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Veröffentlicht von:Willafried Gauss Geändert vor über 10 Jahren
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Solarstromanlagen mit Speicherbatterien zur Verminderung der solaren Mittagsspitzen und zur Erhöhung des Solarstromanteils im Stromnetz Einbeziehung der dezentralen Stromspeicherung in das EEG Diskussionsentwurf von Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck, Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) Zusammenfassung: Bei weiterem Ausbau der Solarenergie können an sonnigen Tagen und den darauf folgenden Abend-, Nacht- und Vormittagsstunden auch energieintensive Industrieanlagen am Hochspannungsnetz vollständig mit Solarstrom versorgt werden. Ein Ausbau der Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze ist dafür nicht erforderlich. Notwendig ist lediglich die Zwischenspeicherung der mittäglichen Solarspitze direkt an der Quelle, d.h. durch Batteriespeicher, die direkt in die Solaranlage integriert sind und die zeitlich verzögerte, dosierte Abgabe ins Stromnetz.
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Vorbemerkung: Die Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien wird sich im Wesentlichen auf zwei Techniken stützen, die Solarstrom- und die Windstromgewinnung an Land. Die Windenergie wird ihren Hauptbeitrag im Winterhalbjahr leisten, die Solarenergie im Sommer. Der folgende Beitrag bezieht sich im Wesentlichen auf die Rolle der Photovoltaik, d.h. auf die Jahreszeit von Mai bis September. Für die Windenergie liegen die Verhältnisse ähnlich, nur sind die Zeiträume, in denen Windüberschuss- oder Windmangel herrscht, länger als bei der Solarenergie. Die Speicher müssen deshalb für die Windenergie größer dimensioniert werden.
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Um die Mittagszeit wird im Sommerhalbjahr besonders viel Strom verbraucht (Mittagsspitze)
Tagesgang der Sommerlastkurve
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Solarstrom kommt scheinbar genau zur Entlastung der mittäglichen Lastspitze
Tagesgang der Sommerlastkurve
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Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil
Tagesgang der Sommerlastkurve
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Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird
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Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird.
Weiterer Ausbau der Solarenergie löst das Problem nicht. Er erhöht nur den Überschuss zur Mittagszeit, liefert aber keinen Beitrag zur Deckung der abendlichen Lastspitze oder zur nächtlichen Stromversorgung.
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Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird.
Weiterer Ausbau der Solarenergie löst das Problem nicht. Er erhöht nur den Überschuss zur Mittagszeit, liefert aber keinen Beitrag zur Deckung der abendlichen Lastspitze oder zur nächtlichen Stromversorgung.
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Wie können wir den Überschuss sinnvoll verwerten?
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Wie können wir den Überschuss sinnvoll verwerten?
Vielleicht für Stromgroßverbraucher?
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So wird derzeit die stromintensive Industrie mit Strom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So wird derzeit die stromintensive Industrie mit Strom versorgt
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung zu gefährlich für Endverbraucher
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Transformatoren setzen die Spannung herab, aber übertragen die Leistung nahezu verlustfrei Zeichenerklärung: Transformator
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt Zeichenerklärung: Transformator
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So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Erste Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Private Endkunden versorgen sich selbst und ihre Nachbarn in Sonnenstunden mit Solarstrom Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zweite Stufe Solarausbau:
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Zweite Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt
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Zweite Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zweite Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zweite Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zweite Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zur stromintensiven Industrie
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Solarstrom Solarstrom fließt „rückwärts“ bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zur energieintensiven Industrie
Hochspannung Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Solarstrom fließt „rückwärts“ bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Dritte Stufe Solarausbau:
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Dritte Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt
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Dritte Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Dritte Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Dritte Stufe Solarausbau
Hochspannung Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Dritte Stufe Solarausbau stößt an zwei Grenzen:
Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau stößt an zwei Grenzen:
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Zur energieintensiven Industrie
Solarstrom Erste Grenze: Stromnetze können solare Mittagsspitze nicht mehr weiterleiten
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Zur energieintensiven Industrie
Solarstrom Zweite Grenze: Die solare Mittags-spitze wird zur angebotenen Zeit in dieser Höhe nicht benötigt
