Performancetest für PV-Batterien

Wie ein prognosebasiertes Energiemanagament funktioniert:

Ein prognosebasiertes Energiemanagement für PV-Batteriesysteme lässt sich durch verschiedene Prognoseansätze und Optimierungsalgorithmen realisieren, wie zahlreiche wissenschaftliche Publikationen belegen. Prognosebasierte Ladestrategien zielen darauf ab, die Ladung zeitlich zu verzögern, ohne dabei die Eigenversorgung zu beeinträchtigen. Also die Batterie vorrangig in Zeiten hoher Solarstromerzeugung zu laden und dennoch den maximal möglichen Ladezustand zu erreichen. Die Grundlage Batterieladeplanung stellen Informationen zum aktuell verfügbaren Energieinhalt des Batteriespeichers sowie Prognosen der elektrischen Last und Erzeugung dar. Die Batterieladeoptimierung lässt sich mathematisch zum Beispiel durch einen linearen Optimierungsalgorithmus beschreiben. Der Algorithmus ermittelt hierzu in jedem Zeitschritt des Prognosezeitraums die optimale Ladeleistung. Da Abweichungen zwischen den Prognosewerten und realen Messwerten unvermeidbar sind, korrigiert häufig eine nachgelagerte Regelung die für den aktuellen Zeitpunkt ermittelte Batterieladeleistung.

Worin unterscheiden sich die Energiemanagementsysteme der getesteten Hersteller?

Die untere Abbildung gibt einen Überblick über die Funktionalitäten der getesteten Energiemanagementsysteme. Unter anderem unterscheidet sich das prognosebasierte Energiemanagement darin, über welchen Zeitraum die Batterieladung optimiert und wie häufig der Ladefahrplan aktualisiert wird. FENECON erstellt für den aktuellen Tag vor Sonnenaufgang einen Ladefahrplan. Die sonnenBatterie erhält von einem zentralen Server stündlich einen aktualisierten Ladefahrplan, der einen Zeitraum von 72 h abdeckt. Daher ist das prognosebasierte Energiemanagement von sonnen im Gegensatz zu dem Energiemanagement von FENECON, KOSTAL und RCT Power auf eine dauerhafte Internetverbindung angewiesen. Die Systeme A und B benötigen die Internetverbindung ebenfalls, um die Solarstromerzeugung auf Basis von Online-Wetterprognosen vorherzusagen. Auf die in der Tabelle aufgeführten zusätzlichen Funktionalitäten wie die sogenannte Sicherheitsladung oder die batterieschonende Ladung, zur Reduktion der kalendarischen Alterung des Batteriespeichers, wird in der Studie ausführlich eingegangen. Darüber hinaus gibt es weitere Unterscheidungsmerkmale von Energiemanagementsystemen, wie die Ergebnisse einer Herstellerumfrage der Hochschule Ansbach zeigen.