1. Introduzione e caratteristiche dell’ESS
Cos’è l’ESS?
Un Sistema di Accumulo di Energia (ESS) è un tipo specifico di sistema di alimentazione, che integra una connessione alla rete di alimentazione con un Inverter/Caricabatterie Victron, un dispositivo GX e un sistema di batterie. Immagazzina energia solare nella batteria durante il giorno, per poi utilizzarla quando il sole tramonta.
Consente la variazione di alimentazione in base al tempo, di caricare dal solare e di esportare l'energia alla rete.
Quando un sistema ESS riesce a produrre più elettricità di quanta possa usarne e immagazzinarne, può vendere l’eccedenza alla rete e quando ha energia o potenza insufficiente, la compra automaticamente dalla rete.
Quali sono i requisiti minimi dell’ESS?
Nel sistema devono essere presenti almeno un inverter/caricabatterie (MultiPlus/Quattro) e un dispositivo GX come il Cerbo GX o l’Ekrano GX .
Se necessario, è possibile aggiungere altri componenti, vedere il capitolo Progettazione del sistema.
Nota: le informazioni contenute in questo manuale dell’ESS non si applicano ai modelli Multi RS, che utilizzano un'interfaccia VE.Can (non VE.Bus); per informazioni specifiche sulla loro programmazione per l’ESS, consultare i manuali dei prodotti RS.
Quando è appropriato usare l’ESS?
In un sistema di autoconsumo, in un sistema di riserva con energia solare o in una combinazione dei due. Per esempio, si può utilizzare il 30 % della capacità della batteria per l’autoconsumo e mantenere il restante 70 % disponibile come riserva in caso di guasto della rete elettrica.
L'ESS può essere configurato per ottimizzare l'autoconsumo o per mantenere le batterie cariche.
Ottimizzazione dell’autoconsumo:
Quando l’energia FV è superiore a quella necessaria per far funzionare i carichi, l'energia FV in eccesso viene stoccata nella batteria, per poi essere utilizzata per alimentare i carichi nei momenti in cui c'è carenza di energia FV
La percentuale di capacità della batteria utilizzata per l'autoconsumo è configurabile. Quando è estremamente raro che si verifichi un guasto alla rete elettrica, è possibile configurarla al 100 %. Nelle località in cui i guasti alla rete sono frequenti, o persino quotidiani, come in alcuni Paesi africani, è possibile scegliere di usare solo il 20 % della capacità della batteria e conservarne l’80 % per far fronte al prossimo guasto della rete.
Come mantenere le batterie cariche al 100 %:
L’ESS può essere configurato anche per tenere le batterie completamente cariche. In questi casi, l’energia da batteria viene utilizzata come riserva solo quando si verifica un guasto della rete elettrica. Una volta riparato il guasto, le batterie verranno ricaricate dalla rete o, se disponibili, dai pannelli solari.
L’ESS in un sistema con generatore
È anche possibile configurare l’ESS in un sistema che utilizza un generatore diesel come riserva per i guasti prolungati della rete. La configurazione del codice di rete e della perdita di rete (LOM) richiede un'attenzione particolare; vedere la documentazione VEConfigure: codici di rete e rilevamento della perdita di rete .
Sul dispositivo GX, selezionare “Generatore” come tipo di ingresso CA, in Impostazioni → Menu di configurazione del sistema. Il sistema attiverà la carica del generatore, si assicurerà che il generatore sia caricato correttamente e si spegnerà automaticamente non appena vengono soddisfatti i parametri.
Quando non usare l’ESS
Nei sistemi off-grid, con o senza generatore
In sistemi marittimi
In sistemi automobilistici
Priorità dell’inverter, nota anche come sistemi di ingresso di “Isolamento intenzionale” o “Ignora CA”.
ESS con e senza contatore di rete
L’ESS può essere utilizzato con o senza un contatore di rete esterno.
In presenza di un contatore, è possibile configurare il funzionamento contemporaneo di un sistema completamente o parzialmente parallelo alla rete.
Se non è presente un contatore, tutti i carichi sono connessi all’uscita CA. Ciò vale anche nel caso di inverter FV collegato all’uscita CA.
Alimentazione opzionale dell’energia del caricabatterie solare MPPT
La potenza da un MPPT può essere reimmessa nella rete e attivata/disattivata da un’impostazione utente del dispositivo GX in Impostazioni → ESS.
Opzione alimentazione Fronius Zero
Utilizzando la funzione “Riduzione della potenza” negli inverter Fronius con collegamento alla rete, il sistema ESS è in grado di ridurre automaticamente l’uscita degli inverter FV installati non appena viene rilevata la reimmissione, senza commutazione e spostamento di frequenza.
Non è possibile associare l’ESS a un contatore Fronius Smart Meter, ma non è nemmeno necessario, poiché l’ESS è già dotato di contatore.
Non è possibile disattivare l’alimentazione in un impianto dotato di inverter di altre marche con collegamento alla rete mediante l’ESS. Vedere la sezione Feed-in o nessun Feed-in per ulteriori informazioni.
Training ESS
Introduzione all’Energy Storage System, esempi e schemi
Un documento separato contenente ulteriori informazioni introduttive, panoramiche ed esempi è disponibile per il download qui.
Opzioni di controllo avanzate
Un documento separato che fornisce ulteriori informazioni sulle modalità 2 e 3 di ESS come opzione di controllo avanzata è disponibile per il download qui.
