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Batterie-BESS-Rechner

Aktualisiert

Videopräsentation

Eine kurze Videopräsentation (ein Webinar) ist hier verfügbar. (Derzeit nur auf Slowenisch)

Einführung

Der Batterie-BESS-Rechner ist ein Tool zur Berechnung der optimalen Batterie, die die Kapitalrendite für eine bestimmte Konfiguration maximiert.

Ein elektrisches Batteriespeichersystem (BESS) ist die Schlüsselkomponente für die Optimierung des Energieverbrauchs und der Kosten. Es ermöglicht Arbitrage, sodass Strom in den Nebenzeiten gespeichert und in den Spitzenzeiten genutzt oder verkauft werden kann, um die finanziellen Einsparungen zu maximieren. Das System hilft auch dabei, den elektrischen Verbrauch und die Produktion zu steuern, insbesondere in Kombination mit Solarenergie, indem überschüssige Sonnenenergie für die spätere Verwendung gespeichert wird und die Abhängigkeit vom Netz reduziert wird.

Darüber hinaus trägt die Batterie dazu bei, die Kosten durch Lastverschiebung und Lastabwurf zu senken und das Energieangebot und die -nachfrage auszugleichen, wodurch der teure Verbrauch in den Spitzenzeiten reduziert wird. Dies macht die Batterie zu einem wichtigen Werkzeug zur Verbesserung der Energieeffizienz, zur Kostensenkung und zur Förderung der Nachhaltigkeit.

Was ist die optimale Batterie für meine Anlage?

Um die optimale Batteriegröße für Ihre Anlage zu bestimmen, ist es wichtig, sich nicht auf grobe Schätzungen zu verlassen, wie z. B. die Auswahl einer Batterie, die das 2- bis 4-fache der Spitzenleistung der Solaranlage beträgt. Dies mag zwar eine allgemeine Richtlinie sein, berücksichtigt jedoch nicht die Komplexität Ihres spezifischen Systems und maximiert nicht die Kapitalrendite (ROI).

Ein präziserer Ansatz erfordert stattdessen eine detaillierte Analyse mehrerer Faktoren:

  1. Volatilität der Energiepreise auf dem spezifischen Markt: Die Preisunterschiede und -verteilung im Laufe des Tages bieten Möglichkeiten für Einnahmen durch Batterie-Arbitrage.

  2. Größe der Solarstromanlage: Die Gesamtkapazität und die jährliche Energieproduktion Ihrer Anlage helfen dabei, die erforderliche Akkugröße zu bestimmen.

  3. Tägliche und saisonale Produktionsprofile: Die PV-Produktionsprofile der Anlage im Laufe des Tages und über die Monate hinweg spielen eine entscheidende Rolle dabei, zu bestimmen, wie viel Speicherkapazität erforderlich ist, um Energieangebot und -nachfrage effektiv aufeinander abzustimmen.

  4. Eigenverbrauch: Das Verbrauchsmuster in Kombination mit dem PV-Produktionsprofil ist der Schlüsselfaktor. Wenn die Verbrauchsspitzen tagsüber auftreten (wenn die Solarstromerzeugung am höchsten ist), muss die Batteriegröße im Vergleich zu einer Anlage, bei der der Verbrauch nachts oder am frühen Morgen am höchsten ist, wenn keine Solarstromerzeugung vorhanden ist, möglicherweise kleiner sein.

Um die optimale Batteriegröße genau zu definieren, ist der Reduxi Battery BESS Calculator ein leistungsstarkes Werkzeug. Es verwendet reale Daten aus Ihrer Solarstromanlage zusammen mit Verbrauchsdaten, um eine maßgeschneiderte und präzise Empfehlung zur Akkugröße zu geben. So stellen Sie sicher, dass Sie eine fundierte Investitionsentscheidung treffen, anstatt sich auf grobe Schätzungen zu verlassen.

