Forum: Haus & Smart Home Reaktionszeiten von Hybridwechselrichter oder BMS bei Laständerungen


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von Jackson S. (jackson55)


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Hallo zusammen,

ich plane für eine Abwasserpumpstation ein erneuerbares Energiekonzept. 
Zur Anwendung soll eine aufgeständerte Freiflächen PV mit ca. 30 kWp zum 
Einsatz kommen. Zusätzlich soll ein industrielles Speichersystem ergänzt 
werden. (Gesamtverbrauch Pumpstation im Jahr ca. 17.000 kWh)

Die Asynchronmotoren die die trocken aufgestellten Förderpumpen 
antreiben, haben einen Nennleistung von Pmech 11 kW. Es gibt davon 2 
Stück.
Der Einschaltintervall beträgt ca. alle 20 min.

Es besteht somit leider kein konstantes Lastprofil, sonder ein sehr 
dynamisches, bei dem unter 3 Sek. (Stern-Dreieck Anlauf) eine volle 
Lastaufnahme von ca. 11-12 kW (Pzu) vorhanden ist. Die Pumpen laufen ca. 
3 Minuten.

Meine Frage:

Welche industriellen Speicher, bzw. deren BMS oder Hybrid Wechselrichter 
können so schnell auf einen Laständerungen reagieren und somit innerhalb 
kürzester Zeit diese Leistung zur Verfügung stellen?

Ich habe in diversen Datenblättern leider keine Angabe zu 
Reaktionszeiten auf Lastanforderungen etc. gefunden.

Vielleicht gibt es ja hier jemanden, der in dieser Materie drin ist?

Danke vorab!

mfg

Jakob

: Verschoben durch Moderator
von Flip B. (frickelfreak)


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du hast ja ohnehin ein netz, was die paar s abpuffert. Wirtschaftlich 
ist es auch egal ob 1s oder 5s

Es lohnt sich lediglich zu überlegen, ob man mit kleinerer Pumpe oder 
frequenzumrichter die leistung verringert und einschaltdauer erhöht 
bekommt. dann kann der speicherwechselrichter geringere leistung 
aufweisen. einspeisewechselrichter sollte natürlich nahezu 30kW können.

: Bearbeitet durch User
von Jackson S. (jackson55)


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Danke für die Antwort!

Die Pumpe muss gewissen Druckhöhe erreichen (Drucküberwindung in der 
Leitung). Daher kann diese vermutlich nicht geringer dimenioniert 
werden.

Sind Reaktionszeiten bekannt bzw. geläufig ms s bereich?

von Rüdiger B. (rbruns)


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Was willst du erreichen ?
Insel oder Netzgekoppelt ?

von Jackson S. (jackson55)


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Netzgekoppelt, Überschusseinspeisung

von Heinz R. (heijz)


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Jackson S. schrieb:
> Netzgekoppelt, Überschusseinspeisung

wo ist dann der Sinn das auch nur irgendwie auf die Pumpen auszulegen?

von Rüdiger B. (rbruns)


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Er will einen möglichst hohen Eigenverbrauch.
Die Frage ist eher ob im Winterhalbjahr soviel produziert wird das sich 
der Akku lohnt ?

von Jackson S. (jackson55)


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Auf was denn sonst auslegen, wenn das die einzigen Verbraucher sind?

von Rüdiger B. (rbruns)


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Jackson S. schrieb:
> Sind Reaktionszeiten bekannt bzw. geläufig ms s bereich?

Möglich sind ms, aber das Netz fordert eine sanfte Erhöhung der 
Leistung.
max 10% pro Minute der Max. Leistung. Ob das auch für Anlagen kleiner 
30kW Gilt ?
3 minuten pro 20 sind ca. 1500 Betriebsstunden.
im Sommer 12h sonnenschein, davon ca 8h über 11kW.
Also 33% Eigenverbrauch im Sommer, im Winter deutlich weniger.
Du Solltest den Verbrauch verstetigen, also z.B. nur 1 Pumpe laufen 
lassen, di aber länger. Die 2. Pumpe nur zuschalten wenn ein bestimmter 
Level erreicht ist. Wie stetig ist der Anfall von Abwasser Tag/Nacht.
Ist der Behälter so zu Vergrössern das er eine Nacht Speichern kann ?

von Jackson S. (jackson55)


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> Möglich sind ms, aber das Netz fordert eine sanfte Erhöhung der

Kennst du Hersteller die möglichst kurze Reaktionsszeiten haben?

> Du Solltest den Verbrauch verstetigen, also z.B. nur 1 Pumpe laufen

Kurz zur Funktionsweise: Ingesamt 3 Pumpen, 2 Pumpen für Normalbetrieb 
(je 11 kW). Pumpe 3 ist eine Hochwasserpumpe mit 22 kW (Starkregen). 
Diese soll bei dem erneuerbaren Energiekonzept nicht berücksichtigt 
werden.
Pumpe 1 und 2 laufen im Wechsel. Siehe Diagramm

> Level erreicht ist. Wie stetig ist der Anfall von Abwasser Tag/Nacht.

