Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer

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1 Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer Joseph Bergner und Volker Quaschning Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin Forschungsgruppe Solarspeichersysteme Fachschulung Energieberater, VZ NRW Düsseldorf, 12. März 2019

2 Forschungsgruppe Solarspeichersysteme Gruppe um Prof. Volker Quaschning. Seit 2012 mit der Forschung um Solarenergiesysteme. Freie Veröffentlichungen. Unabhängigkeitsrechner Anpassung für E-Mobilität für die Verbraucherzentrale 2

3 Investitionskosten Smart-Meter 10-kW-Grenze Dachnutzung Optimum Speicher Rendite Einsparung Eigenverbrauch Vergütung Betriebskosten 3

4 4 1. Datengrundlage

5 5 Aufbau der Simulationsstudie

6 6 Entwicklung der Systempreise

7 Angebotskosten Angebote aus: Einträge vom: Spezifische Angebotskosten sinken mit der Leistung. Streuung sehr breit. Engpässe Handwerkern? Preisvergleich lohnt sich! 7

8 Mittlere Angebotskostenfunktion Nettoangebote<2000 /kw in Abhängigkeit der Leistung. IIpv = II 0 PP pp 1 + MWst mit: II 0 = 1750, pp = 0,1296 kw! Großhandelspreise werden im Dachanlagensegment nicht weitergegeben. 8

9 Pay and forget? Leider nicht. Heuristische Betriebskostenschätzung 10 kw Summe: 193 /a 9

10 Pay and forget? Leider nicht. Jährliche Betriebskosten Mittlere Zählerkosten Leistung in kw Umfrage der TH Köln mit dem Solarförderverein (2017) Bereinigt um Zählerkosten und hohe Reparaturkosten: 21 < Betriebskosten <500 Streuung sehr breit. Fester Bestandteil und Leistungsabhängiger Anteil: /kw Bei 10 kw: 198 /a 10

11 Was kostet der Speicher? Endkundenpreise nach pvmagazine Speicherpreise sind Kapazitätsabhängig. Betrieb nicht berücksichtigt: 11

12 Das bisschen Haushalt typischer Verbrauch? Die Sparerin Szenario S kwh/a Familie Mustermann Szenario M kwh/a Mustermanns + E-Auto Szenario L kwh/a Referent von xx Seiten

13 Eingesparte Energie bewerten Kostenentwicklung für Familie Mustermann über 20 Jahre Vergleich von Energiekosten ohne PV mit den Energiekosten mit PV Energiekostenbilanz Nach 20 Jahren ist die PV- Anlage (mit Zinsen) bezahlt und es ergibt sich eine Einsparung Jahre abgezinste Energiekosten mit PV nominale Energiekosten mit PV abgezinste Energiekosten ohne PV nominale Energiekosten ohne PV 13

14 Bewertungsgrößen? oder Referent von xx Seiten %

15 15 2. Ergebnisse

16 Kleiner 10 kw, wegen des Eigenverbrauchs! What the F***? Ich kann rechnen & bin bei #Fridays4Future 16

17 Einsparungen nach 20 Jahren Je höher der Stromverbrauch desto höher die Einsparung. 10 kw ist eine Hürde aber keine Grenze. Kleine PV-Anlagen können die Inflation von 2% nicht ausgleichen. Die Einsparungen steigen mit mehr als 300 /kw*. *Ausnahme 9 kw und 11 kw. 17

18 Einsparungen nach 20 Jahren bei weiteren Haushalten Bei ungünstigem Strombedarf und kleinen PV-Leistungen kann die Inflation von 2% nicht ausglichen werden. Sommer- und Nachtstromanteil beeinflussen die Einsparung. 18

19 Investitionsrendite nach 20 Jahren Je höher der Stromverbrauch und PV- Anlage desto höher die Rendite. Eigenverbrauchsumlage, bei hohem Direktverbrauch ungünstig. Renditelöcher durch zusätzlich Kosten. EEG-Umlage für sparsame Haushalte weniger relevant. 19

20 Standortvorteil? Uni Bochum 20

21 Investitionsrendite nach 20 Jahren Standortvorteil für Sz. M Variation in Deutschland sehr groß. DWD Standort Uni Bochum rangiert am unteren Ende der Bandbreite. Bochum ist jedoch für Nordrhein-Westfalen typisch 21

22 Wenn die Zukunft Intelligenz mitbringt 22 Foto: dpa

23 get smart! Messstellenbetriebsgesetz sieht verschiedene Einbaugrenzen vor. Es ergeben sich zahlreiche Renditelöcher. Max. Investitionsrendite bei hohem Direktverbrauch liegt bei geringer PV- Leistung PV bleibt wirtschaftlich. 23

24 Welchen Einfluss hat eigentlich? die EEG Umlage auf Eigenverbrauch: <0,5% Batteriespeicher: Wirtschaftlichkeit nur bei kleinem Speicher bei großer PV-Leistung. Siehe Studie: 24

25 25 Dimensionierungsempfehlung

26 In diesem Sinne pvspeicher.htw-berlin.de 26

27 Dimensionierungsempfehlung Zielgröße PV-Anlagendimensionierung Szenario S M L Hoher Eigenverbrauch < 3 kw < 4,5 kw < 7 kw Hoher Autarkiegrad bis zu 6 kw bis zu 9 kw bis zu 14 kw Maxima der Investitionsrendite 8, 10, 20 kw 8, 10, 20 kw 8, 10, 20 kw Max. Einsparung Hoher Klimaschutz 10 kw oder >12 kw 10 kw oder >12 kw 10 kw oder >12 kw maximale Anlagengröße 27