Photovoltaikanlagen im obligatorischen Verbund mit Stromspeichern

Transkript

1 Photovoltaikanlagen im obligatorischen Verbund mit Stromspeichern Diskussionsbeitrag des Solarenergie-Fördervereins Deutschland e.v. (SFV) 1

2 Originalton Röttgen: 2

3 Wir wollen die Photovoltaik; ich halte sie eindeutig für eine Zukunftstechnologie, nein für eine Gegenwartstechnologie mit starken Exportchancen, aber sie muss, was Kostenbelastung und auch Verträglichkeit mit der Netzstabilität anbelangt, in einem vernünftigen Rahmen wachsen, darum besteht Handlungsbedarf, um die Photovoltaik zu erhalten. Wir schlagen ein Marktintegrationsmodell vor, das darin besteht, dass nicht mehr wie bislang jede produzierte Kilowattstunde bezahlt wird, unabhängig davon, ob diese Kilowattstunde irgend ein Mensch braucht, ( ) Originalton Röttgen: 3

4 Wir wollen die Photovoltaik; ich halte sie eindeutig für eine Zukunftstechnologie, nein für eine Gegenwartstechnologie mit starken Exportchancen, aber sie muss, was Kostenbelastung und auch Verträglichkeit mit der Netzstabilität anbelangt, in einem vernünftigen Rahmen wachsen, darum besteht Handlungsbedarf, um die Photovoltaik zu erhalten. Wir schlagen ein Marktintegrationsmodell vor, das darin besteht, dass nicht mehr wie bislang jede produzierte Kilowattstunde bezahlt wird, unabhängig davon, ob diese Kilowattstunde irgend ein Mensch braucht, ( ) Originalton Röttgen: Hervorhebung durch den SVF Diese Mängel lassen sich beseitigen: 4

5 Photovoltaikanlagen im obligatorischen Verbund mit Stromspeichern Das nachfolgend beschriebene Markteinführungsprogramm betrifft die Einführung von Photovoltaikanlagen im obligatorischen Verbund mit Stromspeichern. Dafür legt der SFV einen Vorschlag vor - für den Einsatz der Kombi-Anlagen und seine Auswirkungen - für die technischen Anforderungen - für eine gesetzliche Verankerung der Markteinführung im EEG Eine Zusammenfassung findet sich am Ende des Beitrages Bitte nicht verwechseln: Der SFV arbeitet außerdem noch an einem anderen Markteinführungsprogramm zur Förderung von Speichern ohne Kombination mit PV-Anlagen. Dieses andere Markteinführungsprogramm wird im folgenden Beitrag nicht dargestellt. 5

6 Vorbemerkung: Die Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien wird sich im Wesentlichen auf zwei Techniken stützen, die Solarstrom- und die Windstromgewinnung an Land. Die Windenergie wird ihren Hauptbeitrag im Winterhalbjahr leisten, die Solarenergie im Sommer. 6

7 Vorbemerkung: Die Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien wird sich im Wesentlichen auf zwei Techniken stützen, die Solarstrom- und die Windstromgewinnung an Land. Die Windenergie wird ihren Hauptbeitrag im Winterhalbjahr leisten, die Solarenergie im Sommer. Der folgende Beitrag bezieht sich im Wesentlichen auf die Rolle der Photovoltaik in Deutschland, d.h. auf die Jahreszeit von April bis Oktober. Er soll zeigen, wie in sonnigen Wochen die vollständige Versorgung Deutschlands mit Solarstrom durchgeführt werden kann. 7

8 Vorbemerkung: Die Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien wird sich im Wesentlichen auf zwei Techniken stützen, die Solarstrom- und die Windstromgewinnung an Land. Die Windenergie wird ihren Hauptbeitrag im Winterhalbjahr leisten, die Solarenergie im Sommer. Der folgende Beitrag bezieht sich im Wesentlichen auf die Rolle der Photovoltaik in Deutschland, d.h. auf die Jahreszeit von April bis Oktober. Er soll zeigen, wie in sonnigen Wochen die vollständige Versorgung Deutschlands mit Solarstrom durchgeführt werden kann. In ähnlicher Weise ist in windigen Wochen eine vollständige Versorgung Deutschlands mit Windenergie möglich. Nur sind die Zeiträume, in denen Windüberschuss- oder Windmangel herrscht, länger als bei der Solarenergie. Die Speicher müssen deshalb für die Windenergie größer dimensioniert werden. Außerdem müssen neue Windparks an die Verbrauchszentren netztechnisch angebunden werden. Dies soll in einem weiteren Beitrag gezeigt werden. 8

9 Vorbemerkung: Die Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien wird sich im Wesentlichen auf zwei Techniken stützen, die Solarstrom- und die Windstromgewinnung an Land. Die Windenergie wird ihren Hauptbeitrag im Winterhalbjahr leisten, die Solarenergie im Sommer. Der folgende Beitrag bezieht sich im Wesentlichen auf die Rolle der Photovoltaik in Deutschland, d.h. auf die Jahreszeit von April bis Oktober. Er soll zeigen, wie in sonnigen Wochen die vollständige Versorgung Deutschlands mit Solarstrom durchgeführt werden kann. In ähnlicher Weise ist in windigen Wochen eine vollständige Versorgung Deutschlands mit Windenergie möglich. Nur sind die Zeiträume, in denen Windüberschuss- oder Windmangel herrscht, länger als bei der Solarenergie. Die Speicher müssen deshalb für die Windenergie größer dimensioniert werden. Außerdem müssen neue Windparks an die Verbrauchszentren netztechnisch angebunden werden. Dies soll in einem weiteren Beitrag gezeigt werden. Die schwierigste Aufgabe wird die Versorgung Deutschlands bei unzureichendem Angebot von Wind und Solarenergie sein. Dezentrale Energiereserven für etwa 4 Wochen müssen dafür angelegt werden, z.b. mit Methanol aus Atmosphären-CO2. Dies wird in einem dritten Beitrag erläutert werden. 9

10 Tagesgang der Sommerlastkurve Bei der dargestellten Sommerlastkurve handelt es sich um einen Tagesgang, wie er für Haushaltsendkunden im Niederspannungsnetz an einem Feiertag auftreten könnte. Typisch ist der niedrige Stromverbrauch in den frühen Morgenstunden, die hohe Lastspitze infolge Zubereitung des Mittagsessens und die weitere Lastspitze zum Abendbrot hin. 10

11 Solarstrom kommt scheinbar genau zur Entlastung der mittäglichen Lastspitze Tagesgang der Sommerlastkurve Bei der dargestellten Sommerlastkurve handelt es sich um einen Tagesgang, wie er für Haushaltsendkunden im Niederspannungsnetz an einem Feiertag auftreten könnte. Typisch ist der niedrige Stromverbrauch in den frühen Morgenstunden, die hohe Lastspitze infolge Zubereitung des Mittagsessens und die weitere Lastspitze zum Abendbrot hin. 11

12 Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil Tagesgang der Sommerlastkurve 12

13 Leistungsspitze bzw. Solare Mittagsspitze Um die Mittagszeit gibt es bald mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt im Niederspannungsnetz überhaupt benötigt wird Lastspitze (Verbrauchsspitze) 13

14 Um die Mittagszeit gibt es bald mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt im Niederspannungsnetz überhaupt benötigt wird 14

15 Um die Mittagszeit gibt es bald mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt im Niederspannungsnetz überhaupt benötigt wird Keine Sorge, gefährlich für die Netzsicherheit ist das nicht. Bei Überlastung des Netzes schalten PV-Anlagen zuverlässig ab. 15

16 Um die Mittagszeit gibt es bald mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt im Niederspannungsnetz überhaupt benötigt wird Keine Sorge, gefährlich für die Netzsicherheit ist das nicht. Bei Überlastung des Netzes schalten PV-Anlagen zuverlässig ab. Schon jetzt schalten sich in manchen Netzbereichen Süddeutschlands an besonders sonnigen Tagen Solarstromanlagen um die späte Mittagszeit selbst aus, weil zu viel Strom im Netz ist. Die Solaranlagenbetreiber wundern sich allenfalls über verminderte Erträge ihrer Anlagen 16