Typische Anwendungsfälle

Der Batterie-Rechner ist ein Werkzeug zur Schätzung der finanziellen Vorteile – ob Einsparungen oder Erträge – eines Batteriespeichersystems. Es unterstützt verschiedene typische Anwendungsfälle:

1. Exklusiv für die Energie-Arbitrage genutzte Batterie

In diesem Szenario wird die Batterie ausschließlich für die Energie-Arbitrage betrieben. Sie wird geladen, wenn die Day-Ahead-Marktpreise niedrig sind, und entladen, wenn die Preise hoch sind. Der Vorteil – d. h. der Gewinn – hängt direkt von der Preisvolatilität auf dem Energiemarkt ab.

2. Batterie deckt den Eigenverbrauch vor Ort plus Energie-Arbitrage ab

In diesem Szenario wird die Batterie an einem bestimmten Standort neben einem Energieverbraucher installiert. Sie speichert Strom, wenn die Preise niedrig sind, und entlädt ihn, wenn die Preise hoch sind, wodurch der Verbrauch auf kostengünstigere Zeiträume verlagert wird. Die Batterie ist optimiert, um den Eigenverbrauch vor Ort zu maximieren.
Für den Rechner benötigte Daten: Bekannte monatliche Verbrauchsdaten oder, besser noch, tatsächliche Verbrauchsdaten in 15-Minuten-Intervallen (z. B. aus dem Export des Netzstromzählers).

3. Batterie kombiniert mit einer Solaranlage

In dieser Konfiguration ist die Batterie mit einer Solar-PV-Anlage gekoppelt. Da Solarenergie in der Regel erzeugt wird, wenn die Marktpreise niedrig sind, ermöglicht die Batterie die Verlagerung dieser Energie auf günstigere (hochpreisige) Stunden. Die Batterie muss so dimensioniert sein, dass sie die Solarproduktion basierend auf den Preisänderungen innerhalb eines Tages speichert und abgibt.
Erforderliche Daten: Bekannte installierte Leistung der Solar-PV-Anlage oder idealerweise aktuelle Produktionsdaten in 15-Minuten-Intervallen für ein ganzes Jahr.

4. Batterie + Solaranlage + Eigenverbrauch vor Ort

Dies ist der komplexeste, aber am weitesten verbreitete Anwendungsfall. Die Solaranlage erzeugt tagsüber Strom, der teilweise direkt vor Ort verbraucht wird. Die Batterie optimiert die Energieflüsse zum und vom Netz, um die Gesamteinsparungen oder -einnahmen zu maximieren.
Erforderliche Daten: Installierte Solarleistung und monatliche Verbrauchsdaten. Oder – idealerweise – aktuelle Daten in 15-Minuten-Intervallen für sowohl die Solarproduktion als auch den Eigenverbrauch über ein Jahr.

Anmelde- und Lizenzinformationen für die Anwendung

  • Der Batterierechner ist unter folgendem Link verfügbar: https://analysis.ai.reduxi.energy/
  • Nur lizenzierte Benutzer haben Zugriff auf den Rechner. Bitte melden Sie sich mit einem Google-Konto an, mit dem Ihre Lizenz verknüpft ist. Falls Sie keine gültige Lizenz haben, wenden Sie sich an sales@reduxi.eu, um eine zu erhalten.
  • Hinweis: Es ist auch möglich, ein Google-Konto mit einer Firmen-E-Mail-Adresse (nicht Google) zu erstellen. Siehe hier für Details. 

Verwendung des Batterierechners

Nachdem Sie sich erfolgreich angemeldet haben, können Sie den Batterierechner ausführen. In diesem Dokument werden zwei Szenarien demonstriert: ein einfaches ""Exklusiv für die Arbitrage genutzte Batterie"" und ein komplexeres ""Batterie + Solaranlage + Eigenverbrauch vor Ort"". 

Das Menü auf der linken Seite zeigt den Fortschritt des Rechners an. Verwenden Sie ""Neu starten"", wenn eine neue Berechnung durchgeführt werden soll.

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Einfaches Szenario: Batterie ausschließlich für Arbitrage verwendet

In diesem Beispiel wird die Berechnung der Einnahmen gezeigt, wenn eine Batterie nur für die Batterie-/Energie-Arbitrage verwendet wird. Die einzigen relevanten Parameter in der Berechnung sind daher die Batterieparameter, der Energiepreis und die Netzdaten.

