Historie des Eigenverbrauchs von PV-Strom in Deutschland

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1 PV-Eigenverbrauch Hintergrund, Anwendung, Optimierung

2 Historie des Eigenverbrauchs von PV-Strom in Deutschland > Ab 1990: Stromeinspeise-Gesetz, Dächer-Programm > Eigenverbrauch vorteilhaft > Ab 2000: EEG, Dächer-Programm > Eigenverbrauch irrelevant > Seit 2009: EEG 33 Abs. 2 > Eigenverbrauch für Gebäudeanlagen bis 30 kwp gefördert > Vergütungsart ist wählbar -- auch nach Inbetriebnahme Veränderungen durch die EEG-Reform seit dem 1. Juli 2010: > Der wirtschaftliche Anreiz zum Eigenverbrauch steigt > Option ist für Gebäudeanlagen bis zu 500 kwp nutzbar SMA Solar Technology AG 2

3 Motivation der Regierung zur Förderung des Eigenverbrauchs * > Bei einer weiterhin dynamischen Marktentwicklung ist in Deutschland bereits im Jahr 2013 die sogenannte Netzparität zu erwarten. Dann lässt sich Solarstrom hierzulande zu Kosten erzeugen, die dem Niveau herkömmlicher Verbraucher- Stromtarife entsprechen. > Dieser Entwicklung bereitet die Novelle den Weg, indem sie den Eigenverbrauch in Zukunft stärker fördert. > In der Folge wird der Strombezug aus dem Netz reduziert und dieses entlastet. t t Das wiederum beschleunigt die Integration der erneuerbaren Energien in das Stromnetz. * lt. BMU-Pressedienst Nr. 063/10 vom SMA Solar Technology AG 3

4 Was ist Eigenverbrauch? > Eigenverbrauch ist Verbrauch des selbst erzeugten PV-Stroms in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Anlage durch Anlagenbetreiber oder Dritte* SMA Solar Technology AG * im Sinne des 33 Abs. 2 EEG in Deutschland 4

5 Wie wird Eigenverbrauch gemessen? Zählerkonstellation ll ti * Verbraucher Bisherige Zählerkonstellation: PV- Generator Wechselrichter PV-Erzeugungs- Zähler Netzeinspeise- Zähler Netzbezugs- Zähler > PV-Eigenverbrauch = PV-Erzeugung Netzeinspeisung > Gesamtstromverbrauch = Netzbezug + PV-Eigenverbrauch > Eigenverbrauchsquote = PV-Eigenverbrauch / PV-Erzeugung SMA Solar Technology AG *gem. BDEW Ergänzung zu den TAB Umsetzung des 33 Abs. 2 EEG

6 Wie wird Eigenverbrauch gefördert? > Für Eigenverbrauch besteht lt. 33 Abs. 2 EEG ein Anspruch auf Vergütung, jedoch gegenüber der jeweilig gültigen Einspeisevergütung vermindert 1. um 16,38 ct/kwh für den Anteil dieses Stroms, der 30 % der im selben Jahr durch die Anlage erzeugten Strommenge nicht übersteigt, und 2. um 12 ct/kwh für den Anteil dieses Stroms, der 30 % der im selben Jahr durch die Anlage erzeugten Strommenge übersteigt. Demgegenüber steht jedoch der Entfall der Strombezugskosten für den Eigenverbraucherbra SMA Solar Technology AG 6

7 Wie wird Eigenverbrauch abgerechnet? * - Beispiel: i 5 kwp, 40% Eigenverbrauch Lieferung Betreiber an EVU Rücklieferung EVU an Betreiber Rechnungspostition Menge kwh Preis /kwh Betrag PV-Erzeugung , ,00 19% Umsatzsteuer 273,03 PV-Erzeugung inkl. USt ,03 Eigenverbrauch bis 30% , ,70 Eigenverbrauch über 30% 500-0, ,00 Eigenverbrauch ,70 19 % Umsatzsteuer -58,08 Eigenverbrauch inkl. USt. -363,78 Zahlung 1.710,03 EVU an Betreiber - 363,78 Betreiber an EVU Rechnungssumme = Zahlung EVU an Betreiber: 1.346,25 Entfall Strombezugskosten Eigenverbrauch , ,00 19 % Umsatzsteuer 76,00 476,00 Rechnungssumme + entfallene Strombezugskosten: 1.822,25 Eigenverbrauchsvorteil: 112,22 SMA Solar Technology AG lt. BMF-Schreiben Umsatzsteuerrechtliche Behandlung des sog. Direktverbrauchs nach dem EEG ab dem 1. Januar 2009 ( 33 Abs. 2 EEG) IV B 8 - S 7124/07/10002, DOK 2009/