Anfall ist richtig sich nach der Aktivität der Anwohner. Demnach gibt es 
Stoßzeiten wie in der Früh und Abends. Grundsätzlich nachts sehr viel 
weniger und tagsüber konstant.

> Ist der Behälter so zu Vergrössern das er eine Nacht Speichern kann ?

Nein nicht möglich. Es handelt sich um einen kommunale Pumpstation. 
Nicht um eine private. So groß könnte man den Behälter nicht 
dimensionieren, dass eine Bufferung funktionieren würde. Auch darf 
Abwasser nicht ausgasen und weiter bewegt werden (Faulung, Angriff Beton 
etc..).

von Thomas R. (thomasr)


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Wenn ich bei meiner Installation den SLS ausschalte, hat das noch kein 
angeschlossenes Gerät gestört, gar keine Reaktion. Allerdings bisher nur 
bei kleiner Last ~1kW.

Der WR kann 12kW Dauerlast. Ob er aber auch den Anlaufstrom für Pumpen 
liefern könnte?

Deye Sun-12k-SG04LP3-EU

Deye liefert auch erheblich größere WR oder man kann auch zwei oder drei 
parallel schalten (Master/Slave)

von Rüdiger B. (rbruns)


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mMn. ist im Winterhalbjahr zu wenig Solarleistung um den Akku vernünftig 
zu laden. Im Sommer ist die Solarleisteng meistens ausreichend ohne Akku 
da der Nachtverbrauch gering ist. Wichtig ist eine Auswerung über den 
Eigenverbrauch vs. Einspeisevergütung. Die Batteriekosten im vergleich 
zum erhöhten Eigenverbrauch sind grenzwertig.

von Stephan (stephan_h623)


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Jackson S. schrieb:
> Pumpe 1 und 2 laufen im Wechsel. Siehe Diagramm

Dem Diagramm nach läuft alle 10 Minuten eine Pumpe. Für ca. 2-4 Minuten.
Jahresverbrauch wären damit ca.22.500 kWh (über 16h 3min on alle 10 min, 
nachts 6h 3min on alle 20 min). Mit den 17.000 kWh läuft die Pumpe also 
eher weniger oft.

Jackson S. schrieb:
> Kennst du Hersteller die möglichst kurze Reaktionsszeiten haben?

Nicht relevant. Das Netz puffert das hinreichend. Da sind die paar 
Sekunden vernachlässigbar.

Jackson S. schrieb:
> Nein nicht möglich. Es handelt sich um einen kommunale Pumpstation.
> Nicht um eine private. So groß könnte man den Behälter nicht
> dimensionieren, dass eine Bufferung funktionieren würde.

Wenn genug Sonne ist liefert die PV ohnehin weit mehr als 1 Pumpe 
braucht. Akku nutzt dann nichts.
Nachts läuft das ganze eh im Netzbetrieb. Im Winter ist nur so von 
9-15:30 überhaupt Ertrag möglich.
Statt Akku wäre eine angepasste Pumpe, die im typischen Betrieb 
durchlaufen kann das sinnvollste. Die gibt es ganz bestimmt!
Akku kann man natürlich. Aber ist eher die Holzhammer-Variante.
Spannender wäre es hier, mit Winkel und Zahl der Module zu arbeiten, so 
dass mit möglichst geringem Materialeinsatz möglichst viel rausgeholt 
wird.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Stephan schrieb:
> Statt Akku wäre eine angepasste Pumpe, die im typischen Betrieb
> durchlaufen kann das sinnvollste.

evt. ein Frequenzumrichter ?

von Jackson S. (jackson55)


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Die Elektrotechnik wird bei der Station auch aktuell neu geplant. 
Aktuell bin ich noch bei konventionellen Ster-Dreick:

+Vorteile bei Verzopfungen, da diese weggerissen werden
+Eine Abwasserpumpe muss grundsätzlich nicht nach Durchfluss geregelt 
werden, nur als Anlaufverfahren notwendig

Jedoch auf in Bezug auf Energiesparen und Effizienz Fus:

+Abklären ob bei geringerer Frequenz die Pumpleistung noch ausreicht den 
Leitungsdruck zu überwinden. Wenn diese drehzahlreduziert den 
Leitungsdruck nicht übertrifft bringt das ganze nichts, weil die 
Rückschlagklappe zufällt und nicht gefördert wird.

von Stephan (stephan_h623)


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Jackson S. schrieb:
> Gesamtverbrauch Pumpstation im Jahr ca. 17.000 kWh

Ich schätze mal, die PV ohne Speicher und mit aktueller Pumpe würde grob 
7.500 kWh/Jahr Ersparnis bringen.
Speicher mit 11kWh bringt dann nochmal vielleicht 3.500 kWh/Jahr. Muss 
aber auch 8kW+ liefern können. In die "Nacht hinein im Akku speichern" 
wird sich eher nicht lohnen.
Mit dauerlaufender Pumpe lässt sich halt der Effekt des Akkus quasi 
kostenlos erreichen. Aber hängt natürlich von den Umständen ab.

