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.

weil über 253 Volt (230 Volt plus 10 %) Vereinfachtes Zahlenbeispiel Wenn drei Solaranlagen einspeisen, fließt zwischen B und A der dreifache Strom I Deshalb verdreifacht sich dort die Spannungsanhebung auf 12 Volt A B C D Plus 12 Volt Plus 8 Volt Plus 4 Volt 230 Volt 242 Volt 250 Volt 254 Volt Unzulässig, weil über 253 Volt (230 Volt plus 10 %) Vereinfachtes Zahlenbeispiel

Spannungsanhebung Ud ergibt sich aus Leitungswiderstand R und Stromstärke I I Ud = I * R

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

I Netzausbau Ud = I * R Bisher verkleinerte man R Variante Netzausbau

Variante Speicherintegration Netzausbau Ud = I * R Wir wollen I verkleinern Variante Speicherintegration

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

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

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

Es folgt ein Vorschlag für eine vereinfachte Förderung dezentraler Speicher in Verbindung mit einer PV-Anlage Folgende weitere Vorschläge sind in Bearbeitung und werden später veröffentlicht. Förderung dezentraler Speicher im Niederspannungsnetz ohne Verbindung zu einer PV-Anlage Förderung von Speichern im Mittelspannungsnetz in der Nähe von Windparks - Förderung von dezentralen Langzeitspeichern im Nieder- und Mittelspannungsnetz

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) Leistung Tageshöchstleistung (DC)

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

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

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

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

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

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

Direkt einspeisen Einspeisen Batterie aufladen

Direkt einspeisen Einspeisen Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz

Direkt einspeisen Einspeisen Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz

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

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

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

Mittags Solargenerator Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre Umrichter DC AC mittags Speicher Die Rücklaufsperre muss weggelassen werden, damit Betreiber ihre Batterie zwar an trüben Tagen aus dem Stromnetz aufladen können, aber diesen Strom dann nicht gewinnbringend als Solarstrom einspeisen können

Abends Solargenerator Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre Umrichter DC AC Abends abends Speicher

Nachts Solargenerator Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre Umrichter AC DC AC nachts Speicher Nachts

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

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

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.