Einbeziehung der dezentralen Stromspeicherung in das EEG

Transkript

1 Kombination von Solarstromanlagen mit Speicherbatterien zur Glättung der solaren Mittagsspitzen, zur Erhöhung des Solarstromanteils im Stromnetz und zur Minimierung des Netzausbaus Einbeziehung der dezentralen Stromspeicherung in das EEG Diskussionsentwurf von Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck, Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) Zusammenfassung: Bei weiterem Ausbau der Solarenergie könnten an sonnigen Tagen und den darauf folgenden Abend-, Nacht- und Vormittagsstunden nicht nur die Haushaltskunden, sondern sogar die meisten energieintensiven Industrieanlagen am Hochspannungsnetz vollständig mit Solarstrom versorgt werden. Ein Ausbau der Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze ist dafür nur in wenigen Fällen erforderlich. Notwendig ist allerdings die Zwischenspeicherung der mittäglichen Solarspitze direkt an der Quelle, z.b. durch Batteriespeicher, die in die Solaranlage integriert sind und die zeitlich verzögerte, dosierte Abgabe aus der Batterie ins Stromnetz. 1

2 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. 2

3 Um die Mittagszeit wird im Sommerhalbjahr besonders viel Strom verbraucht (Mittagsspitze) Tagesgang der Sommerlastkurve 3

4 Solarstrom kommt scheinbar genau zur Entlastung der mittäglichen Lastspitze Tagesgang der Sommerlastkurve 4

5 Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil Tagesgang der Sommerlastkurve 25 GW 5

6 Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird 150 GW 6

7 200 GW 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. 7

8 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. 8

9 Können wir den Überschuss sinnvoll verwerten? 9

10 Können wir den Überschuss sinnvoll verwerten? Vielleicht für Stromgroßverbraucher? 10

11 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So wird derzeit die stromintensive Industrie mit Strom versorgt 11

12 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt 12

13 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt 13

14 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Hochspannung zu gefährlich für Endverbraucher 14

15 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Zeichenerklärung: Transformator Transformatoren setzen die Spannung herab, übertragen aber die Leistung nahezu verlustfrei 15

16 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Zeichenerklärung: Transformator Niederspannung 230 Volt 16

17 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom So werden nachts die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Niederspannung 230 Volt 17

18 Erste Stufe Solarausbau 18

19 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Erste Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt 19

25 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Private Endkunden versorgen sich selbst und ihre Nachbarn in Sonnenstunden mit Solarstrom Niederspannung 230 Volt 25

26 Zweite Stufe Solarausbau: 26

27 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Zweite Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt 27

32 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Solarstrom Kohlestrom Solarstrom fließt rückwärts bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Niederspannung 230 Volt 32

33 Zur energieintensiven Industrie Hochspannung Volt Solarstrom Solarstrom fließt rückwärts bis zur stromintensiven Industrie. Kohlestrom wird mittags nicht mehr benötigt Niederspannung 230 Volt 33

34 Dritte Stufe Solarausbau: 34

35 Zur energieintensiven Industrie Hochspannung Volt Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Niederspannung 230 Volt 35

39 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau stößt an zwei Grenzen: 39

40 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Erste Grenze: Stromnetze können solare Mittagsspitze nicht mehr weiterleiten 40

41 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Zweite Grenze: Die solare Mittagsspitze wird zur angebotenen Zeit in dieser Höhe nicht benötigt 41

42 Verweigerung des Netzanschlusses bringt Energiewende zum Stocken 42

43 Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Anschluss von zusätzlichen Solarstromanlagen wird immer häufiger von den Betreibern der Niederspannungsnetze abgelehnt 43

44 Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Messpunkt Im ungünstigsten Fall, d.h. Kein Stromverbrauch (alle Bewohner im Sommerurlaub) würde die Spannung am Ende des Netzzweiges die zulässige Höchstspannung von 230 Volt plus minus 10 Prozent erreichen. 44