17 Da die meisten Solaranlagen im Niederspannungsnetz installiert sind, drängen schon heute an sonnigen Tagen um die Mittagszeit summarisch weit über 10 Gigawatt aus den Nieder- in die Mittelspannungsnetze 17

18 Drei Probleme bei solarem Vollausbau: 1. Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze sind zu schwach für die Weiterleitung der vollen solaren Mittagsspitze 18

19 Drei Probleme bei solarem Vollausbau: 1. Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze sind zu schwach für die Weiterleitung der vollen solaren Mittagsspitze 2. Weder die Verbraucher am Nieder- oder Mittelspannungsnetz noch die stromintensive Industrie am Hochspannungsnetz brauchen mittags die hohe Leistung der solaren Mittagsspitze 19

20 Drei Probleme bei solarem Vollausbau: 1. Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze sind zu schwach für die Weiterleitung der vollen solaren Mittagsspitze 2. Weder die Verbraucher am Nieder- oder Mittelspannungsnetz noch die stromintensive Industrie am Hochspannungsnetz brauchen mittags die hohe Leistung der solaren Mittagsspitze 3. Nachts fehlt die Sonnenenergie hingegen 20

21 Drei Probleme bei solarem Vollausbau: 1. Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze sind zu schwach für die Weiterleitung der vollen solaren Mittagsspitze 2. Weder die Verbraucher am Nieder- oder Mittelspannungsnetz noch die stromintensive Industrie am Hochspannungsnetz brauchen mittags die hohe Leistung der solaren Mittagsspitze 3. Nachts fehlt die Sonnenenergie hingegen Netzausbau würde nur Problem Nr. 1 lösen 21

22 Drei Probleme bei solarem Vollausbau: 1. Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze sind zu schwach für die Weiterleitung der vollen solaren Mittagsspitze 2. Weder die Verbraucher am Nieder- oder Mittelspannungsnetz noch die stromintensive Industrie am Hochspannungsnetz brauchen mittags die hohe Leistung der solaren Mittagsspitze 3. Nachts fehlt die Sonnenenergie hingegen Netzausbau würde nur Problem Nr. 1 lösen Speicher bei den Solaranlagen hingegen lösen alle drei Probleme 22

23 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt K-Strom Der Ausbau der Solarenergie erfolgt (grob gegliedert) in drei Stufen Niederspannung 230 Volt 23

24 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt K-Strom Ausgangslage: Versorgung der Stromkunden mit konventionell erzeugtem Strom Zeichenerklärung: Transformator Niederspannung 230 Volt 24

25 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt K-Strom Erste Stufe Solarausbau Private Endkunden versorgen sich selbst und ihre Nachbarn in Sonnenstunden mit Solarstrom 25

26 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Solarstrom K-Strom Zweite Stufe Solarausbau Solarstrom fließt in der solaren Mittagsspitze rückwärts bis zur stromintensiven Industrie. K-Strom wird dort mittags nicht mehr benötigt 26

27 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Volt Solarstrom K-Strom Zweite Stufe Solarausbau Solarstrom fließt in der solaren Mittagsspitze rückwärts bis zur stromintensiven Industrie. K-Strom wird dort mittags nicht mehr benötigt Die Stromnetze reichen also für die Übertragung der notwendigen Leistung aus. 27

28 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau 28

29 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Dritte Stufe Solarausbau Die solare Energie wird nicht nur um die Mittagszeit, sondern ganztägig geliefert 29

30 Zur energieintensiven Industrie Solarstrom Ganztags Solarstrom für die energieintensive Dritte Industrie Stufe Solarausbau 30

31 Zwischenspeicherung ist unumgänglich Solare Energiemengen reichen aus Bei weiterem Ausbau der Solarenergie in der dritten Ausbaustufe können (ggf. unter Zuhilfenahme von Freiflächenanlagen) nahezu beliebige Energiemengen solar bereit gestellt werden. An sonnigen Tagen würden sie zur Versorgung des ganzen Landes (einschließlich der energieintensiven Industrie) mehr als ausreichen. Siehe dazu 31

32 Zwischenspeicherung ist unumgänglich Solare Energiemengen reichen aus Bei weiterem Ausbau der Solarenergie in der dritten Ausbaustufe können (ggf. unter Zuhilfenahme von Freiflächenanlagen) nahezu beliebige Energiemengen solar bereit gestellt werden. An sonnigen Tagen würden sie zur Versorgung des ganzen Landes (einschließlich der energieintensiven Industrie) mehr als ausreichen. Siehe dazu Aber die solare Energie kommt häufig zur falschen Uhrzeit. Mittags gibt es zu viel davon, morgens und abends und besonders in der Nacht gibt es zu wenig. 32

33 Zwischenspeicherung ist unumgänglich Solare Energiemengen reichen aus Bei weiterem Ausbau der Solarenergie in der dritten Ausbaustufe können (ggf. unter Zuhilfenahme von Freiflächenanlagen) nahezu beliebige Energiemengen solar bereit gestellt werden. An sonnigen Tagen würden sie zur Versorgung des ganzen Landes (einschließlich der energieintensiven Industrie) mehr als ausreichen. Siehe dazu Aber die solare Energie kommt häufig zur falschen Uhrzeit. Mittags gibt es zu viel davon, morgens und abends und besonders in der Nacht gibt es zu wenig. Wer solare Vollversorgung an sonnigen Tagen will, muss deshalb den mittäglichen Überschuss zwischenspeichern und ihn am Abend, in der Nacht und am Morgen wieder ins Netz einspeisen. 33

34 Zwischenspeicherung ist unumgänglich Solare Energiemengen reichen aus Bei weiterem Ausbau der Solarenergie in der dritten Ausbaustufe können (ggf. unter Zuhilfenahme von Freiflächenanlagen) nahezu beliebige Energiemengen solar bereit gestellt werden. An sonnigen Tagen würden sie zur Versorgung des ganzen Landes (einschließlich der energieintensiven Industrie) mehr als ausreichen. Siehe dazu Aber die solare Energie kommt häufig zur falschen Uhrzeit. Mittags gibt es zu viel davon, morgens und abends und besonders in der Nacht gibt es zu wenig. Wer solare Vollversorgung an sonnigen Tagen will, muss deshalb den mittäglichen Überschuss zwischenspeichern und ihn am Abend, in der Nacht und am Morgen wieder ins Netz einspeisen. Die entscheidende Frage lautet: Erst zwischenspeichern und dann durch das Stromnetz zum Verbrauchsort übertragen? Oder erst übertragen und dann zwischenspeichern? 34

35 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern 35

36 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern Die solare Mittagsspitzenleistung wird auf 24 Stunden verteilt. Die maximale Netzbelastung sinkt damit auf etwa ein Drittel. Netzausbau wird eingespart. 36

37 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Die solare Mittagsspitzenleistung wird auf 24 Stunden verteilt. Die maximale Netzbelastung sinkt damit auf etwa ein Drittel. Netzausbau wird eingespart. Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern Die Energieverbraucher oder der Netzbetreiber entscheiden über die erforderliche Speichergröße. Größere Speicher kommen zum Einsatz. Skaleneffekte machen die Speicherung billiger. 37

38 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Die solare Mittagsspitzenleistung wird auf 24 Stunden verteilt. Die maximale Netzbelastung sinkt damit auf etwa ein Drittel. Netzausbau wird eingespart. Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern Die Energieverbraucher oder der Netzbetreiber entscheiden über die erforderliche Speichergröße. Größere Speicher kommen zum Einsatz. Skaleneffekte machen die Speicherung billiger. Diese Lösung würde durch die Solaranlagenbetreiber selbst vorangetrieben. 38

