Photovoltaikstrom besser selber nutzen Speicher einbeziehen

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1 Baumesse Dresden - Fachforum: Gebäude effizient, regenerativ und nachhaltig Referent: SAENA

2 Sächsische Energieagentur SAENA GmbH Fachbereich Energieeffizientes Bauen Kostenfreies Beratertelefon: Beratertelefon: info@saena.de - Seite 2

3 Bild: Gerhard Mester Beratertelefon: info@saena.de - Seite 3

4 Seit 2012 ist Solarstrom billiger als Haushaltsstrom Entwicklung von EEG-Einspeisevergütung (PvAnlagen < 10 kwp) und durchschnittlichem Strompreis seit Januar 2009 Quelle: Jahresberichts zum Speichermonitoring 2016; Beratertelefon: info@saena.de - Seite 4

5 Preisentwicklung bei Solarstrommodulen Durchschnittlicher Endkundenpreis (Systempreis, netto) für fertig installierte Aufdachanlagen von kwp (orange: Modulkosten; blau: sonstige Kosten wie z.b. Wechselrichter, Halterung, Verkabelung usw.) Quelle: Fraunhofer ISE Beratertelefon: info@saena.de - Seite 5

6 Stromproduktion und -export in Deutschland - Ausschnitt Quelle: Fraunhofer ISE / Beratertelefon: info@saena.de - Seite 6

7 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen: manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem) - Stromspeicher (Blei, Lithium) - Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 7

8 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Nutzerverhalten Voraussetzung: Leicht zugängliche Visualisierung von Stromerzeugung und Stromverbrauch. Quelle: Solare Datensysteme GmbH Nutzer schaltet Geräte manuell zu Variante im Alltag nicht praxisnah, da man immer vor Ort sein muss Erhöhung des Eigenverbrauchs durch smart demand Voraussetzung: Elektronisches Steuersystem, steuerbare Geräte Geräte schalten sich automatisch zu Marktverfügbar sind heute bereits lernfähige Systeme mit Wetterprognose. Quelle: Solare Datensysteme Beratertelefon: info@saena.de - Seite 8

9 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen: - manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem) Stromspeicher (Blei, Lithium) - Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 9

10 Technische Analyse Steigerung der Eigenverbrauchsquote Hinweis: 1 kwp = ca. 6-7 m2 PV-Fläche Eigenverbrauchsquoten in Abhängigkeit der Speicher- und Anlagengröße (Stromverbrauch kwh/a) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 10

11 Stromspeicher - Bleisysteme Energiespeicherung durch Umladevorgänge an den Elektroden Technisch ausgereift Wirkungsgrad typisch 70-80% Entladungstiefe ca. 50% Zyklenfestigkeit ca Zyklen (ca. 250 Zyklen/Jahr) Lebensdauer ca. 10 Jahre Bauform offen mit wässrigem Elektrolyt (Achtung Knallgas- Entwicklung), oder verschlossen als Gel oder Glasfaser-Vlies (AGM) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 11

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 (ca. 250 im Jahr) Lebensdauer ca Jahre Beratertelefon: info@saena.de - Seite 12

13 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 12 ct/kwh = Netzanbieterstrom (24ct/kWh) EEG-Vergütung (12 ct/kwh) Blei-Akkumulatoren: ca. 25% Verlust im Speichersystem 25% von 1 kwh EEG-Vergütung (ca. 12 ct/kwh) = ca. 3 ct/kwh Speicherkosten von Blei-Akkus: 45 ct/kwh (10 Jahre, /kwh Nutzkapazität, 2% Zins, 250 Zyklen pro Jahr) Im Winterbetrieb ist teilweise Nachladen aus Stromnetz erforderlich, um Akkuschäden durch dauerhaft niedrigen Ladezustand zu vermeiden weitere Kosten Bild: SMA Ohne Förderung nicht wirtschaftlich Beratertelefon: info@saena.de - Seite 13

14 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 12 ct/kwh = Netzanbieterstrom (24ct/kWh) EEG-Vergütung (12 ct/kwh) Lithium-Ionen-Akkumulatoren: ca. 10% Verlust im Speichersystem = 10% von 1 kwh EEG-Vergütung (ca. 12 ct/kwh) = ca. 1 ct/kwh Speicherkosten von Li-Ionen-Akkus: 32 ct/kwh (20 Jahre, /kwh Nutzkapazität, 2% Zins, 250 Zyklen pro Jahr) Risiko Lebensdauer Bei 10 Jahren 58ct/kWh bei 15 Jahren 40ct/kWh Bild: suntec-energiesysteme.com Ohne Förderung nicht wirtschaftlich Beratertelefon: info@saena.de - Seite 14

15 Bisherige Entwicklung der Speicherpreise: Links: Entwicklung der durchschnittlichen kapazitätsbezogenen Systemkosten von PV-Speichern (inkl. MwSt.) Rechts: Anteil der Batterietechnologien bezogen auf die Installationen (pro Quartal) Quelle: RTWH Aachen Beratertelefon: info@saena.de - Seite 15

16 Stromspeicherförderung über das KfW-Programm Erneuerbare Energien Speicher (275); Laufzeit: Finanzierung von stationären Batteriespeichersystemen in Verbindung mit einer max. 30 kwp PV-Anlage (KfW: zinsgünstige Darlehen; BMWi: Tilgungszuschuss) Tilgungszuschuss nur für Investition in Batteriespeichersystem (ohne PV-Anlage); Kredit für Gesamtinvestition Tilgungszuschuss (25% - 22%) -19% - 16% -13% -10% (Stufenweise Degression bis Ende 2018, dann Programmende) Max /kwp für Neuanlagen (2.200 /kwp für Bestandsanlagen, ab ) Pro PV-Anlage nur 1 Batteriespeichersystem förderfähig (Lage: BRD; Betrieb: mind. 5 Jahre) Drosselung der maximalen Einspeiseleistung auf 50% der PV Nennleistung (Speicher mit intelligentem Management; netzdienliche Betriebsweise) Weitere Informationen und Voraussetzungen unter Beratertelefon: info@saena.de - Seite 16

17 Stromspeicher mitfinanzierbar durch KfW-Programme - "Erneuerbare Energien (270) sowie - das Programm "Energieeffizient Bauen (153) gilt ab 1. April 2016: Voraussetzung KfW-Effizienzhaus 40 Plus Weitere Informationen und Voraussetzungen finden Sie unter Beratertelefon: info@saena.de - Seite 17

18 Stromspeicherförderung InES 4 (Zuschuss über SAB) - 40 % Zuschuss auf dezentral netzgekoppelte Stromspeicher (alles außer Li- Ionen & Blei: 50%) - max Euro - Stromspeicher (> 2kWh) und PV-Anlage müssen sich am selben Ort befinden - Drosselung der Einspeiseleistung auf max. 50% der Generatornennleistung - Positive Wirtschaftlichkeitsberechnung (Berechnungstool vorgegeben) - Mittel speisen sich aus Landeshaushalt 2017/ Förderung aktuell ausgesetzt, da keine Haushaltsmittel mehr zur Verfügung stehen, Anträge können aber gestellt werden sab.sachsen.de Freistaat Sachsen beabsichtigt Förderung fortzuführen Informationen unter Beratertelefon: info@saena.de - Seite 18

19 Drosselung und intelligente Laderegelung Sofortladung durch simple Steuerung Speicher lädt sich sofort auf Hohe Kappungsverluste (schwarz) Speicher über längere Zeiträume randvoll (schnellere Alterung) Intelligente Steuerung Abwartende Ladung geringe Kappungsverluste (schwarz) Speicher nur kurze Zeit randvoll (längere Lebensdauer) Bei Fehlprognose wird Speicher evtl. nicht ganz voll. (hier 2. Tag) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 19

20 Visualisierung Energiebilanzen über funkbasiertes Smart Home Netzwerk Jahresvergleich PV-Ertrag Quelle: Bleiakku Installation im Juli 2014 Beratertelefon: info@saena.de - Seite 20

21 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen: - manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem) - Stromspeicher (Blei, Lithium) Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 21

22 Nutzung des erzeugten Stroms zur Warmwasser-bereitung oder Beheizung möglich mit Wärmepumpe oder Heizstab Bspl: Smart Heater Leistung: 0 bis 3500 Watt, 500-Watt in Abhängigkeit der Einspeisung stufenweise schaltbar, da 3 Heizkreise integriert (500W, 1000W, 2000W) Grafik/Bild: Technisches Datenblatt B- Control Smart Heater SH350 EL Firma TQ-Systems GmbH Beratertelefon: info@saena.de - Seite 22

23 Praxisbeispiel: Nutzung des Solarstroms zur Warmwasserbereitung und Beheizung - 4-Personen-Haushalt - KfW-Effizienzhaus mit 10 kwp PV-Anlage geringer Heizwärmebedarf Hausansicht Beratertelefon: info@saena.de - Seite 23

24 Kompakte Anlagentechnik und Lüftung mit Wärmerückgewinnung Heizungs (l.)- und Warmwasserpufferspeicher (r.) mit 3 elektr. Heizpatronen und elektrischer Ladestation (hydraulisch verbunden) Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung und Frischluftvorerwärmung ab ca. -1 C Wassergeführter Kaminofen = zentrales Heizsystem Nennleistung: 6 kw Warmwasser 2 kw Raumwärme (auch vollautomatischer Pelletkaminofen möglich) Beratertelefon: info@saena.de - Seite 24

25 Steuerung der Anlagentechnik und Verbraucher über ein funkbasiertes Energiemanagementsystem mit Funksteckdosen Beispiel Funksteckdose für Waschmaschine Heizungssteuerung und Pumpengruppe für wassergeführten Kamin SMA Energy Meter = Smart Meter für 3-phasige Messwerterfassung z.b. für Netzeinspeisungs- sowie Netzbezugszähler kommuniziert mit dem Home Manager = Energiemanager Beratertelefon: info@saena.de - Seite 25 PV-Wechselrichter und Energiemanager zur Ansteuerung der Funksteckdosen Zwei-Richtungszähler des Netzbetreibers im elektrischen Schaltschrank

26 Verbrauchersteuerung und Monitoring über ein Webportal Verbraucherbilanz vom Verbrauchersteuerung durch intelligenten Energiemanager abhängig vom Solarertrag Quelle Grafik: Beratertelefon: info@saena.de - Seite 26

27 Eigenverbrauchsoptimierung über funkbasiertes Smart Home Netzwerk Energiebilanz 2015 Energiekosten für Heizung, Warmwasser und Strom: PV-Vergütung 6683 kwh x 0,141 = /a Stromrechnung 2418 kwh X 0,283 = /a Kosten Brennholz = - 50 /a Summe = /a Quelle Grafik: Energieüberschuss = kwh = Plusenergie 59 % Anteil Sonnenstrom am Gesamtstromverbrauch 69 % Warmwasser über Sonnenstrom 12 % über Holz Beratertelefon: info@saena.de - Seite 27

28 Zusammenfassung: Wegen steigendem Haushaltsstrom und sinkender EEG-Vergütung Solarstrom selber nutzen Nutzung von Stromspeichern ist eine effektive Variante um Eigenverbrauch zu erhöhen Ohne Förderung Speicheranschaffung derzeit i. d. R. nicht wirtschaftlich Förderung von Stromspeichern aktuell durch die KfW möglich (SAB-Programm aktuell ausgesetzt) Stromspeicherkosten sinken zunehmend ohne Förderung evtl. bald wirtschaftlich Alternative Variante (einfach und günstig) : Kombination aus steuerfähigen Geräten, Funksteckdosen und kostengünstigen Energiemanagement-Systemen Beratertelefon: info@saena.de - Seite 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Besuchen Sie uns am Messestand Halle 4 Stand C4 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:

30 Zusatzfolien Beratertelefon: info@saena.de - Seite 30

31 Beispiel für Berechnung des Tilgungszuschusses (KfW-Programm 275) EFH (4 Personen) --> Größe der Anlage ist vom Stromverbrauch abhängig! Kosten PV-Anlage: 3 kwp 1600 /kwp 4.800,00 3 kwp 1600 /kwp 4.800,00 Speicher 4 kwh 1300 /KWh 5.200,00 5 kwh 1300 /KWh 6.500,00 Wenn Förderfähige Kosten [ /kwp] = (Kosten des Speichers [ ] / installierte PV-Leistung [kwp]) < 2000 dann: Tilgungszuschuss [ ] = Förderfähige Kosten [ /kwp] * installierte PV-Leistung [kwp] * 22 % Wenn Förderfähige Kosten [ /kwp] = (Kosten des Speichers [ ] / installierte PV-Leistung [kwp]) > 2000 dann: Tilgungszuschuss [ ] = 2000 [ /kwp] * installierte PV-Leistung [kwp] * 22 % Berechnungsbeispiel für Neuinstallation: Formel Euro Einheit i (Speicher + PV-Anlage) , ,00 ii (Kosten für PV-Anlage) 4.800, ,00 iii (Kosten des Speichers) i - ii 5.200, ,00 iv (installierte Leistung der PV-Anlage) 3 kwp 3 kwp v (Speicherkosten /Leistung PV-Anlage) iii / iv 1.733,33 /kwp < 2000 /kwp 2.166,67 /kwp > 2000 /kwp Tilgungszuschuss (wenn v < 2000 ) v * iv * 22 % 1.144,00 Tilgungszuschuss (wenn v > 2000 ) 2000 * iv * 22 % 1.320,00 seit Januar 2017 erhalten Sie einen Tilgungszuschuss in Höhe von 19%! Beratertelefon: info@saena.de - Seite 31