Victron ESS: smart meter la branșament, injecție zero și peak shaving

Răspunsul rapid

• ESS (Energy Storage System) e funcția prin care un MultiPlus-II sau un Quattro, legat în paralel cu rețeaua, alimentează casa din baterie și din panouri și poate bloca injecția. Îi trebuie o unitate GX și un smart meter la branșament, fără de care vede doar consumatorii de pe ieșirea invertorului.

• Contorul se alege după faze. Pe monofazat ajunge transformatorul de curent de 100 A al MultiPlus-II, mai puțin precis la curenți mici. Pentru injecție zero strictă și pe trifazat iei un EM540 sau un VM-3P75CT, cu o valoare nouă la 100 ms; ET340 e mai ieftin, dar dă una la 2 secunde.

• Injecția zero se face din meniul ESS: oprești injectarea surplusului și lași Grid Setpoint (puterea-țintă la branșament) pe 50 W, valoarea implicită. Codul de rețea îl setezi oricum, altfel bateria nu alimentează casa cât timp e rețea.

• Peak shaving-ul (tăierea vârfurilor de consum) scoate din baterie ce trece peste o limită de curent. Fără contor de energie, pragul e limita intrării invertorului, iar bateria acoperă doar consumatorii de pe ieșirea AC-out. Cu contor și Venus OS v3.30 sau mai nou, limitele de import pe fază includ și consumatorii din tablou.

• Pe trifazat, compensarea pe suma fazelor (implicită) e câștig doar dacă contorul operatorului adună fazele. Afli de la operatorul de distribuție cum numără contorul tău, ce cod de rețea se acceptă și dacă poți porni sistemul înainte de a fi prosumator.

Ce face Victron ESS și de ce îi trebuie un smart meter

Smart meter-ul unui sistem fotovoltaic Victron e contorul de energie de la branșament, numit în meniuri grid meter (contor de rețea), care îi spune sistemului cât trage casa din rețea și cât trimite înapoi. Fără el, ESS-ul vede doar consumatorii de pe ieșirea invertorului. Nu e contorul operatorului de distribuție, după care plătești factura, deși pot sta unul lângă altul.

ESS e un mod de lucru, nu un aparat. Manualul Victron cere cel puțin un MultiPlus sau Quattro pe VE.Bus (magistrala invertoarelor Victron) și un dispozitiv GX, cum e Cerbo GX sau varianta GX a MultiPlus-II. Invertorul trebuie să aibă procesor de a doua generație (codul 26 sau 27), pe care îl au toate modelele noi. Un invertor simplu nu poate lucra așa, cum arată ghidul despre MultiPlus-II și Phoenix, iar ESS nu se folosește off-grid, pe bărci sau în vehicule.

Ziua, panourile acoperă consumul și încarcă bateria. Seara, invertorul scoate din baterie cât consumă casa, ca puterea la branșament să stea la țintă, până când bateria ajunge la pragul minim sau consumul trece de puterea lui. La pană, ieșirea AC-out-1 rămâne alimentată, cu o comutare sub 20 ms după fișa MultiPlus-II, iar a doua ieșire, AC-out-2, se deconectează.

Contorul poate lipsi doar dacă tot ce consumă casa, plus un eventual invertor fotovoltaic de rețea, stă pe AC-out; pe monofazat, consumatorii din tablou îi poate vedea și transformatorul de curent. Altfel, un consumator din tabloul general, legat înaintea intrării AC-in, e invizibil: invertorul nu-l acoperă, iar GX afișează valori greșite. Plita cu inducție, pompa de căldură și stația de încărcare auto stau de obicei exact acolo.

Transformator de curent sau contor de energie: ce alegi

Transformatorul de curent ajunge pe un branșament monofazat cu un MultiPlus-II, dar pentru injecție zero strictă, pentru trifazat sau pentru alt invertor-încărcător îți trebuie un contor de energie din lista Victron.

Transformatorul de curent (CT, current transformer) e un inel care se prinde în jurul conductorului de fază și dă un semnal proporțional cu curentul. Se leagă direct la MultiPlus-II, fără tăierea cablurilor. Fișa Victron îi pune trei limite: măsoară o singură fază, măsoară doar curentul, nu și tensiunea, și e mai puțin precis decât un contor, mai ales la curenți mici. Tocmai acolo se reglează injecția zero: 50 W înseamnă circa 0,2 A.

