Datenanlyse Stromverbrauch für PV-Optimierung

[pms]

Moin die Damen und Herren,

zu Beginn einer Dimensionierung meiner PV-Anlage möchte ich die in HA gesammelten Daten über den Leistungsbedarf im Haus und die Einspeiseleistung meines aktuell vorhandenen Balkonkraftwerkes analysieren.

Aus dem gemessenen (Fritz!Dect-Outdoorsteckdose) Leistungsverlauf des Balkonkraftwerks möchte ich für jeden Tag die Zeitspanne der Energieproduktion ermitteln und die Zeitpunkte des morgendlichen Produktionsstarts und des abendlichen Produktionsendes benutzen, um den Leistungs-/Energiebedarf des Hauses (gemessen mit 2 Shelly 3-Phasenzählern) in einen Tages- und einen Nachtbedarf zu teilen. D.h. von 00:00:00 Uhr bis Start der Solarproduktion ist Nachtphase Teil 1 des aktuellen Tagesdatums, von Start- bis Endezeit ist die Tagphase und von Endezeit bis 23:59:59 Uhr Nachtphase Teil 2.
Aus dem stündlichen Verlauf der BKW-Produktion und des Hausverbrauchs während der Zeit der Solarenerdieproduktion (Tag) möchte ich Werte wie durchschnittlichen Bedarf, Bedarfsdeckung und Überschuß ermitteln. Während der Nachtphase sind die Grundlast und der durchschnittliche Bedarf interessant. Mit diesen Aussagen sind Abschätzungen zur Optimierung der PV-Leistung, Speichergröße, PV-Heizstab etc. möglich.

Um dies zu klären, möchte ich die Daten per DB-Abfrage auswerten.
Was mir leider zu spät aufgegangen ist: HA speichert die Werte nur kurze Zeit - also keine Basis für meine Langzeitbetrachtung.
Deswegen bin ich nun auf einen nuc mit proxmox und haos VM mit Influxdb und Grafana umgezogen. Wenn ich das richtig sehe, kann ich nun in der Konfiguration in HA bestimmen, welche Daten in influx langzeitgesichert werden sollen. Das scheint nun zu funktionieren.

Andererseits: im Energiedashboard kann ich doch immer noch alle mich interessierenden Daten auch rückwirkend über Monate anzeigen lassen. Sie müssen also in HA irgendwo noch gespeichert sein!
Wo finde ich diese Daten in stündlich aggregierter Weise, wie im Dashboard zu sehen? Wie übernehme ich sie in Influx?
Ich würde dann versuchen, mittels Grafana eine Auswertung dazu auf Tages-, Wochen-, Monats-, Jahres- und Totalbetriebszeitbasis zu erstellen.

Kann mich da Jemand auf den richtigen Weg schieben???

Danke und frohes Schaffen ... Grüße aus Lemförde, wo der Starkwind die Bäume biegt und Blätter regnen lässt.

Peter

P.S: alter intel nuc mini 5i5ryc (8gb ram / 256gb ssd) für 134 € in 3 Stunden von "ach ist der niedlich" über Installation von proxmox mit HAOS VM und kompletter Migration vom RASPI4 mit viiiiel mehr Power. Alles läuft auf Anhieb. Leistungsbedarf 8,2 bis 10 W. Bin total begeistert. Home Assistant ist genial!

[Jim_OS]

Moin Peter,

darf ich ehrlich sein? Du schreibst ja von einem BKW und somit kann ich Dir nur sagen: Spar Dir den ganzen Aufwand bzgl. "Abschätzungen zur Optimierung der PV-Leistung, Speichergröße, PV-Heizstab etc. möglich."

Ich nutze hier jetzt seit ca. 2 1/2 Jahren ein BKW und habe das von Anfang an auch bei HA eingebunden. Meine Grundlast hier beträgt ca. 250 Watt. Vorab und in der Anfangszeit war ich auch noch voller Elan und dachte mir das man dann ja auch alle möglichen Dinge bzgl. Stromverbrauch anpassen und optmieren kann/könnte, aber in der Realität sieht es dann doch anders aus. Wenn ich jetzt mal von einer Leistung zwischen 600 und "optimiert" vielleicht 1.000 Watt Stromproduktion bei Deinem BKW ausgehe und auch davon ausgehe das Du keinen Speicher hast, dann beschränk Dich darauf und freu Dich darüber, dass Du tagsüber - je nach Wetterlage - Deine Grundlast reduzierst oder deckst und wenn größere Verbraucher mit 1000, 2000 oder noch mehr Watt im Betrieb sind auch diese ggf. zeitweise nicht allen Strom aus dem Netz ziehen müssen.

So Sachen wie z.B. ein Gerät mit hohen Stromverbrauch - sagen wir mal als Beispiel eine Waschmaschine - soll sich dann einschalten wenn das BKW gerade z.B. 600 Watt liefert ist zwar machbar, bringt am Ende - auf das Jahr gerechnet - bzgl. des Stromverbrauchs aus dem Netz nicht wirklich etwas.

