Solare Batteriespeichersysteme - Überblick und Einsatzgebiete

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1 Swissolar - PV Update Solare Batteriespeichersysteme - Überblick und Einsatzgebiete Jens Rümmele Bern,

2 Vorstellung Referent: Jens Rümmele Ausbildung als staatl. gepr. Techniker, Fachrichtung Energie- und Automatisierungstechnik Seit Oktober 2008 bei der Solarmarkt GmbH, Aarau Schwerpunkt: Projektleitung, Technischer Support und Produktmanagement für Wechselrichter, Anlagenüberwachung und Speichersysteme

3 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Begriffe und Kennzahlen Speichersysteme am Markt Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

4 Warum überhaupt Strom speichern..? Maximierung des Eigenverbrauchs [Quelle:

5 Warum überhaupt Strom speichern..? Sinkende Rückvergütung für PV Sinkende Gestehungskosten der PV Erhöhter Bedarf an «Unabhängigkeit» «..Den eigenen Solarstrom selber brauchen» Technischer Fortschritt Sinkende Preise für Speicher Steigende Stromkosten (?)

6 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Begriffe und Kennzahlen Speichersysteme am Markt Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

7 Speichermedien Lithium-Ionen-Batterien Blei-Gel-Batterien Hochtemperaturbatterien Nickel-Cadmium- /Nickel-Metallhydrid-Batterien Redox-Flow-Batterien

8 Batterietechnologien - Vergleich [Quelle: HTW Dresden/Alexander Reuter]

9 Lithium- Cobalt-Oxid Lithium- Mangan-Oxid Lithium-Nickel-Mangan- Cobalt-Oxid Lithium-Nickel-Cobalt- Aluminium-Oxid Lithium-Eisen- Phosphat Umwelt Sicherheit - + o Nennspannung/ V Volumetrische Energiedichte Wh/l Gravimetrische Energiedichte Wh/kg Entladestrom C Lebensdauer (Zyklen) Anschaffungskosten /kwh Zelle (18650) 04/2014 Relative Kosten /kwh /Zyklus / / Anwendungsbereiche High Energy Home appliance [Quelle: Kompendium: Li Ionen Batterien] High Power Power Tools Garden tools Medical application Military Electromobilit y High Energy + Power Power Tools Garden Tools Home appliance Medical application Electromobility Energy Storage High Energy + Power Power Tools Garden Tools Home appliance Electromobility Energy Storage High Power Power Tools Garden Tools Home appliance Electromobility Energy Storage

10 Speichersystem-Varianten [Quelle: Solarpraxis AG/Harald Schütt]

11 DC-gekoppelte Systeme + Tendenziell günstiger bei Neuinstallationen zusammen mit der PV-Anlage + Geringer Platzbedarf + Batterie kann auch bei Netzausfall geladen werden + Tendenziell geringere Umwandlungsverluste Geringe Flexibilität Aufwändiges Nachrüsten bestehender Systeme

12 Speichersystem-Varianten [Quelle: Solarpraxis AG/Harald Schütt]

13 DC-Generator-gekoppelte Systeme + Flexibel, da einfach nachrüstbar Entladeleistung wird durch die maximale Leistung und eventuell auch durch die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters begrenzt Bisher nur sehr wenige Anbieter

14 Speichersystem-Varianten [Quelle: Solarpraxis AG/Harald Schütt]

15 AC-gekoppelte Systeme + Flexibel im Einsatz, da unabhängig von der PV- Anlage + Auch für andere Energiequellen nutzbar (BHKW, Wind, ) + Freie Skalierung des Batteriesystems Mehrkosten durch zusätzlichen Wechselrichter Grösserer Platzbedarf Tendenziell höhere Umwandlungsverluste

16 Speichersystem-Varianten [Quelle: Solarpraxis AG/Harald Schütt]

17 DC / AC-gekoppelte Systeme (Hybrid) + Flexibel, da über die DC und AC-Seite geladen werden kann + Die Vorteil beider Systeme kann genutzt werden Allenfalls teurer da aufwendigere Technik