39 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Die solare Mittagsspitzenleistung wird auf 24 Stunden verteilt. Die maximale Netzbelastung sinkt damit auf etwa ein Drittel. Netzausbau wird eingespart. Diese Lösung würde durch die Solaranlagenbetreiber selbst vorangetrieben. Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern Die Energieverbraucher oder der Netzbetreiber entscheiden über die erforderliche Speichergröße. Größere Speicher kommen zum Einsatz. Skaleneffekte machen die Speicherung billiger. Diese Lösung kommt erst zu Stande, wenn Knappheit oder Ausfälle in der Stromversorgung zu befürchten sind. 39

40 Wer soll Solarstrom zwischenspeichern? Beim Anlagenbetreiber zwischenspeichern Die solare Mittagsspitzenleistung wird auf 24 Stunden verteilt. Die maximale Netzbelastung sinkt damit auf etwa ein Drittel. Netzausbau wird eingespart. Diese Lösung würde durch die Solaranlagenbetreiber selbst vorangetrieben. Die Zwischenspeicherung beim Anlagenbetreiber bringt die Energiewende voran Beim Netzbetreiber oder beim Verbraucher zwischenspeichern Die Energieverbraucher oder der Netzbetreiber entscheiden über die erforderliche Speichergröße. Größere Speicher kommen zum Einsatz. Skaleneffekte machen die Speicherung billiger. Diese Lösung kommt erst zu Stande, wenn Knappheit oder Ausfälle in der Stromversorgung zu befürchten sind. Bei Wahl dieser Lösung kann die Stromwirtschaft die Energiewende beliebig hinauszögern 40

41 Kann Netzausbau die Zwischenspeicherung beim Anlagenbetreiber überflüssig machen? Erhöhung der Kabelquerschnitte, Blindstromkompensation und regelbare Transformatoren im Niederspannungnetz könnten den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen 41

42 Erhöhung der Kabelquerschnitte, Blindstromkompensation und regelbare Transformatoren im Niederspannungnetz könnten den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme ermöglichen Aber Die vorgelagerten Netze müssten dann ebenfalls ausgebaut werden. Und 42

43 Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Wer will den Spitzenstrom zur Mittagszeit überhaupt haben? 43

44 Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Schematische Darstellung Verbrauch in allen Hochspannungsnetzen Verbrauch in allen Mittelspannungsnetzen Verbrauch in allen Niederspannungsnetzen 44

45 Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Export? Schematische Darstellung Verbrauch in allen Hochspannungsnetzen Verbrauch in allen Mittelspannungsnetzen Verbrauch in allen Niederspannungsnetzen 45

46 Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Export? Schematische Darstellung Export ist nur möglich, so lange die Nachbarn selbst zu wenig Solaranlagen haben 46

47 Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Wohin damit? Schematische Darstellung Die künftige Entwicklung ist absehbar. Wenn trotz Verbrauchsmanagements die Leistung aller Solarstromanlagen zur Mittagszeit die gleichzeitige Lastspitze aller Verbraucher übersteigt, muss die nicht verwendbare solare Mittagsspitze zwischengespeichert und auf die sonnenarmen und sonnenlosen Folgestunden verteilt werden. Version 34 47

48 Pufferung von Solaranlagen Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Die künftige Entwicklung ist absehbar. Wenn trotz Verbrauchsmanagements die Leistung aller Solarstromanlagen zur Mittagszeit die gleichzeitige Lastspitze aller Verbraucher übersteigt, muss die nicht verwendbare solare Mittagsspitze zwischengespeichert und auf die sonnenarmen und sonnenlosen Folgestunden verteilt werden. Solaranlagen müssen gepuffert werden Version 34 Schematische Darstellung Später einspeisen 48

49 Pufferung von Solaranlagen Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Schematische Darstellung Wenn man mit dieser Umstellung der Technik wartet, bis die solare Mittagsspitze aus ungepufferten Solaranlagen tatsächlich nicht mehr abgenommen werden kann, kommt es zu einer dramatischen Verzögerung des weiteren Ausbaus Später einspeisen Version 34 49

50 Pufferung von Solaranlagen Blick in die Zukunft (dritte Ausbaustufe) Schematische Darstellung Wenn man mit dieser Umstellung der Technik wartet, bis die solare Mittagsspitze aus ungepufferten Solaranlagen tatsächlich nicht mehr abgenommen werden kann, kommt es zu einer dramatischen Verzögerung des weiteren Ausbaus Später einspeisen denn Version 34 50

51 Pufferung von Solaranlagen Schematische Darstellung Die Umstellung auf gepufferte Solaranlagen benötigt erhebliche Vorbereitungszeit Später einspeisen Version 34 51

52 Pufferung von Solaranlagen Schematische Darstellung Die Umstellung auf gepufferte Solaranlagen benötigt erhebliche Vorbereitungszeit Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen erstellt werden. Ein Markteinführungsprogramm fehlt Später einspeisen Version 34 52

53 Pufferung von Solaranlagen Schematische Darstellung Die Umstellung auf gepufferte Solaranlagen benötigt erhebliche Vorbereitungszeit Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen erstellt werden. Ein Markteinführungsprogramm fehlt Technische Entwicklungs- und Erprobungsarbeit ist erforderlich Später einspeisen Version 34 53

54 Pufferung von Solaranlagen Schematische Darstellung Die Umstellung auf gepufferte Solaranlagen benötigt erhebliche Vorbereitungszeit Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen erstellt werden. Ein Markteinführungsprogramm fehlt Technische Entwicklungs- und Erprobungsarbeit ist erforderlich Massenproduktion der Wechselrichter, Steuergeräte und Speicher muss anlaufen Später einspeisen Version 34 54

55 Wo bleibt der Einspeisevorrang? Excurs Schematische Darstellung 55

56 Wo bleibt der Einspeisevorrang? Excurs Schematische Darstellung Die Begründung für den Einspeisevorrang lautet: Jede eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom verdrängt eine Kilowattstunde Kernkraft- oder Fossilstrom 56

57 Wo bleibt der Einspeisevorrang? Excurs Schematische Darstellung Die Begründung für den Einspeisevorrang lautet: Jede eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom verdrängt eine Kilowattstunde Kernkraft- oder Fossilstrom Diese Begründung trifft auf ungepufferte Solaranlagen nicht mehr zu. 57

58 Wo bleibt der Einspeisevorrang? Excurs Schematische Darstellung Die Begründung für den Einspeisevorrang lautet: Jede eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom verdrängt eine Kilowattstunde Kernkraft- oder Fossilstrom Diese Begründung trifft auf ungepufferte Solaranlagen nicht mehr zu. Um den Einspeisevorrang zu erhalten müssen neue Solaranlagen zukünftig gepuffert werden, 58

59 Ein Anfang ist bereits gemacht Für Neuanlagen unter 30 kwp ist eine Drosselung auf 0,7 der Peakleistung oder der Einbau einer Vorrichtung zur Leistungsabregelung gesetzlich*) vorgeschrieben *) 6 Abs. 2 Nr. 2 Buchstabe b EEG 2012 Schreibt als mögliche Alternative zu einer Abregelung der Solaranlagen vor: ( oder müssen) am Verknüpfungspunkt ihrer Anlage mit dem Netz die maximale Wirkleistungseinspeisung auf 70 Prozent der installierten Leistung begrenzen Später einspeisen 59

60 Genügt Begrenzung der Einspeiseleistung auf 70%? Begrenzung auf 70% Einspeiseleistung genügt nicht Denn für eine Zwischenspeicherung von jährlich etwa 10 kwh/kwp (Gegenwert etwa 3 Euro) lohnt keine Speicherinstallation Später einspeisen 60

