Energiefrühstück: Beteiligungsmodelle und Speicherlösungen

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1 Energiefrühstück: Beteiligungsmodelle und Speicherlösungen Für jedes Bedürfnis die ideale Speicherlösung 21. Juni 2013 Grabengasse Baden

2 Speicherlösungen Grundlagen Eigenverbrauch und Eigenverbrauchsoptimierung Speichersysteme Warum? Wirtschaftlichkeit Autarkiegrad, Ausfallssicherheit Lastmanagement, Netzentlastung Dimensionierung Technische Aspekte Konzepte von Speicherlösungen Beispiele 1-phasig 3-phasig Zusammenfassung

3 Geschäftsfelder Anlagenerrichtung Projektierung und Montage Planung technische Dienstleistungen Mess- und Prüftechnik F&E

4 Nikko Photovoltaik Anlagenbau Anzahl Größe kwp 3,1 4,2 4,4 11,3 kwp Mitarbeiter 3,4 Mio EUR 2012 Kompetenz Erfahrung Spezialisierung Gesamtabwicklung

5 Schema einer Überschusseinspeisung Erzeugter Photovoltaikstrom wird selbst verbraucht Nicht benötigte Überschüsse werden ins Netz verkauft Überschusseinspeisung

6 Beispiel Erzeugung und Verbrauch Gewerbeanlagen Watt Einspeisung und Verbrauch für Gewerbe: 8000 Erzeugung typisch weitgehend konform mit Verbrauch PV-Production und "G0 - Gewerbe allgemein" Consumption - Summer, werkdays 7000 G0 30 MWh/a W 6000 PV 10 kwp W :15 1:45 3:15 4:45 6:15 7:45 9:15 10:45 12:15 13:45 15:15 16:45 18:15 19:45 21:15 22:45 Dimensionierung nach Sommerspitzen Schwachstellen Gewerbe: Wochenenden

7 Eigenverbrauch Haushalte Eigenverbrauch Einfamilienhaus 30-50% Natürliche Eigenverbrauchsverbesserung: Potential 10-15% - Verhalten, Monitoring - Lastmanagement - Geräte!Verbesserung durch Energieeffizienz! Änderung Heizsystem

8 Fallbeispiel Ergebnisse H0 "Hurb Eigenverbrauch bei unterschiedlichen PV-Anlagengrößen und Lastprofilen 6000 kwh / H kwh /H"urb" Eigenverbrauch Eigenverbrauchsanteil Eigenverbrauch Eigenverbrauchsanteil 2 kwp % % 3 kwp % % 4 kwp % % 5 kwp % % 6 kwp % %

9 Fallbeispiel Ergebnisse Winter Erzeugung typisch weitgehend konform mit Verbrauch

10 Fallbeispiel Ergebnisse Sommer

11 Eigenverbrauchsoptimierung durch Speicherlösungen Weitere Erhöhung durch Speichersysteme Theoretisch bis zu 100% Typisch Erhöhung des Eigenverbrauchs um weitere 10-20% auf 60-70% Praktische Grenze im Bereich 70-80%

12 Optimierung Eigenverbrauch und Speicher Photovoltaik Speicher Überschuss Management Stromnetz Wärmepumpe E-Boiler Waschmaschine E-Scooter etc. Verbraucher Eigenverbrauchs- Optimierung

13 Basis der Eigenverbrauchsoptimierung - Energiepreis Eigenverbrauch kann mit 17(18) cent/kwh (Netzparität) Einspeisung ins Netz mit 8(7) cent/kwh bewertet werden

14 Erhöhung des Eigenbedarfs Eigenbedarf Anteil des erzeugten PV-Stroms, der selbst verbraucht wird. Eigenverbrauch Durchschnittlicher PV-Tarif Jahresertrag 5 kwp 100% 19 cent 950 EUR /a Voller Eigenverbrauch 67% 15 cent 750 EUR /a 33% 11 cent 550 EUR /a 0% 7 cent 350 EUR /a Volleinspeisung Dimensionierung: - Jahresverlauf PV und Verbrauch - Tagesverlauf PV und Verbrauch

15 Erhöhung des Eigenbedarfs Wirtschaftlichkeitsspielraum Erhöhung des Eigenverbrauchs um 10% 400 kwh 19 statt 7 cent 2013: 48 EUR/a 10 Jahre, kum 3%/3%: 480 EUR Erhöhung des Eigenverbrauchs auf 90% kwh 19 statt 7 cent 2013: 240 EUR/a 10 Jahre, 3%/3%: EUR

16 Wirtschaftlichkeit Investitionskosten 2013/Q2 Errichtung: Blei-Akkus: Nutzbare Energie auf Basis 50% Entladung 2500 Zyklen Kleinsystem: 1200 EUR/kWh nutzbar 50% 2500 Zyklen 2500 kwh/kwh Gesamtenergie 48 cent/kwh Energiespeicherung cent/kwh(plus Erzeugungskosten) Zusätzlicher Installationsaufwand Sinkende Speicherkosten Eigenverbrauch; Selbstentladung