45 Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Messpunkt Im ungünstigsten Fall, d.h. Kein Stromverbrauch (alle Bewohner im Sommerurlaub) würde die Spannung am Ende des Netzzweiges die zulässige Höchstspannung von 230 Volt plus minus 10 Prozent erreichen. Solaranlagen schalten dann automatisch ab 45

46 Niederspannungsnetz 230 V Derzeit wird der Anschluss weiterer Solaranlagen bereits untersagt, wenn die Spannung an einem beliebigen Netzknoten bei Zufuhr der solaren Höchstleistung um drei oder mehr Prozent ansteigen würde. 46

47 Niederspannungsnetz 230 V Keine Anschlussgenehmigung für neue Solaranlagen, obwohl reichlich Dächer vorhanden sind 47

48 Niederspannungsnetz 230 V Ohne Genehmigung weiterer Solaranlagen kommt Energiewende zum Stillstand 48

49 Niederspannungsnetz 230 V Gesetzgeber und Deutsche Netzagentur (dena) schlagen Netzausbau vor. Das ist zwar ein Irrweg Aber sehen wir uns die Begründung an 49

50 Zu viel Solarstromeinspeisung führt zu einer unzulässigen Spannungsanhebung Solarstrom I 50

51 Berechnung der Spannungsanhebung Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I 51

52 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 52

53 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 53

54 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 54

55 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 55

56 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 man könnte mehr Solaranlagen anschließen. 56

57 Berechnung der Spannungsanhebung Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I Ergänzung 1: Auch durch Blindleistungskompensation (Einspeisen von Blindleistung) kann man die Spannungsanhebung etwas verringern 57

58 Berechnung der Spannungsanhebung Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I Ergänzung 1: Auch durch Blindleistungskompensation (Einspeisen von Blindleistung) kann man die Spannungsanhebung etwas verringern Ergänzung 2: Auch durch regelbare Transformatoren kann man der Spannungsanhebung etwas entgegenwirken 58

59 Fazit: Netzausbau und weitere Maßnahmen im Niederspannungnetz könnten den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen 59

60 Fazit: Netzausbau und weitere Maßnahmen im Niederspannungnetz könnten den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden. 60

61 Fazit: Netzausbau und weitere Maßnahmen im Niederspannungnetz könnten den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden. 61

62 Und wer will den Spitzenstrom überhaupt haben? 62

63 Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie 63

64 Das Kappen der Mittagsspitze vernichtet wertvolle Energie 64

65 Für Neuanlagen unter 30 kwp ist nach 6 Abs. 2 Nr. 2 Buchstabe b EEG 2012 gesetzlich entweder der Einbau einer Vorrichtung zur Leistungsabregelung oder eine Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung vorgeschrieben. 0,7 * Peakleistung 6:00 Uhr 12:00 Uhr 18:00 Uhr 24:00 Uhr 65

66 Für Neuanlagen unter 30 kwp ist nach 6 Abs. 2 Nr. 2 Buchstabe b EEG 2012 gesetzlich entweder der Einbau einer Vorrichtung zur Leistungsabregelung oder eine Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung vorgeschrieben. Energieverlust 0,7 * Peakleistung 6:00 Uhr 12:00 Uhr 18:00 Uhr 24:00 Uhr 66

67 An wieviel Tagen werden die 0,7 * Peakleistung überschritten? Die Regelung hätte im Jahr 2011 für Anlagen im PLZ- Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt. 80 Die Höchstleistung einer 1 kwp-anlage liegt etwa bei 1000 kwh/jahr 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Daten bei SMA 67

68 Energieerlust in Wh/Jahr Wieviel Solarenergie wäre im Jahr 2011 im PLZ-Bereich 20 bei einer Drosselung der Einspeisehöchstleistung auf 0,7 * Peakleistung verloren gegangen? Die Verluste hätten im Jahr 2011 pro kwp eine Höhe von 10 kwh erreicht 10 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Die Höchstleistung einer 1 kwp-anlage liegt etwa bei 1000 kwh/jahr Daten bei SMA 68