61 Begrenzung der Einspeiseleistung SFV-Vorschlag: Begrenzung auf 30% Bei einer Begrenzung auf 30 Prozent der Peakleistung müssten jährlich etwa 30% des Jahresertrages zwischengespeichert werden. Speicherinstallation lohnt dann zwar energietechnisch, benötigt aber finanziell einen zusätzlichen Anreiz 30% Später einspeisen 61

62 An wieviel Tagen werden die 0,7 * Peakleistung überschritten? Diese Regelung hätte im Jahr 2011 für Anlagen im PLZ-Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt. 80 Die Höchstleistung einer 1 kwp-anlage liegt etwa bei 1000 kwh/jahr 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Daten bei SMA 62

63 Energie- Verlust in kwh/kwp und Jahr Wieviel Solarenergie wäre im Jahr 2011 im PLZ-Bereich 20 bei einer Drosselung der Einspeisehöchstleistung auf 0,7 * Peakleistung verloren gegangen? Die Verluste hätten im Jahr 2011 pro kwp eine Höhe von 10 kwh erreicht 10 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung Die Höchstleistung einer 1 kwp-anlage liegt etwa bei 1000 kwh/jahr Daten bei SMA 63

64 Macht Pufferung den Netzausbau überflüssig? Strom aus Sonnenenergie fällt vorwiegend auf Gebäuden an. Er wird deshalb zunächst vom Niederspannungsnetz aufgenommen Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt 64

65 Macht Pufferung den Netzausbau überflüssig? Strom aus Sonnenenergie fällt vorwiegend auf Gebäuden an. Er wird deshalb zunächst vom Niederspannungsnetz aufgenommen Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten zunehmend keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken 65

66 Macht Pufferung den Netzausbau überflüssig? Strom aus Sonnenenergie fällt vorwiegend auf Gebäuden an. Er wird deshalb zunächst vom Niederspannungsnetz aufgenommen Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten zunehmend keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von unten nach oben. 66

67 Macht Pufferung den Netzausbau überflüssig? Strom aus Sonnenenergie fällt vorwiegend auf Gebäuden an. Er wird deshalb zunächst vom Niederspannungsnetz aufgenommen Erst 5 Prozent der Dächer und Fassaden sind mit Solarstromanlagen belegt Neue Solaranlagen erhalten zunehmend keine Anschlussgenehmigung. Die Energiewende kommt dadurch ins Stocken Besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Versorgung der stromintensiven Großverbraucher am Hochspannungsnetz. Energiefluss von unten nach oben. Müssen dazu die Stromnetze ausgebaut werden? Dazu die folgende Abschätzung: 67

68 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Die Stromnetze reichen für die Stromversorgung durch konventionell erzeugten Strom (K-Strom) aus. Stromversorgung von oben nach unten 68

69 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Im Winter ist der Strombedarf höher. Die Stromnetze sind auch dafür ausgelegt. 69

70 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung Solarstrom Strom kann auch in umgekehrter Richtung fließen, Versorgung von unten nach oben 70

71 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Abschätzung: Aus den Kraftwerken werden an wind- und sonnenlosen Tagen sowohl die energieintensive Industrie an den Hochspannungsnetzen als auch die Stromverbraucher an den Mittel- und Niederspannungsnetzen versorgt. 71

72 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Die Summe der Spitzenlasten in den Mittelspannungsnetzen (braune Pfeile) ist größer als die von der stromintensiven Industrie im Hochspannungsnetz benötigte Spitzenleistung (schwarzer Pfeil). 72

73 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Die Summe der Spitzenlasten in den Mittelspannungsnetzen (braune Pfeile) ist größer als die von der stromintensiven Industrie im Hochspannungsnetz benötigte Spitzenleistung (schwarzer Pfeil). 73

74 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Die Summe der Spitzenlasten in den Mittelspannungsnetzen (braune Pfeile) ist größer als die von der stromintensiven Industrie im Hochspannungsnetz benötigte Spitzenleistung (schwarzer Pfeil). 74

75 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Die energieintensive Industrie könnte somit ohne weiteren Netzausbau aus den Niederspannungsnetzen von unten nach oben versorgt werden, wenn dort genügend Energie rund um die Uhr zur Verfügung stünde. 75

76 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Rund um die Uhr bedeutet -> Solaranlagen müssen Zwischenspeicher erhalten, sofern sie noch keine haben. 76

77 Zur stromintensiven Industrie Hochspannung K-Strom Rund um die Uhr bedeutet -> Solaranlagen müssen Zwischenspeicher erhalten, sofern sie noch keine haben. Wenn das überall geschehen ist, ist die dritte Ausbaustufe abgeschlossen. 77

78 Vierte Ausbaustufe Die Energiewende besteht nicht nur aus einer Umstellung der Stromversorgung, sondern ebenfalls aus einer Umstellung der Wärme- und Treibstoffversorgung. Der Strombedarf wird ansteigen, weil die Mehrheit der Erneuerbare-Energie-Anlagen ausschließlich elektrischen Strom zur Verfügung stellen kann. 78

79 Vierte Ausbaustufe Die Energiewende besteht nicht nur aus einer Umstellung der Stromversorgung, sondern ebenfalls aus einer Umstellung der Wärme- und Treibstoffversorgung. Der Strombedarf wird ansteigen, weil die Mehrheit der Erneuerbare-Energie-Anlagen ausschließlich elektrischen Strom zur Verfügung stellen kann. Deshalb müssen letztlich alle verfügbaren Dach und Fassadenflächen für Solaranlagen genutzt werden. 79

80 Vierte Ausbaustufe Die Energiewende besteht nicht nur aus einer Umstellung der Stromversorgung, sondern ebenfalls aus einer Umstellung der Wärme- und Treibstoffversorgung. Der Strombedarf wird ansteigen, weil die Mehrheit der Erneuerbare-Energie-Anlagen ausschließlich elektrischen Strom zur Verfügung stellen kann. Deshalb müssen letztlich alle verfügbaren Dach und Fassadenflächen für Solaranlagen genutzt werden. Dies bedeutet eine besondere Herausforderung für den Ausbau der Niederspannungsnetze. 80

81 Vierte Ausbaustufe Die Energiewende besteht nicht nur aus einer Umstellung der Stromversorgung, sondern ebenfalls aus einer Umstellung der Wärme- und Treibstoffversorgung. Der Strombedarf wird ansteigen, weil die Mehrheit der Erneuerbare-Energie-Anlagen ausschließlich elektrischen Strom zur Verfügung stellen kann. Deshalb müssen letztlich alle verfügbaren Dach und Fassadenflächen für Solaranlagen genutzt werden. Dies bedeutet eine besondere Herausforderung für den Ausbau der Niederspannungsnetze. Deren Ausbau braucht jedoch erst dann zu erfolgen, wenn vorher das Solarstromangebot gleichmäßig auf die 24 Stunden des Tages verteilt wurde. 81

82 Im weiteren Fortgang der Energiewende müssen ggf. auch Niederspannungsnetze weiter ausgebaut werden, wenn dort nicht einmal mehr gepufferte Solaranlagen angeschlossen werden können. Das wird besonders dort notwendig werden, wo bereits viele ungepufferte Solaranlagen angeschlossen sind 82

83 Alles spricht somit für unseren Lösungsvorschlag Wir verkleinern die solare Mittagsspitze direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung durch Zwischenspeicherung auf den Abend, die folgende Nacht und den Morgen verteilen. 83

84 Die Lösung: Wir verkleinern die solare Mittagsspitze direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung durch Zwischenspeicherung auf den Abend, die folgende Nacht und den Morgen verteilen. Wir bereiten die Invasion des Stromnetzes von unten her vor: In sonnigen Wochen verdrängen wir mit Solarstrom nicht nur am Tage, sondern auch nachts den gesamten Kohle-, Atom- und Erdgasstrom 84

