Rheinsberger Fachtagung

Transkript

1 Rheinsberger Fachtagung

2 Überblick Batteriespeichersysteme Normative und rechtliche Situation /Hinweis FNN KFW - Förderung für Speichersysteme Speicherpass

4 Verbrauch von Solarstrom Der Autarkiegrad kann durch verändertes Nutzerverhalten gesteigert werden Die über den Tag nicht verbrauchte Energie wird direkt ins Netz eingespeist Der Energiebedarf am Abend wird über den Energieversorger gedeckt Autarkiegrad von bis zu 30% möglich 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Einspeisung Eigenverbrauch 0,2 0,1 0,0 0:00 Verbrauch Sonneneinstrahlung Einstrahlung 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00

5 Autarkieerhöhung durch Speicherung von Solarstrom Der Autarkiegrad kann zusätzlich durch spezielle Energiespeichersysteme gesteigert werden Die über den Tag nicht verbrauchte Energie wird gespeichert Der Energiebedarf am Abend wird über den gespeicherten Strom gedeckt Ein Autarkiegrad von 80% und mehr ist möglich 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Eigenverbrauch Einspeisung Eigenverbrauch Eigenverbrauch 0,2 0,1 0,0 0:00 Verbrauch Verbrauch Sonneneinstrahlung Einstrahlung Einstrahlung Sonneneinstrahlun 3:00 3:00 6:00 6:00 9:00 9:00 12:00 12:00 15:00 15:00 18:00 18:00 21:00 21:00 0:00 0:00 g

6

7

8

9 Auswahlparameter für den Speicher Nachrüstbar oder Neuanlagen Art der Speichertechnologie: Lithium oder Blei-Akku AC- oder DC-System Speichergröße Förderung

10 Batterien für PV-Stromspeicher Lithium Blei Vorteile - Gute technischen Eigenschaften: - Höhere Zyklenzahl als Blei - fast 100% nutzbare Kapazität - Wartungsarm - Kostengünstig - Geschlossenes Recycling-System - Lange Erfahrung mit der Technologie Nachteile - teurer als Blei - Überladungsempfindlich: komplexe Regelung - Wartung - Gewicht (+30%) - Begrenzte nutzbare Kapazität (ca.50%) - niedrigere Zyklenzahl

11 Recycling Ist das Recycling von Bleiakkus nicht umweltschädigend? Infrastruktur für Abnahme von bleihaltigen Produkten ist in Deutschland sehr gut Recyclingzyklus ist im Vergleich zu Lithium-Ionen fest definiert Blei ist Rohstoff mit hohem Wiederverkaufswert (aus alten Akkus werden 1:1 neue gemacht) Der Austausch des Bleiakkus wird inkl. Rücknahme des alten Akkus voraussichtlich ca kosten. Damit wird der Austausch des Akkusystems günstig.

12 Speichersysteme VORTEILE LITHIUM-EISEN-PHOSPHAT BATTERIEN Lange Lebensdauer und Sicherheit Schnellladefähig: Vollladung nach nur 2-3 Stunden Niedrige Kosten in Bezug Leistung / Lebensdauer Batterie enthält keine umweltschädlichen Schwermetalle Batterie wird mit modernen Materialien nach dem neuesten Stand der Technik gefertigt Die Batterie ist fest verschlossen (wartungsfrei) Die Batterie kann bei innerer oder äußerer Beschädigung nicht explodieren oder brennen

13 AC oder DC System? AC gekoppeltes Batteriesystem DC gekoppeltes Batteriesystem

14 Speichersysteme

15 Speichersysteme

16 Speichersysteme

17 Speichersysteme

18 Speichersysteme Argumente für eine PV Anlage mit Speichersystem: Autarkiegrad erhöhen (bis zu 80 %) Selbst produzierte Sonnenenergie auch Nachts verfügbar Eigener Beitrag zur Energiewende, Entlastung der Stromnetze Unabhängig vom EEG Eigene Stromkosten dauerhaft gesenkt Einsparung zugekaufter Energie Notstromfunktion bei Netzausfall

20

21

22 FNN Hinweis

23 FNN Hinweis

24 FNN Hinweis Einleitung Grundsätzlich sind für den Anschluss und den Betrieb von Speichern bzw. Speichersystemen die bekannten technischen Anschlussbedingungen (z.b. TAB 2007, VDE-AR-N 4105, Technische Richtlinie Notstromaggregate usw.) einzuhalten.

