Wirtschaftlich optimale Auslegung von PV-Anlage und dezentralem Speicher bei zeitvariablem Bezugstarifangebot

Transkript

1 s Wirtschaftlich optimale Auslegung von PV-Anlage und dezentralem Speicher bei zeitvariablem Bezugstarifangebot Hans Auer Thomas Leberer, Andreas Fleischhacker Graz,

2 Inhaltsverzeichnis s 1 2 s 3 4

3 - Speichernutzung mit Tarifdesign s Lastkurve eines Haushalts mit PV- Einspeisung, Speichernutzung erhöht Eigenverbrauch, Tarifdesign für wirtschaftlichen Betrieb gewünscht

4 s Anreize für Investitionen in Speichersysteme Tarifmodelle für wirtschaftlichen Einsatz von Speichersystemen suntersuchungen der e und Szenarien Optimale Konfigurationen von PV- und Batteriesystem bei verschiedenen Tarifmodellen

5 - Leistungsflussdiagramm s Technisches Energiemodell, Haushalt mit Speicher und PV-Anlage, Leistungsflüsse, Definitionen und Verluste

6 - gleichungen gleichungen: s P P V = P P V,Batt + P P V,Load + P P V,Net P Load = P Batt,Load + P P V,Load + P Net,Load P Batt,charge = (P P V,Batt + P Net,Batt) η Batt,charge P Batt,discharge = P Batt,Load+P Batt,Net η Batt,discharge E Batt[t] = E Batt[t 1] + P Batt,charge [t] t h P Batt,discharge [t] t h Zielfunktion für Optimierung: min P [((P Net,Load + P Net,Batt ) p el,purchase ) t ((P P V,Net + P Batt,Net ) p el,feedin )]

7 s - Struktur s s als Übergeordnete Struktur, beeinflusst das technische und die Leistungsflüsse

8 s - Barwertberechnungen s Barwert (NPV - Net Present Value) über Laufzeit: NP V Model = (I P V,var P P V,max) LR [I Batt,fix + I Batt,var E Batt (1 + (1 + i) )] T L,Batt + T LZ t=1 E t A t (1 + i) t Einnahmen: E t = T [(P P V,Net + P Batt,Net ) t h ] p el,feedin Ausgaben: A t = T [(P Net,Load + P Net,Batt ) t h ] p el,purchase

9 - Verschiedene Tarifmodelle s Verschiedene gewählte Tarifmodelle für Optimierung der der Speichernutzung, mit Lastkurve als

10 - Tarif Zweistufig (TOU) P [kw] P [kw] Leistungen: Szenario mit PV + Speicher Szenario mit Speicher (ohne PV) s Leistungen PV, Batterie und Netz Leistungen PV, Batterie und Netz t in h Last PV Netz Eigenverbrauch t in h Last PV Netz Eigenverbrauch Leistungen mit PV-Anlage und Speicher, Tage im Sommer Leistungen ohne PV-Anlage und mit Speicher, Tage im Sommer

11 - Tarif Zweistufig (TOU) Vergleich der sauswertungen s # und Barwerte Barwert Ausgaben Einnahmen Einsparung Investition Energiekosten # und Barwerte Barwert Ausgaben Einnahmen Einsparung Investition Energiekosten Status Quo TOU PV TOU PV + Speicher TOU Status Quo Tarif Flat Szenarien mit PV-Anlage, Barwerte und wirtschaftliche Berechnungen im Vergleich zu Status-Quo Status Quo TOU SQ+Speicher TOU Status Quo Tarif Flat Szenarien ohne PV-Anlage, Barwerte und wirtschaftliche Berechnungen im Vergleich zu Status-Quo

12 - Tarif Zweistufig (TOU) Vergleich der sauswertungen s TOU TOU TOU TOU TOU Szenarien mit PV-Anlage, Barwerte und wirtschaftliche Berechnungen im Vergleich zu Status-Quo Szenarien ohne PV-Anlage, Barwerte und wirtschaftliche Berechnungen im Vergleich zu Status-Quo

13 - Analyse der Barwerte s #1 4 Vergleich relative Barwerte zu Status-Quo mit Flat-Tarif Standard Tarif (Flat) 1stufig 6-1 u (TOU) 2stufig 6-1 u (TOU) 3stufig 6-1 u (TOU) 2stufig SoWi (TOU) 3stufig SoWi (TOU) Kundenabhängig (TOU/RTP) EPEX Spot (RTP) 2stSoWi (TOU) NetLim EPEX (RTP) NetLim Status-Quo ohne Speicher ohne PV mit PV ohne Speicher mit PV mit Speicher ohne PV mit Speicher Relative Barwerte der szenarien zu Status-Quo, wirtschaftliches Maximum als Referenzwert (PV, Flat-Tarif)

14 - Analyse der Barwerte s Relative Barwerte der szenarien zu Status-Quo, wirtschaftliches Maximum als Referenzwert (PV, Flat-Tarif)

15 - Tarife und Szenarien s Tabelle 1: Relative Veränderung der Barwerte gegenüber Standard (Flat) Tarif Status-Quo, für Konfigurationen mit PV und Speicher rel. Barwert Status SQ + SQ + PV + [ ] Quo PV Speicher Speicher Standard stufig stufig stufig st. SoWi st. SoWi Kundenabh EPEX Spot

16 - Barwerte P PV,max [kwp] Barwert #1 4 # s P PV,max [kwp] E Speicher [kwh] # E Speicher [kwh] -3.5 Sensitivitätsnalyse bei Variation der Konfigurationen von PV-Leistung und Speichergröße, Barwert für zweistufigen Tarif (TOU), fixierte Werte der Lastkurve

17 s PV-Anlagen und Speichersysteme führen zu hohen Eigenverbrauchswerten Tarifmodelle mit zeitvariablen Bezugstarif als Anreiz für Speichersysteme TOU oder RTP Charakteristik der Tarifmodelle für optimale Speicherausnützung Zeitvariable Tarifmodelle bringen wirtschaftliche Vorteile für Kunden, die Technologiekombinationen PV+Speicher installieren wollen.