Firul e calibrat împreună cu inelul, deci nu se prelungește și nu se scurtează: alegi lungimea de 1, 5 sau 20 m după distanța până la invertor. Modelele actuale de MultiPlus-II primesc varianta cu fir liber, la bornele EXT și COM, după ce scoți puntea dintre INT și COM. Varianta cu mufă jack e pentru aparatele mai vechi. Săgeata de pe inel arată spre MultiPlus.

Contorul de energie se montează pe șină în tablou și măsoară și tensiunea. Pentru ESS, Victron acceptă contoarele proprii și câteva modele Carlo Gavazzi și ABB; EM540, ET340 și ET112 sunt de fapt Carlo Gavazzi, vândute sub codul Victron. Modelele din tabel sunt în categoria de accesorii pentru energie solară.

Viteza contează când oprești brusc plita: la contoarele pe RS485, GX-ul mai are nevoie de 180-250 ms ca să citească valoarea (ghidul de selecție Victron), iar ET340 o reîmprospătează doar la două secunde. Interfața RS485 to USB se cumpără separat, are 1,8 m sau 5 m și se prelungește până la 100 m cu o pereche torsadată. Două EM540 pot împărți o interfață, după ce schimbi din afișaj adresa celui de-al doilea; ET340, fără afișaj, vrea interfața lui.

Pe Ethernet, VM-3P75CT și EM24 depind de rețeaua locală: dacă ea cade, sistemul trece în pass-through, adică rețeaua alimentează casa direct, fără baterie. Legătura VE.Can (magistrala CAN a Victron) a lui VM-3P75CT e mai robustă, dar nu există pe MultiPlus-II GX, al cărui port CAN e rezervat bateriilor (BMS-Can). Acolo, VM-3P75CT intră doar pe Ethernet: un sistem admite un singur dispozitiv GX, deci pentru VE.Can alegi un MultiPlus-II fără GX și un Cerbo GX.

Pe monofazat merge oricare contor din tabel, legat pe L1, iar EM540 și ET340 pot măsura în plus un invertor fotovoltaic pe L2. Pe trifazat, trei ET112 monofazate nu țin loc de un contor trifazat, iar peste 65 A pe fază treci pe un contor cu clești, ca VM-3P75CT.

Unde montezi contorul și ce setezi în GX

Contorul de rețea stă în tabloul general, între branșament și restul instalației, astfel încât prin el să treacă tot ce consumă casa, inclusiv invertorul. Lucrarea se face cu tensiunea întreruptă, de un electrician autorizat ANRE: manualul VM-3P75CT cere oprirea alimentării și pentru prinderea cleștilor, care nu se pun pe conductoare neizolate.

1. Direcția și faza. Săgeata cleștilor VM-3P75CT arată spre consumatori, fiecare clește stă pe faza și borna marcate pe el. Un ESS monofazat de pe un branșament trifazat se leagă pe L1.

2. Rolul și tipul de fază. Contorul primește rolul de contor de rețea. La EM540 și ET340, pe RS485, le setezi în GX, unde tipul de fază implicit e Single phase, deci la un contor trifazat îl schimbi. VM-3P75CT se configurează din VictronConnect (din fabrică e contor de rețea trifazat; pe monofazat alegi Only L1), iar pe Ethernet îl activezi în GX, din lista dispozitivelor Modbus descoperite.

3. Grid metering, în meniul ESS. Trece pe External meter când ai contor; cu transformatorul de curent rămâne pe Inverter/charger, pentru că semnalul lui îl citește MultiPlus-II, nu GX-ul.

4. Pierderea contorului. Implicit, ESS-ul cere contorul și trece în pass-through când nu-l mai vede; cu opțiunea oprită, continuă pe măsurătorile interne.

5. Verificarea. Cu soare și consumatorii opriți, rețeaua din GX oscilează puțin în jurul valorii Grid Setpoint, iar bateria se încarcă.

Unitatea de control se configurează după ghidul despre Cerbo GX și portalul VRM. Asistentul ESS se încarcă din VEConfigure, prin MK3-USB, în fiecare invertor, iar sistemele trifazate sunt în ghidul despre MultiPlus-II în paralel și trifazat.