18 Normrichtlinien Schweiz VSE - Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen Werkvorschriften (TAB) Deutschschweiz 2015 Empfehlung der Arbeitsgruppe WV- Deutschschweiz Version

19 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Begriffe und Kennzahlen Speichersysteme am Markt Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

20 Begriffe und Kennzahlen Eigenverbrauchsanteil Anteil von verbrauchter Solarstrom im Haushalt Autarkiegrad beschreibt den Anteil des Strombedarfs, der durch das PV-Speichersystem zeitgleich versorgt werden kann Speicherkapazität Stromspeicherung mit einer vollen Aufladung [kwh] Nutzbare Speicherkapazität Speicherkapazität unter Berücksichtigung der Entladetiefe [kwh] DoD - Depth of Discharge Entladetiefe - kennzeichnet die Energieentnahme, die aus einer Batterie entnommen wurde 100% = leer 0% = voll Notstromoption Stromversorgung bei Stromausfall, abhängig von der Systemleistung

21 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Begriffe und Kennzahlen Speichersysteme am Markt Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

22 Speichersysteme am Markt 40 Anbieter mit 290 Systemen (Marktübersicht PV Magazin, Juni 2015)

23 Speichersysteme am Markt Anwendungsgebiete Überwiegend kommen die Systeme im Einfamilienhäusern zur Anwendung Weniger verbreitet sind bisher gewerbliche und kommerzielle Anwendungen Speicheranwendung auf der Mittelspannungsebene gibt es nicht von der Stange

24 Speichersysteme am Markt Auswahlkriterien PV-Neuinstallation oder bestehende PV-Anlage Speicherkapazität Technische Ausstattung Garantien und der Garantiegeber (Hersteller) After-Sales-Service Notstromkapazitäten Preis?

25 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Begriffe und Kennzahlen Speichersysteme am Markt Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

26 Wirtschaftlichkeit und Preise

27 Wirtschaftlichkeit und Preise Lieferant DC-gekoppelt Produkt Nutzbare Kapazität Preis/kWh (Endkunde) Kostal Piko BA 6.0 Piko Battery Li 7.2 Piko BA Sensor 6.4 kwh CHF AC-gekoppelt VARTA VARTA VARTA element 6 VARTA home 5.7 kwh 6.2 kwh CHF CHF Hybrid-Systeme Fronius Symo Hybrid S Solar Battery 7.5 Smart Meter 63A/3ph 6.0 kwh CHF BYD PRO Hybrid kwh CHF Systempreise ohne Installation. Preisangaben sind Schätzwerte, ohne Gewähr

28 Wirtschaftlichkeit und Preise Verkaufsargumente Den eigenen Solarstrom selber nutzen Technikbegeisterung Verringerung der Stromabrechnung Mehr Unabhängigkeit Kompatibel mit allen PV-Technologien

29 Themen Warum überhaupt Strom speichern..? Speichersysteme am Markt Begriffe und Kennzahlen Wirtschaftlichkeit und Preise Ausblick

30 Ausblick Preissenkung Skaleneffekt technischer Fortschritt Erreichung der Wirtschaftlichkeit Staatliche Förderung von Speichern? bereits kantonales Förderprogramm im Thurgau Marktbereinigung? Bereits über 40 Hersteller auf dem Speichermarkt aktiv Verbindung Hausnetz und E-Mobilität Smart-Home

31 Ausblick Konventionell Speichern, wenn PV > EV Batterie ist Mittags voll Viele Klein-Zyklen über Tags Netzoptimiert Kappung der Spitzenlasten Netzmanagement Wetterprognosen Bereitstellung von Blindleistung Einbindung in Ortsverteilernetzt (SmartGrids)

32 Swissolar PV Update Jens Rümmele Bern,

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