Injection zéro avec FRITZ! Smart Energy 250 et Anker Solix dans Home Assistant

De nombreux propriétaires d’une installation photovoltaïque de balcon avec batterie souhaitent réduire au minimum l’injection dans le réseau électrique public. Dans l’idéal, seule la puissance réellement nécessaire au foyer doit être fournie. Les systèmes actuels utilisent souvent des compteurs intelligents spécifiques qui mesurent la consommation électrique presque en temps réel et adaptent en conséquence la puissance de sortie de l’onduleur. Cela nécessite toutefois une installation par un électricien, et je souhaitais d’abord éviter les coûts associés.

J’ai donc choisi une autre solution et relié entre eux les appareils déjà présents. À l’aide du FRITZ! Smart Energy 250*, d’une Anker SOLIX Solarbank* et de Home Assistant*, j’ai mis en place une injection zéro fonctionnelle, sans ajouter de compteur intelligent dans le tableau électrique.

La situation de départ

Depuis quelque temps déjà, j’utilise le FRITZ! Smart Energy 250 pour relever mon compteur électrique numérique. Le capteur se place directement sur l’interface optique D0 du compteur et transmet les valeurs mesurées par DECT à la FRITZ!Box*.

Les données de FRITZ!SmartHome sont ensuite disponibles dans Home Assistant. Elles peuvent être visualisées dans le tableau de bord Énergie et utilisées dans des automatisations.

Pour produire de l’électricité, j’utilise une installation photovoltaïque de balcon avec batterie intégrée et une puissance d’injection maximale de 800 watts. Dans mon cas, il s’agit d’une Anker SOLIX Solarbank 2 E1600 Pro*. L’intégration Anker Solix pour Home Assistant prend désormais en charge d’autres modèles comme l’Anker Solarbank 2 E1600 AC* et l’Anker Solarbank 3 E2700*. La liste des appareils compatibles s’allonge en permanence et les modèles actuels comme l’Anker SOLIX Solarbank 4 Pro* devraient également être pris en charge prochainement.

Avant la mise en œuvre avec Home Assistant, j’utilisais la Solarbank dans le mode personnalisé de l’application Anker. Un programme y définit des valeurs d’injection fixes pour différentes périodes de la journée. J’ai créé cette courbe d’injection à partir de plusieurs mesures réalisées au fil de la journée et tenté de l’adapter au mieux à la charge de base de mon foyer. La Solarbank pouvait ainsi couvrir pendant la journée une grande partie des consommateurs fonctionnant en permanence, comme le réfrigérateur, le matériel de télétravail et le routeur Internet.

Principe de fonctionnement de l’injection zéro dans Home Assistant

L’ensemble de la régulation s’effectue au moyen d’une automatisation dans Home Assistant. Le FRITZ! Smart Energy 250 sert de capteur pour mesurer le flux de puissance actuel au point de raccordement au réseau.

sensor.fritz_smart_energy_250_leistung

La puissance mesurée par le compteur électrique est comparée à la puissance d’injection actuellement réglée pour l’installation photovoltaïque de balcon.

sensor.solarbank_2_e1600_pro_ac_hausabgabe

À partir de cette différence, Home Assistant calcule une nouvelle valeur de consigne qui est ensuite transmise à l’Anker SOLIX Solarbank.

number.solarbank_2_e1600_pro_system_einspeisevorgabe

La puissance d’injection est ajustée en continu. La variation de puissance détectée par le FRITZ! Smart Energy 250 sert de déclencheur. Un délai de 10 secondes est également intégré afin d’éviter des ajustements inutiles.

L’objectif de l’automatisation est de maintenir le soutirage du réseau ou l’injection aussi près que possible de 0 watt. Une tolérance de ±5 watts a été définie afin que la Solarbank ne réagisse pas à la moindre fluctuation.

abs > 5 

La puissance d’injection peut être réglée de manière flexible entre 0 et 800 watts.