Injecția zero: ce setezi în invertor și în meniul ESS

Injecția zero (zero feed-in) înseamnă că surplusul nu pleacă în rețea, iar într-un Victron ESS o obții din trei setări: codul de rețea, injectarea de la MPPT oprită și un Grid Setpoint pozitiv. Surplusul îl folosește casa, îl ia bateria, iar ce rămâne nu mai e cerut panourilor.

1. Codul de rețea, în VEConfigure. Fila Grid cere o parolă de la furnizorul echipamentului. Lăsat pe None, codul împiedică bateria să alimenteze casa cât timp rețeaua e prezentă, deci îl setezi și fără intenție de injecție (manualul ESS).

2. Injectarea de la regulatoarele MPPT, oprită. În meniul Grid feed-in, opțiunea e DC-coupled PV - feed in excess (la versiunile mai vechi, Feed-in excess solar charger power). Regulatoarele alimentează în continuare casa și bateria și reduc producția doar când nu mai are cine s-o folosească.

3. Grid Setpoint, 50 W. Valoarea pozitivă face sistemul să tragă permanent puțin din rețea, așa că o mică depășire a reglajului rămâne import. Manualul cere mai mult la sistemele mari. Tamponul costă cel mult 50 W x 24 h = 1,2 kWh pe zi.

Nicio setare nu face injecția zero absolută: manualul ESS avertizează, la limitarea injecției, că ținta poate fi depășită o clipă la deconectarea bruscă a unui consumator mare sau la o creștere bruscă a producției. Un contor rapid și tamponul de 50 W țin aceste scăpări mici.

Fără injecție, manualul recomandă regulatoare MPPT sau un invertor Fronius cu injecție zero, pentru un sistem mult mai stabil. Un invertor fotovoltaic de rețea își oprește injecția doar dacă GX-ul îl poate limita direct (Fronius și ABB, în tabelul din manualul GX); la celelalte mărci, injecția nu poate fi împiedicată. Detaliile sunt în ghidul despre AC coupling, iar surplusul trimis pe relee, de exemplu într-un boiler, în cel despre surplusul solar pe Cerbo GX.

Prosumator, aviz și injecția zero: ce clarifici cu operatorul

Injecția zero e o setare a invertorului, nu o aprobare: dacă și cum poți lega un ESS la rețea stabilește operatorul de distribuție. Manualul Victron cere protecție anti-insulă în orice ESS, și fără injecție: anti-insula (anti-islanding) decuplează invertorul când tensiunea de la stâlp dispare, ca să nu alimenteze linia pe care lucrează echipele de intervenție.

MultiPlus-II are anti-insula încorporată, dar aprobările sunt pe țări, iar Victron trimite la certificatele de pe site. Dacă invertorul nu suportă codul de rețea local, manualul MultiPlus-II cere un dispozitiv de interfață extern, certificat. La Quattro clasic de 48 V, de 8, 10 și 15 kVA, fișa de aplicație Victron cere pentru ESS cu injecție releul Ziehl UFR1001E și două contactoare în serie. Motivul: aparatul are un singur contactor pe fiecare intrare, iar în majoritatea țărilor deconectarea trebuie să reziste la un singur defect. Cutia anti-insulă Victron de 63 A pe fază le are deja montate; dacă soluția e acceptată la tine îți spune operatorul.

Înainte de montaj, întreabă operatorul de distribuție:

• dacă poți lega sistemul înainte de schimbarea contorului și cu ce documente;

• ce cod de rețea și ce setări de protecție cere;

• cum numără contorul tău energia pe faze;

• ce putere ai voie să injectezi după racordare.

Montajul îl face un electrician autorizat ANRE, iar pașii racordării ca prosumator sunt în ghidul despre invertorul hibrid cu backup EPS. Până la schimbarea contorului, injecția zero e varianta prudentă: manualul ESS descrie chiar contorul care numără într-un singur sens, la care fiecare kWh trimis în rețea apare ca energie consumată.

După racordare pornești injectarea de la MPPT și, dacă avizul plafonează puterea injectată, pui valoarea în Limit system feed-in. Atunci limita de încărcare din DVCC (controlul centralizat al încărcării, din GX) nu se mai aplică regulatoarelor, deci la o baterie mică pui o limită sigură direct în ele.

