Suivre sa production/conso d’électricité

introduction

Le but de ce petit tuto est d’arriver a mettre en place une solution permettant de suivre sa consommation et sa production d’électricité.
En Belgique, la taxe prosumer va arriver et il est intéressant de savoir si cela vaut la peine de mettre en place un compteur intelligent de manière a payer moins de taxe. C’est bien sur, aussi, l’occasion de suivre sa consommation et voir ce qui peut être allumé ou éteins en fonction de la production d’électricité. La base de notre projet repose sur le serveur domotique Jeedom épaulé par 2 des ses plugins (eibd et sma sunny boy).
Vous avez compris que l’on va travailler avec du knx et avec un onduleur de la marque SMA. Il est tout a fait possible de travailler avec d’autre protocoles (zwave, ip,..), le principe restera exactement le même.

Voici le schéma de ce que l’on va mettre en place. A droite, on a l’onduleur et ses panneaux, a gauche le réseau de distribution avec le compteur officiel (intelligent ou pas) et au centre le tableau électrique et tous les appareils électriques. entre le tableau et le compteur, se trouve un compteur zennio Kes qui nous donnera la puissance qui passe à travers le compteur officiel.

Le matériel utilisé:
– serveur domotique Jeedom et ses plugins avec une passerelle knx
– Onduleur SMA tripower
Comme l’onduleur a un compteur intégré, le fait de l’utiliser va nous économiser l’achat d’un compteur pour cette partie.
– compteur d’électricité Zennio KES plus (KNX).
il a la particularité de pouvoir mesurer la production et la consommation d’électricité de manière indépendante. Pour ceux qui ont un Linky, le fait d’avoir les données directement du compteur officiel, peut vous économiser l’achat d’un compteur supplémentaire.
– installation électrique standard

Nous allons détailler toutes les possibilités de fonctionnement de manière a prendre conscience de tous les cas de figure.

Production: via les panneaux

Si l’on reprend le schémas d’origine et que l’on indique le flux cela donne ceci:

L’onduleur produit de l’électricité, alimente les appareils électriques de la maison et renvoie le surplus vers le réseau de distribution.
On aura donc une puissance positive venant de l’onduleur. Et petite particularité du compteur Zennio, il aura une valeur négative car il est prévu et installé pour mesurer la puissance consommée par la maison (et pas l’inverse)

Consommation: via le réseau de distribution

On est la nuit, les panneaux ne produisent plus et les appareils sont alimentés via le réseau de distribution, Le compteur Zennio donne donc une puissance positive. L’onduleur n’a pas de puissance puisqu’il est en veille.

Production et consommation

Voici le cas le plus compliqué, les panneaux produisent et l’on démarre plusieurs appareils électrique assez gourmand. le compteur Zennio Kes peux passer du mode production vers le mode consommation en fonction des appareils allumés et de l’intensité du soleil.

Jeedom

maintenant que l’on connait les cas de figure, passons a la pratique. On a un Jeedom fonctionnel et a jour (version 3.3.30). Dessus, on a installé les plugins EIB – KNX et Onduleur SMA Sunny Boy.

plugin Onduleur SMA Sunny Boy

Pour ce plugin, la configuration est très simple, on renseigne l’IP de l’onduleur, le port et le mot de passe du compte utilisateur. Si vous avec besoin de plus d’info, la doc se trouve ici. Encore un grand merci a Sattaz pour le développement de ce plugin.
Cela permet de récupérer une liste d’info sur l’onduleur.
Les commandes qui nous intéressent pour ce tuto sont:
– PV Production : puissance instantanée (w) de la production des panneaux (valeur mise a jour toutes les minutes), je l’ai renommée en “Puissance”, le nom me semblait plus logique
– PV Total : compteur virtuel de l’onduleur (kWh), c’est sur cette valeur que l’on va se baser pour faire nos calculs. Je l’ai renommé en “Production totale”, le nom me semblait plus logique .

