Eigenverbrauchsoptimierung durch Lastmanagement

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1 Eigenverbrauchsoptimierung durch Lastmanagement Olten, 18. November 2014

2 Inhalt _ Rahmenbedingungen _ Lastmanagement heute _ Potenzial für Lastmanagement _ Umsetzung _ Berechnungen für Haushaltslasten _ Industrielasten _ Fazit 2

3 Rahmenbedingungen _ Kaum Beeinflussung von Benutzerverhalten, kein «Social Engineering». _ Keine grundsätzlich neuen Aufgaben für den Benutzer im Alltag. _ Investitionsbereitschaft (nicht «Spendebereitschaft»). _ Zunehmendes Interesse für Energiefragen. 3

4 Lastmanagement heute Energie- und Lastmanagement werden bereits heute von den meisten Leuten praktiziert. Beispiele: _ Kein Wäsche Waschen über Mittag und nach 22:00 Uhr. _ Geschirrspüler / Waschmaschine über Nacht laufen lassen. _ Regelung des Boilers dem EVU überlassen (Rundsteuerung, Hoch- und Niedertarif), in Ausnahmefällen zusätzlich manuell einschalten. _ Tanken im Nachbarsdorf, weil billiger. 4

5 Lasten im Gebäude Flexible Lasten _ Lasten mit integriertem Speicher _ Warmwasser _ Heizung / Kühlung _ Elektroauto Gutzwiller et al., Lokales Lastmanagement, Bulletin SEV/AES 22/

6 Potenzial für Lastmanagement in der Schweiz _ Rund 500 MW können jederzeit 1 h und länger ein- oder ausgeschaltet werden. Gutzwiller et al., Lokales Lastmanagement, Bulletin SEV/AES 22/

7 Potenzial für Lastmanagement (Schweiz) _ Elektroboiler: Stk., 2.2 TWh (2013) _ Warmwasserwärmepumpen: 0.2 TWh (2013) _ Elektroheizungen: Stk. (Zweitheizung) 3 TWh (2013) _ Heiz-Wärmepumpen: Stk., 1.4 TWh (2013) _ Quellen: _ BFE, Elektrizitätsverbrauch der Ohm schen Widerstandsheizungen in den privaten Haushalten. _ Prognos 2014, Analyse des schweizerischen Energieverbrauchs nach Verwendungszwecken. 7

8 Umsetzung _ Wechselrichter mit Eigenverbrauchsfunktionen _ In den vielen neuen WR enthalten _ Power Manager _ Solar Log _ Sunny Home Manager _ WEB'log Comfort _ Komplexe Gesamtlösungen _ InGrid _ Grid Sense 8

9 Haushaltslasten: Eigenverbrauchsanteil und Autarkie Eigenverbrauchsanteil / % Eigenverbrauch und Autarkie _ Kleine Anlage: hoher Eigenverbrauch, tiefe Autarkie. _ Grosse Anlage: tiefer Eigenverbrauch, mittlere Autarkie Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % Eigenverbrauchsanteil Autarkiegrad Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 9

10 Eigenverbrauchsanteil mit Warmwasserboiler Eigenverbrauchsanteil / % EV mit Boiler, 3'000 kwh + 2'000 kwh Allgemeinstrom: kwh /Jahr. Strom für Boiler: kwh / Jahr. _ Nachtbetrieb _ Tagbetrieb Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % Boiler geregelt Boiler Tagbetrieb Boiler Nachtbetrieb _ Geregelter Betrieb Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 10

11 Eigenverbrauchsanteil mit Wärmepumpe EV mit WP, 3'000 kwh + 3'000 kwh Strom für WP: kwh / Jahr. Eigenverbrauchsanteil / % Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % WP 24h, WW Nacht WP Tag, WW Nacht WP Tag, WW geregelt _ WP 24h, WW in der Nacht. _ WP nur am Tag, WW in der Nacht. _ WP Tag, WP geregelt. Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 11