8 Eigenverbrauch im Haushalt > Der Eigenverbrauchsvorteil entspricht grund- sätzlich dem Bruttostrombezugspreis minus 19,5 ct/kwh für den Anteil des PV-Stroms bis 30 % Eigenverbrauchsquote im Jahresmittel und 14,3 ct/kwh für den Anteil darüber* > Bei 23,8 ct/kwh Bruttostrombezugspreis ergibt sich ein Vorteil von 4,3 bzw. 9,5 ct/kwh > Der Eigenverbrauchsvorteil steigt 1:1 mit jeder Strompreiserhöhung Für PV-Anlagen auf Wohngebäuden lohnt sich Eigenverbrauch nahezu immer, besonders ab einer Eigenverbrauchquote über 30 % SMA Solar Technology AG * entsprechend 33 Abs. 2 EEG:16,38 bzw. 12,00 Cent zzgl. jeweils 19 % Umsatzsteuer für privaten Stromverbrauch 8

9 Typische Eigenverbrauchsquoten im Haushalt Jahresmittel In typischen Mehrpersonen-Haushalten wird mit 3 8 kwp PV-Anlagenleistung eine Eigenverbrauchsquote von % ohne weitere Maßnahmen erreicht. SMA Solar Technology AG 9

10 Eigenverbrauch im Tagesverlauf Beispiele für 4-Personen-Haushalt mit 5 kwp % % % :00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 3. Juni 4. Juni 5. Juni % % % :00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 1. März 2. Dezember 8. Dezember SMA Solar Technology AG 10

11 Eigenverbrauch im Haushalt optimieren i > Anpassung des Nutzungsverhaltens > Intelligente Steuerung von Haushaltsgeräten in Abhängigkeit von Erzeugung und Verbrauch Durch Verschiebung von Verbrauch ist eine bis zu 10 Prozentpunkte höhere Eigenverbrauchsquote realistisch > Sunny Home Manager > SMA Multifunktionsrelais Mit Batteriespeichern ist eine Steigerung um bis zu 30 Prozentpunkte möglich > Sunny Backup SMA Solar Technology AG 11

12 SUNNY HOME MANAGER > Eigenverbrauchsoptimierung > Zählerschnittstellen h ll zur Erfassung von Einspeise-, Bezugs- und Erzeugungszähler > Handlungsempfehlungen aus Verbrauchsanalyse und Wetterprognose > Verbrauchersteuerung über Funksteckdosen oder Gebäudeautomationsbus > Anlagenüberwachung über Sunny Portal > Visualisierung der Anlagenerträge > Alarmierung im Fehlerfall > Zugriff über Internet-PC oder Internet-Handy Eigenverbrauch intelligent optimieren SMA Solar Technology AG 12

13 SUNNY HOME MANAGER -- Systemaufbau Verbraucher PV-Generator SUNNY HOME MANAGER Netzbezugs-Zähler SUNNY BOY PV-Erzeugungs-Zähler Netzeinspeise-Zähler Netzbetreiber SMA Solar Technology AG 13

14 SMA Multifunktionsrelais > Serienmäßig in > Sunny Boy 3000/4000/5000TL-20 > Sunny Tripower 10000/12000/15000/17000TL-10 > Bei Sunny Boy 2000/2500/3000HF-30 optional > Einsatzmöglichkeiten > Störmeldekontakt > Temperaturabhängiges gg Schalten eines externen Lüfters > Schalten über Kommunikationsgeräte > Schalten bei Überschreiten einer bestimmten Leistung > universell verwendbares es Signal > mit Mindesteinschaltzeit zum Anschluss von Verbrauchern Einfache Lösung zur automatischen Eigenverbrauchsoptimierung g SMA Solar Technology AG 14