85 Die Lösung: Wir verkleinern die solare Mittagsspitze direkt an der Quelle, indem wir die mittägliche Solarleistung durch Zwischenspeicherung auf den Abend, die folgende Nacht und den Morgen verteilen. Wir bereiten die Invasion des Stromnetzes von unten her vor: In sonnigen Wochen verdrängen wir mit Solarstrom nicht nur am Tage, sondern auch nachts den gesamten Kohle-, Atom- und Erdgasstrom Dazu verwenden wir aufladbare Batterien in Kombination mit Solaranlagen 85

86 Warum wollen wir zukünftig keine Solaranlagen ohne Speicher zulassen? In einer gesetzlich festzulegenden Übergangszeit können durchaus noch Solaranlagen ohne Speicher errichtet werden. Allerdings muss schon jetzt erkennbar sein, dass PV-Anlagen ohne Speicher ein Auslaufmodell sind. 86

87 Warum wollen wir zukünftig keine Solaranlagen ohne Speicher zulassen? In einer gesetzlich festzulegenden Übergangszeit können durchaus noch Solaranlagen ohne Speicher errichtet werden. Allerdings muss schon jetzt erkennbar sein, dass PV-Anlagen ohne Speicher ein Auslaufmodell sind. Zwei wichtige Gründe: Jede weitere Solaranlage, die ohne Begrenzung der Spitzenleistung ans Netz geht, nimmt zukünftigen Solaranlagen die erforderliche Netzanschlusskapazität weg und erschwert deren Anschluss ans Stromnetz. 87

88 Warum wollen wir zukünftig keine Solaranlagen ohne Speicher zulassen? In einer gesetzlich festzulegenden Übergangszeit können durchaus noch Solaranlagen ohne Speicher errichtet werden. Allerdings muss schon jetzt erkennbar sein, dass PV-Anlagen ohne Speicher ein Auslaufmodell sind. Zwei wichtige Gründe: Jede weitere Solaranlage, die ohne Begrenzung der Spitzenleistung ans Netz geht, nimmt zukünftigen Solaranlagen die erforderliche Netzanschlusskapazität weg und erschwert deren Anschluss ans Stromnetz. Die gerätetechnische Umstellung wird nur erfolgen, wenn sie von den Herstellern der Wechselrichter und Batteriesteuergeräte engagiert betrieben wird, denn sie bedarf einiges Entwicklungs- und Erprobungsaufwandes. Dieser wird nur betrieben, wenn ersichtlich ist, dass ein Markteinführungsprogramm besteht und zuverlässige Investitionsanreize bietet. Wir müssen deshalb vorsorglich schon jetzt die technischen Forderungen aufstellen, damit ein Förderprogramm (Markteinführungsprogramm) überhaupt beschlossen werden kann. 88

89 Fordern wir keinen Ausbau der Speicher durch die Betreiber der Stromnetze? Doch, wir fordern auch das. Zwei Änderungsvorschläge (in roter Schrift) 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. 89

90 Fordern wir keinen Ausbau der Speicher durch die Betreiber der Stromnetze? Doch, wir fordern auch das. Zwei Änderungsvorschläge (in roter Schrift) 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. Diese notwendigen Änderungen im EEG ersetzen jedoch nicht unsere Forderung zur Einführung von PV-Anlagen mit obligatorischen Stromspeichern, sondern werden zusätzlich erforderlich, da bei weiterem Ausbau der Energieversorgung mit den Erneuerbaren Energien Sonne und Wind der Speicherbedarf weit überproportional zum Ausbau der Solar- und Windanlagen ansteigen wird. 90

91 Excurs: Warum nehmen wir keine Pumpspeicherkraftwerke? 91

92 Excurs: Warum nehmen wir keine Pumpspeicherkraftwerke? Größenvergleich Pumpspeicherkraftwerk und Bleibatterie 92

93 1 kwh speichern Oberbecken Pumpspeicherkraftwerk Excurs: Größenvergleich Pumpspeicherkraftwerk und Bleibatterie 2 Bleibatterien 4 Kubikmeter Wasser Im Unterbecken Bleibatterien sind hier nur als Beispiel für einen preiswerten, stationären Stromspeicher mit gutem Wirkungsgrad anzusehen 93

94 Anforderung an die Speicher Kurzer Verbindungsweg zum Stromerzeuger Geringes Volumen (Hohe Speicherdichte) Guter Wirkungsgrad Hohe Zyklenfestigkeit Denkbar wären z.b. Bleibatterien Lithium-Ionenbatterien Natrium-Schwefel-Batterien (Für Großanlagen) Supercaps 94

95 Anforderung an die Speicher Kurzer Verbindungsweg zum Stromerzeuger Geringes Volumen (Hohe Speicherdichte) Guter Wirkungsgrad Hohe Zyklenfestigkeit Ausgeschlossen sind Pumpspeicherkraftwerke zu weit entfernt und zu großes Volumen Power to Gas schlechter Wirkungsgrad Methanol aus natürlichem CO2 schlechter Wirkungsgrad Schwungrad- oder Gewichtsspeicher Volumen zu groß 95

96 Anforderung an die Speicher Geringes Volumen (Hohe Speicherdichte) Guter Wirkungsgrad Hohe Zyklenfestigkeit Denkbar wären z.b. SFV legt sich auf keinen Speichertyp fest Bleibatterien Lithium-Ionenbatterien Natrium-Schwefel-Batterien (Für Großanlagen) Supercaps 96

97 Unser Vorschlag: Überschuss wird zwischengespeichert Freiwillige Beschränkung : 97

98 Überschuss wird zwischengespeichert Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Verminderte Direkteinspeisung 98

99 Überschuss wird zwischengespeichert Und wird später eingespeist Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Verminderte Direkteinspeisung 99

100 Überschuss wird zwischengespeichert Und wird später eingespeist Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Verminderte Direkteinspeisung Kleiner als ca. 0,3 der Peak-Leistung darf die Einspeiseobergrenze nicht sein. Sonst kann Überschussenergie nach sonnigen Tagen bis zum nächsten sonnigen Tag nicht vollständig eingespeist werden 100

101 Überschuss wird zwischengespeichert Und wird später eingespeist Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Verminderte Direkteinspeisung Kleiner als ca. 0,3 der Peak-Leistung darf die Einspeiseobergrenze nicht sein. Sonst kann Überschussenergie nach sonnigen Tagen bis zum nächsten sonnigen Tag nicht vollständig eingespeist werden Größer als 0,3 der Peak-Leistung : Die Energie für die sonnenlosen Stunden ist zu gering 101

102 Überschuss wird zwischengespeichert Und wird später eingespeist Freiwillige Beschränkung : Einspeiseleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Zwischenspeicherung und Verzicht auf volle Direkteinspeisung müssen durch höhere Vergütung ausgeglichen werden. Gegenzurechnen sind Einsparungen bei Spitzenlastkraftwerken Gegenzurechnen sind Einsparungen beim Netzausbau Gegenzurechnen ist bessere Ausnutzung der PV-Investition 102

103 kwh/kwp Beispiel: Die vom SFV empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,3 der Peakleistung hätte im Jahr 2011 für Anlagen im PLZ-Bereich 80 Überschussleistungen in Höhe von 330 kwh/kwp (abzüglich der Speicherverluste) erbracht, die man speichern und im Lauf der folgenden Stunden dosiert ins Netz einspeisen hätte einspeisen können. Im PLZ-Bereich 10 wären es etwa 200 kwh/kwp gewesen ,3 Einspeiseobergrenze in Bruchteilen der Peakleistung 103

104 An etwa 240 Tagen wäre eine Leistung von 0,3 der Peakleistung überschritten worden. Nach Daten von SMA aus dem Jahr ,3 Einspeiseobergrenze in Bruchteilen der Peakleistung 104

105 Einspeiseobergrenze = In das Stromnetz In das Stromnetz 105

106 Einspeiseobergrenze = Beliebige Einspeiseprofile aus der Batterie ins Netz sind zulässig In das Stromnetz In das Stromnetz 106