Compensarea pe suma fazelor sau pe fiecare fază

Pe un branșament trifazat, compensarea pe suma fazelor, implicită în ESS, e alegerea bună doar dacă contorul operatorului adună fazele; altfel, la un ESS monofazat, varianta prudentă e compensarea pe fiecare fază. Setarea se numește Multiphase regulation, cu opțiunile Total of all phases și Individual phase, iar pe monofazat nu are efect.

Exemplul din manualul ESS, cu un singur MultiPlus-II pe L1:

Un contor care adună fazele vede zero. Unul care numără fiecare fază vede 600 W injectați pe L1 și 600 W consumați pe L2 și L3. Fără contract de prosumator sau când nu știi cum numără contorul, alegi deci Individual phase: bateria acoperă doar L1, dar nicio fază nu exportă din cauza ei.

La un ESS trifazat, cu câte un MultiPlus-II pe fiecare fază, manualul recomandă Total of all phases, care încarcă invertoarele simetric. Individual phase poate descărca bateria pe o fază și o poate încărca pe alta, cu pierderi la ambele conversii, dar rămâne singura variantă fără export pe vreo fază.

Contorul tău numără și el, pentru portalul de monitorizare VRM: ET340 fază cu fază, EM540 și EM24 net, iar VM-3P75CT după metoda aleasă. Manualul VM-3P75CT îți cere s-o potrivești cu a furnizorului, altfel cifrele din VRM pot să nu se potrivească cu factura.

Modurile ESS și BatteryLife: cât din baterie folosești zilnic

Pentru autoconsum alegi Optimized, de regulă cu BatteryLife pornit, adică algoritmul care ridică singur pragul minim de descărcare pe vreme proastă; Keep batteries charged ține bateria plină pentru pene.

Minimum SoC, pragul minim al stării de încărcare (SoC), implicit 10%, desparte autoconsumul de rezerva de pană: cu 60%, intervalul 60-100% merge în autoconsum, iar 0-60% rămâne pentru pene. La minim, consumatorii trec pe rețea, dar la pană sistemul descarcă mai departe, până la protecțiile bateriei. Dacă încărcarea scade cu 5% sub minim, ESS-ul o reface din rețea până la minim.

BatteryLife nu lasă bateria săptămâni întregi aproape goală iarna. Ridică pragul minim cu 5% în fiecare zi în care bateria nu se încarcă bine. O zi în care bateria atinge 85% anulează creșterea, iar una în care ajunge la 95% coboară pragul cu 5%. Ținta e o baterie care urcă zilnic între 85 și 100%. După 24 de ore sub prag, bateria e încărcată încet din rețea.

Opțiunea Only critical loads, la sistemele cu contor și fără injecție, lasă bateria să alimenteze doar AC-out, ca rezerva să ajungă peste noapte. Pentru ciclare zilnică, manualul nu recomandă AGM și GEL standard.

Peak shaving: ce acoperă bateria și ce nu

Peak shaving-ul din ESS completează din baterie curentul care ar trece de o limită, ca siguranța de branșament să nu sară, iar ce consumatori acoperă depinde de contor. Varianta de bază, din manualul ESS, folosește limita de curent a intrării invertorului și acoperă doar consumatorii de pe ieșirea AC-out, nu și pe cei din tablou. Fără contor de energie, plita sau stația auto pe care vrei să le protejezi le muți deci pe AC-out.

Cu ESS instalat, setarea PowerAssist din VEConfigure e ignorată; PowerAssist-ul de la generatoare e în ghidul despre PowerAssist și PowerControl. În modul cu BatteryLife alegi cât din baterie intră în vârfuri, iar în Keep batteries charged sprijinul e mereu activ:

• Above minimum SoC only, implicit: bateria ajută doar peste pragul minim; manualul îl recomandă sistemelor care nu fac peak shaving.

• Always: bateria ajută și sub prag, din rezerva de pană, apoi se reîncarcă din rețea, cu prioritate la soare. Histerezisul e de 5%: la un minim de 50%, reîncărcarea pornește la 45%.