1.1. Vediamo i seguenti esempi di impianti:
Sistema Energy Storage System su scala residenziale con caricatore solare MPPT
Retrofit di un’installazione esistente di inverter con collegamento alla rete
Sistema con backup del generatore (utilizzando la funzione di avvio/arresto automatico del generatore nel dispositivo GX)
Sistema di backup con Solar
Tutti i carichi sono cablati sull’uscita CA dell’inverter/caricabatterie. La modalità ESS è configurata come “Mantieni le batterie cariche”.
Anche quando si usa un inverter con collegamento alla rete, quest’ultimo è connesso all’uscita CA.
Quando la rete è disponibile, la batteria viene caricata utilizzando l'energia proveniente sia dalla rete che dal FV. I carichi sono alimentati dal FV quando questa sorgente di energia è disponibile.
L'immissione in rete è opzionale e può essere attivata o disattivata a seconda delle normative locali.
1.2. Componenti
Inverter/caricabatterie
Come componente principale, l’Energy Storage System usa un inverter/caricabatterie bidirezionale MultiPlus o Quattro.
Notare che l’ESS può essere installato solo sui modelli Multi e Quattro VE.Bus dotati di microprocessore di seconda generazione (26 o 27). Tutti i nuovi Inverter/Caricabatterie VE.Bus vengono attualmente consegnati con chip di seconda generazione.
Il Multi RS è attualmente escluso e non supporta ancora l'ESS.
Dispositivo GX
Il sistema è gestito dalColor Control GX (CCGX), che fornisce anche il controllo completo, sia localmente che da remoto, tramite il nostroPortale VRMe l’l’app VRM.
Batteria
Batterie al litio Victron
Compatibilità con batterie di terze parti
Consultare l’elenco di batterie di terze parti compatibili con le attrezzature Victron all’indirizzo:
Batterie al piombo: OPzS e OPzV
Nella progettazione di un sistema che utilizza questi tipi di batterie, bisogna tenere conto della loro resistenza interna, relativamente elevata.
Batterie al piombo: AGM / GEL
Notare che l'uso di batterie standard AGM e GEL non è consigliato per le installazioni destinate caricare e scaricare il banco batterie ogni giorno.
Dispositivo di controllo della batteria
Nella maggior parte delle situazioni non sarà necessario installare un monitor della batteria.
Le batterie al litio con connessione CAN-bus (BYD B-Box, Pylon, LG Resu e altre) sono già dotate di un monitor per batterie integrato. Aggiungerne un altro genererebbe un conflitto. Utilizzare sempre il collegamento CAN-bus per fornire i dati sullo stato delle batterie/stato di carica di queste batterie.
Anche le batterie di flusso zinco-bromo Redflow ZBM/ZCell con il BMS ZCell BMS supportano lo stesso protocollo CAN-bus. Si tratta dell’approccio di integrazione preferibile per questo tipo di batterie.
Il monitor integrato della batteria dell’inverter/caricabatterie Multi può essere utilizzato per fornire dati laddove le batterie installate non abbiano un monitor integrato. Il vantaggio è che in un sistema ESS si tiene conto anche delle correnti di carica dei caricabatterie solari MPPT.
L'unica situazione in cui è necessario un monitor esterno per la batteria è quando un sistema che utilizza un tipo di batteria senza monitor ha anche fonti di alimentazione aggiuntive: ad esempio un generatore eolico a corrente continua. (Nessun tipo di batteria per monitor include batterie al piombo, ad esempio, o batterie al litio Victron da 12,8 V).
Qualora fosse necessario un dispositivo di controllo della batteria aggiuntivo, utilizzare uno dei seguenti:
Sono disponibili informazioni dettagliate nel capitolo 5.2 del manuale CCGX.
Contatore di rete (opzionale)
È possibile installare un contatore di energia nel pannello di distribuzione principale tra la rete e l'impianto per un'installazione completa, o parziale, in parallelo alla rete.
Non è necessario un contatore di rete se non ci sono fonti di energia rinnovabile in corrente alternata e nemmeno carichi in corrente alternata sullato di ingressodel sistema Multi/Quattro (cioè dove tutte queste fonti e carichi sono sullato di uscita del sistema Multi/Quattro).
Se c'è una qualsiasi fonte di energia rinnovabile CA o un qualsiasi carico CA tra il punto di collegamento alla rete e il lato di ingresso del sistema Multi/Quattro, i risultati non corretti saranno calcolati e registrati dal GX, a meno che non sia stato installato e abilitato un contatore elettrico.
In particolare, senza un contatore elettrico:
quando l'energia rinnovabile verrà fornita in ingresso, il valore di rete sarà sbagliato (troppo basso/negativo); e
il valore di carico CA indicato sarà troppo basso (e mostrerà zero dove c'è un’eccedenza di energia rinnovabile).
Entrambi i problemi vengono risolti con l’installazione di un contatore elettrico.
Fare clic qui per ulteriori informazioni in merito alla configurazione dei contatori elettrici.
Inverter FV (opzionale)
L’ESS può funzionare sia con gli inverter fotovoltaici collegati alla rete elettrica che con i caricabatterie solari MPPT. (è possibile anche una combinazione dei due)
Se si usano inverter FV collegati alla rete si consiglia di effettuare il monitoraggio mediante il CCGX. Vedere le opzioni nel manuale CCGX.
L’ESS può essere messo in funzione anche senza inverter fotovoltaico. Questo è tipico per gliimpianti elettrici virtualinei quali l’installazione è parte di un gruppo di piccoli impianti di accumulo per fornire l’elettricità durante i picchi di domanda.