25 FNN Hinweis 1 Anwendungsbereich Der vorliegende technische Hinweis dient der technischen Umsetzung des Anschlusses und Betriebs von Speichersystemen und dient insbesondere der Umsetzung der Richtlinien zur Förderung von stationären und dezentralen Batteriespeichersystemen zur Nutzung in Verbindung mit Photovoltaikanlagen... Der Hinweis gilt für Planung, Errichtung, Betrieb und Änderung von Speichern oder Speichersystemen, die an das Niederspannungsnetz angeschlossen und parallel mit dem Netz eines Netzbetreibers betrieben werden (Netzanschlusspunkt am Niederspannungsnetz). Hier sind insbesondere Änderungen an Speichern bzw. Speichersystemen zu beachten, die wesentliche Auswirkungen auf das elektrische Verhalten am Netzanschlusspunkt haben....

26 FNN Hinweis 3 Begriffe Energieflussrichtungssensor (EnFluRi-Sensor): Technische Einrichtung zur Ermittlung der saldierten Energieflussrichtung mit kommunikativer Kopplung zum Speichersystem (z.b. Stromrichtungsrelais). Anmerkung 1: Im Falle einer phasenselektiven Zählung der elektrischen Energie ist der EnFluRi Sensor ebenfalls phasenselektiv auszuführen Anmerkung 2: Messsysteme nach EnWG 21, die auf dem Markt verfügbar sind und die Anforderungen dieses Hinweises erfüllen können, sind ebenfalls als Energieflussrichtungssensor einsetzbar

27 FNN Hinweis 4 Technische Anforderungen Anschlusskriterien Für die technische Ausführung des Anschlusses des Speichers bzw. der Kundenanlage mit Speicher sind die Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers zu beachten. Abschnitt 5 gibt einen Überblick über Anschlussvarianten mit den gültigen Messkonzepten für Speicher bzw. Speichersysteme. Elektrische Energie darf nicht vom Netz bezogen und anschließend wieder als gesetzlich vergütete Energie, z.b. nach EEG oder KWK-G, eingespeist werden. Der Nachweis (z.b. Herstellerbescheinigung) ist vom Anlagenbetreiber zu erbringen. Ist eine gesetzliche Vergütung der gespeicherten Energie vorgesehen, muss diese getrennt nach Primärenergieträgern und unterschiedlichen Einspeisevergütungen gespeichert werden.

28 FNN Hinweis 4.4 Symmetrie und Überwachung der Einspeiseleistung Speicher sind grundsätzlich als symmetrische dreiphasige Drehstrom-Einheiten auszulegen und an das Netz anzuschließen. Einphasige Anschlüsse von Erzeugungsanlagen und Speichern sind grundsätzlich bis 4,6 kva möglich. Dieser Grenzwert gilt für die Gesamtheit von Einspeiseleistung und Bezugsleistung am Netzanschlusspunkt. Für den Betrieb von einphasig angeschlossenen Erzeugungsanlagen in Verbindung mit einphasig angeschlossenen Speichern ist die maximale Unsymmetrie von 4,6 kva zwischen zwei Außenleitern einzuhalten, d.h. insbesondere auch dann, wenn die Erzeugungsanlage und der Speicher zeitgleich einspeisen

