Manuale di progettazione e installazione dell’ESS

Aggiornare tutti i componenti del sistema all'ultima versione del firmware:

Per garantire il corretto funzionamento del sistema, è necessario effettuare le seguenti impostazioni nel VEConfigure. Per indicazioni generali sull'uso di questo strumento, consultare il manuale del VEConfigure.

Note generali

Livello di avviso batteria scarica

Prima di configurare il menu ESS, configurare il sistema CA in modo che l'inverter/caricabatterie sappia cosa è collegato a ogni ingresso CA e dove si trovano i carichi. Queste impostazioni si trovano in Impostazioni → Configurazione sistema → Sistema CA.

Ingresso CA 1: Impostare la funzione del primo ingresso CA: Non disponibile, Generatore, Rete o Alimentazione banchina. Impostare l'ingresso su Generatore se è collegato un generatore. Il sistema attiverà la carica tramite generatore e regolerà correttamente il carico mentre il generatore è in funzione. Per completare l’impostazione di queste opzioni è necessaria un'ulteriore configurazione.

Ingresso CA 2: Impostare la funzione del secondo ingresso CA, utilizzando le stesse opzioni dell'ingresso CA 1. Nel caso di un Quattro, l'ingresso CA 1 ha la priorità rispetto all'ingresso CA 2, quindi la configurazione usuale prevede la rete sull'ingresso CA 1 e il generatore sull'ingresso CA 2. Invertire la configurazione, collegando il generatore all’ingresso CA 1 e la rete all’ingresso CA 2, solo nei casi in cui il generatore debba avere la priorità sulla rete; tale inversione consente l’intervento forzato del generatore anche se la rete è disponibile.

Posizione dei carichi CA: Indica al sistema dove sono collegati i carichi dell'aria condizionata rispetto all'inverter/caricabatterie, in modo che vengano visualizzati e considerati correttamente: Solo ingresso CA: non si utilizza l'uscita CA dell'inverter/caricabatterie. Solo uscita CA: tutti i carichi CA si trovano sull'uscita dell'inverter/caricabatterie. Ingresso e uscita CA: se è presente un contatore di rete, il sistema visualizza automaticamente i carichi sull'ingresso dell'inverter/caricabatterie. I carichi in uscita vengono sempre visualizzati.

Monitoraggio dei guasti di rete: Se è attivato, il sistema monitorizza eventuali perdite dell'ingresso CA e, se ne rileva una, fa scattare un allarme. L'allarme si disattiva quando viene ripristinato l'ingresso CA.

L'impostazione Modalità determina la strategia generale utilizzata dal sistema per gestire la batteria, la rete elettrica e il fotovoltaico. Si trova in Impostazioni → Configurazione di sistema → ESS → Modalità. Sono disponibili quattro modalità.

Modalità: Selezionare la strategia operativa del sistema. Conservare batterie cariche La batteria si scarica solo in caso di interruzione della rete elettrica. Una volta ripristinata la rete, la batteria viene ricaricata dalla stessa e dal fotovoltaico, se disponibile. Utilizzare questa modalità se la batteria è destinata principalmente alla riserva piuttosto che all'autoconsumo. Ottimizzato con BatteryLife e Ottimizzato senza BatteryLife Quando è disponibile un’eccedenza di energia FV, questa viene immagazzinata nella batteria. Viene poi utilizzata successivamente per alimentare i carichi nei momenti in cui la potenza FV è scarsa. La differenza tra le due modalità Ottimizzato è l’attivazione o meno dell'algoritmo BatteryLife: Ottimizzato con BatteryLife gestisce in modo dinamico il SoC minimo, affinché la batteria venga ricaricata regolarmente fino a un livello ottimale, preservandone la durata. Questa è la modalità consigliata per la maggior parte dei sistemi. Per una spiegazione completa, consultare BatteryLife . Ottimizzato senza BatteryLife mantiene il SoC minimo fisso al valore configurato, senza una regolazione giornaliera. Controllo esterno Gli algoritmi di controllo dell’ESS sono disattivati. Utilizzare questa modalità quando il sistema è gestito da un controllore esterno che esegue un proprio ciclo di controllo.

