximale Entladetiefe begrenzt.

Hier eine Übersicht zu den jeweils unterstützten Lade- und Entladestrategien.

##### Zendure SolarFlow {#SolarFlow}

![Bild: Zendure SolarFlow](Zendure_SolarFlow.png){:.right width="400"}

Das wohl erste und bekannteste Produkt seiner Art ist das [Zendure SolarFlow](
https://www.chinahandys.net/zendure-solarflow-im-test-der-speicher-fuer-das-balkonkraftwerk/).
<!--
https://www.energiemagazin.com/zendure-solarflow-balkonkraftwerk-speicher/
https://www.allround-pc.com/artikel/2023/test-zendure-solarflow-speicher-fuer-dein-balkonkraftwerk
-->
Das Gerät verfügt über zwei PV-Eingänge mit getrennten MPPT.\
Soweit vorhanden, wird zur Einspeisung PV-Strom verwendet
und die ggf. zur Zielleistung fehlende Differenz aus dem Speicher entnommen.\
Wenn der Speicher voll ist, wird im Bypass-Modus der gesamte Ertrag eingespeist.\
Zur Bestimmung der Zielleistung gibt es inzwischen im Wesentlichen drei Modi:
* Im *Terminmodus* kann man abhängig von der Uhrzeit eine feste
Einspeiseleistung in Stufen von 100 W einstellen, also im Wesentlichen eine
Konstanteinspeisung bzw. Nachteinspeisung. Dem einfachen Spezialfall, ständig
100 W einzuspeisen, hat Zendure den Namen *Batterieprioritätsmodus* gegeben.
* Im sog. *Intelligenten Matching-Modus* wird mindestens so viel eingespeist
wie nötig, um den Verbrauch aller Geräte abzudecken, die an mit dem SolarFlow
online gekoppelten *Smart Plugs* (intelligente Steckdosen) hängen &mdash;
mindestens 100 W und [meist deutlich mehr](
https://www.hartware.de/2023/08/21/zendure-solarflow-im-test/4/) als nötig.
* [Seit November 2023](https://www.prnewswire.com/news-releases/zendure-erreicht-bahnbrechende-integration-mit-shelly-pro-3em-shelly-3em-shelly-plus-plug-s-und-shelly-plug-s-und-verbessert-das-intelligente-energiemanagement-301985902.html)
gibt es einen neuen Modus, bei dem die Einspeiseleistung dynamisch an den über
ein Shelly (Pro) 3EM gemessen Gesamtverbrauch im Haushalt angepasst wird.\
Nur diese Option ermöglicht eine effiziente Nutzung des PV-Ertrags.

##### Anker Solix {#Solix}

Das zweite relativ bekannte Produkt die [Anker Solix Solarbank](
https://www.energiemagazin.com/anker-solix-solarbank-balkonkraftwerk-speicher/).
<!--https://www.chinahandys.net/anker-solix-solarbank-test/-->
Es hat nur einen MPPT.
Der einzige Betriebsart ist Einspeisung mit einer von der Uhrzeit abhängigen
Zielleistung, welche hier *Familienlastleistungsrate* (FLLR) genannt wird.
Sie kann 0 W sein (keine Einspeisung)
und ist ansonsten zwischen 100 und 800 W in Stufen von 10 W wählbar.
Aufgrund einer Design-Einschränkung kann das Gerät diese Leistung nur entweder
direkt aus PV-Strom oder aus den Speicher erbringen, also nicht gleichzeitig
aus beiden Quellen. Deshalb ist die Regelung etwas eigenartig:

![Bild: Anker Solix Strategie](Anker_Solix_Strategie.png){:.right width="560"}
* Wenn die PV-Leistung mindestens so hoch ist wie die FLLR,
wird mit FLLR eingespeist und der Rest in den Speicher geladen
(soweit er nicht voll ist, dann erfolgt ein Bypass).
* Wenn die PV-Leistung mindestens 100 W unter der FLLR liegt und höchstens
100 W beträgt, wird die FLLR dem Speicher entnommen
(solange die Kapazität reicht) und die PV-Leistung geht verloren.
* Ansonsten, also wenn die PV-Leistung zwischen 100 W und der FLLR liegt oder
weniger als 100 W unter der FLLR, wird dem Speicher nichts entnommen
und die verfügbare PV-Leistung eingespeist.

Das Produkt hat offenbar noch diverse Kinderkrankheiten, von denen z.B. [hier](
https://www.giga.de/test/anker-solix-solarbank-im-test-bezahlbarer-balkonkraftwerk-speicher-mit-schwaechen/)
berichtet wurde.
Im Jahr 2024 [will Anker Verbesserungen bringen](
https://www.energiemagazin.com/anker-solix-solarbank-balkonkraftwerk-speicher/#unser-test-fazit-zur-anker-solix-solarbank),
um auch Smart Plugs und Lastmessgeräte (Smart Home Integration) zu unterstützen.

##### Weitere Produkte {#SSG-Speicher-sonstige}

Es gibt weitere ähnliche Lösungen, etwa
* [EcoFlow PowerStream](
https://www.chinahandys.net/ecoflow-powerstream-im-test/), welches ähnliche
Modi bietet wie das ursprüngliche Zendure SolarFlow, also zeitabhängige
Konstanteinspeisung oder die Verwendung von Smart Plugs,
aber keine von der Gesamtlast abhängige Regelung.
* [GreenSolar Plug & Play Balkonkraftwerk Basisspeicher](
https://greensolar.de/produkt/plug-play-balkonkraftwerk-batteriespeicher-set-basisspeicher-erweiterungsspeicher)
von der österreichischen Firma Green Solar
(nicht zu verwechseln mit GreenAkku bzw. Bosswerk aus Deutschland), welches
etwas günstiger ist, aber nur eine simple Konstanteinspeisung bietet, und
<!--
https://www.mydealz.de/deals/plug-play-balkonkraftwerk-batteriespeicher-basisspeicher-22-kwh-2249574#comments
https://www.notebookcheck.com/Deal-Balkonkraftwerk-Speicher-2-24-kWh-mit-Plug-Play-von-Greensolar-jetzt-mit-25-Rabatt-erhaeltlich.754099.0.html
https://www.homeandsmart.de/green-solar-speicher-ankuendigung
https://www.infranken.de/ratgeber/wohnen/energiesparen/balkonkraftwerk-speicher-fuer-899-euro-besser-als-anker-zendure-ecoflow-art-5639603
-->


##### Zusammenfassung: mangelhaft und kaum effizient {#SSG-Speicher-Effizienz}

Diese Produkte haben mehr oder weniger starke Einschränkungen und funktionieren
in der Praxis nicht so gut und effizient wie vom Marketing behauptet. Nur
das Zendure SolarFlow unterstützt (Stand Anfang 2024) eine optimale Regelung.

Hier ein Vergleich des mit den unterschiedlichen Ansätzen erzielbaren
Jahres-Eigenverbrauchs auf Basis von Simulationen mit dem [SolBatSim](#SolBatSim)
für einen Haushalt mit 3000 kWh Jahresverbrauch
und einer nächtlicher Durchschnittslast von 190 W
mit optimal ausgerichteten 880 Wp Modulen in Süddeutschland
und typischen Wirkungsgraden.
Der besseren Vergleichbarkeit halber wurde hier generell eine Speicherkapazität
von 1600 Wh (mit 90% Entladetiefe) wie beim Anker Solix vorausgesetzt
&mdash; ohnehin fällt sie kaum ins Gewicht.
* 633 kWh Eigenverbrauch als Vergleichswert nur mit PV ohne Speicher-Nutzung
* 825 kWh Eigenverbrauch (bei 1000 Wh 789 kWh, bei 2000 Wh 836 kWh)\
bei optimaler Regelung,\
wie sie nur der Zendure SolarFlow bietet
* 702 kWh Eigenverbrauch bei Anker Solix Strategie mit optimaler FLLR, hier 180 W;\
mit diesen Parametern werden 14 kWh PV-Nettoleistung verworfen
* 716 kWh Eigenverbrauch bei Konstanteinspeisung
mit für diesen Fall optimaler Zielleistung, hier 200 W