 {{ [current_value + (stromverbrauch ), 800] | min }}
 {{ [current_value + stromverbrauch, 0] | max }}

Les noms des capteurs et des entités utilisés dans cet exemple proviennent de mon installation et peuvent donc être différents chez vous. Vous trouverez les désignations correctes directement dans les détails des appareils et des entités de Home Assistant.

Voici le code YAML complet de mon automatisation. Il peut être ajouté dans Home Assistant sous Automatisations. Créez une nouvelle automatisation, puis sélectionnez « Modifier en YAML » dans le menu à trois points.

alias: Nulleinspeisung mit Anker Solix Solarbank E1600
description: Attempts to keep power consumption at 0 watts with Anker Solix Solarbank E1600
triggers:
  - trigger: state
    entity_id:
      - sensor.fritz_smart_energy_250_leistung
    enabled: true
conditions: []
actions:
  - repeat:
      while:
        - condition: template
          value_template: >
            {% set stromverbrauch =
            states('sensor.fritz_smart_energy_250_leistung') | float(0) %} {{
            stromverbrauch | abs > 5 }}
      sequence:
        - action: number.set_value
          target:
            entity_id: number.solarbank_2_e1600_pro_system_einspeisevorgabe
          data:
            value: >
              {% set stromverbrauch =
              states('sensor.fritz_smart_energy_250_leistung') | float(0) %} {%
              set current_value =
              states('sensor.solarbank_2_e1600_pro_ac_hausabgabe') | float(0) %}
              {% if stromverbrauch > 0 %}
                {{ [current_value + (stromverbrauch ), 800] | min }}
              {% else %}
                {{ [current_value + stromverbrauch, 0] | max }}
              {% endif %}
        - delay:
            hours: 0
            minutes: 0
            seconds: 10
            milliseconds: 0
mode: single

💬 Je serais ravi de connaître vos expériences, vos suggestions d’optimisation et vos idées pour améliorer l’automatisation dans les commentaires.

Potentiel d’amélioration de l’injection zéro DIY

Le principal point faible du FRITZ! Smart Energy 250 est sa fréquence d’actualisation relativement faible. Les données ne sont généralement transmises à Home Assistant que toutes les 30 à 60 secondes.

Ce n’est évidemment pas idéal pour des régulations très rapides. Dans la pratique, la solution s’est néanmoins révélée étonnamment efficace.

Les paliers de la régulation sont clairement visibles sur l’affichage de la puissance mesurée par le FRITZ! Smart Energy 250.

Les appareils courants comme les réfrigérateurs, l’électronique de divertissement, l’éclairage ou les ordinateurs ne provoquent généralement pas de variations de charge extrêmement rapides. La Solarbank peut donc compenser de manière fiable une grande partie de la consommation électrique quotidienne. Les pics de charge de courte durée, par exemple ceux d’une bouilloire, d’un four ou d’une plaque à induction, ne peuvent naturellement pas être entièrement compensés en raison de la transmission différée des valeurs mesurées. Un bref soutirage du réseau se produit alors avant que la régulation ne s’ajuste.

Conclusion

Même si le FRITZ! Smart Energy 250 n’a pas été conçu à l’origine pour piloter des installations photovoltaïques de balcon, il convient étonnamment bien, associé à Home Assistant, comme source de données pour une injection zéro simple. La fréquence d’actualisation de 30 à 60 secondes ne permet certes pas une régulation parfaite en temps réel, mais sa précision est largement suffisante pour de nombreuses applications. Toute personne possédant déjà une tête de lecture infrarouge pour compteur intelligent* et une Anker SOLIX Solarbank peut mettre en œuvre une gestion intelligente de la puissance avec un effort raisonnable, réduire nettement l’injection dans le réseau public et augmenter l’autoconsommation. Malgré quelques limites, la solution fonctionne bien au quotidien. Il est particulièrement intéressant de pouvoir continuer à utiliser le matériel existant sans installer de composants supplémentaires.

Source/Photo : (Amazon / solarmodule-gladbeck / HA Anker / Chrissmart)