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Verweigerung des Netzanschlusses bringt Energiewende zum Stocken
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Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent
Anschluss von zusätzlichen Solarstromanlagen wird immer häufiger von den Betreibern der Niederspannungsnetze abgelehnt
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Netzberechnung geht vom ungünstigsten Fall aus:
Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Messpunkt Netzberechnung geht vom ungünstigsten Fall aus: Kein Stromverbrauch (alle Bewohner im Sommerurlaub)
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Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent
Messpunkt Spannung am Ende des Netzzweiges steigt über zulässigen Höchstwert 230 V + 10 Prozent = 253 Volt
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Keine Anschlussgenehmigung für neue Solaranlagen, obwohl reichlich Dächer vorhanden sind
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Niederspannungsnetz 230 V
Ohne Genehmigung weiterer Solaranlagen kommt Energiewende zum Stillstand
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Gesetzgeber und BundesNetzagentur schlagen Netzausbau vor
Neu hinzukommende Solaranlagen erhalten keine Anschluss- Genehmigung, obwohl reichlich Dächer vorhanden sind Niederspannungsnetz 230 V Gesetzgeber und BundesNetzagentur schlagen Netzausbau vor Das ist zwar ein Irrweg Aber sehen wir uns die Begründung an
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Berechnung der Spannungsanhebung
Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I
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Berechnung der Spannungsanhebung
Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I A B R Zwischen den Punkten A und B hat das Netzkabel einen Widerstand R
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Berechnung der Spannungsanhebung
Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I A B R Zwischen den Punkten A und B hat das Netzkabel einen Widerstand R Der Solarstrom I erzeugt in B eine Spannungserhöhung Delta U = R * I
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Berechnung der Spannungsanhebung
Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I A B R Zwischen den Punkten A und B hat das Netzkabel einen Widerstand R Der Solarstrom I erzeugt in B eine Spannungserhöhung Delta U = R * I Netzausbau (Verlegen von Parallelkabel) verkleinert den Widerstand R
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Berechnung der Spannungsanhebung
Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I A B R Zwischen den Punkten A und B hat das Netzkabel einen Widerstand R Der Solarstrom I erzeugt in B eine Spannungserhöhung Delta U = R * I Netzausbau (Verlegen von Parallelkabel) verkleinert den Widerstand R Damit verkleinert man die störende Spannungserhöhung Delta U = R * I und könnte mehr Solaranlagen anschließen.
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Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen
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Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.
Mittelspannung Volt Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber … Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.
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Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.
Mittelspannung Volt Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber … Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.
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den Spitzenstrom überhaupt haben?
Mittelspannung Volt Und wer will den Spitzenstrom überhaupt haben?
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Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie
Mittelspannung Volt Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie
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Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie
Mittelspannung Volt Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie
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An wieviel Tagen wird eine vorgegebene Leistung überschritten?
Beispiel: Die für Anlagen unter 30 kWp gesetzlich empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung hätte im Jahr für Anlagen im PLZ-Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt. 80 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
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Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
Beispiel: Die für Anlagen unter 30 kWp empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung hätte im Jahr für Anlagen im PLZ-Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt. Die Verluste hätten im Jahr 2011 pro kWp eine Höhe von 10 kWh erreicht 10 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
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Problembeschreibung
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie Strom aus Sonne und Wind fällt in der Fläche an, also dezentral. Er wird zunächst vom Nieder- und Mittelspannungsnetz aufgenommen
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie Strom aus Sonne und Wind fällt in der Fläche an, also dezentral. Er wird zunächst vom Nieder- und Mittelspannungsnetz aufgenommen Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von „unten“ nach „oben“.
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie Strom aus Sonne und Wind fällt in der Fläche an, also dezentral. Er wird zunächst vom Nieder- und Mittelspannungsnetz aufgenommen Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von „unten“ nach „oben“. BundesNetzagentur drängt auf Ausbau der Stromnetze. Doch diese Forderung löst das Problem nicht.
