Betriebszustandsdiagramm des Energiesystems – Hohenstein-Oberstetten

Betriebszustandsdiagramm des Energiesystems

Statt den Energiefluss über die Zeit darzustellen, wird hier jeder Messpunkt in einen Zustandsraum aus PV-Leistung und Hauslast eingeordnet. Die Farbe zeigt, welcher Energiefluss in diesem Betriebspunkt dominiert. Das ergibt Betriebsbereiche ähnlich einem Phasendiagramm.

Die schwarz gestrichelte Diagonale markiert PV = Hauslast. Oberhalb der Linie ist die Last größer als die aktuelle PV-Erzeugung, unterhalb besteht PV-Überschuss. Die rote gestrichelte Linie berücksichtigt zusätzlich die konfigurierte maximale Ladeleistung der Powerwall von 4.6 kW: PV − Last = 4.6 kW. Bei aufnahmefähiger Batterie kann Überschuss rechts/unterhalb dieser Grenze nicht mehr vollständig in die Powerwall geladen werden. Die real gemessenen Batterie- und Netzflüsse entscheiden dennoch, welcher Zustand tatsächlich zugeordnet wird.

Alle Ladezustände

Raster: 0.5 kW × 0.5 kW · mindestens 3 Messpunkte je dargestellter Zelle · Flussschwelle für „nahezu ausgeglichen“: ±0.12 kW. Die Farbintensität zeigt, wie eindeutig der dominante Zustand innerhalb einer Zelle ist. Im Gesamtdiagramm wird bewusst keine empirische Laden→Einspeisen-Grenze eingezeichnet, weil diese ohne Berücksichtigung des SoC nicht eindeutig ist. Die rote Linie zeigt dagegen eine echte technische Systemgrenze: die maximale Ladeleistung der Batterie.

Anteil der Betriebszustände

Wie verändert der SoC das Betriebsdiagramm?

Dieselbe PV-/Last-Kombination kann je nach Ladezustand zu einem anderen Energiefluss führen. Bei niedrigem SoC wird PV-Überschuss bevorzugt in die Batterie geladen; bei hohem SoC verschiebt sich derselbe Bereich zunehmend zur Netzeinspeisung. Die violette Linie erscheint nur in diesen SoC-Diagrammen und markiert probabilistisch den Punkt, an dem Einspeisung wahrscheinlicher wird als Batterieladung. Die rote Linie ist dagegen unabhängig vom SoC und zeigt die technische Ladeleistungsgrenze PV − Last = 4.6 kW. Bei niedrigem SoC sollte sich die empirische violette Grenze – soweit genügend Messwerte vorhanden sind – eher an dieser technischen Grenze orientieren; bei hohem SoC kann sie deutlich nach links wandern, weil die Batterie wegen ihres Ladezustands keinen weiteren Überschuss mehr aufnimmt.

Datenquelle: InfluxDB Energy, Measurement powerwall · Felder: solar_power, load_power, battery_power, grid_power, soc · Raster: 5 Minuten · konfigurierte maximale Ladeleistung: 4.6 kW.

Automatisch erkannte Vorzeichen: positive Rohwerte = Netzbezug; positive Rohwerte = Entladen. Die Erkennung wählt die Vorzeichenkombination, welche die Energiebilanz Last ≈ PV + Netz + Batterie am besten schließt. Medianer absoluter Bilanzfehler: 0.000 kW, 90-%-Quantil: 0.000 kW.