Determina se la batteria viene utilizzata per alimentare i carichi sul lato dell’ingresso CA dell'inverter/caricabatterie mentre è collegata la rete. Ha effetto solo quando sono presenti carichi sul lato dell’ingresso CA; in un sistema in cui tutti i carichi si trovano sul lato dell’uscita CA, sul lato dell’ingresso CA non c’è nulla su cui possa agire.

Autoconsumo della batteria: Tutti i carichi del sistema: la batteria alimenta sia i carichi sull'uscita CA che quelli sull'ingresso CA. L'energia proviene dalla batteria per alimentare l'intero sistema, pertanto l'autoconsumo si estende ai carichi collegati alla rete sul lato dell'inverter/caricabatterie. Solo carichi critici: la batteria alimenta solo i carichi presenti sull'uscita CA. I carichi sull'ingresso CA continuano a essere alimentati dal fotovoltaico quando è disponibile, mentre l'eventuale deficit viene coperto dalla rete, ma la batteria non viene scaricata per coprirli.

La riduzione dei picchi limita la potenza prelevata dalla rete elettrica o immessa nella stessa nel punto di connessione alla rete. Quando la domanda supera il limite impostato, la batteria copre la differenza; quando l’esportazione rischierebbe di superare il limite, il sistema riduce la produzione solare e la scarica della batteria. Ciò consente al sistema di sostenere carichi che superano la capacità del collegamento alla rete e di funzionare nell'ambito di un collegamento alla rete soggetto a limitazioni contrattuali o fisiche.

Con e senza un contatore di rete

La riduzione dei picchi è disponibile in due modalità, dipendenti dal fatto che il sistema sia dotato o meno di un contatore di rete.

In assenza di un contatore di rete, la riduzione dei picchi viene effettuata dall'inverter/caricabatterie stesso, tramite il limite di corrente dell’ingresso CA. Tale limite rappresenta la soglia di corrente CA nell’ingresso CA dell'inverter/caricabatterie e si applica alla corrente in entrambe le direzioni, quindi limita anche la corrente reimmessa in rete. Quando i carichi superano il limite, la batteria fornisce la differenza. Utilizzare questo metodo per la riduzione dei picchi in qualsiasi impianto privo di contatore di rete, compresi gli impianti che utilizzano sensori di corrente CA collegati direttamente all’inverter/caricabatterie.

Con un contatore di rete, la riduzione dei picchi agisce sulla corrente misurata nel punto di connessione alla rete, utilizzando i limiti di corrente in entrata e in uscita impostati sul dispositivo GX. Si applica quindi all'intero sistema, compresi i carichi ad alta potenza collegati all'ingresso CA dell'inverter/caricabatterie, quali i caricabatterie per veicoli elettrici e le pompe di calore. Questo è il modulo da utilizzare se sono presenti carichi sul lato dell’ingresso CA.

Riduzione dei picchi: determina quando la batteria viene utilizzata per ridurre i picchi. Solo al di sopra del SoC minimo (impostazione predefinita nelle modalità Ottimizzato): la funzione di riduzione dei picchi è attiva solo quando la batteria si trova al di sopra del SoC minimo. Al di sotto del livello minimo del SoC, la batteria non viene scaricata per ridurre i picchi. Sempre: la funzione di riduzione dei picchi è attiva indipendentemente dal SoC, quindi la batteria viene utilizzata per ridurre i picchi anche al di sotto del SoC minimo. Le due impostazioni a continuazione agiscono sulla corrente misurata nel punto di connessione alla rete e richiedono un contatore di rete. Limita corrente importazione CA del sistema: se è attiva, viene visualizzato il campo "Corrente d’importazione massima del sistema (per fase)". Impostare la corrente massima da prelevare dalla rete per fase. Quando la domanda supera tale limite, la batteria copre la differenza. Limita corrente esportazione CA del sistema: se è attiva, viene visualizzato il campo "Corrente di esportazione massima del sistema (per fase)". Impostare la corrente massima da immettere in rete per fase. Quando la produzione supera tale limite, vengono ridotte la produzione solare e la scarica delle batterie.