15 Höherer Eigenverbrauch durch Zwischenspeicherung i h Batterieladung mit PV-Energie Batterieentladung > Durch den Energiespeicher wird PV-Energie vom Tage in Abend und Nacht geschoben > Zusätzliche Erhöhung des Eigenverbrauchs unabhängig gg von Verbrauchsverschiebung > Der Eigenverbrauch entspricht der grünen + gelben Fläche SMA Solar Technology AG 15

16 SUNNY BACKUP > Sichere Stromversorgung bei Stromausfall > PV-Anlage schaltet nicht ab > Erhöhung der Eigenverbrauchsquote > 10 %bs bis 30 % in Haushalten a > Zusätzliche Einnahmen > Ein wirtschaftlicher Betrieb des Backupsystems wird bei weiter steigendem Strompreis und zukünftig sinkenden Preisen für Speicher interessant. Höhere energetische Unabhängigkeit gg PV-Anlagen mit SMA Wechselrichtern können auch später jederzeit mit Sunny Backup nachgerüstet werden SMA Solar Technology AG 16

17 SUNNY BACKUP -- Systemaufbau Verbraucher PV-Generator SUNNY HOME MANAGER SUNNY BACKUP Netzbezugs-Zähler SUNNY BOY PV-Erzeugungs-Zähler Netzeinspeise-Zähler Netzbetreiber Batterie SMA Solar Technology AG 17

18 Eigenverbrauch bei gewerblichen Verbrauchern > Der Eigenverbrauchsvorteil entspricht grund- sätzlich dem Nettostrombezugspreis minus 16,38 ct/kwh für den Anteil des PV-Stroms bis 30 % Eigenverbrauchsquote im Jahresmittel und 12,0 ct/kwh für den Anteil darüber* > Je nach Stromtarif variiert der Eigenverbrauchs- vorteil er kann zunächst auch negativ sein! > Der Eigenverbrauchsvorteil steigt 1:1 mit jeder Strompreiserhöhung Für viele Gewerbe kann Eigenverbrauch sehr attraktiv sein eine individuelle Betrachtung und gute Beratung sind jedoch erforderlich SMA Solar Technology AG * entsprechend 33 Abs. 2 EEG für Stromverbrauch vorsteuerabzugsberechtigter Betriebe 18

19 Attraktivität ität der Eigenverbrauchsoption in typischen Beispielanlagen i l Alle Werte gerundet 4-Personen Haushalt Milchviehbetrieb (täglich 2x Melken und Kühlen) Produzierender Betrieb (Montag bis Freitag jeweils von 8-18h) Jahresstromverbrauch Netzstrombezug Strombezugspreis kwh kwh 24 ct/kwh (incl. USt.) kwh kwh 17 ct/kwh (netto) kwh kwh 13 ct/kwh (netto) Installierte PV-Leistung PV-Erzeugung pro Jahr Eigenverbrauch pro Jahr 5kWp kwh kwh 30 kwp kwh kwh 200 kwp kwh kwh Eigenverbrauchsquote 33 % 56 % 86 % Eigenverbrauchsvorteil im ersten Jahr ca /kwp /kwp /kwp Attraktivität sofort sofort noch nicht gegeben Für Gewerbe sollte eine genaue Prüfung erfolgen, da auch Verluste möglich sind Eine spätere Umstellung bei Strompreissteigerung kann bereits eingeplant werden SMA Solar Technology AG 19

20 Messung von Eigenverbrauch im einphasigen Stromnetz Zeit : 8 bis 9 Uhr und 19 bis 23 Uhr Keine PV Anlage in Betrieb nur Stromverbrauch von 3 kwh Produktionszähler: 0 kwh Einspeisezähler: 0 kwh Bezugszähler: 3 kwh SMA Solar Technology AG 20

21 Messung von Eigenverbrauch im einphasigen Stromnetz Zeit : 9 bis 13 Uhr und 14 bis 19 Uhr PV Anlage in Betrieb erzeugt 2 kwh kein Stromverbrauch Produktionszähler: 2 kwh Einspeisezähler: 2 kwh Bezugszähler: 0 kwh SMA Solar Technology AG 21

22 Messung von Eigenverbrauch im einphasigen i Stromnetz t Zeit :13 bis 14 Uhr PV Anlage erzeugt Strom von 1kWh E - Herd an / Stromverbrauch von 1kWh Nur Eigenverbrauch Produktionszähler: 1 kwh Einspeisezähler: 0 kwh Bezugszähler: 0 kwh SMA Solar Technology AG 22

