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Wieviel % gehen beim Be-und Entladen von Photovoltaik Strom in Batterien verloren?

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Eingestellt 26, Jun 2015 in Speicher von Fritz Maurer

Beim Be- und Entladen von Batteriespeichern gibt es immer Verlust. Wie hoch ist dieser wirklich?

   

6 Antworten

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Beantwortet 27, Jun 2015 von Geckler, Heinz (2,530 Punkte)
Bearbeitet 27, Jun 2015 von Geckler, Heinz

Hallo Fritz Maurer,

ich habe seit inzwischen gut einem Monat auch bei uns im Gebäude ein Speichersystem installiert. Ich betreibe des LG-Chem Resu 6.4 mit SMA SI 3.0. Ich habe mir auf Grund Ihrer Frage die Mühe gemacht und die Werte der täglichen Ladung und Entladung zu erfassen und zu addieren. Ich komme im aktuellen Monat auf einen Wirkungsgrad von ca. 83%. Wenn ich zur Berechnung den im Portal addierten Monatswert verwende komme ich auf ca. 81%.

Ich habe allerdings auch einen Kunden mit Blei-Gel-Batterien, bei dem ich bei der Berechnung mit Werten aus dem Portal auf nur ca. 50% komme.

Ich denke mit Werten der Hersteller muss man sehr vorsichtig sein. Diesen Werten liegen immer bestimmte Umgebungs- und Nutzungsbedingungen zu Grunde. Bei PV-Modulen erreicht man ja auch so gut wie nie die Leistung laut Datenblatt. Dort wird die Realität jedoch in den Ertragsberechnungen berücksichtigt, so dass bisher alle von mir errichteten PV-Anlagen mit den Erträgen deutlich über den Prognosen liegen.

+2 Punkte
Beantwortet 3, Jul 2015 von Thomas Thierschmidt (82 Punkte)

Hallo Herr Maurer,

grundsätzlich gibt es die verschiedensten Verluste:

Worauf kommt es an?

Systemabstimmung:

d.h. der Zähler muss sehr schnell und genau eine Änderung erfassen, um zielgerichtet Laden und Entladen zu können.

Ansonsten Entladen Sie die Batterie ins Netz wenn der Verbraucher ausgeschaltet wurde. So etwas zähle ich unter Verlust, da die Energie ja nicht zielgerichtet verwendet wird.

In welchem Teillastbereich arbeiten die Komponenten und sind diese darauf abgestimmt?

Speichersysteme arbeiten sehr häufig im Teillastbereich aufgrund der nächtlichen Entladung und Deckung der Grundlast. Wichtig, dass unter 500 W auch der Wirkungsgrad noch sehr ansprechend ist. Es hilft nicht, wenn der Batteriewechselrichter bei 4 kW sein Optimum hat, da Sie sich ja dort nur sehr selten aufhalten. Dieser Effekt tritt bei größeren Kapazitäten noch stärker auf, da man länger Nachts entladen.

Grundsätzlich spielt natürlich auch die Qualität der Einzelkomponenten eine Rolle, allerdings bringt es Ihnen nichts, wenn das Gesamtsystem nicht passt.

Es gibt dann gerade im Teillastbereich Unterschiede von größer 20 Prozent.

In dem Link geht es auch um diese Thematik, und worauf zu achten ist.

http://experts.top50-solar.de/6723/kompaktspeicher-placebo-oder-zukunftsl%C3%B6sung-ergebnisse-aus-einem-jahr-felderfahrung

Weiterhin finden Sie unter folgendem Link unser Wirkungsgraddokument, in welchem die Einzelwirkungsgrade beschrieben sind. Fragen Sie bei anderen Herstellern unbedingt nach diesen Kurven. Beachten Sie, dass manchmal nur ein Wirkungsgrad angegeben ist, die Energie aber zweimal durch den Batteriewechselrichter muss. Also wenn ihnen jemand einen ETA von 0,96 verspricht, ist das nur in eine Richtung gerechnet und die Batterie fehlt.

Bei uns ist jeder Pfad einzeln angegeben.

http://files.sma.de/dl/1348/WirkungDerat-TI-de-38.pdf

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Beantwortet 26, Jun 2015 von Martin Schorlies (940 Punkte)

Hallo Herr Maurer, 

Ich komme auf jeweils 12% max. Also in Summe auf 24 % wenns schlecht läuft. Bei Satten Lasten sind es deutlich weniger so um die 4... aber kurzes laden und entladen ist etwas verlustreicher. Im Jahresmittel verbraucht das Speichersystem runde 15% mehr, als es abgibt. Hab es bei der Auslegung mit 24% Verlust berechnet und bin daher voll zufrieden.


