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.

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.

Um die Mittagszeit wird im Sommerhalbjahr besonders viel Strom verbraucht (Mittagsspitze) Tagesgang der Sommerlastkurve

Solarstrom kommt scheinbar genau zur Entlastung der mittäglichen Lastspitze Tagesgang der Sommerlastkurve

Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil Tagesgang der Sommerlastkurve

Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird

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.

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.

Wie können wir den Überschuss sinnvoll verwerten?

Wie können wir den Überschuss sinnvoll verwerten? Vielleicht für Stromgroßverbraucher?

So wird derzeit die stromintensive Industrie mit Strom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So wird derzeit die stromintensive Industrie mit Strom versorgt

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung zu gefährlich für Endverbraucher

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 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

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt Zeichenerklärung: Transformator

So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Erste Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Private Endkunden versorgen sich selbst und ihre Nachbarn in Sonnenstunden mit Solarstrom Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zweite Stufe Solarausbau:

Zweite Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt

Zweite Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zweite Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zweite Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zweite Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zur stromintensiven Industrie Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Solarstrom Solarstrom fließt „rückwärts“ bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zur energieintensiven Industrie Hochspannung 220.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Solarstrom fließt „rückwärts“ bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Dritte Stufe Solarausbau:

Dritte Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt

Dritte Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Dritte Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Dritte Stufe Solarausbau Hochspannung 220.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Dritte Stufe Solarausbau stößt an zwei Grenzen: Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau stößt an zwei Grenzen:

Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Erste Grenze: Stromnetze können solare Mittagsspitze nicht mehr weiterleiten

Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Zweite Grenze: Die solare Mittags-spitze wird zur angebotenen Zeit in dieser Höhe nicht benötigt

Verweigerung des Netzanschlusses bringt Energiewende zum Stocken

Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Anschluss von zusätzlichen Solarstromanlagen wird immer häufiger von den Betreibern der Niederspannungsnetze abgelehnt

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)

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

Keine Anschlussgenehmigung für neue Solaranlagen, obwohl reichlich Dächer vorhanden sind

Niederspannungsnetz 230 V Ohne Genehmigung weiterer Solaranlagen kommt Energiewende zum Stillstand

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

Berechnung der Spannungsanhebung Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I

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

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

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

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.

Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen

Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden. Mittelspannung 20.000 Volt Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber … Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.

Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden. Mittelspannung 20.000 Volt Fazit: Netzausbau im Niederspannungnetz könnte den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber … Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden.

den Spitzenstrom überhaupt haben? Mittelspannung 20.000 Volt Und wer will den Spitzenstrom überhaupt haben?

Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie Mittelspannung 20.000 Volt Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie

Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie Mittelspannung 20.000 Volt Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie

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 2011 für Anlagen im PLZ-Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt. 80 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung

Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Beispiel: Die für Anlagen unter 30 kWp empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung hätte im Jahr 2011 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

Problembeschreibung

Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt

Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken

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

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

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“.

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.

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

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:

Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Auch im Winter Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

Zur stromintensiven Industrie Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Im Winter ist der Strombedarf höher Tagesgang Winter Tagesgang Sommer Niederspannung 230 Volt

Zur stromintensiven Industrie Hochspannung 220.000 Volt Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Stromnetze sind zur Übertragung der höheren Winterlast ausgelegt Tagesgang Winter Tagesgang Sommer Niederspannung 230 Volt

Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen

Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von „oben nach unten“

Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von „oben nach unten“ Solarstrom von „unten nach oben“

Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Wichtig! Würde Solarstrom gleichmäßiger fließen, so würde das Stromnetz ausreichen

Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom?

Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom? Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle

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.

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

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

Aufladbare Batterien lösen das Problem

Jahreshöchstwert 6:00 Uhr 12:00 Uhr 18:00 Uhr 24:00 Uhr

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

Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC)

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

Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Beispiel: Die vom SFV empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,3 der Peakleistung hätte im Jahr 2011 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

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

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

Freiwillige Beschränkung der Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Freiwillige Beschränkung der Umrichterleistung (AC) = 1/3 Peak-Leistung (DC)

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

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.

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

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

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 Spitzenleistung des Umrichters (AC) Batterie aufgeladen

Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

Direkt einspeisen Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen Nicht völlig entladen!

Direkt einspeisen Die Lebensdauer von Bleibatterien würde bei vollständiger Entladung erheblich verkürzt Nicht völlig entladen!

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

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

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

Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr

Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 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

Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 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

Verminderung der Netzbelastung Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 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

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

Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Bleibatterien oder andere wiederaufladbare Batterien mit gutem Wirkungsgrad Ca.5 kWh freie Speicherkapazität pro 1kWp Solarleistung

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

Solargenerator Einspeisezähler Umrichter AC DC Speicher Mehrkosten pro kWp derzeit noch ca. 3000 € ??

Mittags Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags mittags AC DC Speicher

Abends Solargenerator Einspeisezähler Umrichter abends AC DC abends Speicher

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

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

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

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

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

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

Hier fehlt noch ein vorschriftsmäßiger Batterieschrank

Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Drei Alternativvorschläge stehen zur Diskussion Alternative 1 (Strikte Lösung) Alternative 2 (Freiwillige Lösung) Alternative 3 (Freiwillige Staffel-Lösung)

Alternative 1 (Strikte Lösung) Solarstromanlagen mit einem Inbetriebnahmedatum ab 1.6.2013 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.

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.

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. 0,3 19 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 0,7 5 Cent/kWh

Zusammenfassung: Um Leitungsausbau zu sparen, Stromspeicher in der Nähe der Solaranlagen z.B. im Keller

Elektrische Energie Erzeugen und Speichern gehören zusammen Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen

Im Katastrophenfall: haben wir eine Selbstversorgungs-fähige Energie-Insel Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen

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

Das zukünftige Energiesystem www.sfv.de zentrale@sfv.de Das zukünftige Energiesystem 52064 Aachen 0241-511616 Frère-Roger-Str. 8-10