Cu limita intrării la 20 A, rețeaua dă cel mult 20 A x 230 V = 4,6 kW. Un MultiPlus-II 48/5000 adaugă 4.000 W continuu la 25 °C (3.700 W la 40 °C), deci consumatorii de pe AC-out pot trage în jur de 8,6 kW, adică 37 A. Prin releul de transfer trec doar cei 20 A din rețea. Tot curentul consumatorilor trece prin el abia când bateria nu mai ajută, așa că releul contează și el: 50 A la 48/5000 și 100 A la 48/8000, care dă și 6.400 W continuu la 25 °C. Gama e în categoria de invertoare. Verifică și bateria: 4.000 W scoși la 48 V înseamnă peste 80 A.

Cu un contor de energie la branșament, Venus OS v3.30 (martie 2024) a adăugat în același meniu limite de curent de import și export, pe fiecare fază, valabile pentru tot sistemul. În ele intră și consumatorii mari legați în paralel cu invertorul, ca stația auto sau pompa de căldură. Ca să nu treacă de limita de import, sistemul reduce încărcarea bateriei, iar când vârful vine de la consumatori îi ajută din baterie. Dacă bateria a coborât cu peste 5% sub Minimum SoC, se reîncarcă din rețea imediat ce consumul scade. Funcția cere asistentul ESS 018C sau mai nou, încărcat de instalator din VEConfigure. Invertoarele fotovoltaice de rețea nu sunt limitate după pragul de export.

Checklist înainte de comandă

Înainte să comanzi contorul și invertorul, verifică șase lucruri, pe fișe și la operator.

1. Fazele și siguranța de branșament: peste 65 A pe fază, contoarele trifazate cu legare directă nu mai merg.

2. Unde stau consumatorii mari: pe AC-out îi acoperă orice peak shaving, în tablou doar limitele de import pe fază, care cer contor de energie, Venus OS v3.30 și asistentul ESS 018C.

3. Distanța dintre tablou și invertor: transformatorul de curent are 1, 5 sau 20 m fix, RS485 merge până la 100 m, Ethernet cere rețea la tablou.

4. Unitatea GX: Cerbo GX are VE.Can; la MultiPlus-II GX, VM-3P75CT intră doar pe Ethernet.

5. Releul de transfer: 50 A la MultiPlus-II 48/5000, 100 A la 48/8000, dacă muți consumatori mari pe AC-out.

6. Răspunsurile operatorului: cum numără contorul, ce cod de rețea cere, dacă poți lega sistemul înainte de schimbarea contorului.

Greșelile care se plătesc

Cele mai scumpe greșeli la un ESS sunt senzorul greșit la branșament și setările care țin bateria deoparte deși totul pare în regulă.

• Transformatorul de curent de 400 A pus la branșament. Victron îl permite doar cu comutator de transfer extern.

• Senzorul de curent alternativ de 40 A folosit pentru reglaj. Măsoară un invertor fotovoltaic, nu reglează ESS-ul.

• Codul de rețea lăsat pe None. Bateria nu alimentează casa cât e rețea, deși restul pare corect.

• Grid Setpoint pus pe 0 W. Orice depășire a reglajului devine injecție.

• Curentul de la intrarea AC citit ca injecție. În jurul lui zero, curentul afișat sare și poate apărea negativ din cauza condensatoarelor din invertor; manualul ESS îți spune să citești puterea.

• Comutatorul MultiPlus-II lăsat pe II, doar încărcare. Aparatul nu descarcă bateria, iar starea comutatorului nu se vede din GX sau din VRM.

Pe scurt

• Fără smart meter la branșament, un Victron ESS acoperă din baterie doar consumatorii de pe AC-out.

• Monofazat: transformatorul de curent de 100 A, fără prelungire. Injecție zero strictă sau trifazat: EM540 ori VM-3P75CT, la 100 ms.

• Injecție zero: injectarea de la MPPT oprită, Grid Setpoint de 50 W (cel mult 1,2 kWh pe zi) și codul de rețea setat oricum.

• Peak shaving fără contor: doar AC-out, în jur de 8,6 kW cu 20 A la intrare și un MultiPlus-II 48/5000. Consumatorii din tablou intră doar cu contor de energie și Venus OS v3.30.

• Pe trifazat, compensarea pe sumă e câștig doar dacă contorul operatorului adună fazele; altfel, la un ESS monofazat, Individual phase.

• Injecția zero nu e o aprobare: ESS-ul cere protecție anti-insulă, condițiile le dă operatorul, iar montajul îl face un electrician autorizat ANRE.