29 FNN Hinweis Die VDE-AR-N 4105 beschreibt derzeit nur die Erzeugungsanlagen, die Energie ins öffentliche Netz oder ins Hausnetz einspeisen, und die TAB 2007 beschreibt den Anschluss von elektrischen Verbrauchern. In beiden Dokumenten ist bei einem einphasigen Anschluss eine maximale Unsymmetrie von 4,6 kva zwischen zwei Außenleitern zulässig. Hierdurch kann sich in der Summe jedoch eine Unsymmetrie von 9,2 kva zwischen zwei Außenleitern ergeben (Beispiel: einphasige Erzeugungsanlage auf einem Außenleiter 4,6 kva und auf einem anderen Außenleiter ein Verbraucher bis zu 4,6 kva). Dies ist ohne ein aktives Eingreifen, z.b. durch ein Energiemanagement oder Speicher, bislang rein stochastisch verteilt und gleicht sich in der Regel über mehrere Hausanschlüsse, bzw. am Ortsnetztransformator wieder aus. Sowohl durch ein Energiemanagement oder auch durch einen Speicher wird in vielen Fällen diese stochastische Verteilung zu einer systematischen Unsymmetrie. Aus diesen Überlegungen ergeben sich zukünftig andere Anforderungen an den Netzanschluss solcher Systeme.

30 FNN Hinweis Da im oberen Abschnitt das erste Mal eine Verknüpfung (Entladebetrieb gemäß VDE-AR-N 4105 und Ladebetrieb gemäß TAB 2007) bezüglich der Unsymmetrie für den Verbrauch und die Erzeugung aufgestellt wird, ist hier eine Übergangsfrist einzuräumen, damit die Hersteller ihre Systeme an die neuen Anforderungen anpassen können. Bei Inbetriebnahme bis zum ist in Abstimmung mit dem Verteilnetzbetreiber eine der folgenden Ausnahmen erlaubt: Der Anschluss eines Speichers bis zu einer Einspeise- und Ladeleistung von 4,6 kva auf der selben Phase wie die einphasige Erzeugungsanlage mit bis zu 4,6 kva. Alternativ darf der Speicher auf einer anderen Phase als eine einphasige Erzeugungsanlage angeschlossen werden und dann mit bis zu 4,6 kva laden, bei zeitgleicher einphasiger Erzeugung von bis zu 4,6 kva

31 FNN Hinweis 4.10 Technisch- bilanzielle Anforderung Um den Vergütungsanspruch nach 16 EEG i.v.m. 3 (1) EEG einzuhalten, sind beim Betrieb einer Erzeugungsanlage und eines Speichers am gleichen Netzanschlusspunkt nachfolgende Bedingungen zu beachten: Speicher ohne Leistungsbezug aus dem öffentlichen Netz Wenn das Speichersystem in das öffentliche Netz einspeisen soll, dann darf kein Bezug aus dem Netz zur Ladung des Speichers erfolgen. Speicher ohne Lieferung in das öffentliche Netz Falls eine Speicherladung aus dem öffentlichen Netz erfolgen soll, muss technisch sichergestellt werden, dass der aus dem Netz geladene Strom nicht mehr ins öffentliche Netz eingespeist wird.

32 FNN Hinweis Anmerkung: Aus Sicht von Speicher bzw. Speichersystem wäre es technologisch wichtig, dass eine Speichererhaltungsladung auch aus dem Netz gestattet ist, ohne den gesetzlichen Vergütungsanspruch zu verlieren. Netzbetreiber müssen Anlagenbetreiberinnen und Anlagenbetreibern Strom aus Anlagen, die ausschließlich erneuerbare Energie oder Grubengas einsetzen, mindestens nach Maßgabe der 18 bis 33 EEG vergüten.