Das Problem ist das die Schwankungen bei der Stromproduktion durch ein BKW einfach zu hoch/groß sind. D.h. z.B. jegliche Automatisierung die Dir so vorschweben sollte/könnte fährt irgendwann vor die Wand. Was Du z.B. machen kannst und was ich mir auch angewöhnt habe, ist z.B. in den Monaten in denen der Ertrag des BKW tagsüber relativ konstand und somit besser abschätzbar ist, bestimmte Geräte mit hohen Stromverbrauch (z.B: Geschirrspüler, Waschmaschine) manuell dann zu starten wenn ich denke/vermute das das BKW jetzt wohl für ca. 2 - 3 Std. seine 600 Watt liefern könnte und ich somit nicht die verbliebenden 350 Watt (600 Watt - 250 Watt Grundlast) meinem Netzbetreiber schenke, sondern sie selber nutze.

Oder anders gesagt: Sag mir einfach mal ein Beispiel was Du Dir bzgl. Optimierung und/oder Steuerung vorgestellt hast und vermutlich werde ich Dir dann sagen können warum das keinen Sinn macht, bzw. was es damit dann ggf. für ein Problem gibt.

Das Thema Optimierung macht m.M.n. nur dann Sinn wenn man eine größere PV-Anlage incl. Speicher im Einsatz hat. In Verbindung mit einem BKW ist das eher "Spielerei" und lohnt nicht den Zeitaufwand sich damit zu beschäftigen. Es sei denn man hat sehr viel Langeweile.

Grüße vom Alfsee an den Dümmer. Auch hier bläst der Wind, was aber den Vorteil hat das ich das Thema Laub haken und fegen heute ignorieren kann.

VG Jim

[pms]

Hi Jim, danke für deinen Kommentar! Geradheraus und ehrlich ist immer gut. Was vielleicht bzw. offensichtlich aus meiner Ausführung nicht ganz zu verstehen war ist Folgendes:
nicht das BKW soll mit "Gedöns umzu" verkompliziert werden, sondern meine BKW-Daten verwende ich über Normierung der Erträge in Bezug auf 1 kWp installierte Leistung zur Hochschätzung für eine große Anlage. Wie groß für meinen Bedarf optimal ist, muß ich abschätzen. Dazu die Durchschnittswerte für die Monatserträge bei sagen wir mal 5 kWp Ausbauleistung. Aus der Gegenüberstellung mit den durchschnittlichen Bedarfsdaten der Hell- und Dunkelphase kann ich ermitteln, wieviel ich direkt als ins Haus eingespeisten Strom verbrauchen, per Elektroheizstab in meinen Solvis-Hezungskessel blasen und in die Speicherladung investieren kann. Über's Jahr muß abgeschätzt werden, daß der Akku auch in den Wintermonaten zwischen 20 ... 90 % seiner Kapazität arbeitet, 1 .. 2 Tage Schlechtwetterenergiereserve hält ...
So vom Bauchgefühl denke ich an eine Inselanlage mit Akku-Direktladung, einem getrennten Netz für den Hauswirtschaftsraum (WaMa / Trockner / Kühl-/ Gefrierkombi) und Heizstab und einem Einspeisewechselrichter ins Haus mit bedarfsgeregelter Einspeisung max 600 / 800 W (quasi BKW). Wenn Jemand Anregungen bzw. Erfahrungen dazu beitragen könnte, würde das dem Projekt bestimmt weiterhelfen, schneller in Richtung Realisierungsentwurf zu reifen ...

Aber momentan war die Kernfrage, wie ich an die Daten in HA komme ...

Dann einen angenehmen Wellness-Tag

[Jim_OS]

OK jetzt habe ich Dein Vorhaben - bzw. den Sinn und Zweck - verstanden. Wobei das vermutlich auch eine ganz schöne Rechnerei mit div. unbestimmten Variabeln wird.

Als ich mir hier Gedanken über das Thema große PV-Anlage gemacht habe konnte bzw. habe ich mich an dem Solarkataster vom Landkreis OS orientiert https://www.solardachkataster-lkos.de/#s=startscreen
Dort sind die Dachflächen exakt angegeben und man kann dann mit allen möglichen Angaben und Optionen alle möglichen Varianten durchspielen. D.h. wie viel Strom man wann am Tag verbraucht, welche und wie viel Fläche man mit welchen PV-Modulen belegen will, ob man ggf. noch Solarthermie haben will, ob und wenn ja welchen Speicher usw. Bsp.:

LKOS_Solarkataster.png

Am Ende kommt dann so etwas in der Art dabei heraus. Hier mal mit x-beliebigen Zahlen

LKOS_Solar_Ergebnis.png

Klar ist das auch nur eine grobe Orientierung, gerade was die geschätzten Kosten betrifft, aber mir hat das damals gereicht.

Ob Du jetzt anhand von irgendwelchen alten Werten Deines BKW irgendwelche Be- oder Hochrechnungen machen kannst kann und will ich nicht beurteilen. Wie Du genau an die dann benötigten alten "long term statistics" Werte von HA herankommst, um die dann anders weiterverwenden/nutzen zu können, kann ich Dir leider auch nicht genau sagen, aber das wäre zumindest das Stichwort dafür und per Google findest Du dazu auch einiges an Infos.