23 Messung von Eigenverbrauch im einphasigen Stromnetz Summe über den Tag: Produktionszähler: 3 kwh Einspeisezähler : 2 kwh Bezugszähler : 3 kwh Der Eigenverbrauch lässt sich somit aus der Differenz von Produktionszähler und Einspeisezähler ermitteln: Produktionszähler 3 kwh - Einspeisezähler 2kWh = 1 kwh Eigenverbrauch SMA Solar Technology AG 23

24 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Doch wie sieht es in einem dreiphasigen Stromnetz aus? Wenn die Einspeisung nicht auf die gleiche Phase erfolgt wo der Verbraucher angeschlossen ist. Wenn der Verbraucher ein dreiphasiges Gerät ist und die PV Anlage nur einphasig einspeist. Die zwei Varianten der Zählermessung: Phasenbezogene Messung Phasenübergreifende (saldierende) Messung SMA Solar Technology AG 24

25 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen i Stromnetz t Phasenbezogene Messung: Der Einspeisezähler berücksichtigt nur die Phase, in denen Strom in Richtung Netz fließt. Der Bezugszähler misst nur den Strom der Phase, in denen Strom aus dem Netz gezogen wird. SMA Solar Technology AG 25

26 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen i Stromnetz t Phasenübergreifende (saldierende) Messung : Der Einspeisezähler und der Bezugszähler berechnen die Phasen miteinander. D.h. Diese Zählerart summiert die Leistungsflüsse aller drei Phasen, aus den drei Phasenströmen und spannungen wird ein elektromagnetisches Drehmoment erzeugt und dann auf die Zählerscheibe übertragen. (Ferraris Prinzip) SMA Solar Technology AG 26

27 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Variante 1 mit phasenbezogener Messung: Situation 1: Es ist Nacht, die Anlage erzeugt keinen Strom. Die Waschmaschine ist im Stand By Betrieb und benötigt hierbei 1 kwh. Produktionszähler : 0 kwh Einspeisezähler : 0 kwh Bezugszähler : 1 kwh Situation 2 : Es ist Morgen, zwischen 8 und 9 Uhr, PV Anlage erzeugt 2 kwh auf der Phase L1 Der Toaster benötigt 1 kwh auf Phase L1 Die Waschmaschine benötigt 2 kwh auf Phase L2 Produktionszähler : 2 kwh Einspeisezähler : 1 kwh ( 1 kwh für Toaster berücksichtigt) Bezugszähler : 2 kwh ( für die Waschmaschine) SMA Solar Technology AG 27

28 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen i Stromnetz t Variante mit phasenbezogener Messung: Situation 3: Es ist Nachmittag, die Anlage erzeugt 4 kwh Familie ist nicht zu Hasue. Die Waschmaschine ist im Stand By Betrieb und benötigt hierbei 1 kwh und hängt auch hier auf Phase L2. Produktionszähler : 4 kwh Einspeisezähler : 4 kwh Bezugszähler : 1 kwh Somit ergibt sich folgende Tagessummen je Zähler: Produktionszähler : 6 kwh Einspeisezähler : 5 kwh Bezugszähler : 4 kwh Eigenverbrauch = Produktionszähler Einspeizähler = 6 kwh 5 kwh = 1 kwh SMA Solar Technology AG 28

29 Messung des Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Variante mit phasenbezogener Messung: Produktionszähler : 6 kwh Einspeisezähler : 5 kwh Bezugszähler : 4 kwh Produktionszähler Einspeisezähler = 6 kwh 5 kwh = 1 kwh Eigenverbrauch SMA Solar Technology AG 29

30 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Variante 2 mit phasenübergreifend (saldierender) Messung. Gleiche Situation 1: Es ist Nacht, die Anlage erzeugt keinen Strom. Die Waschmaschine ist im Stand By Betrieb und benötigt hierbei 1 kwh. Produktionszähler : 0 kwh Einspeisezähler : 0 kwh Bezugszähler : 1 kwh Gleiche Situation 2 : Es ist Morgen, zwischen 8 und 9 Uhr, PV Anlage erzeugt 2 kwh auf der Phase L1 Der Toaster benötigt 1 kwh auf Phase L1 Die Waschmaschine benötigt 2 kwh auf Phase L2 Produktionszähler : 2 kwh Einspeisezähler : 0 kwh ( es wird mehr verbraucht, L1+ L2 = 3kWh)) Bezugszähler : 1 kwh ( zählt die Differenz aus verbrauchten erzeugtem Strom). SMA Solar Technology AG 30