33 FNN Hinweis 5. Anschluss- und Betriebskonzepte 5.1 Allgemeines Abschnitt 5 gibt einen Überblick über die gültigen Anschluss-, Betriebs- und Messkonzepte für Speichersysteme im Kontext zu den vorherigen Abschnitten. In dieser Ausgabe des technischen Hinweises werden zunächst nur die Konzepte betrachtet, die für die Umsetzung der BMU-Förderrichtlinien /1/ von Relevanz sind. 5.2 Speicher ohne EZA und Verbrauchsanlage mit direktem Anschluss an das Netz Zwischen dem Netzbetreiber und dem Anlagenbetreiber gelten die TAB, die VDE-AR-N 4105 sowie bilaterale Vereinbarungen.

34 FNN Hinweis 5. Anschluss- und Betriebskonzepte 5.1 Allgemeines Abschnitt 5 gibt einen Überblick über die gültigen Anschluss-, Betriebs- und Messkonzepte für Speichersysteme im Kontext zu den vorherigen Abschnitten. In dieser Ausgabe des technischen Hinweises werden zunächst nur die Konzepte betrachtet, die für die Umsetzung der BMU-Förderrichtlinien /1/ von Relevanz sind. 5.2 Speicher ohne EZA und Verbrauchsanlage mit direktem Anschluss an das Netz Zwischen dem Netzbetreiber und dem Anlagenbetreiber gelten die TAB, die VDE-AR-N 4105 sowie bilaterale Vereinbarungen.

35 FNN Hinweis Abbildung 1: Erzeugungsanlage mit Speicher ohne Verbrauchseinrichtung Diese Anschlussvariante (Abbildung 1) beschreibt das Prinzip der Volleinspeisung. Die Einbindung des Speichers ist im AC oder DC-Pfad möglich. Der Sensor S1 erfasst den gleichen Leistungsfluss wie der Zähler Z1.

36 FNN Hinweis Abbildung 2: Speichersystem im Erzeugungspfad Bei dieser Variante ist der Speicher fest mit der EZA gekoppelt und wird gemeinsam mit dieser EZA über den Zähler Z2 gemessen. Die Einbindung des Speichers ist im AC oder DC-Pfad möglich. Die Sensoren S1 und S2 (siehe Abbildung 2) erfassen die gleichen Leistungsflüsse wie die Zähler Z1 und Zähler Z2. Der Sensor S3 erfasst den Leistungsfluss im Verbrauchspfad

37 FNN Hinweis Abbildung 3: Speichersystem im Erzeugungspfad mit KWK-Anlage

38 FNN Hinweis Abbildung 4: Speichersystem im Verbrauchspfad Bei dieser Variante ist der Speicher nicht fest mit der EZA gekoppelt. Der Sensor S1 erfasst den gleichen Leistungsfluss wie der Zähler Z1.

39 FNN Hinweis Abbildung 5: Speichersystem im Verbrauchspfad mit KWK-Anlage

40 FNN Hinweis 5.6 Betriebsmodus mit Inselnetzbetrieb (im Niederspannungsnetz) Technisch-bilanzielle Anforderung Die Kundenanlage mit Speicher ist vom öffentlichen Netz getrennt. Der Speicher wird aus dem kundeneigenen Netz geladen oder in das kundeneigenen Netz entladen. Technische Einrichtung zur Wirkleistungsbegrenzung Eine Steuerung der Wirkleistung ist auf die kundeneigenen Lastverhältnisse einzustellen. Der Parallelbetrieb mit dem öffentlichen Netz ist für eine maximale Dauer von 100 ms zulässig.

41 551-7 Zusätzliche Anforderungen für Anlagen, bei denen ein Parallelbetrieb der Stromerzeugungseinrichtung mit anderen Stromquellen einschließlich Stromverteilungsnetz zulässig ist müssen Stromerzeugungseinrichtung auf der Versorgungsseite aller Schutzeinrichtungen der Endstromkreise angeschlossen werden.