VG JIm

[pms]

Moin Jim,
Danke für Deine Anregungen. A
uf der Suche nachPV-Tools war ich auch bereits auf das Solarkataster gestoßen. Da ich aber aus Beratungsgesprächen mit ENPAL und ENERGIEVERSUM bereits exakte Maße und Planungen vorliegen habe, die aber bei den Annahmen von Erträgen euphorisch hohe Werte zugrundelegen, habe ich auf der Basis meiner BKW-Meßdaten und einer 10-Jahresauswertung der PV-Anlage meines Schwagers für meine Begriffe realistischere Plandaten vorliegen.
Da die Firmen immer gern einen großen Speicher verkaufen möchten, interessiert mich nun für meinen Fall das reale Zusammenspiel zwischen Tag-/Nachtverbrauch, Akkuladen, Überschuß, "gesunder" Akkusdauerbetrieb ... im Detail, um mit einer angemessenen und ausreichenden Größe von Panels und Speicher zu arbeiten. Ich investiere nicht in eine zu große Anlage, um deren Überproduktion für eine geringe Einspeisevergütung zu verschleudern. Bei Angebotsvergleichen habe ich Amortisationszeiten über 20 Jahre ermittelt. Krasses Gegenbeispiel: mein BKW wird unter 3,5 Jahre liegen.
Im ersten Schritt brauche ich für die weiteren Überlegunen die Aufteilung meiner Verbrauchsdaten wie beschrieben.
Für die zukünftige Erfassung sollte ich mir vielleicht gleich einen Sensor definieren, der diese Bereichsteilung täglich vornimmt. Das hilft mir aber leider noch nicht bei den historischen Daten.
Ich stöbere mal weiter im Untergrund von HA
Danke und Grüße

[Jim_OS]

Moin,

ich gehöre eigentlich auch zu den Leuten die sich im Vorfeld möglichst umfänglich über ein Thema informiert und mir dann sehr viele Gedanken darüber mache. Im Fall der PV-Anlage kamen mir da aber eindeutig zu viele eher unbekannte und unberechenbare Faktoren ins Spiel und klar jegliche Art der Berechnungsmöglichkeit kann eigentlich immer nur eine grobe Schätzung sein. Das es dann bei Angeboten von Firmen zu ganz unterschiedlichen Ergebnissen kommen kann ist auch klar, weil auch die a) Werte nur schätzen und b) auch Dinge verkaufen wollen. Das b) häufig dazu führt das Dinge angeboten bzw. verkauft werden die nicht wirklich Sinn machen ist leider auch der Fall.

Für mich pers. kommt eine große PV-Anlage hier nicht mehr in Frage weil:

1. Die Amortisationszeit dafür aktuelle bei mind. 12 Jahren liegt.
2. Ich so etwas nur von einer Firma umsetzen lassen würde die ich entweder selber kenne, oder von der ich durch Bekannte/Freunde wüsste das die einen sehr guten Job macht. Alle Firmen die dafür hier in Frage kämen haben aktuell eine Vorlaufzeit von rund 1 Jahr und so etwas kommt für mich gar nicht in Frage. D.h. ein paar Wochen warten wäre ja ok aber niemals 12 Monate + X.

Somit hat mir 2. meine Entscheidung direkt abgenommen und ich muss mir darüber keine Gedanken mehr machen.

VG Jim

[Jim_OS]

Ich stöbere mal weiter im Untergrund von HA

Da mich das selber interessiert hat habe ich jetzt auch mal selber gesucht.

Andererseits: im Energiedashboard kann ich doch immer noch alle mich interessierenden Daten auch rückwirkend über Monate anzeigen lassen. Sie müssen also in HA irgendwo noch gespeichert sein!

Jepp werden sie und zwar in der home-assistant_v2.db. Ich habe mir meine home-assistant_v2.db (aktuelle Größe rund 500 MB) eben mal heruntergeladen und den Inhalt per SQLite Browser angeschaut.

Hier steht etwas zu dem Aufbau https://data.home-assistant.io/docs/statistics/ und hier hatte mal ein User beschrieben wo was und wie steht: https://community.home-assistant.io/t/h ... ata/360966

Ob das so alles noch gilt und/oder es auch noch andere Wege gibt wie man die historischen Energy-Daten abrufen oder sehen kann, weiß ich aber nicht. So tief will/muss ich dann doch nicht in das Thema einsteigen.

VG Jim

[pms]

genau - hab mal as add on sqliteweb installiert und bin in table statistics fündig geworden. In der zugehörigen ..._meta table findet sich der friedly_name der Meßwere. Mit der zugehörigen metadata_id mußt du dann die statistics-Abfrage ausführen. Muß jetzt erstmal rausfinden, was der Meßzeitpunkt ist - wahrscheinlich start_ts und den timestamp splitten in datu-Uhrzeit. Die Daten sind jedenfalls in der sqllitedb von ha vorhanden, in influxdb natürlich erst ab deren Start.