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie Strom aus Sonne und Wind fällt in der Fläche an, also dezentral. Er wird zunächst vom Nieder- und Mittelspannungsnetz aufgenommen Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von „unten“ nach „oben“. BundesNetzagentur drängt auf Ausbau der Stromnetze. Doch diese Forderung löst das Problem nicht. Großverbraucher im Hochspannungsnetz könnten auch ohne Netzausbau vollständig mit Solarleistung aus dem Niederspannungsnetz versorgt werden
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Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Ziel der Energiewende ist die Versorgung aller Verbraucher insbesondere mit Strom aus Solar- und Windenergie Strom aus Sonne und Wind fällt in der Fläche an, also dezentral. Er wird zunächst vom Nieder- und Mittelspannungsnetz aufgenommen Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von „unten“ nach „oben“. BundesNetzagentur drängt auf Ausbau der Stromnetze. Doch diese Forderung löst das Problem nicht. Großverbraucher im Hochspannungsnetz könnten auch ohne Netzausbau vollständig mit Solarleistung aus dem Niederspannungsnetz versorgt werden Es folgt die Begründung, warum die Netzkapazität im allgemeinen reicht:
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Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Auch im Winter Mittelspannung Volt Niederspannung 230 Volt
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Zur stromintensiven Industrie
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Im Winter ist der Strombedarf höher Tagesgang Winter Tagesgang Sommer Niederspannung 230 Volt
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Zur stromintensiven Industrie
Hochspannung Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Stromnetze sind zur Übertragung der höheren Winterlast ausgelegt Tagesgang Winter Tagesgang Sommer Niederspannung 230 Volt
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Zur stromintensiven Industrie
Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen
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Zur stromintensiven Industrie
Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von „oben nach unten“
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Zur energieintensiven Industrie
Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von „oben nach unten“ Solarstrom von „unten nach oben“
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Zur energieintensiven Industrie
Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Wichtig! Würde Solarstrom gleichmäßiger fließen, so würde das Stromnetz ausreichen
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Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?
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Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?
Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle
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Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?
Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung auf den Abend und die folgende Nacht verteilen.
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Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?
Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung auf den Abend und die folgende Nacht verteilen. Wir bereiten die Invasion des Stromnetzes von unten her vor: Mit Solarstrom tags und nachts (und Windstrom) verdrängen wir Kohle-, Atom- und Erdgasstrom
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Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?
Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung auf den Abend und die folgende Nacht verteilen. Wir bereiten die Invasion des Stromnetzes von unten her vor: Mit Solarstrom tags und nachts (und Windstrom) verdrängen wir Kohle-, Atom- und Erdgasstrom Dazu verwenden wir aufladbare Batterien in Kombination mit Solaranlagen
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Aufladbare Batterien lösen das Problem
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Jahreshöchstwert 6:00 Uhr 12:00 Uhr 18:00 Uhr 24:00 Uhr
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Nach Daten von SMA im Jahr 2011
Der Jahreshöchstwert von 0,875 der Peakleistung wäre im Jahr 2011 praktisch nicht überschritten worden . Nach Daten von SMA im Jahr 2011 Jahreshöchst-wert 2011 0,875 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
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Freiwillige Beschränkung der
Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC)
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Nach Daten von SMA im Jahr 2011
An etwa 240 Tagen wäre eine Leistung von 0,3 der Peakleistung überschritten worden. Nach Daten von SMA im Jahr 2011 240 0,3 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
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Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
Beispiel: Die vom SFV empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,3 der Peakleistung hätte im Jahr für Anlagen im PLZ-Bereich 80 Überschussleistungen in Höhe von 330 kWh/kWp (abzüglich der Speicherverluste) erbracht, die man speichern und im Lauf der folgenden Stunden dosiert ins Netz einspeisen könnte. Im PLZ-Bereich 10 wären es etwa 200 kWh/kWp gewesen. 330 200 0,3 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung
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Freiwillige Beschränkung der
Überschuss Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) An etwa 240 Tagen wird 0,3 Peak-Leistung erreicht oder überschritten
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Freiwillige Beschränkung der
Überschuss Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) An etwa 240 Tagen wird 0,3 Peak-Leistung erreicht oder überschritten Der Überschuss pro kWp liegt im Jahr etwa bei 200 bis 400 kWh
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Freiwillige Beschränkung der
Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 1/3 Peak-Leistung (DC)
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Freiwillige Beschränkung der
Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 1/3 Peak-Leistung (DC) Dieser freiwillige Verzicht muss durch höhere Vergütung ausgeglichen werden
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Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC)
Kleiner als ca. 0,3 der Peak-Leistung darf die Umrichterleistung nicht sein. Überschussenergie muss vollständig eingespeist werden können, bevor am nächsten Tag erneut die Solarleistung 0,3 * Peak übersteigt.
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speichern Direkt einspeisen
Wir speichern die mittägliche Leistung und speisen sie am Abend und in der Nacht ein Tageshöchstleistung (DC) speichern Direkt einspeisen Batterie aufladen Restladung
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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speichern Direkt einspeisen Tageshöchstleistung (DC)
Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen
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Direkt einspeisen Spitzenleistung des Umrichters (AC) Batterie
aufgeladen
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Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste
gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen
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Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste
gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen
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Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste
gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen
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Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste
gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen Nicht völlig entladen!