31 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Variante 2 mit phasenübergreifend (saldierender) Messung. Gleiche Situation 3 : Es ist Nachmittag, die Anlage erzeugt 4 kwh Familie ist nicht zu Hasue. Die Waschmaschine ist im Stand By Betrieb und benötigt hierbei 1 kwh und hängt wieder auf Phase L2 Produktionszähler : 4 kwh Einspeisezähler : 3 kwh ( es wird mehr eingespeist als verbraucht, L1 - L2 = 3kWh)) Bezugszähler : 0 kwh Somit ergibt sich folgende Tagessummen je Zähler: Produktionszähler : 6 kwh Einspeisezähler : 3 kwh Bezugszähler : 2 kwh Eigenverbrauch = Produktionszähler Einspeizähler = 6 kwh 3 kwh = 3 kwh SMA Solar Technology AG 31

32 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Variante mit phasenübergreifende (saldierender) Messung: Produktionszähler : 6 kwh Einspeisezähler : 3 kwh Bezugszähler : 2 kwh Eigenverbrauch = Produktionszähler Einspeizähler = 6 kwh 3 kwh = 3 kwh SMA Solar Technology AG 32

33 Messung von Eigenverbrauch im dreiphasigen Stromnetz Auch wenn die PV Anlage dreiphasig einspeist und es werden keine saldierende Zähler verwendet, kommt es zur einer Differenz der Messung und das zu Ungunsten des Betreibers. Verbraucher ungünstig auf die drei Phasen verteilt: Mehrere Verbraucher auf Phase L1 mit einer Gesamtleistungsabnahme von 10 kwh. PV Anlage erzeugt eine Leistung von 15 kwh / jedoch je Phase nur 5 kwh. Fazit : Werden bei der Berechnung die erzeugten und die verbrauchten kwh zusammen verrechnet und die drei Phasen dabei mit berücksichtigt, erfolgt eine korrekte kt Ermittlung des Eigenverbrauches. Beim Zählerhersteller oder EVU erkundigen ob es sich bei den Zählern um eine saldierende Messung handelt. SMA Solar Technology AG 33

34 Forum Eigenverbrauch - exklusiv für Sunny PRO Club-Mitglieder > Ab Mitte 2011 in der SMA Solar Academy als Tagesveranstaltung Agenda > Anwendung der Eigenverbrauchsoption lt. EEG > Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Eigenverbrauch > Anlagenplanung bei Haushalten > Anlagenplanung bei Gewerben > Forum für Ihre Fragen > Sunny Home Manager > Sunny Backup > Besichtigung der netzunabhängigen Energieversorgung der neuen SMA Solar Academy SMA Solar Technology AG 34

35 Zusammenfassung und Ausblick Eigenverbrauch steigert die Attraktivität der Photovoltaik > Aktiver Beitrag des Anlagenbetreibers zur eigenen Energieversorgung > Chance für den Elektrohandwerker, sich durch gute Beratung abzuheben Eigenverbrauch trägt zur Netzentlastung bei > Verstärkter Bau von verbrauchernahen PV-Anlagen > Intelligente Verschiebung von Verbrauch in erzeugungsstarke Zeiten > Zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch durch Speicher Intelligente Optimierung des Eigenverbrauchs ermöglicht es, zukünftig einen höheren Anteil von PV-Strom in die vorhandene Netzstruktur integrieren zu können. SMA Solar Technology AG 35

36 Verweise > Fachartikel von SMA zum Eigenverbrauch: eigenstrom lage html > Grundlage des Eigenverbrauchs in Deutschland, EEG 33 Abs. 2 : 33.html > Umsatzsteuerliche Behandlung des Eigenverbrauchs, Schreiben des BMF: > Zählerkonstellation für Eigenverbrauch, Ergänzung der TAB des BDEW: SMA Solar Technology AG 36