Wenn man eine optimale lastabhängige Lade- und Entladestrategie nutzen kann,
ist das Ergebnis mit Abstand am besten: ein Gewinn von gut 190 kWh im Jahr.\
Selbst mit mehreren geschickt eingesetzten Smart Plugs oder einer ausgefeilten
Uhrzeit-abhängigen Steuerung wird man kaum an diesen Maximalwert herankommen.\
Ansonsten ist es bei konstanter Zielleistung selbst mit günstigster Wahl dieses
Parameters und mit Bypass-Funktion ziemlich egal, welche Strategie im Detail
verfolgt wird &mdash; man erhält nur magere 70 bis 80 kWh Gewinn pro Jahr.

Allerdings bringt selbst ein Gewinn von 200 kWh bei 35 Ct/kWh nur 70€ Ersparnis
pro Jahr. Damit kann sich so ein Gerät, das je nach Speichergröße
(und Zusatzkosten wie für einen Shelly 3EM) ungefähr 1000€ kostet
und hoffentlich gut 10 Jahre Lebensdauer hat, kaum amortisieren.\
Sprich, alle diese Lösungen sind einfach zu teuer, um wirklich rentabel zu sein.

<!--
./Solar.pl Lastprofil_17_teils_31.csv 3000 Timeseries_48.215_11.727_SA2_1kWp_crystSi_14_35deg_0deg_2005_2020.csv 880 -tmy
Nächtliche Durchschnittslast= 189 W von 0 bis 6 Uhr
PV-Eigenverbrauch = 633 kWh
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42396908
./Solar.pl Lastprofil_17_teils_31.csv 3000 Timeseries_48.215_11.727_SA2_1kWp_crystSi_14_35deg_0deg_2005_2020.csv 800 -tmy -capacity 1600 -dc -max_charge 100 # EcoFlow 1600 Wh opt
PV-Eigenverbrauch = 825 kWh (bei 1000 Wh 789 kWh, 2000 Wh 836 kWh)
./Solar.pl Lastprofil_17_teils_31.csv 3000 Timeseries_48.215_11.727_SA2_1kWp_crystSi_14_35deg_0deg_2005_2020.csv 800 -tmy -capacity 1600 -dc -max_charge 100 -pass spill 180 -feed excl 100 # Anker Solix
Verworfene PV-Leistung = 14 kWh
PV-Eigenverbrauch = 702 kWh (bei 2000 Wh 708 kWh)
./Solar.pl Lastprofil_17_teils_31.csv 3000 Timeseries_48.215_11.727_SA2_1kWp_crystSi_14_35deg_0deg_2005_2020.csv 800 -tmy -capacity 1600 -dc -max_charge 100 -pass spill 200 -feed comp 200 # Konstanteinspeisung
PV-Eigenverbrauch = 716 kWh (bei 2000 Wh 725 kWh)
-->
<!--
Zendure SolarFlow
https://www.mydealz.de/deals/balkonkraftwerk-750wp-set-mit-1kwh-speicher-wifi-22
36913
https://www.computerbild.de/artikel/cb-Tests-Energie-Zendure-SolarFlow-Akku-PV-Hub-Test-36635323.html
https://www.energiemagazin.com/zendure-solarflow-balkonkraftwerk-speicher/
Anker Solix
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42351507
Habe jetzt mal meinen SolBatSim aufgebohrt, um auch diese Kompromiss-Strategie simulieren zu können.
Für einen Haushalt mit 3000 kWh Jahresverbrauch und nächtlicher Mindestlast von 200 W
mit optimal ausgerichteten 880 Wp Modulen in Süddeutschland ergibt sich folgender Jahres-Eigenverbrauch:
* 611 kWh ohne Speicher
* 875 kWh mit 1,6 kWh Speicher, DC-gekoppelt mit 90% Entladetiefe, bei optimaler Strategie
* 754 kWh mit Speicher mit 140 W (Optimalwert) Bypass und Konstanteinspeisung 90 W (Optimalwert)
* 772 kWh mit Speicher mit 180 W (Optimalwert) Bypass und Kompensation auf 110 W (Optimalwert), wie ich sie zuerst verstanden habe
* 760 kWh mit Speicher mit 130 W (Optimalwert) Bypass und Anker Solix Entladestrategie (mit dem festen internen 100 W Grenzwert und 130 W konstanter Entladeleistung) - mit diesen Parametern werden immerhin nur 3,3 kWh PV-Nettoleistung verworfen
Also, wenn man keine optimale lastabhängige Lade- und Entladestrategie fahren kann,
ist es bei DC-Kopplung und Ladestrategie mit einstellbarer konstanter Bypass-Leistung und vollem Bypass bei Überlauf der Batterie ziemlich egal,, welche sonstige Entladestrategie man hat/wählt,
sofern man die jeweils optimalen Parameter (Bypass-/Konstanteinspeisung-/Zielleistung) wählt.
Die Gewinne an Eigenverbrauch sind im Vergleich zur Situation ohne Speicher nicht berauschend: etwa 150 kWh pro Jahr, also bei 35 Ct/kWh um die 50€/Jahr.
So ein Gerät zum Preis von ca. 1000€ amortisiert sich daher nie.
--->
<!--
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42371552
https://www.mydealz.de/comments/permalink/42363989 beide
https://www.mydealz.de/comments/permalink/44075989
Gut, dass es inzwischen bei anschlussfertig erhältlichen (aber immer noch
eigentlich zu teuren und damit nicht rentablen) Batteriepuffer-Produkten
für SSGs wie dem Zendure SolarFlow, Anker Solix oder GreenSolar Plug & Play
erste Ansätze gibt, Echtzeit-Lastmessgeräte wie das Shelly Pro 3EM
zur verbrauchsabhängigen Regelung zu verwenden, denn ohne eine solche Regelung
bleiben sie unrentables Nerd-Spielzeug bzw. teure Mogelpackungen.
https://www.mydealz.de/comments/permalink/44536868 Golem-Test
Doch wenn man einen [ersten Test-Artikel dazu](
https://www.golem.de/news/balkonkraftwerk-mit-shelly-pro-3em-den-zendure-batteriespeicher-steuern-2310-178813-3.html)
liest, drängt sich der Verdacht auf, dass der Verfasser und/oder Zendure
das nicht wirklich durchblicken und grobe Umsetzungs-Fehler gemacht haben,
so dass es (noch?) nicht so funktioniert wie es soll.
-->