69 Problembeschreibung 69

70 Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt 70

71 Problembeschreibung Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken 71

72 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 72

73 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 73

74 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. 74

75 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. Deutsche Netzagentur drängt auf Ausbau der Stromnetze. Doch diese Forderung löst das Problem nicht. 75

76 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. Deutsche Netzagentur 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 76

77 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. Deutsche Netzagentur 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: 77

78 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Niederspannung 230 Volt 78

79 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Begründung: An Tagen ohne Wind und Sonnenenergie werden alle Stromkunden mit Kohlestrom versorgt Auch im Winter Niederspannung 230 Volt 79

80 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Tagesgang Winter Im Winter ist der Strombedarf höher Tagesgang Sommer Niederspannung 230 Volt 80

81 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Kohlestrom Tagesgang Winter Tagesgang Sommer Stromnetze sind zur Übertragung der höheren Winterlast ausgelegt Niederspannung 230 Volt 81

82 Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen 82

83 Zur stromintensiven Industrie Kohlestrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von oben nach unten 83

84 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Kohlestrom von oben nach unten Solarstrom von unten nach oben 84

85 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Strom kann durch das Stromnetz in beiden Richtungen fließen Wichtig! Würde Solarstrom gleichmäßiger fließen, so würde das Stromnetz ausreichen 85

86 Zur energieintensiven Industrie Die energieintensive Industrie könnte in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle netztechnisch durch Strom aus den Mittel- und Niederspannungsleitungen versorgt werden, da deren Jahresspitzenlast höher ist als die der energieintensiven Industrie Solarstrom 86

87 Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom? 87

88 Aber was machen wir mit dem Spitzenstrom? Die Lösung: Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom I max, direkt an der Quelle 88

89 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. 89

90 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 90

91 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 91

92 Aufladbare Batterien lösen das Problem 92

93 Jahreshöchstwert 6:00 Uhr 12:00 Uhr 18:00 Uhr 24:00 Uhr 93

94 Im Jahr 2011 wäre ein Jahreshöchstwert von 0,875 der Peakleistung praktisch nicht überschritten worden. Nach Daten von SMA im Jahr 2011 Jahreshöchstwert 2011 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung 0,875 94

95 Freiwillige Beschränkung der Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) 95

96 Eine 1kWp-Solaranlage erzeugt im Jahr rund 1000 kwh kwh/jahr Einspeiseobergrenze /kwp 96

97 An etwa 240 Tagen wäre eine Leistung von 0,3 der Peakleistung überschritten worden. Nach Daten von SMA aus dem Jahr ,3 Einspeiseobergrenze in Bruchteilen der Peakleistung 97

98 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 hätte einspeisen können. Im PLZ-Bereich 10 wären es etwa 200 kwh/kwp gewesen ,3 Einspeiseobergrenze in Bruchteilen der Peakleistung 98

99 Überschuss Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) An etwa 240 Tagen wird 0,3 Peak-Leistung erreicht oder überschritten 99

100 Überschuss Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (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 100

101 Umrichter Einspeisezähler Solargenerator DC AC Freiwillige Beschränkung : Einspeiseobergrenze(AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) 101

102 Umrichter Einspeisezähler Solargenerator DC AC Freiwillige Beschränkung : Einspeiseobergrenze(AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Dieser freiwillige Verzicht muss durch höhere Vergütung ausgeglichen werden 102

103 Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Kleiner als ca. 0,3 der Peak-Leistung darf die Einspeiseobergrenze nicht sein. Sonst kann Überschussenergie nicht vollständig eingespeist werden, bevor am nächsten Tag erneut die Solarleistung 0,3 * Peak übersteigt. 103

104 Einspeiseobergrenze = In das Stromnetz In das 104 Stromnetz

105 Einspeiseobergrenze = Andere Einspeiseprofile aus der Batterie ins Netz sind zulässig In das Stromnetz In das 105 Stromnetz

106 Wir speichern die mittägliche Leistung und speisen sie am Abend und in der Nacht ein Tageshöchstleistung (DC) speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Restladung 106

107 Tageshöchstleistung (DC) speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen 107

113 Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufgeladen 113

114 Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen 114

117 Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Nicht völlig entladen! 117