Come funziona la riduzione dei picchi

In un impianto dotato di contatore di rete, il sistema monitorizza costantemente la corrente nel punto di connessione alla rete e interviene per mantenerla entro i limiti configurati:

Riduzione dei picchi e impostazione della modalità

La riduzione dei picchi funziona in tutte le modalità, ma varia il modo in cui viene gestita la batteria.

Nelle modalità Ottimizzato, la batteria viene utilizzata anche per l’autoconsumo, pertanto il suo stato di carica varia in base alla produzione solare giornaliera e al carico. La riduzione dei picchi attinge alla capacità disponibile al di sopra del SoC minimo. Quando la batteria raggiunge il SoC minimo, il sistema non impone una ricarica dalla rete, ma attinge dalla rete per soddisfare i carichi e si affida principalmente all’energia solare per riportare lo stato della carica a livelli più elevati.

Nella modalità Mantieni le batterie cariche, la batteria viene mantenuta a un livello di carica elevato e scaricata solo per ridurre i picchi o in caso di interruzione della rete elettrica. In questo modo, la capacità totale della batteria rimane sempre disponibile per la riduzione dei picchi di carico.

Requisiti

Sistema trifase

Nei sistemi trifase, la riduzione dei picchi interagisce con la modalità utilizzata dal sistema per regolare la potenza sulle singole fasi. Per ulteriori dettagli su questo comportamento, consultare Regolazione multifase.

I livelli di ricarica programmati consentono di caricare la batteria dalla rete in fasce orarie prestabilite. È possibile configurare fino a cinque programmi, ognuno dei quali definisce un giorno o uno schema giornaliero, un’ora di inizio, una durata e uno stato della carica obiettivo. Questa funzione viene solitamente utilizzata per caricare la batteria durante le fasce orarie con tariffe ridotte (tariffe basate sull’ora di consumo), per preparare la batteria in vista di un’interruzione di rete prevista, oppure per effettuare una carica di manutenzione periodica della batteria.

I livelli di carica programmati sono disponibili solo quando la modalità è impostata su una delle modalità Ottimizzato. Non hanno alcun effetto nella modalità Mantieni le batterie cariche, che mantiene già la batteria a un elevato livello di carica.

Come funziona

All'ora di inizio, l'inverter/caricabatterie comincia a caricare la batteria dalla rete. La carica prosegue fino allo scadere del tempo prestabilito o al raggiungimento del limite del SoC, a seconda di quale delle due condizioni si verifichi per prima. Il periodo definito dal giorno, dall'ora di inizio e dalla durata è denominato "finestra di carica programmata".

Quando è attiva una finestra di carica programmata, lo stato dell’ESS nella pagina Panoramica indica che la carica programmata è in corso.

Programmazione di più pianificazioni

È possibile combinare le pianificazioni per gestire l'utilizzo della batteria nell'arco della giornata. Ad esempio, una pianificazione che prevede un obiettivo di SoC inferiore successivamente a uno con un obiettivo più elevato consente di scaricare la batteria fino allo stato della carica più basso tra le due finestre.

Ciò risulta utile quando si programma tenendo conto di interruzioni note, come, ad esempio, i calendari di distacco dei carichi pubblicati. Ad esempio, in caso di interruzioni programmate alle ore 20:00 e poi nuovamente alle ore 4:00 del mattino, la batteria può essere ricaricata dopo l’interruzione delle ore 20:00, ma dopo quella delle ore 4:00 del mattino può continuare a funzionare alimentata dal FV, poiché la produzione solare riprenderà poco dopo.