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Direkt einspeisen Die Lebensdauer von Bleibatterien würde bei vollständiger Entladung erheblich verkürzt Nicht völlig entladen!
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MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Diskussionsvorschlag 1
Solargenerator MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Diskussionsvorschlag 1 Bedarf noch der Überarbeitung DC/DC - Steller Leistungs-begrenzer auf 0,3 Peakleistung Wechselrichter zur Netz-einspeisung Vorrang Überschuss Intelligenter Dosierer Der Dosierer sorgt dafür, dass die Batterie mit gleichmäßiger Leistung entladen wird - nur soweit, dass am nächsten Tag genug Aufnahmefähigkeit für den Überschuss gegeben ist. Batterie Netzeinspeisung
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Diskussionsvorschlag 2 Bedarf noch der Überarbeitung
Solargenerator Diskussionsvorschlag 2 Bedarf noch der Überarbeitung MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Leistungs-begrenzer auf 0,3 Peakleistung Wechselrichter zur Netz-einspeisung Vorrang Überschuss Batterie-Ladegerät Intelligenter Dosierer Der Dosierer sorgt dafür, dass die Batterie mit gleichmäßiger Leistung entladen wird - nur soweit, dass am nächsten Tag genug Aufnahmefähigkeit für den Überschuss gegeben ist. Batterie Netzeinspeisung
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1/3 Solargeneratorleistung
Einspeisezähler Umrichter DC AC Umrichterleistung = 1/3 Solargeneratorleistung Speicher
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Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast
Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr
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Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast
Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Umrichterleistung= 0,3 * Peakleistung und mit Speicher Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr
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Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast
Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Umrichterleistung= 0,3 * Peakleistung und mit Speicher Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr
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Verminderung der Netzbelastung
Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Umrichterleistung= 0,3 * Peakleistung und mit Speicher Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung Netzbelastung
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Speicherkapazität ausreichend für
Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Speicherkapazität ausreichend für ca. 60 % des höchstmöglichen Solar-Tagesertrages
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Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Bleibatterien oder andere wiederaufladbare Batterien mit gutem Wirkungsgrad Ca.5 kWh freie Speicherkapazität pro 1kWp Solarleistung
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Ca.5 kWh freie Speicherkapazität pro 1kWp Solarleistung
Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Ca.5 kWh freie Speicherkapazität pro 1kWp Solarleistung 10 Bleibatterien (1kWh) - „VRLA“ Batterie Valve regulated lead acid (m. Überdruckventil) - Gel-Batterie AGM absortiv glass mat (Mit Glasfasergespinst) Bleibatterien sollten nur halb entladen werden, um eine Gebrauchsdauer von 10 Jahren zu erreichen. Dazu Batterieschrank und Laderegler wg. Betriebssicherheit
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Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Mehrkosten pro kWp derzeit noch ca € ??
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Mittags Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags mittags AC DC
Speicher
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Abends Solargenerator Einspeisezähler Umrichter abends AC DC abends
Speicher
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Verbraucher im Haushalt
Jede angezeigte kWh erhält die Regelvergütung plus einem Speicherbonus von 19 ct/kWh Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags nachts Speicher Verbraucher im Haushalt Haus-anschluss-kasten Zweirichtungs- zähler
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Verbraucher im Haushalt
Jede angezeigte kWh erhält die Regelvergütung plus einem Speicherbonus von 19 ct/kWh Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags Der Speicherbonus unterliegt einer jährlichen Degression von 5% nachts Speicher Verbraucher im Haushalt Haus-anschluss-kasten Zweirichtungs- zähler
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Verbraucher im Haushalt
Solargenerator Der Speicherbonus wird auf die Netzgebühren umgelegt, da er der Netzstabilität dient Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags nachts Speicher Verbraucher im Haushalt Haus-anschluss-kasten Zweirichtungs- zähler
127
Verbraucher im Haushalt
Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags abends Automatische Trennung bei Stromausfall Speicher nachts Haus-anschluss-kasten Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Versorgungsnetz
