Inyección cero con FRITZ! Smart Energy 250 y Anker SOLIX en Home Assistant

Muchos propietarios de una planta solar de balcón con batería desean verter la menor cantidad posible de energía a la red eléctrica pública. Lo ideal es suministrar solo la potencia que el hogar necesita realmente. Para ello, los sistemas actuales suelen utilizar contadores inteligentes específicos que registran el consumo eléctrico casi en tiempo real y ajustan en consecuencia la potencia de salida del inversor. Sin embargo, esto requiere la instalación por parte de un electricista, y de momento quería ahorrarme esos costes asociados.

Por eso opté por otra vía y conecté entre sí los dispositivos que ya tenía. Con el FRITZ! Smart Energy 250*, una Anker SOLIX Solarbank* y Home Assistant* he conseguido implementar una inyección cero funcional, sin instalar un contador inteligente adicional en el cuadro eléctrico.

Situación inicial

Desde hace algún tiempo utilizo el FRITZ! Smart Energy 250 para leer mi contador eléctrico digital. El sensor se coloca directamente sobre la interfaz óptica D0 del contador y transmite las mediciones por DECT al FRITZ!Box*.

A través de FRITZ!SmartHome, los datos quedan disponibles en Home Assistant y pueden visualizarse en el panel de energía, además de utilizarse en automatizaciones.

Para generar electricidad utilizo una planta solar de balcón con batería integrada y una potencia máxima de inyección de 800 vatios. En mi caso empleo una Anker SOLIX Solarbank 2 E1600 Pro*. La integración Anker Solix para Home Assistant ya es compatible con otros modelos, como la Anker Solarbank 2 E1600 AC* y la Anker Solarbank 3 E2700*. La lista de dispositivos compatibles se amplía continuamente y los modelos actuales, como la Anker SOLIX Solarbank 4 Pro*, también serán compatibles próximamente.

Antes de implementarlo con Home Assistant, utilizaba la Solarbank en el modo personalizado de la aplicación Anker. En él se configura un horario con valores de inyección fijos para distintos momentos del día. Creé la curva de inyección a partir de varias mediciones a lo largo del día e intenté adaptarla lo mejor posible a la carga base de mi hogar. Así, durante el día la Solarbank podía cubrir, por ejemplo, gran parte del consumo permanente del frigorífico, la oficina doméstica y el router de Internet.

Cómo funciona la inyección cero en Home Assistant

Todo el control se realiza mediante una automatización de Home Assistant. El FRITZ! Smart Energy 250 actúa como sensor del flujo de potencia actual en el punto de conexión a la red.

sensor.fritz_smart_energy_250_leistung

La potencia medida por el contador eléctrico se compara con la potencia de inyección configurada actualmente en la planta solar de balcón.

sensor.solarbank_2_e1600_pro_ac_hausabgabe

Home Assistant calcula un nuevo valor objetivo a partir de esta diferencia y lo transmite después a la Anker SOLIX Solarbank.

number.solarbank_2_e1600_pro_system_einspeisevorgabe

La potencia de inyección se ajusta de forma continua. El cambio de potencia del FRITZ! Smart Energy 250 sirve como disparador. Además, se incorpora un retardo de 10 segundos para evitar ajustes innecesarios.

El objetivo de la automatización es mantener el consumo de la red o la inyección lo más cerca posible de 0 vatios. Se ha definido una tolerancia de ±5 vatios para que la Solarbank no reaccione ante cada mínima fluctuación.

abs > 5 

La potencia de inyección puede ajustarse de forma flexible entre 0 y 800 vatios.

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

Los nombres de sensores y entidades utilizados en el ejemplo proceden de mi instalación y, por tanto, pueden ser diferentes en la vuestra. Encontraréis las denominaciones correctas directamente en los detalles de dispositivos y entidades de Home Assistant.

El código YAML completo de mi automatización se muestra a continuación. Puede añadirse en Home Assistant desde Automatizaciones: cread una nueva automatización, abrid el menú de tres puntos y seleccionad «Editar en YAML».

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

💬 Me encantará leer vuestras experiencias, propuestas de optimización e ideas para mejorar la automatización en los comentarios.

Margen de mejora de la inyección cero casera

El principal punto débil del FRITZ! Smart Energy 250 es su frecuencia de actualización relativamente baja. Por lo general, los datos solo se transmiten a Home Assistant cada 30 a 60 segundos.

Naturalmente, esto no es ideal para controles muy rápidos. Sin embargo, en la práctica la solución ha demostrado funcionar sorprendentemente bien.

En la gráfica de la potencia medida por el FRITZ! Smart Energy 250 se aprecian claramente los saltos del control.

Los consumidores típicos, como frigoríficos, equipos de entretenimiento, iluminación u ordenadores, no suelen provocar cambios de carga extremadamente rápidos. Por eso, la Solarbank puede compensar de forma fiable gran parte del consumo eléctrico diario. Los picos breves, por ejemplo causados por un hervidor, un horno o una placa de inducción, no pueden compensarse por completo debido al retraso en la transmisión de las mediciones. En esos momentos se produce brevemente consumo de la red hasta que el control se ajusta.

Conclusión

Aunque el FRITZ! Smart Energy 250 no se diseñó originalmente para controlar plantas solares de balcón, en combinación con Home Assistant funciona sorprendentemente bien como fuente de datos para una inyección cero sencilla. Su frecuencia de actualización, de unos 30 a 60 segundos, impide un control perfecto en tiempo real, pero para muchas aplicaciones la precisión es más que suficiente. Por tanto, quien ya disponga de un cabezal lector IR para contador inteligente* y una Anker SOLIX Solarbank puede implementar con un esfuerzo razonable un control inteligente de la potencia, reducir notablemente la energía vertida a la red pública y aumentar el autoconsumo. A pesar de algunas limitaciones, la solución funciona bien en el día a día. Resulta especialmente interesante poder seguir utilizando el hardware existente sin instalar componentes adicionales.

Fuente/foto: (Amazon / solarmodule-gladbeck / HA Anker / Chrissmart)