Configurazione di una pianificazione

Ogni pianificazione contiene le seguenti impostazioni: Attiva: attiva la pianificazione. Le altre impostazioni vengono visualizzate solo quando la pianificazione è attiva. Giorno: il giorno o lo schema giornaliero in base al quale viene eseguito il programma. Le opzioni disponibili sono: Ogni giorno, Giorni feriali, Fine settimana, Mensile (il primo giorno di ogni mese) o un singolo giorno della settimana. Ora di inizio: l'ora in cui ha inizio la carica di rete. Durata: la durata della finestra di carica. Limite SoC: lo stato della carica al quale viene caricata la batteria nel lasso di tempo della finestra utilizzando l'energia proveniente dalla rete. Autoconsumo superiore al limite: appare quando il limite del SoC è impostato al di sotto del 100 %. Determina il comportamento della batteria una volta raggiunto il limite del SoC: FV: la batteria non si scarica finché non si chiude la finestra; il FV disponibile viene utilizzato per alimentare i carichi. FV e batteria: la batteria viene scaricata per l'autoconsumo fino al limite del SoC, dopodiché viene utilizzato solo il FV.

L'ESS dinamico ottimizza il sistema in base a una tariffa energetica variabile o dinamica, programmando la carica e la scarica della batteria in modo da ridurre al minimo i costi energetici, nel rispetto dei limiti configurati per la batteria e la rete.

Per la configurazione e per tutti i dettagli, consultare il manuale dell’ESS dinamico.

La funzione Carichi non prioritari aumenta l'autoconsumo utilizzando automaticamente l'energia solare in eccesso per alimentare carichi CA flessibili, quali la carica di veicoli elettrici, le pompe di calore, il riscaldamento dell'acqua e l'accumulo termico, le pompe per piscine e la carica delle biciclette elettriche. Anziché limitare l'eccedenza di FV o esportarla quando la tariffa di immissione in rete è limitata o poco vantaggiosa, il dispositivo GX convoglia tale eccedenza verso un impiego utile.

Il dispositivo GX funge da coordinatore energetico a livello di sistema. Reagisce costantemente alla produzione FV, alle esigenze di carica delle batterie, ai consumi domestici, alla capacità disponibile degli inverter e alla disponibilità della rete, e distribuisce l’eventuale eccedenza disponibile tra i dispositivi supportati in base alle priorità.

Il modo in cui viene attivato un carico dipende dal dispositivo. La corrente di carica di una stazione di carica EV collegata al sistema viene regolata in modo da sfruttare l’eccedenza disponibile. Altri carichi vengono accesi e spenti: si configura la potenza assorbita dal carico, che viene attivato non appena l'eccedenza è sufficiente a coprirla.

Poiché il controllo è centralizzato nel dispositivo GX, è possibile coordinare tra loro diversi carichi, compresi vari caricabatterie EV. Si evitano così i conflitti che sorgono quando i dispositivi utilizzano i propri algoritmi di carica dell’eccedenza indipendenti.

I dispositivi supportati sono la EV Charging Station e la EV Charging Station NS di Victron, nonché i dispositivi Shelly che consentono la commutazione e la misurazione dell'energia. Un carico privo di un'interfaccia di controllo propria viene commutato tramite uno di questi dispositivi.

Per poter essere utilizzata con la funzione Carichi non prioritari, la stazione di carica EV deve essere collegata al dispositivo GX tramite l'integrazione MQTT. È possibile effettuare la migrazione degli impianti esistenti che utilizzano il Modbus TCP.

La funzione Carichi non prioritari richiede il Venus OS v3.80 o versioni successive. I comandi sono disponibili solo nella nuova interfaccia utente GX.

Per informazioni sui dispositivi supportati, sui requisiti e sulla configurazione, consultare il manuale del prodotto relativo al dispositivo GX utilizzato.

Grazie all’ESS i regolatori di carica solare:

Tutti i parametri di carica configurati nei regolatori stessi vengono ignorati.