107 Fall 1 Betrieb bei wenig Sonnenschein speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Entladetiefe Batterie wird möglichst wenig entladen Restladung 107

108 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

109 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

110 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

111 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

112 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

113 speichern Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufladen Version

114 Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Batterie aufgeladen Version

115 Fall 1 Am nächsten Tag ist wenig Sonne zu erwarten Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

116 Fall 1 Am nächsten Tag ist wenig Sonne zu erwarten Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

117 Fall 1 Am nächsten Tag ist wenig Sonne zu erwarten Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

118 Fall 1 Am nächsten Tag ist wenig Sonne zu erwarten Zur Minimierung der Speicherverluste gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen 118

119 Fall 2 Betrieb bei viel Sonne 119

120 Fall 2 Am nächsten Tag ist viel Sonne zu erwarten In der Batterie muss Platz geschaffen werden Direkt einspeisen Batterie aufgeladen Version

121 Fall 2 Am nächsten Tag ist viel Sonne zu erwarten Einspeiseobergrenze ausnutzen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

122 Fall 2 Am nächsten Tag ist viel Sonne zu erwarten Einspeiseobergrenze ausnutzen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

123 Fall 2 Am nächsten Tag ist viel Sonne zu erwarten Einspeiseobergrenze ausnutzen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Version

124 Fall 2 Am nächsten Tag ist viel Sonne zu erwarten Einspeiseobergrenze ausnutzen Einspeiseobergrenze (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Direkt einspeisen Nicht völlig entladen! 124

125 Direkt einspeisen Nicht völlig entladen! Version 37 Entladetiefe Die Lebensdauer von Bleibatterien würde bei vollständiger Entladung erheblich verkürzt 125

126 Solargenerator MPP-Regler zieht die maximale Leistung Ungeregelte Solarstromanlage Wechselrichter Ein- speise- Zähler Öffentliches Netz 126

127 Solargenerator Messung der Einspeiseleistung Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht ggf. nicht die maximale Leistung Abregelung bei 0,7 der Peakleistung ohne Zwischenspeicherung Führt zu Energieverlusten Wechselrichter Ein- speise- Zähler Öffentliches Netz 127

128 Solargenerator Begrenzung der Einspeisung auf 0,3 Peakleistung MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Wechselrichter Einspeise- Obergrenz Regler Unser Vorschlag Überschuss wird zwischengespeichert Ein- speise- Zähler Öffentliches Netz 128

129 Solargenerator Bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze wird im Einspeise-Obergrenz-Regler. die Energiezufuhr aus dem MPP-Regler verringert. Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Wechselrichter Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Unser Vorschlag Ein- speise- Zähler Öffentliches Netz 129

130 Solargenerator Bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze wird im Einspeise-Obergrenz-Regler. die Energiezufuhr aus dem MPP-Regler verringert. Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Wechselrichter Batterie- Ladegerät Ein- speise- Batterie Öffentliches Netz Zähler 130

131 Solargenerator Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Wechselrichter Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Ein- speise- Batterie Öffentliches Netz Zähler 131

132 Solargenerator Bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze wird im Einspeise- Obergrenz-Regler zuerst die Energiezufuhr aus der Batterie gestoppt und dann ggf. die Energiezufuhr aus dem MPP-Regler verringert Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Wechselrichter Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Ein- speise- Batterie Öffentliches Netz Zähler 132

133 Solargenerator Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Wechselrichter Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Batterie Haushalt wird im Regelfall direkt aus dem öffentlichen Netz versorgt Haushalt Stromverbraucher Verbrauchs Zähler Öffentliches Netz Ein- speise- Zähler 133

134 Solargenerator Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Wechselrichter Überschuss Optional und bei Stromausfall Haushalt Stromverbraucher Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Verbrauchs Ein- speise- Batterie Zähler Zähler Öffentliches Netz 134

135 Solargenerator Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Überschuss Einspeise- Obergrenz Regler Dokumentation der Maximalleistung einmal im Sommerhalbjahr Wechselrichter Haushalt Stromverbraucher Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Verbrauchs Ein- speise- Batterie Zähler Zähler Öffentliches Netz 135

136 Solargenerator Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Überschuss Wechselrichter Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Batterie Maximumzähler Dokumentation der Maximalleistung Haushalt Damit wird kontrolliert, ob Stromverbraucher der Betreiber die Batterie funktionsfähig erhält Der Nachweis wird nur einmal und nur im Sommerhalbjahr verlangt, weil nur an sehr sonnigen Tagen die Batterie soviel Solarüberschussenergie aufgenommen hat, dass sie mit der vollen zulässigen Einspeise- Höchst-leistung von 0,3 * Peakleistung Version ins Stromnetz 40 einspeist. Verbrauchs Zähler Öffentliches Netz Ein- speise- Zähler 136

137 Solargenerator Bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze wird im Einspeise- Obergrenz-Regler zuerst die Energiezufuhr aus der Batterie gestoppt und dann ggf. die Energiezufuhr aus dem MPP-Regler verringert Signal bei Überschreitung der Einspeiseobergrenze MPP-Regler zieht jederzeit maximale Leistung Einspeise- Obergrenz Regler Wechselrichter Überschuss Dokumentation der Maximalleistung Optional und bei Stromausfall Haushalt Stromverbraucher Batterie- Ladegerät Steuergerät Batterieentnahme Verbrauchs Ein- speise- Batterie Zähler Zähler Öffentliches Netz 137

138 Keine finanzielle Prämie für Eigenverbrauch Wir lehnen die Optimierung des Eigenverbrauchs ab, denn sie steigert nicht den Anteil der Solarenergie an der Energieversorgung des Landes Stattdessen ermöglicht unser Vorschlag einen höheren Beitrag der Solarenergie zur Energieversorgung des Landes. Wir vergleichmäßigen das Solarstromangebot und leisten damit einen Beitrag zur Minimierung des Netzausbaus und zur Minimierung der notwendigen Spitzenlastkraftwerke bzw. Spitzenlastspeicher 138

139 Verminderung der Netzbelastung Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am Werte nach SMA Jedoch mehr Solaranlagen. Solare Tageserzeugung sei gleich dreifache Tageslast Ohne Reduzierung der Einspeiseleistung Einspeiseobergrenze = 0,3 * kwp mit Zwischenspeicheung Die Lösung Netzbelastung Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Verbrauchte Leistung 139

140 Bestimmung der Speichergröße Am , dem Tag mit dem höchsten Solarertrag des Jahres ergab sich nach Messungen von SMA ein Solarertrag von 6,52 kwh/kwp. Eine Auswertung des Tagesganges ergab: Es hätten bei einer Einspeiseobergrenze von 0,3 ziemlich genau 3 kwh/kwp gespeichert werden müssen. ca. 46 % des höchsten gemessenen Solar- Tagesertrages 140

141 In der Wahl der Technologie legt sich der SFV nicht fest. Eine Möglichkeit wäre Bleibatterien. Diese sind erprobt. Als Westberlin noch vom Stromnetz der DDR und der BRD abgetrennt war, wurden Bleibatterien zur Spitzenlastdeckung der Stadt eingesetzt. Bleibatterien sind schwer, deshalb kommen sie als Traktionsbatterien für leichte Straßenfahrzeuge nicht in Frage. Im Keller ist ihr Gewicht hingegen unproblematisch. Die Recyclingquote für Bleibatterien liegt bei nahezu 100 Prozent Bleibatterien sind im Vergleich zu Lithiumbatterien derzeit noch deutlich kostengünstiger. Batterieschrank Benötigt werden VRLA Batterien (Valve Regulated Lead Acid) Sie unterscheiden sich nach Bauart in - Gel-Batterie - AGM Absorbent Glass Mat (Fliesbatterie) 141