118 Direkt einspeisen Nicht völlig entladen! Die Lebensdauer von Bleibatterien würde bei vollständiger Entladung erheblich verkürzt 118

119 119

120 Solargenerator Bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze wird im Regler zuerst die Energiezufuhr aus der Batterie gestoppt und dann ggf. die Energiezufuhr aus dem MPP-Regler verringert Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Wechselrichter Überschuss Dokumentation der Maximalleistung Optional und bei Stromausfall Haushalt Stromverbraucher Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Verbrauchs Ein- speise- Batterie Zähler Zähler Öffentliches Netz 120

121 Blick in die Zukunft Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am Werte nach SMA Jedoch mehr Solaranlagen. Solare Tageserzeugung sei gleich dreifache Tageslast Einspeiseleistung gleich Peakleistung Abzuführende Leistung würde die Stromnetze überlasten 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 121

122 Blick in die Zukunft Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am Werte nach SMA Jedoch mehr Solaranlagen. Solare Tageserzeugung sei gleich dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Einspeiseobergrenze = 0,3 * kwp und mit Speicher Die Lösung 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung 122

123 Verminderung der Netzbelastung Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am Werte nach SMA Jedoch mehr Solaranlagen. Solare Tageserzeugung sei gleich dreifache Tageslast Einspeiseleistung gleich Peakleistung Einspeiseobergrenze = 0,3 * kwp und mit Speicher Die Lösung Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung Netzbelastung 123

124 Speicher Speicherkapazität ausreichend für ca. 60 % des höchstmöglichen Solar- Tagesertrages 124

125 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Speicher Bleibatterien oder andere wiederaufladbare Batterien mit gutem Wirkungsgrad Ca.5 kwh freie Speicherkapazität pro 1kWp Solarleistung 125

126 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC 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 126

127 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Speicher Mehrkosten pro kwp derzeit noch ca. 3000?? 127

128 mittags Mittags Solargenerator Umrichter Einspeisezähler DC AC Speicher 128

129 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler Abends DC AC Speicher 129

130 mittags Solargenerator Umrichter AC Einspeisezähler Jede angezeigte kwh erhält die Regelvergütung plus einem Speicherbonus von 19 ct/kwh DC Speicher Verbraucher im Haushalt Zweirichtungszähler Hausanschlusskasten 130

131 mittags Solargenerator Umrichter AC Einspeisezähler Jede angezeigte kwh erhält die Regelvergütung plus einem Speicherbonus von 19 ct/kwh Speicher DC Der Speicherbonus unterliegt einer jährlichen Degression von 5% Verbraucher im Haushalt Zweirichtungszähler Hausanschlusskasten 131

132 mittags Solargenerator Umrichter DC AC Einspeisezähler Der Speicherbonus wird auf die Netzgebühren umgelegt, da er der Netzstabilität dient Speicher Verbraucher im Haushalt Zweirichtungszähler Hausanschlusskasten 132

133 mittags Solargenerator Umrichter Einspeisezähler Speicher DC AC Automatische Trennung bei Stromausfall Verbraucher im Haushalt Hausanschlusskasten Versorgungsnetz Zweirichtungszähler 133

134 mittags Solargenerator Umrichter Einspeisezähler Die Einbindung von Stromspeichern erhöht die Versorgungssicherheit Speicher DC AC Automatische Trennung bei Stromausfall Verbraucher im Haushalt Hausanschlusskasten Versorgungsnetz Zweirichtungszähler 134

135 mittags Solargenerator Umrichter DC AC Einspeisezähler Die Anlage gewährleistet dem Betreiber eine unterbrechungsfreie Stromversorgung Speicher Automatische Trennung bei Stromausfall Verbraucher im Haushalt Hausanschlusskasten Versorgungsnetz Zweirichtungszähler 135

136 Hier fehlt noch ein vorschriftsmäßiger Batterieschrank 136

137 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) 137

138 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Solarstromanlagen mit Inbetriebnahmedatum nach Tabelle 1 erhalten eine Vergütung nach EEG nur unter der Bedingung, dass ihre Einspeiseleistung durch eine technische Einrichtung auf einen Bruchteil der DC-Peakleistung nach Tabelle 1 reduziert ist. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 138

