Ausbau der Niederspannungsnetze minimieren Durch Integration dezentraler Speicher

Transkript

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 Vereinfachtes Zahlenbeispiel Unzulässig, weil über 253 Volt (230 Volt plus 10 %)

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

4 Spannungsanhebung Ud I Ud = I * R ergibt sich aus Leitungswiderstand R und Stromstärke I 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 Größenvergleich Pumpspeicherkraftwerk und Bleibatterie 1 kwh speichern 4 Kubikmeter Wasser Im Unterbecken 2 Bleibatterien

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

10 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

11 In den Mittagsstunden ist der Solarstrom besonders hoch und überlastet bisweilen das Netz. Nachts liefern die Solarmodule überhaupt keinen Strom Leistung Peak-Leistung der Solarmodule (wird nur selten erreicht) Tageshöchstleistung (DC)

12 Leistung Peak-Leistung der Solarmodule 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: 1. Die mittägliche Solarspitze liefert einen Anteil zur Deckung der abendlichen Lastspitze 2. 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 bis in die Morgenstunden, aber dann ist der Speicher (bis auf notwendige Restladung) leer Direkt einspeisen Einspeisen

24 mittags Mittags Solargenerator Umrichter Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre DC AC 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

25 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre Abends DC AC Speicher

26 Solargenerator Umrichter Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre DC AC Speicher Nachts

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

28 mittags Solargenerator Umrichter Einspeisezähler ohne Rücklaufsperre Speicher DC AC Automatische Trennung bei Stromausfall Hausanschluss Verbraucher im Haushalt Zweirichtungszähler

29 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.