142 Bleibatterien brauchen zum Erreichen der von den Herstellern angegebenen Gebrauchsdauer von 10 Jahren ein Batteriemanagementsystem wie es auch in Fahrzeugen der gehobenen Mittelklasse eingesetzt wird. Bei richtiger Dimensionierung und richtigem Management muss die Batterie bis zum nächsten Vormittag um etwa 9 Uhr so weit entladen sein, dass die nächste Solarspitze voll aufgenommen werden kann, ohne dass die zulässige Ladeendspannung überschritten wird, da es sonst zum Gasen und Flüssigkeitsverlust kommt. Die Überwachung der Ladeendspannung hat somit die Funktion einer Notbremse Zum Erreichen der Gebrauchsdauer von 10 Jahren dürfen Bleibatterien nur halb entladen werden. Deshalb benötigt man für eine Solaranlage mit 1 kwp Leistung eine Speicherkapazität nicht von 3 kwh, sondern von 6 kwh. Die Energieverluste beim Entladen sind am geringsten, wenn der Entladestrom gering und gleichmäßig ist. Batterieschrank Außerdem wirkt es sich auf die Gebrauchsdauer positiv aus, wenn die Batterie möglichst oft möglichst voll geladen ist. Das Batteriemanagementsystem könnte also z.b. dafür sorgen, dass die Restladung im Winter höher, bzw. die Entladetiefe geringer angesetzt wird, so dass die Batterie bis zum nächsten Vormittag nur so weit entladen wird, dass gerade Platz verbleibt für den im Winter maximal möglichen Energiebetrag. 142

143 Batteriesysteme werden in 12 Volt oder 24 Volt-Technik ausgeführt. Auch 48 Volt-Systeme sind für größere Anlagen möglich. Akkus können sehr hohe Ströme liefern. Deshalb ist ein Akku-Schrank unerlässlich. Die einschlägigen VDE-Vorschriften müssen beachtet werden. Batterieschrank 143

144 Hier fehlt noch ein vorschriftsmäßiger Batterieschrank 144

145 Gleichgültig ob direkt oder indirekt eingespeist wurde 145

146 146

147 So kann der Betreiber von vornherein abschätzen, wie hoch seine zusätzlichen Speicherbonuseinnahmen sein werden 147

148 Eingespeist jährlich direkt über Batterie (nach Abzug der Verluste) 500 kwh 400 kwh 900 kwh Jede eingespeiste kwh (gleichgültig ob direkt oder über den Speicher erhält den Speicherbonus Worst-Case-Abschätzung der Kosten für eine 1 kwp-anlage: Batterie 6 kwh (zweimal in 20 Jahren) Schrank, Wechselrichter Steuergerät Installation ergeben zusätzliche Kosten von 8000 in 20 Jahren Macht zusätzlich 400 jährlich 148

149 Eingespeist jährlich direkt über Batterie (nach Abzug der Verluste) 700 kwh 240 kwh 940 kwh Jede eingespeiste kwh (gleichgültig ob direkt oder über den Speicher erhält den Speicherbonus Größere PV-Anlagen benötigen größere Batterien. Die Batteriekosten wachsen proportional an. Die Kosten für den Schrank, den Wechselrichter, das Steuergerät und die Installation wachsen jedoch nicht proportional. Auch werden sich Batteriewechselrichter und Direkteinspeisungswechselrichter sowie der MPP-Tracker und das Batteriesteuergerät in einer gemeinsamen Konstruktion vereinigen lassen, wobei weitere Kostenersparnisse zu erwarten sind Die zusätzlichen Kosten liegen somit irgendwo zwischen 300 und 400 jährlich. Der erforderliche Speicherbonus wird somit zwischen 32 und 43 cent/kwh liegen. Die Recherchen zum Kostenthema werden wir weiter fortsetzen. 149

150 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag) Reduzierung der Einspeiseleistung wird verpflichtend Solarstromanlagen mit Inbetriebnahmedatum nach Tabelle 1 erhalten eine Vergütung nach EEG nur unter der Bedingung, dass ihre Einspeisewirkleistung am Verknüpfungspunkt mit dem aufnahmepflichtigen Netz durch eine technische Einrichtung auf einen Bruchteil der Peakleistung nach Tabelle 1 reduziert ist Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 150

151 Reduzierung der Einspeiseleistung auch für zwischengespeicherte Energie Die verpflichtende Reduzierung der Einspeiseleistung gilt für den gesamten aus diesen Anlagen in das Versorgungsnetz eingespeisten Strom einschließlich zwischengespeicherten Solarstroms Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 151

152 Anreiz für Zwischenspeicherung Als Anreiz zur Zwischenspeicherung von Solarstrom wird eine Zusatzvergütung nach Tabelle 1 gewährt. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 152

153 Einfache Abrechnung Die Zusatzvergütung wird für den in das aufnahmepflichtige Netz eingespeisten Solarstrom gezahlt, gleichgültig ob er direkt oder nach Zwischenspeicherung eingespeist wurde. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp

154 Freiwilliger Speichereinsatz vor dem Verpflichtungstermin wird belohnt Die Zusatzvergütung wird auch für Solarstrom aus Anlagen mit einem früheren Inbetriebnahmedatum als nach Tabelle 1 gewährt, wenn die Reduzierung der Einspeiseleistung auf 0,3 der Peakleistung und der Einsatz der Speicherbatterie früher vorgenommen und dies dem vergütungspflichtigem Netzbetreiber vorher mitgeteilt wird. Die Zusatzvergütung erhöht sich dann um 0,5 Cent/kWh für jeden vollen Monat vorgezogenen Speichereinsatz Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 154

155 Andere Einspeiseprofile in Absprache mit Netzbetreiber sind möglich Der aufnahmepflichtige Netzbetreiber kann höhere Leistungen bei der Direkteinspeisung zulassen. Die Zusatzvergütung bleibt dabei jedoch erhalten Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp

156 Eigenverbrauch ist möglich, wird aber nicht gesondert vergütet Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 156

157 Zahlungsmodus Die Zusatzvergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 157

158 Zusatzvergütung dient d. Netzstabilität daraus folgt Kostentragungsmodus Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. Tabelle 1 (Zahlenwerte werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 158

159 Änderungen im EEG (Diskussionsvorschlag des SFV) Solarstromanlagen mit Inbetriebnahmedatum nach Tabelle 1 erhalten eine Vergütung nach EEG nur unter der Bedingung, dass ihre Einspeisewirkleistung am Verknüpfungspunkt mit dem aufnahmepflichtigen Netz durch eine technische Einrichtung auf einen Bruchteil der Peakleistung nach Tabelle 1 reduziert ist. Die verpflichtende Reduzierung der Einspeiseleistung gilt für den gesamten aus diesen Anlagen in das Versorgungsnetz eingespeisten Strom einschließlich zwischengespeicherten Solarstroms. Als Anreiz zur Zwischenspeicherung von Solarstrom wird eine Zusatzvergütung nach Tabelle 1 gewährt. Die Zusatzvergütung wird für den in das aufnahmepflichtige Netz eingespeisten Solarstrom gezahlt, gleichgültig ob er direkt oder nach Zwischenspeicherung eingespeist wurde. Die Zusatzvergütung wird auch für Solarstrom aus Anlagen mit einem früheren Inbetriebnahmedatum als nach Tabelle 1 gewährt, wenn die Reduzierung der Einspeiseleistung auf 0,3 der Peakleistung und der Einsatz der Speicherbatterie früher vorgenommen und dies dem vergütungspflichtigem Netzbetreiber vorher mitgeteilt wird. Die Zusatzvergütung erhöht sich dann um 0,5 Cent/kWh für jeden vollen Monat vorgezogenen Speichereinsatz. Der aufnahmepflichtige Netzbetreiber kann höhere Leistungen bei der Direkteinspeisung zulassen. Die Zusatzvergütung bleibt dabei jedoch erhalten. Eine Vergütung des selbst verbrauchten Stromes erfolgt nicht. Die Zusatzvergütung ist durch die Verteilnetzbetreiber zusammen mit der Solarstromvergütung auszuzahlen. Die Zusatzvergütung wird durch den Verteilnetzbetreiber auf die Netzgebühr umgelegt. Tabelle 1 (Zahlenwerte in Spalte 3 werden noch überarbeitet) Inbetriebnahme Einspeiseobergrenze Zusatzvergütung Mindestkapazität in Bruchteilen d. Peakleistg. d.speicherbatterie Ab ,7 5 Cent/kWh 1,0 kwh/kwp Ab ,6 10 Cent/kWh 1,5 kwh/kwp Ab ,5 15 Cent/kWh 2,0 kwh/kwp Ab ,4 20 Cent/kWh 2,5 kwh/kwp Ab ,3 30 Cent/kWh 3,0 kwh/kwp 159