Alcuni gestori di rete non consentono l'immissione in rete o la limitano a un livello concordato. Se il FV è accoppiato in CA, rispettare tale limite comporta una riduzione della potenza in uscita dell'inverter FV stesso. La funzione Limita immissione del sistema limita la potenza totale immessa in rete, sia per l'immissione accoppiata in CA che in CC. Affinché tale limite sia effettivo per il FV accoppiato in CA, l'inverter FV deve essere un dispositivo controllabile dal GX e deve essere configurato per accettare tale controllo. Le sezioni che seguono descrivono gli inverter FV supportati e le impostazioni richieste da ognuno di essi.

5.19.1. Inverter FV Fronius

La funzionalità FV accoppiato in CA immissione zero e limitata è stata specificamente progettata e testata con estrema accuratezza per gli inverter FV CA della marca Fronius. Utilizzando la funzione di Riduzione della potenza degli inverter Fronius collegati alla rete, il sistema è in grado di ridurre automaticamente l’uscita degli stessi per impedire o limitare l’immissione in rete.

Si prega di tenere presente quanto segue:

• La prima versione utilizzabile del firmware Fronius è la 3.7.3-2.

• Se nel sistema è presente più di un inverter FV Fronius, vengono tutti limitati.

• La funzione Immissione zero non è supportata sugli inverter Fronius IG Plus.

Collegare l'inverter FV Fronius e aggiungerlo al dispositivo GX. Per le linee guida dettagliate, consultare FV accoppiato in CA con inverter FV Fronius.

Modificare le seguenti impostazioni nell'interfaccia web Datamanager di Fronius:

Nel menu di configurazione Fronius, impostare l'esportazione dei dati via Modbus su tcp. Nello stesso menu, impostare Sunspec Model Type su int + SF.
In Impostazioni→DNO Editor, assicurarsi che nella sezione Priorità di controllo il Controllo via Modbus sia impostato su una priorità 1.
In Impostazioni → DNO Editor, la funzione Riduzione dinamica della potenza è disattivata per impostazione predefinita. Se il Fronius dovesse interrompere la produzione di energia in caso di perdita di comunicazione e non ricevesse più istruzioni dal sistema di controllo Modbus, è necessario configurare anche la funzione Riduzione dinamica della potenza. Per questo comportamento, impostare Limitazione esportazione su “entireSystem” e DPL_SOFTLIMIT_POWERLIMIT sul limite di potenza di esportazione o a 0.

Verifica del funzionamento

Se funziona correttamente, lo stato della funzione Limitazione dell'immissione attiva nel menu dell’ESS indica Sì. Se indica No, verificare che siano stati soddisfatti tutti i criteri sopra indicati. Limitazione dell’immissione attiva indica No se i requisiti del firmware, l’esportazione dei dati o le impostazioni del Sunspec Model Type sono erronei, se le unità sono spente (FV non disponibile), oppure se l’ingresso CA è scollegato o non disponibile.

Nota

Non utilizzare uno Smart Meter Fronius per limitare l'esportazione se è attivo l’ESS. L’ESS fornisce già le misurazioni richieste. Per ulteriori dettagli sui casi in cui è possibile o meno utilizzare uno Smart Meter Fronius, consultare FV accoppiato in CA con inverter FV Fronius.

5.19.2. Inverter FV ABB/FIMER

Anche gli inverter FV ABB/FIMER compatibili possono essere controllati dal sistema in modo da impedire o limitare l'immissione in rete.

Collegare l'inverter FV ABB/FIMER e aggiungerlo al dispositivo GX. Per le linee guida dettagliate, consultare Inverter FV CCGX e ABB/FIMER .

Verifica del funzionamento

Se funziona correttamente, lo stato della funzione Limitazione dell'immissione attiva nel menu dell’ESS indica Sì. Se indica No, verificare che l’inverter FV sia configurato correttamente. Limitazione dell’immissione attiva indica No se i requisiti del firmware, l’esportazione dei dati o le impostazioni del Sunspec Model Type sono erronei, se le unità sono spente (FV non disponibile), oppure se l’ingresso CA è scollegato o non disponibile.