139 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Die verpflichtende Reduzierung der Einspeiseleistung gilt für den gesamten aus diesen Anlagen eingespeisten Strom einschließlich zwischengespeicherten Solarstroms. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 139

140 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Als Anreiz zur Zwischenspeicherung von Solarstrom wird eine Zusatzvergütung nach Tabelle 1 gewährt. Die Zusatzvergütung wird für den direkt eingespeisten und den zwischengespeicherten Solarstrom gezahlt. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 140

141 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Die Zusatzvergütung wird für den direkt eingespeisten und den zwischengespeicherten Solarstrom gezahlt. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 141

142 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Die Zusatzvergütung wird auch für Solarstrom aus Anlagen mit einem früheren Inbetriebnahmedatum als nach Tabelle 1 gewährt, wenn die Reduzierung der Einspeiseleistung früher vorgenommen und dies dem Verteilnetzbetreiber vorher mitgeteilt wird. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 142

143 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Der aufnahmepflichtige Netzbetreiber kann vorübergehende Ausnahmen von der Einschränkung der Einspeiseleistung zulassen. Die Zusatzvergütung bleibt dabei jedoch erhalten. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet ) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung in Bruchteilen d. Peakleistung ab ,7 5 Cent/kWh ab ,6 10 Cent/kWh ab ,5 15 Cent/kWh ab ,4 18 Cent/kWh ab ,3 20 Cent/kWh 143

144 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. 144

145 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Die Zusatzvergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen. Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. 145

146 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) - Zusammenfassung Solarstromanlagen mit Inbetriebnahmedatum nach Tabelle 1 erhalten eine Vergütung nach EEG nur unter der Bedingung, dass ihre Einspeiseleistung durch eine technische Einrichtung auf einen Bruchteil der DC- Peakleistung nach Tabelle 1 reduziert ist. Die verpflichtende Reduzierung der Einspeiseleistung gilt für den gesamten aus diesen Anlagen eingespeisten Strom einschließlich zwischengespeicherten Solarstroms. Als Anreiz zur Zwischenspeicherung von Solarstrom wird eine Zusatzvergütung nach Tabelle 1 gewährt. Die Zusatzvergütung wird für den direkt eingespeisten und den zwischengespeicherten Solarstrom gezahlt. Die Zusatzvergütung wird für den direkt eingespeisten und den zwischengespeicherten Solarstrom gezahlt. Die Zusatzvergütung wird auch für Solarstrom aus Anlagen mit einem früheren Inbetriebnahmedatum als nach Tabelle 1 gewährt, wenn die Reduzierung der Einspeiseleistung früher vorgenommen und dies dem Verteilnetzbetreiber vorher mitgeteilt wird. Der aufnahmepflichtige Netzbetreiber kann vorübergehende Ausnahmen von der Einschränkung der Einspeiseleistung zulassen. Die Zusatzvergütung bleibt dabei jedoch erhalten. Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Die Zusatzvergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen. Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. 146

147 Zusammenfassung: Um Leitungsausbau zu sparen, Stromspeicher in der Nähe der Solaranlagen z.b. im Keller 147

148 Elektrische Energie Erzeugen und Speichern gehören zusammen Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen 148

149 Im Katastrophenfall: haben wir eine Selbstversorgungsfähige Energie-Insel Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen 149

150 Die bestehenden Übertragungsnetze wollen wir nicht abschaffen. Sie können auch zukünftig beim Ausgleich zwischen temporär wechselnden 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 150

151 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 Ausnahme: Windparks in der Nähe von Städten und Verbrauchszentren brauchen natürlich neue Stromleitungen zur Anbindung an die Verbrauchsnetze Solaranlagen, Windanlagen, Kurzzeitspeicher, Langzeitspeicher und Verbraucher gehören zusammen 151

152 Das zukünftige Energiesystem Aachen Frère-Roger-Str