Pumpen gibt es sicher auch mit kleineren Querschnitten und geringerer 
Förderleistung bei gleicher Förderhöhe. Aber sind halt auch nur grob 
1.000-1.500 € pro Jahr über die wir hier reden. Vor dem Hintergrund der 
Installationskosten macht dann die kleinere Pumpe evtl. wirtschaftlich 
keinen Sinn.

FU wäre da echt einen Versuch wert.
Industrielles Speichersystem müsste es denke ich nicht sein, aber vmtl. 
eines ohne Cloud. Wobei der Speicher keine größere öffentliche Bedeutung 
hat als die PV von Lieschen Müller am See um die Ecke.

von Thomas U. (charley10)


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Thomas R. schrieb:
> Wenn ich bei meiner Installation den SLS ausschalte, hat das noch kein
> angeschlossenes Gerät gestört, gar keine Reaktion. Allerdings bisher nur
> bei kleiner Last ~1kW.
>
> Der WR kann 12kW Dauerlast. Ob er aber auch den Anlaufstrom für Pumpen
> liefern könnte?
>
> Deye Sun-12k-SG04LP3-EU
>
> Deye liefert auch erheblich größere WR oder man kann auch zwei oder drei
> parallel schalten (Master/Slave)

Obwohl ich 'nur' einen der 5kW Chinaknaller nutze, flackert beim Betrieb 
des Fülldrahtschweißgerätes das Licht nicht wahrnehmbar. Der zugehörige 
Akku hat ca. 12kWh.
Die Umschaltzeit des Inverters ist mit <10ms angegeben, was der 
offensichtlich auch einhält. Kurzzeitig überlastfähig (Überlastbypass) 
ist der natürlich auch, was für den Anlaufstrom sicher ausreicht.

von Michael B. (laberkopp)


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Jackson S. schrieb:
> Welche industriellen Speicher, bzw. deren BMS oder Hybrid Wechselrichter
> können so schnell auf einen Laständerungen reagieren

Inselsysteme können das (zwangsweise), sie müssen nur auf den eventuell 
höheren Anlaufstrom ausgelegt sein.
Daher kann es sich zur Verringerung des Anlaufstroms lohnen, die Motoren 
kontrolliert über einen FU hochzufahren. Und der FU arbeitet auch gerne 
direkt mit Gleichstrom aus der Batterie. Allerdings kann ein FU auch 
nichts für fas Losbrechmoment das bei Pumpen besonders hoch ist wegen 
der Wellendichtung. Dafur muss die Leistung also reichen bzw. umgekehrt 
wenn er nicht losbricht muss eine Fehlermeldung her.

Netzgeführte Wechselrichter dürfen laut AR4105 ihre Leistung nur mit 
600W/s ändern, da kommt der Anlaufstrom aus dem Netz.

von Stephan (stephan_h623)


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Michael B. schrieb:
> Netzgeführte Wechselrichter dürfen laut AR4105 ihre Leistung nur mit
> 600W/s ändern, da kommt der Anlaufstrom aus dem Netz.

Weiß nicht wann / wo das zu berücksichtigen ist. Aber um den Anlaufstrom 
muss man sich eigentlich keine Gedanken machen. Der kommt aus dem Netz.

Allerdings sollte endlich mal das Gesamtkonzept angepasst werden. Die 
Anlage hier ist ein wunderschönes Beispiel und gibt es so oder 
vergleichbar vermutlich zu 100en in Deutschland.
An sich liefern die Anlagen in der Summe Überschuss. Aber jeder baut 
einen Speicher um seine Lastschwankungen auszugleichen. Netzanschluss 
ist vorhanden und für den Anlauf auch notwendig.
Da wird dann beim einen grade aus dem Akku versorgt und der Nachbar lädt 
auf. Reduziert die Lebensdauer des Akkus grob auf die Hälfte. Und 
eigentlich sollte dafür gar kein Akku verbaut werden ...

Müsste eher sowas her wie Netzgebühr 10ct/kWh (egal ob selbst erzeugt 
oder Bezug), Saldierung über 10-30 Minuten (statt bislang < 1 Sekunde) 
und Einspeisung und Bezug ähnlich wie bisher. Mit den ganzen 
installierten Geräten vmtl. schwer machbar, aber fände ich wesentlich 
passender als die aktuellen Regelungen.

Standby-Verbrauch kostet dann halt trotz Einspeisung noch Geld 
(Netzgebühr). Aber fast vernachlässigbar gegenüber dem Verbrauch Nachts 
oder an Regentagen. Dafür läuft auch der getaktete Herd am Sommerabend 
vielleicht noch voll über die PV und über Heizstabregelungen müssten wir 
endlich nimmer diskutieren.
Und die in den nächsten Jahren angeschafften Akkus würden vielleicht 
nicht für den Mikro-Ausgleich verschlissen sondern könnten auch mal was 
zur Lastregelung beitragen.

Wer partout keine Netzgebühr zahlen will (obwohl es für den sinnvollen 
Betrieb notwendig ist) kann ja eine Inselanlage bauen.

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