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Verbraucher im Haushalt
Die Einbindung von Stromspeichern erhöht die Versorgungssicherheit Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags abends Automatische Trennung bei Stromausfall Speicher nachts Haus-anschluss-kasten Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Versorgungsnetz
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Verbraucher im Haushalt
Solargenerator Die Anlage gewährleistet dem Betreiber eine unterbrechungsfreie Stromversorgung Einspeisezähler Umrichter mittags DC AC mittags abends Automatische Trennung bei Stromausfall Speicher nachts Haus-anschluss-kasten Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Versorgungsnetz
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Hier fehlt noch ein vorschriftsmäßiger Batterieschrank
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Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag)
Drei Alternativvorschläge stehen zur Diskussion Alternative 1 (Strikte Lösung) Alternative 2 (Freiwillige Lösung) Alternative 3 (Freiwillige Staffel-Lösung)
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Alternative 1 (Strikte Lösung)
Solarstromanlagen mit einem Inbetriebnahmedatum ab erhalten die Einspeisevergütung nur, wenn sie mit einem aufladbaren Speicher kombiniert sind und die Einspeisung dieser Kombianlage in das Netz der öffentlichen Versorgung durch eine technische Vorrichtung in ihrer Leistung auf 1/3 der DC-Peakleistung des Solargenerators reduziert ist. Dem Betreiber bleibt es überlassen, ob er die anfallende elektrische Energie teilweise selbst verbraucht oder ob er sie nach Zwischenspeicherung teilweise in das Verteilnetz einspeist. Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Der ins Stromnetz direkt oder nach Zwischenspeicherung eingespeiste Strom wird mit 49 Cent/kWh vergütet. Netzbetreiber sind verpflichtet, bei absehbarer Überlastung ihres Netzes durch die Mittagsspitze aus Solarenergie, eigene Stromspeicher zu integrieren, um die Abnahme, Übertragung und Verteilung des Stroms aus solarer Strahlungsenergie sicherzustellen.
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Alternative 2 (Freiwillige Lösung)
- Solarstromanlagen, die mit einem aufladbaren Speicher kombiniert sind und bei denen die Einspeisung dieser Kombianlage in das Netz der öffentlichen Versorgung durch eine technische Vorrichtung in ihrer Leistung auf 1/3 der DC-Peakleistung des Solargenerators reduziert ist, erhalten eine zusätzliche Vergütung für den gesamten direkt und indirekt eingespeisten Solarstrom in Höhe von 19 cent/kWh. Diese zusätzliche Vergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen. Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. Netzbetreiber sind verpflichtet, bei absehbarer Überlastung ihres Netzes durch die Mittagsspitze aus Solarenergie, eigene Stromspeicher zu integrieren, um die Abnahme, Übertragung und Verteilung des Stroms aus solarer Strahlungsenergie sicherzustellen.
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Alternative 3 (Freiwillige Staffel-Lösung)
- Solarstromanlagen, die mit einem aufladbaren Speicher kombiniert sind und bei denen die Einspeisung dieser Kombianlage in das Netz der öffentlichen Versorgung durch eine technische Vorrichtung in ihrer Leistung auf einen Bruchteil B der DC-Peakleistung des Solargenerators reduziert ist, erhalten eine zusätzliche Vergütung für den gesamten direkt und indirekt eingespeisten Solarstrom in Höhe von Z cent/kWh nach Tabelle. Diese zusätzliche Vergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen. Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. Tabelle: Bruchteil B der Peakleistung Zusatzvergütung Z bis einschl. 0, Cent/kWh über 0,3 bis einschl . 0,4 15 Cent/kWh über 0,4 bis einschl . 0,5 10 Cent/kWh über 0,5 bis unter 0, Cent/kWh
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Zusammenfassung: Um Leitungsausbau zu sparen, Stromspeicher in der Nähe der Solaranlagen z.B. im Keller
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Elektrische Energie Erzeugen und Speichern gehören zusammen
Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen
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Im Katastrophenfall: haben wir eine Selbstversorgungs-fähige Energie-Insel
Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen
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Die bestehenden Übertragungsnetze wollen wir nicht abschaffen
Die bestehenden Übertragungsnetze wollen wir nicht abschaffen. Sie können auch zukünftig beim Ausgleich zwischen Überschuss- und Mangel-Gebieten genutzt werden. Aber wir brauchen keine neuen Fernübertragungsleitungen. Wir setzen auf Windparks, Solaranlagen und Speicher in der Nähe der Verbraucher Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen
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Das zukünftige Energiesystem
Das zukünftige Energiesystem 52064 Aachen Frère-Roger-Str. 8-10
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