Voila ce que cela donne dans le dashboard:

Et si l’on regarde ce que cela donne dans l’historique:

plugin EIB – KNX

avant de pouvoir utiliser le module Kes dans le plugin de Jeedom, il est nécessaire de configurer celui-ci dans ETS5. J’ai configuré les commande pour que toutes les valeurs soient envoyées de manière cyclique toutes les minutes. Voila comment j’ai lié toutes les commandes a des adresses de groupe:

Une petite explication des commandes utilisées (j’en saute certaine que je n’ai pas utilisé, si vous voulez plus d’info sur toutes les commandes, la doc est disponible sur cette page):
– Date/Heure: permet de donner l’heure et la date au module
– Puissance active: puissance instantanée (w) du courant passant a travers le compteur (elle peut être positive ou négative)
– Courant: courant passant a travers chaque phase de l’installation (A)
– Fréquence: fréquence du réseau électrique
– Tension: tension de chaque phase (V) varie en général entre 230 et 240 V
– Energie active consommée: Energie (kWh) qui a été prise sur le réseau de distribution.
– Energie active produite: Energie (kWh) qui a été renvoyée sur le réseau de distribution.
Après, il ne reste plus qu’a créer un nouveau module dans le plugin eib – knx et de créer toutes les commandes.

voici pour la puissance instantanée et pour le courant des 3 phases:

ensuite, on a la tension des 3 phases et la fréquence (perso, je ne l’utilise pas, mais elle est disponible):

et pour finir les différente énergies. celles que l’on va utiliser sont l’énergie Active consommée et l’énergie active produite. dans le cas d’une installation domestique les 2 autres sont moins intéressantes. c’est plus utiliser dans le tertiaire ou l’industrie pour savoir s’il y a un déphasage entre les sinusoïdes du courant et de la tension. Si vous en avez besoin, elles sont la:

Grace a toutes ces commandes, on peut voir les valeurs arriver sur le dashboard. Ce que cela donne:

Et de la même manière que pour l’onduleur, on obtient des beaux graphiques:

Un petit commentaire sur ce graphique. on peut observer que l’on a des valeurs positives et négatives. La nuit, on a une valeur positive, cela veut dire que l’on consomme de l’électricité provenant du réseau de distribution et en journée, c’est les panneaux si renvoient sur le réseau en plus d’alimenter les appareils de la maison. (voir les schémas du début)

Si l’on met les 2 graphiques ensemble, cela commence a ressembler a quelque chose:

Kes en jaune et SMA en rouge

Calcul et virtuel

Maintenant que l’on a toutes les valeurs qui remontent vers Jeedom, il serait intéressant d’en faire quelque chose.
Première chose a faire, calculer la consommation (w) de la maison toutes les minutes. Le calcul est assez simple, c’est la puissance passant a travers les Kes + la puissance sortant de l’onduleur SMA. Pour cela je vais créer une commande virtuelle:

Maintenant que celle-ci est crée, il faut la remplir avec les valeurs obtenues du calcul. Il y a la solution de créer un scénario qui est lancé a chaque réception de valeur, une autre solution, est de configurer la commande puiisance instantanée du Kes:

A chaque fois que la commande est reçue, la valeur virtuelle va recevoir la valeur de ce calcul: [Energie][KES plus][Puissance Instantanée]#+#[Energie][SMA Tripower][Puissance]. ce qui va nous donner un graphique intéressant:

en vert, c’est la production photovoltaïque, en bleu, la puissance mesurée sur le kes et en rouge, la somme des 2 courbes, la consommation instantanée. celle ci devrait toujours être positive mais on voit que ce n’est pas toujours le cas, la cause de cette valeur négative vient du fait que les données sont prises toutes les minutes et pas en même temps pour le kes et le SMA, donc on se retrouve parfois avec une valeur négative. d’ou l’utilité d’activer pour cette commande, les moyennes de manière a un peu lisser la courbe. Maintenant, ce n’est pas avec ces valeurs que l’on va pouvoir calculer les énergies consommées. elles sont utiles pour voir comment la maison vit et détecter des consommations amorales a un instant T.