1. Preis- und Netzparameter

  • Der Rechner verwendet den Spotmarkt-Energiepreis (Tag vorher)
  • Wählen Sie zuerst das Land aus, um den Markt des Day-Ahead-Preises zu definieren.
  • Definieren Sie als Nächstes die zusätzlichen Gebühren für den Kauf und Verkauf der Energie. Dies ist in der Regel eine Kombination aus der Gebühr des Energieversorgers plus der Netzgebühr (in der Regel ist die Netzgebühr bei der Energieexport null).
  • Die Import- und Exportgrenzen werden vom Netzbetreiber festgelegt

2.&3. Hochladen von Stromzähler- und Solardaten

Bei der Berechnung einer Batterie nur für den Arbitragehandel sind die Daten des Stromzählers und der Solaranlage irrelevant. Daher müssen sie nicht angegeben werden. Klicken Sie einfach auf "Nein", um fortzufahren

4. Analyse

  • Beginnen Sie auf der Analyse-Seite mit der Auswahl des Analysezeitraums. Wir empfehlen, mindestens ein ganzes Jahr zu analysieren, um saisonale Schwankungen – wie Winter- und Sommermuster – zu erfassen und die gesamte Bandbreite der Energiepreisschwankungen zu berücksichtigen.
  • Wählen Sie dann eine Batterie Ihrer Wahl. Definieren Sie die Kapazität und den c-Faktor. Zyklische Effizienz, min SoC und max SoC können ebenfalls definiert werden. 
  • Klicken Sie auf Optimieren

Ergebnisse

Auf der Ergebnisseite werden die wichtigsten Informationen der Berechnung angezeigt. Eine Batterie mit 100 kWh bringt allein durch den Arbitragehandel einen Jahresumsatz von 3337 EUR.

 

5. Bericht

  • Die Berichtsseite enthält detaillierte Informationen zur Batterierechnung.
  • Sie bietet eine Druckoption
  • Oben kann der Benutzer zusätzliche Informationen hinzufügen

  • Schlüssel- und Ergebnisdaten

  • Der Bericht gibt auch Einblicke in die Batteriesteuerung (z. B. Laden zu niedrigen Preisen und Entladen zu hohen Preisen)

  • Um den Return of Investment (ROI) zu berechnen, vergleichen Sie einfach die Vorteile mit der Investition. 
  • Experimentieren Sie mit verschiedenen Batteriegrößen und C-Raten, um ein optimales Ergebnis für Ihre Konfiguration zu erzielen. 

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Komplexes Szenario: Batterie + Solarstromanlage + Eigenverbrauch vor Ort

Das zweite Beispiel ist komplexer. Es umfasst eine Anlage mit Batterie, Solarkraftwerk, Eigenverbrauch und Batterie-Arbitrage. Man kann alle relevanten Parameter definieren oder einige davon überspringen, wenn sie irrelevant sind (z. B. wenn keine PV-Anlage vorhanden ist).

Bitte halten Sie die Daten des Stromzählers und der Solarstromproduktion bereit, bevor Sie fortfahren. 

1. Preis- und Netzparameter

  • Wie im einfachen Beispiel definieren Sie das Land und die Netzparameter

2. Stromzähler

Geben Sie im zweiten Schritt bitte die Energieverbrauchs- und Produktionswerte des Stromzählers für den jeweiligen Standort an. Die Stromzählerdaten werden benötigt, um den Eigenverbrauch zu definieren. Hier haben Sie drei Möglichkeiten:

a. überspringen Sie den Schritt, falls der Eigenverbrauch unerheblich und für die Berechnung nicht relevant ist

b. Wenn Sie die Daten Ihres Stromzählers nicht haben, aber das ungefähre Profil Ihres Verbrauchs und den ungefähren monatlichen Verbrauch kennen, wählen Sie bitte dies aus

c. die genaueste Berechnung erfolgt jedoch anhand der realen Stromzählerdaten. Bitte stellen Sie die Daten in einer CSV-Datei (kommasepariert) im richtigen Format bereit. Ziehen Sie die Datei per Drag & Drop oder laden Sie sie in die Anwendung. Die Datei muss die folgenden Spalten enthalten:

    • Zeitstempel – idealerweise im 15-Minuten-Intervall (1-Stunden-Intervall ist akzeptabel. Tagesintervalle sind nicht akzeptabel, da sie zu ungenauen Berechnungen führen)
    • Verbrauch (Import) von Energie oder Leistung (in W, kW, MW, Wh, kWh, MWh)
    • Produktion (Export) von Energie oder Leistung kann in einer separaten Spalte angegeben oder in die 2. Spalte mit einem negativen Vorzeichen integriert werden
  • ein Beispiel für die Zählerdaten ist verfügbar

  • wenn die bereitgestellten Daten eindeutig sind, erkennt der Rechner die Spalten und Einheiten automatisch. Andernfalls wird der Benutzer dazu aufgefordert. Ein Beispiel für die erfolgreiche Erkennung des Datentyps ist:

  • Es ist wichtig anzugeben, ob die lokale Zeit oder die UTC-Zeit für die Zeitdaten verwendet wird. Wenn dies falsch eingestellt ist, kann die Berechnung um einige Stunden falsch sein oder sogar fehlschlagen, wenn die Umstellung auf die Sommerzeit falsch ist.
  • Wenn die Stromzählerdaten auch Daten zur Solarstromproduktion enthalten, markieren Sie dies ebenfalls im zweiten Häkchen
  • Der Rechner unterstützt auch die Zählerdaten von MojElektro (slowenisches Portal für die Messung von Netzdendaten). Bitte beachten Sie die bereitgestellten Anweisungen hier. 

3. Hochladen von Solardaten

Im 3. Schritt wird die Solarstromproduktion definiert. Auch hier haben wir drei Möglichkeiten:

a. überspringen Sie diesen Schritt, falls an dem Standort keine Solarstromanlage installiert ist und auch nicht installiert werden soll

b. Wählen Sie die installierte Leistung, wenn keine Messungen der Solarstromproduktion verfügbar sind. Der Rechner definiert ein ungefähres Profil der Solarstromproduktion für eine mitteleuropäische Anlage.

c. Idealerweise sind die Daten der Solarstromanlage verfügbar. In diesem Fall geben Sie bitte die Produktionsdaten für denselben Zeitraum und dieselbe Abtastrate wie die Stromzählerdaten an. Das bedeutet, dass die Daten zur Solarstromproduktion auch im 15-Minuten-Intervall bereitgestellt werden sollten. Achten Sie wie bei den Stromzählerdaten auf das Format der Datei (ein Beispiel ist verfügbar). 

4. Analyse

  • Ähnlich wie im einfachen Szenario definieren Sie auf der Analyse-Seite bitte den Zeitraum und die Batterieinformationen. Testen Sie erneut mit mindestens einem ganzen Jahr, um saisonale Schwankungen – wie Winter- und Sommermuster – zu erfassen und die gesamte Bandbreite der Energiepreisschwankungen zu berücksichtigen.
  • Wählen Sie dann eine Batterie Ihrer Wahl. Definieren Sie die Kapazität und den c-Faktor. Zyklische Effizienz, min SoC und max SoC können ebenfalls definiert werden. 
  • Klicken Sie auf Optimieren

Die Ergebnisse der Analyse sind im Vergleich zum einfachen Szenario komplexer und erfordern mehr Erklärung

 

1. Verbrauchskosten: Kosten der elektrischen Energie, die von allen Lasten vor Ort verbraucht wird. Die Kosten der elektrischen Energie, wie sie in der Datei mit den Stromzählerdaten angegeben sind.
Dies stellt die Kosten der elektrischen Energie dar, die von allen Lasten vor Ort verbraucht wird, unter der Annahme, dass die gesamte Energie aus dem Netz bezogen würde. Dies beinhaltet keine Batterie, keine PV-Produktion. Nur Verbrauchsdaten. 

2. Einkommen nur durch Batterie: Umsatz, der nur durch Arbitrage mit der Batterie erzielt wird.
Dies stellt den Ertrag dar, der durch die Verwendung der Batterie ausschließlich für die Arbitrage erzielt wird, ohne zusätzliche Lasten oder Produktion im System. Dies ist dasselbe wie im oben definierten einfachen Szenario. 