43 Förderprogramm für Batteriespeicher

44 Förderprogramm für Batteriespeicher Eckpunkte: - PV Anlagen ab 1. Januar PV Anlagen < 30 kwp - Maximale Leistungsabgabe 60% der installierten Leistung - Mindestgarantie 7 Jahre - Nur Batteriesysteme in Deutschland förderfähig - Fördertopf: 25 Millionen Euro (2013) - Weitere 50 Millionen Euro für 2014 und 2015 in Planung - Hersteller und Fachunternehmererklärung notwenig

47 Förderprogramm für Batteriespeicher Höhe der Förderung: 1. Abhängig von der installierten Leistung der PV- Anlage und dem Zeitpunkt der Errichtung des Batteriespeichersystems 2. Abhängig von den Kosten des Speichersystems 3. Maximal förderfähig bei Neuerrichtung (2.200 bei Nachrüstung nach 6 Monaten) 4. Förderung: 30% des förderfähigen Betrages 5. Multipliziert mit der PV Anlagenleistung

48 Förderprogramm für Batteriespeicher Ablauf der Beantragung der Förderung bei der KFW: 1. Erstellung eines Angebots durch den Händler 2. Antragstellung bei der KfW für den Kredit (über die Hausbank) (Hierbei u.a. Bestätigung des Kunden, dass ihm ein Dokument vorliegt, dass das Produkt, für welches er den Kredit beantragt, die Fördervoraussetzungen erfüllt (Herstellererklärung) und er eine fachgerechte Installation vornehmen lässt) 3. Bescheidung des Antrags bei der KfW 4. Kauf und Lieferung des Systems 5. Fachgerechte und sichere Errichtung des Systems (Errichter muss die Fachunternehmererklärung zur Verfügung stellen; möglicher Bestandteil: Speicherpass) 6. Anforderung des Tilgungszuschusses über die Hausbank (Nachzuweisen: Rechnung, Herstellererklärung, Fachunternehmererklärung, Registrierung Monitoring) 7. Verbuchung des Tilgungszuschusses auf den Kredit

50 Förderprogramm für Batteriespeicher 2.600

52 Förderprogramm für Batteriespeicher Fazit: 1. Durch die KFW Förderung lohnt es sich jetzt in ein Speichersystem mit einer PV Anlage zu investieren 2. Kosten der Batterien werden auch durch weitere neue Entwicklungen z.b. E-Mobilität dauerhaft sinken. Durch die aktuelle Förderung können 30-40% Preisreduzierung erzielt werden. 3. Technik ist serienreif, Energiemanager als Herzstück 4. Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen usw..

54 Speicherpass

55 Speicherpass Erläuterungen (Entwurf)

58 Speicherpass Erläuterungen (Entwurf) Hinweise zur Unfallverhütung

59 Speicherpass Erläuterungen (Entwurf) Hinweise zur Unfallverhütung

60 Speicherpass (Entwurf)

61 Speicherpass (Entwurf) Der neue PV Speicherpass soll: abgestimmt sein auf den PV Anlagenpass und diesen Ergänzen die Fachunternehmererklärung der KFW Förderung ersetzen unabhängig sein von Fördermaßnahmen und damit zukunftsfähig dem Netzbetreiber alle erforderlichen Daten bereitstellen Bundesweit einsetzbar sein Sicherheitskonzepte der Batteriesystemhersteller vereinheitlichen fehlende oder unklare Normenlage ausgleichen der Bank und dem Versicherer eine fachgerechte Installation nachweisen

62 PV-Anlagenpass

63 PV-Anlagenpass / E-CHECK-PV Anlagen Erstinbetriebnahme: - PV Anlagenpass / PV Speicherpass Wiederholungsprüfung: - E-CHECK für PV-Anlagen. Für den PV Anlagenpass ist eine Registrierung notwendig unter Die E-CHECK Plakette ist das Gütesiegel der Elektroinnungs-Fachbetriebe. Vorraussetzung ist die Mitgliedschaft einer Elektroinnung und eine Schulungsmaßnahme E-CHECK PV Anlagen

64 PV-Anlagenpass / E-CHECK-PV Anlagen

65 PV-Anlagenpass / E-CHECK-PV Anlagen

66 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit