Speicherung von Solarstrom und sächsisches Förderprogramm zu dezentralen Stromspeichern

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1 Speicherung von Solarstrom und sächsisches Förderprogramm zu dezentralen Stromspeichern Fachveranstaltung Photovoltaik in der Praxis am Referent: Martin Reiner

2 Quelle: Gerhard Mester Beratertelefon: info@saena.de - Seite 2

3 Seit 2012 ist Solarstrom billiger als Haushaltsstrom Quelle: ISE Beratertelefon: info@saena.de - Seite 3

4 Eigenverbrauchsquote? Autarkiegrad? Quelle: SMA Eigenverbrauchsquote = Eigenverbrauch / PV-Erzeugung Autarkiegrad = Eigenverbrauch / Verbrauch Beratertelefon: info@saena.de - Seite 4

5 Eigenverbrauchsquote in einem Supermarkt Eigenverbrauchsquote größer 90% bei einer Anlage mit 50 kwp Quelle: SAENA Beratertelefon: info@saena.de - Seite 5

6 Eigenverbrauchsquote in Haushalten typische Werte liegen bei 10 30% Eigenverbrauchsquote kwp Quelle: Quaschning Beratertelefon: info@saena.de - Seite 6

7 Smart demand in Haushalten? Quelle: ISE Beratertelefon: info@saena.de - Seite 7

8 Technische Optionen DC-DC Anbindung Beratertelefon: info@saena.de - Seite 9

9 Technische Optionen DC-AC / AC-DC Anbindung Beratertelefon: info@saena.de - Seite 10

10 Stromspeicher Beratertelefon: info@saena.de - Seite 11

11 Stromspeicher - Bleisysteme Energiespeicherung durch Umladevorgänge an den Elektroden Technisch ausgereift Wirkungsgrad typisch 70-80% Entladungstiefe ca. 50% Zyklenfestigkeit ca Bauform offen mit wässirgem Elektrolyt (Achtung Knallgas- Entwicklung), oder verschlossen als Gel oder Glasfaser-Vlies (AGM) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 12

12 Stromspeicher - Lithiumsysteme Wanderung von Li-Ionen durch einen nichtwässrigen Elektrolyten und reversible Einlagerung im Wirtsgitter. Bei Wassereinbruch hohe Reaktivität! Hohe Vielfalt beim Elektrodenmaterial: Graphit, Aluminium, Eisenphosphat,Titan mit z.t. sehr unterschiedlichen Eigenschaften Wirkungsgrad typisch 90% bis 97% Entladungstiefe zwischen 70% bis 100% Zyklenfestigkeit bis Zyklen Beratertelefon: info@saena.de - Seite 13

13 Stromspeicher - Redox Flow Leistungs- und Energieteil getrennt. Speicherinhalt durch Vergrößerung der Tanks erweiterbar. Mechanische Komponenten (Pumpen) Derzeit auf Vanadium Basis, daher kein Preisvorteil. Nur wenige Anbieter Beratertelefon: info@saena.de - Seite 14

14 Stromspeicher - Schwungrad Über supraleitende Magnetlager gelagert und Rotor im Vakuum, daher nahezu reibungsfrei. Derzeit in der Entwicklung (als Tagesspeicher z.b. für Solarstromanwendungen) Prinzipiell sehr hohe Zyklenzahl denkbar. Beratertelefon: info@saena.de - Seite 15

15 Preise für Batteriesysteme (Marktübersicht Solarstromspeicher) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 16

16 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 10 ct/kwh Blei-Akkumulatoren: 30% Verlust im Speichersystem 30% von 1 kwh EEG-Vergütung (ca ct/kwh) = ca. 4 ct/kwh Speicherkosten von Blei-Akkus: 62 ct/kwh (10 Jahre, 1000 /kwh, 4% Zins, Zyklen) idr nicht wirtschaftlich Quelle: SMA Beratertelefon: info@saena.de - Seite 17

17 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 10 ct/kwh Lithium-Ionen-Akkumulatoren: 10% Verlust im Speichersystem 10% von 1 kwh EEG-Vergütung (ca ct/kwh) = 1,2-1,4 ct/kwh Speicherkosten von Li-Ionen-Akkus: 67 ct/kwh (15 Jahre, 2000 /kwh, 4% Zins, Zyklen) Kosten senken, (Zyklen-)Lebensdauer erhöhen und Sekundärnutzen finden! Quelle: photovoltaik.eu, IWES Beratertelefon: info@saena.de - Seite 18

18 Kosten von Wärme aus Solarenergie 20 Jahre Laufzeit 7% Zins Direkt elektrisches Heizsystem 1kWh Solarstrom = 1kWh Wärme Jährliche Betriebskosten = 1% der Investitionskosten Beratertelefon: info@saena.de - Seite 19

19 Simulierte Energieströme im PV-Tool Screenshot aus dem PV-Tool Beratertelefon: info@saena.de - Seite 20

20 Erzeugtes Lastprofil nach VDI 4655 Visualisierung Lastprofil Beratertelefon: info@saena.de - Seite 21

21 Vergleich Lastprofile Beratertelefon: info@saena.de - Seite 22

22 Simulationsparameter Energiebedarf für Vier-Personen-Haushalt in Sachsen Elektrische: 4000 kwh/a (Nach VDI kwh/a) Heizwärme: 8250 kwh/a (Entspricht 75 kwh/(m²*a) bei 110 m²) Warmwasser: 2000 kwh (Entspricht 4 Personen nach VDI 4655) Weitere mögliche Parameter: Wärmespeicherdämmung Temperaturniveau für Warmwasser/Heizung Wirkungsgrade für Primärheizsystem/PV-Heizung Beratertelefon: info@saena.de - Seite 23

23 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten ohne Speicher Beratertelefon: info@saena.de - Seite 24

24 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten mit Batteriespeicher Beratertelefon: info@saena.de - Seite 25

25 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten mit Warmwasserspeicher mit Heizstab Beratertelefon: info@saena.de - Seite 26

26 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten mit Heizwärmespeicher Beratertelefon: info@saena.de - Seite 27

27 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten mit Batterie-, Warmwasser- und Heizwärmespeicher Beratertelefon: info@saena.de - Seite 28

28 Technische Analyse Batterie Standardprofil und Kappung bei 70% Tagesenergieverteilung und Speicherzustände am 26. und 27. Mai Beratertelefon: info@saena.de - Seite 29

29 Technische Analyse Batterie berücksichtigt 40% Kappung Tagesenergieverteilung und Speicherzustände am 26. und 27. Mai Beratertelefon: info@saena.de - Seite 30

30 Verwendetes PV-Profil Monatliche Verteilung der PV-Energie und deren Verwendung PV-Anlage auf maximalen Ertrag optimiert Beratertelefon: info@saena.de - Seite 31

31 Veränderung des Aufstellwinkels Monatliche Verteilung PV-Energie bei variablem Aufstellwinkel PV-Anlage auf maximale Eigenverbrauchsquote optimieren Beratertelefon: info@saena.de - Seite 32

32 Förderung dezentrale Stromspeicherung und Erzeugung (INES) Speicher - Teil A (Standard) EEG PV Anlage: existiert oder wird neu gebaut Drosselung der Einspeiseleistung auf max. 40% der PV Nennleistung (Summe der STC Leistung der Solarmodule) für mind. 3 Jahre Achtung bei wenig Verbrauch! 15 Minuten Datenmonitoring. Lieferung der Datensätze auf CD an SAB nach 1 und 3 Jahren 50% auf Speicher + (Leistungs-)Elektronik (ohne Installation) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 33

33 Förderung dezentrale Stromspeicherung und erzeugung (INES) 15 Minuten Monitoring (kwh pro 15 Minuten) Anlagendaten Datum / Zeit PV Netzbezug Einspeisung Speicher ein Speicher aus Last 1 Last 2 sonstige Erz :00 0,567 0,679 0,000 0,000 0,056 0,000 0,000 0, :15 0,986 1,005 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, :30 1,456 0,233 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, :45 1,207 0,000 0,000 0,345 0,000 0,000 0,000 0, :00 1,111 0,000 0,000 0,567 0,000 0,000 0,521 0, :15 1,456 0,000 0,000 0,888 0,000 0,000 0,467 0, :30 1,789 0,000 0,000 0,234 0,000 0,000 0,000 0, :45 1,884 0,000 0,234 0,109 0,000 0,000 0,000 0, :00 1,945 0,045 0,000 0,000 1,001 0,000 0,000 0, :15 Beratertelefon: info@saena.de - Seite 34

34 Förderung dezentrale Stromspeicherung und Erzeugung (INES) Speicher - Teil A (Boni) Zusätzliches(!) Live Monitoring Mind. 5 Minuten Auflösung, URL + Passwort wird veröffentlicht +10% Steuerbare Lasten Mind. 10% des Gesamtstrombedarfs, intelligente Steuerung, Kurzkonzept +10% Beratertelefon: info@saena.de - Seite 35

35 Innovationsbonus 1: Steuerbare Lasten Notwendig ist die Einreichung eines Konzeptes 1. Nachweis des Stromverbrauchs (z.b. Mittelwert aus den Abrechnungsunterlagen der letzten 3 Jahre) 2. Berechnung der steuerbaren Lasten z.b. Leistungsaufnahme x Laufzeit oder Fahrstrecken E-Auto oder Warmwasserbedarf x solare Deckungsrate (plausibel muss es sein) 3. Beschreibung der Technik und der Steuerung keine Zeitschaltuhren, keine manuelles An- und Ausschalten, keine geplanten zukünftigen Verbraucher. Alle Verbraucher müssen bei Abrechnung vorhanden und im Datenmonitoring erfasst sein. ALLE steuerbaren Lasten sind über das Datenmonitoring (15 min, ggf. live) zu erfassen. +10% Beratertelefon: info@saena.de - Seite 36

36 Innovationsbonus 2: hoch auflösende Datenerfassung (live) ZUSÄTZLICH zum 15 Minuten Monitoring (Auflösung 5 Minuten oder besser) URL und ggf. Zugangsdaten (Gastzugang) werden veröffentlicht +10% Beratertelefon: info@saena.de - Seite 37

37 Welche Unterlagen braucht die SAB? (oder Suchfunktion: Stromspeicher ) EuK_Antrag (61328) Datenschutz_ EFRE_ELER_ESF (60451) Datenübermittlung_ Einwilligungserklärung (64009) Personalausweiskopie (Vorder- und Rückseite) Antrag_Erklärung_ kein Unternehmen in Schwierigkeiten i.s. Gruppenfreistellungsverordnung und der De-minimis-Verordnung (61394) De-minimis_Antrag_Erklärung (60381) KMU-Bewertung (60314) + Anlage 1 + Anlage 2 Wirtschaftlichkeitsprüfung_freihänd. Vergabe ( ) Angebot(e) mit klarer Gliederung der Kosten (förderfähig, nicht förderfähig) Kontakt SAB: (Anträge) Kontakt SAENA: (techn. Fragen) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 38

38 Wirtschaftlichkeitsberechnung - Muster Leistung der Photovoltaikanlage 5,0 kwp Jährlicher Solarstromertrag 4500 kwh Prognosewerte Spezifischer Ertrag 900 kwh/kwp Jährliche Degradation (Ertragsrückgang) 0,5% Standardwert 0,5% Jährlicher Stromverbrauch am Standort 6000 kwh Eigenverbrauchsquote mit Stromspeicher 70% in Bezug auf den Solarstromertrag dies entspricht 3150 kwh Verluste im Stromspeicher 10% Bezogen auf die gesamte Solarstromerzeugung (Richtwert: Lithium=5%, Blei=10%) Nicht nutzbare Strommengen 0 kwh Verluste z.b. wegen der 40% Kappung (Überschuss-)Stromeinspeisung nach EEG 900 kwh Strombezugspreis netto (aktuell) 0,2400 /kwh Strompreissteigerung pro Jahr 4% EEG Vergütung 0,1400 /kwh Nennkapazität Stromspeicher 6,0 kwh Nutzbare Kapazität (Angabe dient nur der Plausibilitätsprüfung) Lebensdauer Stromspeicher 10 Jahre Richtwert für Blei 10 Jahre, für Lithium 20 Jahre, andere Angaben begründen Kosten für Ersatz der Batteriezellen 3000 Richtwert: ca % der Investkosten für Batteriespeicher gemäß Antrag Investitionskosten gemäß Antrag Davon Förderung 5000 Investitionskosten abzgl. Förderung Zinssatz für Kapitalkosten 2,0% Standardwert 2,0% Jährliche Betriebskosten 1,0% Standardwert 1,0% der Investitionskosten Beratertelefon: info@saena.de - Seite 39

39 Wirtschaftlichkeitsberechnung - Muster Einsparung EEG Betriebsjahr Kapitalkosten Betriebskosten Strombezug Vergütung Bilanz ,57-150,00 756,00 126,00 120,43 620, ,57-150,00 782,31 125,37 146,11 646, ,57-150,00 809,53 124,74 172,71 672, ,57-150,00 837,70 124,12 200,26 700, ,57-150,00 866,86 123,50 228,79 728, ,57-150,00 897,02 122,88 258,34 758, ,57-150,00 928,24 122,27 288,94 788, ,57-150,00 960,54 121,66 320,63 820, ,57-150,00 993,97 121,05 353,45 853, , , ,56 120, , , ,57-150, ,35 119,84 422,63 922, ,57-150, ,39 119,24 459,07 959, ,57-150, ,72 118,64 496,80 996, ,57-150, ,38 118,05 535, , ,57-150, ,43 117,46 576, , ,57-150, ,90 116,87 618, , ,57-150, ,85 116,29 661, , ,57-150, ,32 115,71 706, , ,57-150, ,39 115,13 752, , ,57-150, ,08 114,55 801, ,07058 Summe 5.508,03 Ergebnisse sollten positiv sein Interner Zinsfuß der Investition 3,9% Beratertelefon: info@saena.de - Seite 40

40 Förderung dezentrale Stromspeicherung und Erzeugung (INES) Speicher - Teil B (Modellprojekte) (Neue) PV Anlage, aber keine EEG Anlage Mind. 50% des Solarstromertrags wird eingespeist (ohne EEG!) Speicher verbessert Netzintegration, innovativer Charakter. Angemessenes Datenmonitoring, Öffentlichkeitsarbeit Umfangreiches Konzept mit Netzbetreiber, Stromliefervertrag Vorher Abstimmung mit SAENA Bis zu 75% Beratertelefon: info@saena.de - Seite 41

41 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Die Sächsische Energieagentur - SAENA GmbH: Energieeffizienz - Unternehmen Energieeffizienz - Gebäude Energieeffizienz - Verkehr Energieeffizienz - Kommunen/Landkreise Zukunftsfähige Energieversorgung Projekte im schulischen Bereich Beratung Weiterbildung Öffentlichkeitsarbeit Tipp: Sprechen Sie uns an! Beratertelefon: