Ausbau der Niederspannungsnetze minimieren Durch Integration dezentraler Speicher

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. 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

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

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

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

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

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

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

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. 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)

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

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

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

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

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

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

18. Direkt einspeisen Einspeisen Batterie aufladen

19. Direkt einspeisen Einspeisen Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz

20. Direkt einspeisen Einspeisen Einspeisung der gespeicherten Energie ins Stromnetz

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

22. 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

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 Direkt einspeisen Einspeisen

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

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

26. Mittags Solargenerator Einspeisezähler Umrichter mittags mittags Speicher AC DC

27. Solargenerator Einspeisezähler Umrichter abends Abends abends Speicher AC DC

28. Solargenerator Einspeisezähler Umrichter nachts Speicher Nachts AC DC

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

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

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

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

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.