#### Ladung des Stromspeichers {#Ladung}

Das Laden der Batterie erfolgt am besten möglichst direkt aus der PV-Anlage
Expand Down Expand Up @@ -4589,9 +4786,9 @@ Aufenthalt mit dem Wohnmobil habe ich seit Sommer 2022 folgende Komponenten:
Local IspellDict: german8
LocalWords: title keywords toc start refresh markdown pandoc width style margin
LocalWords: zusammenfassung Messgeraet CC BY Std webp Ferrariszaehler IAMKlaus
LocalWords: Unabhaengigkeitsrechner Stromwaechter Play SDM clams comment
LocalWords: output calculation power unit rating Europe TSUN InGe DPM
LocalWords: left right irradiance GHI buehneTop clear both png tgl RS
LocalWords: Unabhaengigkeitsrechner Stromwaechter Play SDM clams comment fazit
LocalWords: output calculation power unit rating Europe TSUN InGe DPM anker
LocalWords: left right irradiance GHI buehneTop clear both png tgl RS solix
LocalWords: potential csv grid tie inverter tmy peff ieff curb WiFi
LocalWords: standby xls jpg Balkonsolar center limiter off to html Rs
LocalWords: blackout brownout panels busbars shingle panel up number
Expand Down
4 changes: 4 additions & 0 deletions _includes/head.html
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -38,5 +38,9 @@
margin-left: 10px;
}
h1,h2,h3,h4,h5,h6,hr{clear:both}

.post-content h5{font-size:18px}
@media screen and (max-width: 800px){.post-content h5{font-size:16px}
}
</style>
</head>

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