160 Weiterhin zwei Änderungsvorschläge (in roter Schrift) 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 160

161 Aber wir brauchen keine neuen Fernübertragungsleitungen für die Solarenergie 161

162 Zusammenfassung Das weitere Beharren auf dem Einspeisevorrang für Solaranlagen ohne Stromspeicher ist kurzsichtig. Spätestens dann, wenn trotz Verbrauchsmanagements die Leistung aller Solarstromanlagen zur Mittagszeit die Lastspitze aller Verbraucher übersteigt, bringt weiterer solarer Ausbau ohne gleichzeitigen Speicherausbau die Energiewende kaum noch voran. Die ersten Probleme sind jetzt absehbar. Zur Erläuterung: Der Ausbau der Solarenergie findet schematisch gesehen in drei Stufen statt (deren Übergänge fließend sind). In der ersten Ausbaustufe versorgen Solaranlagen nur die Stromverbraucher in der gleichen Spannungsebene. Es fließt noch kein Solarstrom der solaren Mittagsspitze ins vorgelagerte Netz. Die erste Ausbaustufe ist vollendet, wenn an sonnigen Tagen die solare Mittagsspitze die Lastspitze im selben Netzzweig abdeckt. In der zweiten Ausbaustufe übersteigt an sonnigen Tagen die Solarleistung zur Zeit der solaren Mittagsspitze regelmäßig die Lastspitze des gleichen Netzzweiges. Es fließt Solarstrom der solaren Mittagsspitze ins vorgelagerte Netz. Die zweite Ausbaustufe ist vollendet, wenn um die Mittagszeit eines sonnigen Tages Solarstrom aus den Solaranlagen am Nieder- und Mittelspannungsnetz die Lastspitze des Landes auch im Hochspannungsnetz abdeckt. (Stromversorgung von unten nach oben ). Ein darüber hinausgehender, in gleicher Weise fortgesetzter Ausbau von PV-Anlagen würde den Anteil der PV an der Stromversorgung des Landes nicht mehr wesentlich erhöhen, weil die mittägliche solare Leistungsspitze dann nicht mehr genutzt werden kann (lediglich die Zeitspanne der Verfügbarkeit von Sonnenenergie vor und nach der Mittagsspitze würde sich geringfügig verlängern). In der dritten Ausbaustufe wird die solaren Mittagsspitze nach Zwischenspeicherung über 24 Stunden hinweg ins Stromnetz eingespeist. Sie ist vollendet, wenn nach einem sonnigen Tag die Stromversorgung des gesamten Landes über 24 Stunden mit Solarstrom abgedeckt werden kann. 162

163 Derzeit läuft einigenorts in Süddeutschland bereits die zweite Ausbaustufe und geht ihrem Abschluss entgegen. Damit die Energiewende danach nicht ins Stocken gerät, muss Solarstrom so angeboten werde, dass er von den Verbrauchern dann aufgenommen werden kann, wenn sie ihn benötigen. Die erforderliche gerätetechnische Umstellung bedarf längerer Entwicklungs- und Einführungszeit. Deshalb müssen vorsorglich schon jetzt die technischen Forderungen formuliert werden, damit ein Förderprogramm (Markteinführungsprogramm) beschlossen werden kann. Erst wenn ein solches Programm zuverlässige Investitionsanreize bietet und Nachfrage absehbar ist, wird die Industrie die notwendigen technischen Voraussetzungen schaffen. Die Zwischenspeicherung zur Glättung der solaren Mittagsspitze ist als Tag-Nacht- Speicherung geprägt von häufigen Speicherzyklen. Bei jedem Speicherzyklus treten unvermeidliche Verluste auf. Speicher mit schlechten Wirkungsgraden, wie z.b. chemische Speicher mit Methanol, Methan oder Wasserstoff als Speichermedium kommen deshalb zwar als Langzeitspeicher für längere Perioden ohne Wind und Sonne, nicht aber als Tag- Nachtspeicher für Solarstrom in Frage. Pumpspeicherkraftwerke haben zwar gute Wirkungsgrade, jedoch einen immensen Raumbedarf. Dazu ein Vergleich: Um die Energiemenge von 1 kwh zu speichern, die man in einer aufladbaren Blei- oder Lithium-Ionenbatterie unterbringen kann, müsste man 4 Kubikmeter Wasser 100 Meter hoch pumpen. Unser Vorschlag ist deshalb die Verwendung aufladbarer Batterien als Zwischenspeicher direkt im Keller unter den Solardächern. Das hat zudem den Vorteil, dass das Stromnetz nicht für die Übertragung der solare Mittagsspitze bis zu den Zwischenspeichern verstärkt werden muss. Die stromintensive Industrie wird üblicherweise aus den Hochspannungsnetzen versorgt. Ihre Lastspitzen sind zumeist geringer als die Summe der Lastspitzen in den nachgelagerten Mittel- und Niederspannungsnetzen. Die nachgelagerten Netze sind also in der Summe für höhere Leistungen ausgelegt als das Hochspannungsnetz. Deshalb reichen sie im allgemeinen für die Versorgung der stromintensiven Industrie mit geglättetem Solarstrom von unten nach oben aus. 163

164 In der Übergangszeit bis zur vollständigen Umstellung auf die Erneuerbaren Energien Wind und Sonne vermindert die Glättung des Solarangebots die Notwendigkeit von Spitzenlastkraftwerken zum Tag-Nacht-Ausgleich. Es wird anhand tatsächlicher Solarertragswerte des vergangenen Jahres gezeigt, dass bei einer Glättung der Solarleistung bei etwa 30 Prozent der Peakleistung die geringste Netzbelastung und Energieverluste auftreten. Die Dimensionierung der notwendigen Speicherkapazität zu 3 kwh/kwp wurde aus realen Solarertragswerten des Vorjahres hergeleitet. (Falls Bleibatterien zum Einsaztz kommen, sollte man sie im Interesse ihrer Lebensdauer nur halb entladen. Dann empfehlen sich 6 kwh pro 1 kwp Solarleistung). Anhand eines Blockschaltbilds wurde die Funktionsweise der zukünftigen kombinierten Solar-Speicheranlagen mit einer Einspeiseobergrenze von 0,3 der Peakleistung erläutert. Es wurde ein Formulierungsentwurf für die rechtlichen Bestimmungen eines Markteinführungsprogramms für Solar-Speicher-Kombianlagen vorgestellt, das sich in das EEG integrieren lässt. Die im Formulierungsentwurf angegebenen zusätzlichen finanziellen Speicheranreize beruhen noch auf grober Schätzung. Bei der Finanzierung der Speicher-Markteinführung kann gegengerechnet werden, dass die Einführung obligatorischer Zwischenspeicher bei den Solaranlagen einen Beitrag zur Minimierung des Netzausbaus und zur Minimierung der notwendigen Spitzenlastkraftwerke bzw. Spitzenlastspeicher erbringt und Verluste bei der andernfalls erforderlichen Abregelung der installierten Solaranlagen erspart. Außerdem kann die finanzielle Förderung des Eigenverbrauchs und die Marktprämie wegfallen. Insofern ergeben sich bei dem vorgestellten Programm eindeutige volkswirtschaftliche Vorteile. 164

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