17 Ansatzpunkte von Speicherlösungen Wirtschaftlichkeit Investition und Betriebskosten vs. Ertragsverbesserung Autarkiegrad, Unabhängigkeit Mein Strom Ausfallssicherheit Lastmanagement / Netzentlastung

18 Dimensionierung Richtwerte Nutzbare Kapazität x = Jahresenergieverbrauch: 25% Erhöhung des Eigenverbrauchs (35 60%) Beispiel kwh/a Batterieauswahl: 5 kwh nutzbare Kapazität der Batterie 1250 kwh Batterienutzung 5 kwh nutzbare Kapazität 250 Vollzyklen/Jahr Blei-Akkus: Nutzbare Energie auf Basis 50% Entladung 2500 Zyklen Lebensdauer: 10 Jahre PV-System: Zur ausreichenden Beladung/Zyklengröße Jahresenergie Ausgangslage der Dimensionierung: Jahresenergieverbrauch=Batteriekapazitx1000=Jahreserzeugung PV (5.000 kwh Verbrauch/a; 5 kwh nutzbare Kap.; 5 kwp) Typische Systeme derzeit geringere Speichergrößen

19 Dimensionierung Lebensdauer der Batteriesysteme hängt stark von der Entladetiefe ab Insbesondere Blei-Akkus: Sonstige Faktoren: Temperatur, Be- Entladegeschwindigkeit

20 Praktische Probleme der Dimensionierung Nutzerverhalten, Lastprofil Entwicklung des Verbrauchsprofiles Eigenverbrauch IST - SOLL Entwicklung der Strompreise 1) Entscheidung auf Basis Erfahrungswerte 2) Entscheidung als mehrstufiger Entwicklungsprozess: Flexibles System Ausbaubar/Umrüstbar (Achtung Memory Effekt) PV mit Monitoring; Lastprofil, Eigenverbrauch; Auswahl Speicherkapazität

21 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

22 Schema 1-phasiges System 1-phasiges System mit saldierender Optimierung:

23 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

24 Beispiel Nedap/Enwi Systemanordnung Einphasiges System

25 Systemanordnung Rack-Anordnung Vorverdrahtung Getestete Komponenten Reduziert Montagefehler DC-PV DC-Batterie AC Messung Monitoring Installationsaufwand DC-PV DC Batterie AC Messung Verbrauch Monitoring/E-management (Bild Nedap/Enwi Racklösung)

26 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

27 Notstromversorgung

28 Notstromversorgung Eigenverbrauchsnutzung vs. Ausfallszeit Entladelimit flexibel In vielen Systemen nicht realisierbar Zusatzaufwand Einphasiges System: Nur 1 Phase Notstromversorgung Umverschaltung Achtung: Trennung n-leiter Dimensionierung: 1 Tag Ausfallssicherheit: 15 kwh Standard Systeme: ca ½ Tag und Einzelne Verbraucher Entladegeschwindigkeit W

29 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

30 Systemanordnung Anschlüsse

31 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

32 SMA Smart Home Systemanordnung DC-DC System DC-AC System

33 Kostal 3-phasiges System 3-phasig DC-DC 3-phasig Alle Phasen einzeln Ausgeglichen Offenes System

34 Systembeispiele: Nedap/Enwi Rack 3,7 kwp: Nedap 3.7 mit 4x150Ah/24V Bruttokap. 6,4kWh; Netto 3,2 kwh Bleiakkus / Racklösung Batterien 328kg, Gesamt 483 kg 1-phasig Notstromoption Kostal 10,1 BAT 10 kwp 5,8 kwh nutzbare Kapazität Bleiakkus auf 280V Serienverschaltung 3-phasig

35 Systemkonzepte und Unterscheidungsmerkmale 1-phasig vs. 3-phasig Integriert / offen / Rackanordnung Notstromfunktion Verkabelung/Montage DC-DC vs. DC-AC Energiemanagement / Wetterforcast Blei vs. Li/sonstige

36 Monitoring und Energiemanagement Basis umfassendes Energiemanagement Integration Wetterforcast

37 Lastmanagement/ Netzentlastung Nicht automatisch Eigenverbrauch vs. Netzentlastung Saldierung Speicherkapazität

38 Zusammenfassung Systeme am Markt Boom an Konzepten Starke Unterschiede Kosten derzeit (noch?) zu hoch Systemvergleich auf Basis: Nutzbare Kapazität Energiemanagement 1-phasig / 3-phasig Verkabelung/Montage Flexibilität/Nachrüstbarkeit Notstromfunktion: Nein/1-/3-phasig Batteriesystem, Flexibilität Potential netzentlastender zukunftsfähiger Systeme

39 Vielen Dank! Nikko Photovoltaik DI Mag. Erik Sehnal Nikko Photovoltaik GmbH Grabengasse Baden

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