3. Einkommen nur durch Solar: Umsatz, der nur durch den Verkauf von Strom an den Markt durch die Solarstromanlage erzielt werden würde. 
Dies stellt den Ertrag der Solarstromanlage dar, der ausschließlich aus dem Verkauf des produzierten Stroms an den Markt erzielt wird, ohne dass Strom für den Eigenverbrauch verwendet wird. In diesem Fall wird keine Energie in der Batterie gespeichert.

4. Einsparungen durch Eigenverbrauch: Einsparungen durch die Batterie und die Solarstromanlage durch Reduzierung des Stromverbrauchs aus dem Netz. Der Grund für diese Einsparungen ist, dass keine Lieferanten- und Netzkosten anfallen, wenn die Energie vor Ort erzeugt und verbraucht wird (Eigenverbrauch),
Dies stellt die Einsparungen dar, die durch die direkte Verwendung der von der Solarstromanlage erzeugten Energie zur Versorgung aller Lasten im System (einschließlich des Batterieladens) oder durch die Nutzung der in der Batterie gespeicherten Energie zur Versorgung aller Lasten im System erzielt werden.

5. Gesamt: Stellt die Gesamtkosten oder den Gesamtertrag der elektrischen Energie dar.
Dies spiegelt das endgültige finanzielle Ergebnis des Systems wider, für das die Berechnung durchgeführt wurde, wobei alle Kosten, Erträge und Einsparungen zusammengefasst werden.

6. Vorteile: Stellt die Gesamtvorteile der Batterie und der Solarstromanlage dar.
Dies spiegelt den endgültigen finanziellen Vorteil der Batterie und der Solarstromanlage wider, wobei alle Erträge und Einsparungen zusammengefasst werden.

Wenn man den Gesamtvorteil der Batterie, aber ohne die Solarstromanlage überprüfen möchte, kann dies durch Entfernen der Solardaten in der Analyse erreicht werden

 

Fehlerbehebung

  1. Falls dieser Fehler angezeigt wird

  • Überprüfen Sie, ob Sie mit dem Google-Konto angemeldet sind, für das Sie die Lizenz besitzen.
  • Falls Sie keine Lizenz haben, wenden Sie sich bitte an sales@reduxi.eu, wie im Text erläutert
  • Falls Sie glauben, dass dies ein Fehler ist, erstellen Sie bitte einen Screenshot und senden Sie ihn an support@reduxi.eu

 

2. Fortfahren durch Klicken auf "Weiter" beim Hochladen von Messdaten nicht möglich

Um fortzufahren, müssen Sie die Spaltennamen der Timestamp-, Import- und Exportmessdaten wie unten gezeigt definieren.

3. Datenverarbeitungsfehler

Beim Hochladen der Daten kann ein Fehler gemeldet werden, wenn die Daten inkonsistent sind. Ein häufiger Fall ist, wenn die Daten hochgeladen werden, aber die Änderung der Sommerzeit nicht korrekt berücksichtigt wird.

Überprüfen Sie die hochgeladenen Daten und korrigieren Sie die Werte. Überprüfen Sie, ob die Messdaten in der lokalen oder UTC-Zeitzone gespeichert sind. 

4. Die Anwendung funktioniert nicht

Klicken Sie auf "Neustart" und laden Sie die Daten erneut hoch. Oder versuchen Sie, die Seite durch Klicken auf F5 oder durch Aktualisieren der Seite in Ihrem Browser zu aktualisieren. 

5. Die Analyse schlägt fehl

Überprüfen Sie, ob die Eingabedaten korrekt sind. Achten Sie auf das Format der bereitgestellten Daten (für die Zählerdaten muss es eine Spalte mit Uhrzeit und Datum und eine Spalte mit Messdaten geben. Und eine Spalte muss Produktionsdaten enthalten. 

 

 

Einschränkungen und zukünftige Arbeiten

  • Die aktuelle Anwendung basiert auf den Day-Ahead-Marktpreisen in einem bestimmten Markt. Andere Preismodelle (z. B. Einheitstarif, Grundpreis + dynamischer Preis usw.) werden nicht unterstützt.
  • Die Kosten aufgrund der maximalen Netzleistung werden im Rechner nicht berücksichtigt. Der Rechner berücksichtigt keine Kosten, die aus den Leistungsspitzen resultieren. Es werden nur Import- und Exportgrenzen berücksichtigt

 

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