Ausbau der Niederspannungsnetze minimieren Durch Integration dezentraler Speicher Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck.

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1 Ausbau der Niederspannungsnetze minimieren Durch Integration dezentraler Speicher Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck Vordringliches Problem: Anschluss von Solarstromanlagen wird immer häufiger von Netzbetreibern abgelehnt. Die Niederspannungsnetze würden angeblich überlastet.

2 Plus 12 Volt Plus 8 Volt Plus 4 Volt 230 Volt242 Volt250 Volt254 Volt Unzulässig, weil über 253 Volt (230 Volt plus 10 %) A BC D Wenn drei Solaranlagen einspeisen, fließt zwischen B und A der dreifache Strom I Deshalb verdreifacht sich dort die Spannungsanhebung auf 12 Volt Vereinfachtes Zahlenbeispiel

3 Spannungsanhebung U d ergibt sich aus Leitungswiderstand R und Stromstärke I U d = I * R I

4 I Wie verkleinert man die Spannungsanhebung? U d = I * R Spannungsanhebung U d ergibt sich aus Leitungswiderstand R und Stromstärke I

5 I Bisher verkleinerte man R Netzausbau U d = I * R Variante Netzausbau

6 I Wir wollen I verkleinern Netzausbau U d = I * R Variante Speicherintegration

7 I Netzausbau U d = I * R Es geht um Speicher in der Größenordnung einiger kWh. Dafür sind Pumpspeicherkraftwerke nicht geeignet

8 4 Kubikmeter Wasser Im Unterbecken 100 Meter hochpumpen 2 Bleibatterien Oberbecken Pumpspeicherkraftwerk Größenvergleich Pumpspeicherkraftwerk und Bleibatterie 1 kWh speichern

9 Aufladbare Batterien als Kurzzeitspeicher (Tag-Nacht-Speicher) Zur Entlastung der Niederspannungsnetze

10 Es folgt ein Vorschlag von Wolf von Fabeck für eine vereinfachte Förderung dezentraler Speicher in fester Verbindung mit einer PV-Anlage

11 Leistung Tageshöchstleistung (DC) In den Mittagsstunden ist der Solarstrom besonders hoch und überlastet bisweilen das Netz. Nachts liefern die Solarmodule überhaupt keinen Strom Peak-Leistung der Solarmodule (wird nur selten erreicht)

12 Leistung Peak-Leistung der Solarmodule Umrichterleistung (AC)= 1/3 Peak-Leistung (DC) Freiwillige Selbstbeschränkung:

13 Batterie aufladen Tageshöchstleistung (DC) Wir speichern die mittägliche Leistung und speisen sie am Abend und in der Nacht ein Direkt einspeisen speichern

14 Batterie aufladen Tageshöchstleistung (DC) Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen speichern

15 Batterie aufladen Tageshöchstleistung (DC) Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen speichern

16 Batterie aufladen Tageshöchstleistung (DC) Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen speichern

17 Batterie aufladen Tageshöchstleistung (DC) Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen

18 Batterie aufladen Direkt einspeisen Einspeisen

19 Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz Direkt einspeisen Einspeisen

20 Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz Direkt einspeisen Einspeisen

21 Ende der Netzeinspeisung zum Schutz der Batterie vor Tiefentladung Direkt einspeisen Einspeisen

22 Ende der Netzeinspeisung zum Schutz der Batterie vor Tiefentladung Volkswirtschaftliche Vorteile: 1.Die mittägliche Solarspitze liefert einen Anteil zur Deckung der abendlichen Lastspitze 2.Niederspannungsnetze weniger Ausbau Direkt einspeisen Einspeisen

23 An Tagen mit sehr hoher Solareinspeisung reicht die gespeicherte Energie sogar bis in die Morgenstunden, aber dann ist der Speicher (bis auf notwendige Restladung) leer

24 Speicher DC AC Solargenerator Umrichter Einspeisezähler Umrichterleistung = 1/3 Solargeneratorleistung

25 ca. 60 % des höchstmöglichen Solar- Tagesertrages Speicher DC AC Solargenerator Umrichter Speicherkapazität ausreichend für Einspeisezähler

26 Speicher DC AC Solargenerator mittags Umrichter Mittags Einspeisezähler

27 Speicher DC AC Solargenerator abends Umrichter Abends Einspeisezähler

28 Speicher DC AC Solargenerator nachts Umrichter Nachts Einspeisezähler

29 Speicher DC AC Solargenerator mittags nachts mittags Umrichter Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Haus- anschluss Jede angezeigte kWh erhält die Regelvergütung plus einem Speicherbonus von 19 ct/kWh Einspeisezähler

30 Speicher DC AC Solargenerator mittags nachts mittags Umrichter Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Haus- anschluss Automatische Trennung bei Stromausfall abends Einspeisezähler

31 Niedrig- preis Speicher DC AC Solargenerator Umrichter Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Haus- anschluss Einspeisezähler mit zwei Zählrichtungen Bei Aufladen aus dem Netz läuft Zähler rückwärts Ausnutzen starker Strompreisunterschiede

32 Hoch- preis Speicher DC AC Solargenerator Umrichter Verbraucher im Haushalt Zweirichtungs- zähler Haus- anschluss Zähler läuft vorwärts. Gleicht Rückwärtslauf (fast) wieder aus Ausnutzen starker Strompreisunterschiede Einspeisezähler mit zwei Zählrichtungen

33 Notwendige Änderungen (Diskussionsvorschlag) - AC-Spitzenleistung des Umrichters = 1/3 der DC-Peakleistung des Solargenerators - Netzanschlussberechnung nur für die (kleine) AC-Leistung des Umrichters - Vorrang für Solareinspeisung auch für gespeicherten Solarstrom - Zusätzliche Vergütung für den gesamten direkt und indirekt eingespeisten Solarstrom in Höhe von 19 cent/kWh Weitere Änderungsvorschläge für das EEG: § 9 (1) EEG: Netzbetreiber sind auf Verlangen der Einspeisewilligen verpflichtet, unverzüglich ihre Netze entspechend dem Stand der Technik zu optimieren, zu verstärken und auszubauen oder Stromspeicher zu integrieren, um die Abnahme, Übertragung und Verteilung des Stroms aus Erneuerbaren Energien oder Grubengas sicherzustellen. Ferner § 3 Nr. 7 EEG: "Netz" (ist) die Gesamtheit der miteinander verbundenen technischen Einrichtungen zur Abnahme, Übertragung, Verteilung und Speicherung von Elektrizität für die allgemeine Versorgung.