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Überschuss (surplus)

Der Überschuss ist selbsterzeugter PV-Strom, den ich nicht verbrauche und stattdessen ins öffentliche Netz eingespeise. Neben einem Stromspeicher macht es also Sinn, die lokalen Verbräuche so zu steuern, dass der selbst erzeugte Strom möglichst viel des Stromverbrauchs im eigenen Haushalt abdeckt.

Durch eine gezielte Steuerung (z.B. Energiemanagementsystem) ist es möglich den Eigenverbrauch zu optimieren. Ich bestimme also selbst was mit dem erzeugten Strom passiert. Dadurch wird weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen und die Solaranlage wird hierdurch nachhaltiger und wirtschaftlicher.

Überschussleistung (surplus power)

surplus power = sun2000.0.meter.activePower

Heutige Überschussenergie (surplus energy today)

suplus energy today = sun2000.0.collected.gridExportToday - sun2000.0.collected.gridImportToday

Nutzbare Überschussleistung (usable surplus power)

Aber vielleicht ist diese Betrachtung für ein Energiemanagment zu kurz gedacht. So wäre es sinnvoll, die Ladeleistung der Batterie mit in die Betrachtung einzubeziehen. Für den Strom aus der PV, der sofort verbraucht wird, entfallen die Verluste aus der Speicherung der Energie. So könnte man den Beriff des nutzbaren Überschusses formulieren.

usable surplus power = sun2000.0.meter.activePower + sun2000.0.collected.chargeDischargePower

Diese Formulierung hätte aber zum Nachteil, dass u.U. am Ende des Tages der Hausspeicher nicht ausreichend gefüllt ist. Denn eigentlich möchte man auch über Nacht mit Strom aus dem Speicher versorgt werden. Bei der nächsten Betrachtung wird der Füllstand des Hauspeichers (SOC) berücksichtigt.

if (sun2000.0.collected.SOC <= 50) {
  usable surplus power = sun2000.0.meter.activePower;
} else {
  usable surplus power = sun2000.0.meter.activePower + sun2000.0.collected.chargeDischargePower;
}

Erst über einem Füllstand des Hausspeichers von 50% wird die Speicherladeleistung und die Netzeinspeiseleistung als nutzbare Überschussleistung betrachtet.

Implementierung im sun2000 Adapter

Letztendlich wurde im Adapter eine komplexere Implementierung vorgenommen als die obige Betrachtung. Diese erlaubt die Einbeziehung des Hausspeichers als Energiequelle.

Der state sun2000.0.collected.usableSurplusPower kann über die Parameter im Pfad sun2000.x.control.usableSurplus beeinflusst werden.

minSoc Unterhalb des minSoc (%) Wertes hat die Ladung der Hausbatterie Vorrang. Der nutzbare Überschuss wird ausschließlich durch die Netzeinspeiseleistung bestimmt. Steht unterhalb dieses Wertes mehr Erzeugungsleistung zur Verfügung als der Batteriespeicher aufnimmt, wird diese als Überschuss berücksichtigt. Ab dem minSoc Wertes wird neben der Netzeinspeiseleistung auch die Ladeleistung der Batterie als Überschussleistung gewertet.

bufferSoc Erlaubt die zusätzliche Nutzung der Hausbatterieleistung oberhalb des angegebenen bufferSoc (%) Wertes mit dem angegebenem bufferPower (W) Wert.

bufferPower siehe bufferSoc

bufferHysteresis Die Hysterese ist die Differenz zwischen dem bufferSoc, bei dem die Nutzung der Hausbatterie (bufferPower) zuschaltet (Einschaltpunkt) und dem bufferSoc, bei der sie wieder ausschaltet (Ausschaltpunkt). Eine größere Hysterese sorgt für weniger häufige Schaltungen, während eine kleinere Hysterese eine genauere Regelung ermöglicht.

residualPower Sofern sich der Soc der Hausbatterie zwischen minSoc und bufferSoc befindet, legt der residualPower Wert den Soll-Arbeitspunkt der Überschussberechnung (Regelung) fest. Werte größer 0 verschieben den Arbeitspunkt in Richtung Hausspeicher-Laden bzw. Netzbezug; kleiner 0 Werte in Richtung Netzbezug.

allowNegativeValue Normalerweise werden usableSurplusPower Werte < 0.1 kW auf 0 gesetzt. In der Regelungstechnik sind ebenfalls negative Regelabweichungen von Belang um eine möglichst kleine Regelabweichung zu erzielen. Mit dem Setzen von allowNegativeValue = true werden negative usableSurplusPower Werte zugelassen.