Monitorowanie zużycia i produkcji prądu – Fronius i Energa

Pewnie prawie każdy właściciel instalacji fotowoltaicznej jest zainteresowany tym, ile prądu produkuje, wysyła do sieci, a ile pobiera. Ciekawość ma różne stopnie, więc jednym wystarcza to, co widzą co dwa miesiące na rachunku od dostawcy energii, a inni przyglądają się sprawie bardziej wnikliwie. Jak łatwo się domyślić, moje zainteresowanie tematem nie ogranicza się do analizy rachunku za prąd, więc postanowiłem napisać kilka zdań na temat tego, jak to wygląda w przypadku Froniusa Symo, mojej instalacji fotowoltaicznej i współpracy z Energą.

Fronius Symo i Smart Meter

Fronius Symo, jak zresztą większość inwerterów fotowoltaicznych, to nowoczesne urządzenie. Nic więc dziwnego, że posiada szerokie możliwości komunikacji ze światem zewnętrznym. We Froniusie elementem odpowiedzialnym za tę komunikację jest Datamanager, który wbudowany jest w urządzenie. W moim przypadku Datamanager połączony jest dodatkowo z licznikiem Fronius Smart Meter. Dzięki temu jestem w stanie odczytać zarówno informacje o produkcji energii, ale także o tym, ile prądu jest pobierane i wysyłane do sieci. Z tego natomiast można wywnioskować, jaka część wyprodukowane prądu jest zużywana na miejscu i jakie jest aktualne zużycie prądu. Bez licznika Smart Meter mamy tylko dane dotyczące produkcji, a to mało. Dlatego, instalując fotowoltaikę, warto rozważyć zakup dodatkowego licznika.

Interfejs www Datamanagera

Instalator, w ramach wykonywanych prac, zwykle łączy inwerter z siecią wi-fi (lub przewodową – ethernet). Poza innymi korzyściami takiego połączenia, otrzymujemy możliwość do zalogowania się do falownika, sprawdzenia bieżących parametrów pracy, bardzo podstawowych statystyk i zmiany konfiguracji. Aby to zrobić, należy po prostu wpisać adres IP falownika w przeglądarce internetowej.

Jak widać na powyższym obrazku, falownik nie tylko podaje aktualną, produkcję (334W), sumę od początku dnia (1,056kWh), ale także moc pobieraną z sieci (lub wysyłaną) i na tej podstawie oblicza aktualne zużycie. Możemy też sprawdzić dzienną, roczną i łączną produkcję prądu. Jest to jednak niewiele informacji, żeby móc wyciągać jakieś bardziej złożone wnioski.

Fronius Solar.Web

Znacznie szerszy zakres informacji prezentuje Solar.Web oferowany przez Froniusa. Jest to usługa chmurowa, zbierająca dane z inwerterów podłączonych do Internetu. W tej chwili za dostęp do podstawowej wersji Solar.Web Fronius nie pobiera opłat.

Dzięki temu, z każdego miejsca na ziemi (trochę oklepany slogan, zachwalający każdą usługę chmurową), możemy podejrzeć nie tylko aktualne parametry pracy instalacji, ale też wykonać różne analizy danych historycznych. Przy czym dostępne są nie tylko podstawowe wskaźniki dotyczące produkcji prądu, ale możemy też na przykład sprawdzić wykresy napięcia na poszczególnych fazach. Po co sprawdzać napięcie? Dla wielu osób może to być istotny parametr, ale to temat na osobny wpis.

Od strony operatora sieci energetycznej

Każdy, kto wnikliwiej sprawdzi statystyki oferowane przez Froniusa, dostrzeże pewne rozbieżności między tym co widać w Solar.Web, a tym co jest na rachunkach. Powodem jest chociażby brak bilansowania międzyfazowego przez licznik operatora, ale to też temat na osobny wpis. Postaram się o tym napisać wkrótce, chociaż być może po wprowadzeniu nowych przepisów, temat nie będzie już aktualny. W każdym razie, dobrze jest móc sprawdzić, jak nasze zużycie i produkcję widzi „druga strona”.

Jak wspominałem wcześniej, mamy zainstalowany licznik zdalnego odczytu. Podobno Energa Operator obecnie zakłada takie wszystkim prosumentom. Urządzenie pomiarowe wysyła dane do firmy a my, po założeniu konta na stronie mojlicznik.energa-operator.pl, możemy sprawdzać dane, na podstawie których zostanie ostatecznie wystawiona faktura.

Trzeba przyznać, że strona jest całkiem przyjazna i oferuje nawet możliwość porównywania danych z różnych okresów. Można też dane eksportować do Excela. Natomiast trzeba mieć świadomość, że to co widzimy na stronie, to nie jest produkcja czy zużycie prądu – to są wartości poboru i wysyłania energii do sieci – nie obejmują zużycia własnego.

Fronius API

Gdy te wszystkie możliwości nie wystarczają, albo gdy nie mamy zaufania do przyszłości danych w aplikacji Energi lub w chmurze Solar.Web, możemy wykorzystać coś jeszcze. Producent falowników udostępnia dwie usługi, które są bardzo przydatne – Fronius Solar API i Fronius Push Service. Oba umożliwiają wymianę danych w formacie JSON. Do gromadzenia danych, dla mnie bardziej naturalne wydawało się użycie drugiej z usług. Polega on na tym, że Datamanager naszego inwertera, co zadanych okres, wysyła do serwera FTP lub WWW wybrane dane. W moim wypadku serwerem www jest skrypt w NodeJS, działający na Raspberry Pi.

Dzięki temu mogę gromadzić wszystkie istotne dane, przechowywać je dla porównania, a także generować różne wykresy. Co ważne dane domu gromadzone są w jednym miejscu, a nie w różnych usługach.

Fotowoltaika, a automatyka domowa

Można się zastanawiać, do czego dane mogą się dodatkowo przydać w inteligentnym domu. Zastosowań może być przynajmniej kilka. Możemy na przykład otwierać rolety, gdy chcemy nagrzać dom, a akurat świeci słońce, albo wręcz przeciwnie, zamykać je latem, żeby wnętrze się nie nagrzewało. Informacja o nasłonecznieniu może być istotna przy dozowaniu wody w systemie nawadniania.

Można też sterować klimatyzacją, bądź ogrzewaniem elektrycznym, żeby wykorzystywać jak najbardziej prąd produkowany na miejscu, bez oddawania go do sieci, żeby nie tracić 20% (lub 30% przy większych instalacjach), które oddajemy energetyce.

Za jakiś czas, postaram się opisać szczegóły techniczne integracji falownika Fronius Symo z Raspberry Pi, z użyciem NodeJS.

Po co?

Niektórzy pewnie zastanawiają się, po co monitorować instalację? Przecież monitoring nie wpływa na wysokość rachunków. Oczywiście, ale pozwala dostrzegać potencjalne problemy w instalacji lub niepokojące trendy. Pozwala też weryfikować rachunki, sprawdzać opłacalność inwestycji, albo na przykład zadecydować, kiedy przełączyć się na ogrzewanie klimatyzatorami, żeby nie stracić prądu z „wirtualnego magazynu”. Poza tym pozwala lepiej zrozumieć działanie urządzeń i to, że co ostatecznie płacimy. To chyba wystarczające powody, a każdy może wybrać z powyższych narzędzi poziom monitoringu, który jest dla niego wystarczający.