MfG

Martin Schorlies 

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Beantwortet 26, Jun 2015 von Jörg Tuguntke (1,368 Punkte)

Moin, moin,

beim FRONIUS Hybrid ist der Wirkungsgrad "Modul -> Batterie ->Netz" mit "> 90%" angegeben.

mfg  tugu

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Beantwortet 29, Jun 2015 von Jan Eckert (316 Punkte)

Hallo Fritz M.,

die Systeme unterscheiden sich in der Tat, wie bereits angedeutet, erheblich. Da die Frage speziell auf die Lade/Entlade-Verluste der Batterie zielt, spielt die größte Rolle wohl die Lade/Entladeleistung in Verbindung mit der Regelgeschwindigkeit:

Als Bsp. habe ich einen Screenshot der Variante SMA SI 6.0 (begrenzt auf 4,6 kW) mit einer Sony Fortelion 4,4 kWh angefügt. Die Verluste sind, prozentual gesehen, unterschiedlich - bei schneller Ladung/Entladung sind sie höher als bei geringerer Belastung.

SMA SI 6.0 --> Bidirektionaler Trafowechselrichter mit Batteriemanagementfunktion

Sony Fortelion Batterie --> Lithium Basis (LiFePO4)image

Der Wirkungsgrad von Bleibatteriesystemen wird in der Jahresbilanz noch ein wenig schlechter, da die Selbstentladung höher ist.

VG

Jan Eckert 

Kommentiert 29, Jun 2015 von Jan Eckert (316 Punkte)
...um zu interpretieren, was wir da sehen:
Der Wirkungsgrad im Mai 2015 hat bei 74,29% gelegen und ist bezogen auf den SMA-Energieinput zur Batterie und Batterie zum SMA-Output.
Der "reine" Wirkungsgrad der Batterie dürfte höher sein, da im Wechselrichter auch Verluste auftreten...
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Beantwortet 3, Mai 2016 von Andreas Horn (517 Punkte)
Bearbeitet 3, Mai 2016 von Andreas Horn

Die Verluste bei Speichersystemen lassen sich im Sunny Design Web zumindest abschätzen. Das Tool ist im Prinzip recht auskunftsfreudig - auch wenn es nicht so leicht interpretierbar ist (Ausschnitt aus der Eigenverbrauchsberechnung des sehr guten Tools www.sunnydesignweb.com):

image


Bemerkenswert ist im Bild die Angabe der Autarkiequote, die landläufig durch als "Autarkiegrad = Eigenverbrauch / Energieverbrauch" berechnet wird. Im obigen Beispiel würde man da zunächst auf einen Wert von 4220 / 8544 = 49,4% kommen. Das SMA-Tool zeigt aber nur 44,9% an. SMA hat für die Berechnung der realen Autarkiequote korrekterweise den Speicherverlust berücksichtigt! Somit kann man mit folgender Formel auf den abgeschätzten Speicherverlust zurückrechnen:

mit: Eigenverbrauch_real = Eigenverbrauch_gesamt - Speicherverluste

folgt: Autarkiegrad_real = (Eigenverbrauch_gesamt - Speicherverluste) / Energieverbrauch_nutz

oder anders rum:

Speicherverluste = Eigenverbrauch_gesamt - (Autarkiegrad_real x Energieverbrauch_nutz)

d. h. im obigen Fall sind das 384 kWh pro Jahr an Speicherverlusten, die zum Glück aus PV-Strom und nicht aus Netzbezug bedient werden. Falls man einen Bleispeicher einsetzen würde, wären die Verluste noch erheblich höher.

Wichtig ist eine gute Planung insbesondere bei größeren Systemen mit PV-Anlage >30 kW mit externem NA-Schutz und vielleicht noch dem Wunsch nach einem Ersatznetz für einige Stromkreise: sowohl der NA-Schutz als auch das Ersatznetz müssen die Netztrennung sicherstellen und verbrauchen in den Schützen / Relais / Kuppelschaltern dauerhaft Strom - an 8760 Stunden im Jahr! Hier ist also auf sehr stromsparende Komponenten zu achten! Bei unseren Mieterstromprojekten versuchen wir, die Trenner des NA-Schutz ggf. gleichzeitig für die allpolige Trennung beim Ersatznetz zu verwenden.


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