Maintenant, ce qui serait intéressant c’est d’avoir les énergies (kWh) consommées, produites et produites par les panneaux et directement consommées. Et de mettre toutes ces énergies par jour. Pour cela, on a le compteur de l’onduleur SMA et les 2 compteurs du Kes. grâce a eux, on va pouvoir alimenter plusieurs virtuels qui contiendront les différentes valeurs hebdomadaires. Je ne fait l’exercice que pour les jours, mais c’est tout a fait faisable de faire par heure, par semaine ou encore par mois.

Grande image

Une petite explication de toutes ces commandes:
– Production par jour: Production totale (SMA) – Production totale à D-1
– Production renvoyée sur le réseau: Energie active produite (Kes) – Energie active produite à D-1
– Conso par jour: production par jour – Energie Active produite + Energie Active consommée
– Pourcentage (pourcentage d’utilisation des panneaux en local): 100- (Production renvoyée sur le réseau*100 / Production par jour )
-pourcentage utilisation ( pourcentage de la consommation par rapport a la production ): Conso par jour *100/ Production par jour
< 100%: on produit plus que ce que l’on consomme
>100%: on produit moins que ce que l’on consomme

Le plus simple pour pouvoir “remplir ces commandes est de créer un scénario qui tournerai tous les jours a 23h59. Pourquoi 23h59 et pas minuit… pour que la valeur soit enregistrée sur le bon jour. si je fais tourner le scénario a minuit, les calculs du jour sont enregistrés à la date du jour suivant. pas très pratique pour s’y retrouver.

Grande image

je détaille de nouveaux les commandes:
Production par jour: (#[Energie][SMA Tripower][Production Totale]# – statisticsBetween(#[Energie][SMA Tripower][Production Totale]#,max ,2 day ago,1 day ago))/1000
Production renvoyée sur le réseau: (#[Energie][KES plus][Energie active produite]# – statisticsBetween(#[Energie][KES plus][Energie active produite]#,max ,2 day ago,1 day ago))/1000
Conso par jour: (#[Energie][SMA Tripower][Production Totale]# – statisticsBetween(#[Energie][SMA Tripower][Production Totale]#,max ,2 day ago,1 day ago) – #[Energie][KES plus][Energie active produite]# + statisticsBetween(#[Energie][KES plus][Energie active produite]#,max ,2 day ago,1 day ago) + #[Energie][KES plus][Energie Active consommée]# – statisticsBetween(#[Energie][KES plus][Energie Active consommée]#,max ,2 day ago,1 day ago))/1000
Pourcentage: 100-(#[Energie][KES plus][Energie active produite]# – statisticsBetween(#[Energie][KES plus][Energie active produite]#,max ,2 day ago,1 day ago))/(10*#[Energie][onduleur Virtuel][Prod par jour]#)
pourcentage utilisation: [Energie][Consommation][Conso par jour]#*100/#[Energie][onduleur Virtuel][Prod par jour]

A la fin (en bleu) j’envois un petit mail contenant un messsage avec toutes les données:
Conso de la veille: 15.551 kWh
production des panneaux: 21.96 kWh
pourcentage d’utilisation des panneaux en local: 29.448 %
pourcentage de la consommation par rapport a la production: 70.815 %
< 100%: on produit plus que ce que l’on consomme
> 100%: on produit moins que ce que l’on consomme
Production renvoyée sur le réseau: 15.493 kWh

Vue

Avec toutes ces données, cela peut être sympa de faire une vue

Grande image

Voila ce que cela donne dans la configuration de la vue:

Grande image

C’est ici que se termine ce “petit” tuto sur les énergies. il ne tient qu’a vous de vous en inspirer ou de l’améliorer… Jeedom apporte une souplesse de travil et ouvre plein de portes ou seul l’imagination est la limite …