12 Eigenverbrauchsanteil nach Ausrichtung Eigenverbrauchsanteil / % EV 3'000 kwh nach Ausrichtung _ Ausrichtung spielt eine eher kleine Rolle. _ Ost-West- Anlagen am besten Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % _ Hoher Anteil Diffusstrahlung vorteilhaft. 20 Süd Horizontal 20 West 20 Ost-West Südfassade Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 12

13 Eigenverbrauchsanteil nach Nennleistungsverhältnis Eigenverbrauchsanteil / % EV 3'000 kwh nach NLV Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % 20 Süd, NLV 100% 20 Süd, NLV 60% 20 Süd, NLV 40% Erhöht das Abregeln einer PV-Anlage den Eigenverbrauch? _ Ja, aber nur sehr wenig. _ Nur wenig Energie ist in den Leistungsspitzen kleiner Einfluss. Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 13

14 Eigenverbrauchsanteil nach Anzahl Verbraucher Eigenverbrauchsanteil / % EV nach Anzahl Haushalten Netto-Solarstromanteil pro Jahr / % 100 Haushalte 2 Haushalte 1 Haushalt Christof Bucher, Basler & Hofmann AG _ Zusammenfassen von Haushalten lohnt sich, Effekte sind jedoch nicht sehr gross. _ Effekt ist dann gross, wenn nicht alle Haushalte PV haben. 14

15 Eigenverbrauchsanteil mit Speicher Eigenverbrauchsanteil / % Eigenverbrauch mit Speicher Speicherkapazität in Nominal-Betriebsstunden der PV-Anlage Netto-Autarkie = 50% Netto-Autarkie = 100% Netto-Autarkie = 200% _ Bei einer Netto-Autarkie von 100% ist ein Speicher von 1-2 Stunden ausreichend. _ 1 Haushalt ca kwh _ Tesla Model S: 60 kwh Christof Bucher, Basler & Hofmann AG 15

16 Zusammenfassung der Resultate _ Deckt die PV-Anlage den Strombedarf im Jahresmittel, so ist folgender Eigenverbrauch zu erwarten: _ Ohne WP, ohne Boiler: 30% _ Ohne WP, Boiler läuft in der Nacht: 20% _ Ohne WP, Boiler läuft am Tag: 45% _ Ohne WP, mit Lastmanagement: >50% _ Mit WP, ohne WP-Lastmanagement: 30% _ Mit WP, mit WP-Lastmanagement: >50% 16

17 Industrielasten _ Lastprofile sind meist stark abweichend zu Haushaltslasten. _ Grossverbraucher haben zur Reduktion der Verbrauchsspitzen z.t. heute schon Lastmanagement implementiert. _ Eigenverbrauchsanteil ohne Lastmanagement ist oft höher als bei Haushalten. _ Potenzial für Lastmanagement ist abhängig vom Gewerbe, pauschale Aussagen sind kaum möglich. 17

18 Industrielasten Standardlastprofil G1: Gewerbe 8-18 Uhr _ Standardlastprofil _ Beispiel Profil G1: Gewerbe 8-18 Uhr Werktage Samstag Sonntag 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 18 Standardlastprofile (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) BDEW, Zuordnung Lastprofile - Westnetz

19 Fazit _ Eigenverbrauchsoptimierung ist wirkungsvoll. _ Der Warmwasserboiler braucht viel Strom, ist aber ein sehr guter und sehr flexibler Speicher. _ Die Wärmepumpe kann / soll für die Eigenverbrauchsoptimierung verwendet werden. Das Potenzial ist aber wegen der negativen saisonalen Korrelation von Last und PV-Produktion begrenzt. _ HINWEIS: Diese Resultate sind exemplarisch, nicht abschliessend. Je genauer das Verbraucherprofil bekannt ist, desto genauere Berechnungen können gemacht werden. 19

20 Christof Bucher, Projektleiter PV und Verteilnetze Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Olten, 18. November

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