PV-Speicher brauchen ein Effizienzlabel Ergebnisse der messtechnischen Untersuchung von verschiedenen Speichersystemen

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Angelika Sauer
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1 Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen PV-Speicher brauchen ein Effizienzlabel Ergebnisse der messtechnischen Untersuchung von verschiedenen Speichersystemen Hauke Loges Bad Staffelstein, den 09.März 2016

2 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse 6 Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 2

3 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 3

4 Betrag in /kwh Warum werden immer mehr PV-Speichersysteme gekauft? Vergütung LCOE (bis 10 kwp) Brutto-Strompreis 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 18 ct 21 ct battery-parity Netzparität bereits 2011 erreicht Batterieparität wird spätestens 2018 erreicht Speichermonitoring: Es gibt auch viele andere Gründe für den Kauf (z.b. Netzautarkie) Absatz wird weiter zunehmen 0, Jahr 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 4

Leistung [W] 2000 Projekterkenntnisse www.ehomeprojekt.

5 Leistung [W] 2000 Projekterkenntnisse Leistung [W] Netzaustausch Haushaltslast PV-Erzeugung Speicher Einsatz von PV- Batteriespeichern -3000in privaten Haushalten mit Messtechnik zusätzlicher Netzbezug durch Speicher März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 5

6 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 6

7 Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 7

8 Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste Lade- und Entladeverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 8

9 Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste Lade- und Entladeverluste Grundverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 9

10 Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste Lade- und Entladeverluste Grundverluste Abregelungsverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 10

11 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 11

12 Zwischenfazit Keine einheitliche Deklaration von Wirkungsgraden Vergleich nahezu unmöglich (insbesondere für Laien) 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 12

13 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 13

00:00 00:47 01:34 02:21 03:08 03:55 04:42 05:29 06:16 07:03 07:50 08:37 09:24 10:11 10:58 11:45 12:32 13:19 14:06 14:53 15:40 16:27 17:14 18:01 18:48 19:35 20:22 21:09 21:56 22:43 23:30 Leistung in

14 00:00 00:47 01:34 02:21 03:08 03:55 04:42 05:29 06:16 07:03 07:50 08:37 09:24 10:11 10:58 11:45 12:32 13:19 14:06 14:53 15:40 16:27 17:14 18:01 18:48 19:35 20:22 21:09 21:56 22:43 23:30 Leistung in Watt Testbedingungen VDI Richtlinie Referenzlastprofile von Ein- und Mehrfamilienhäusern für den Einsatz von KWK-Anlagen Unterscheidung von Typtagen Berücksichtigung von Klimazonen 6 Messtage notwendig elenia Netzintegrationslabor Laudahn, Marggraf, Engel (2014) - Laboruntersuchung und simulation zum Systemverhalten von Komponenten zukünftiger Verteilnetze Oktober 2014, VDE- Kongress, Frankfurt Loges, Bunk, Engel, (2014) - Entwicklung und Modellierung zeitabhängiger Last- und Erzeugungsannahmen für die Anwendung in der Niederspannungsnetzplanung. IRED. Berlin. PV- Leistung Tageszeit Haushalt 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 14

15 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 15

16 Untersuchte Systeme - 1-phasig DC - 2 kwh Zyklen % DoD - Ladung: 97% - Entladung: 97% - Batterie: 98% - 1/3 -phasig AC - 6 kwh Zyklen % DoD - Batterie: >90% - WR: max. 96 % - 3-phasig AC - 11 kwh Zyklen - 80 % DoD - Wirkungsgrad??? 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 16

Untersuchte Systeme η Batterie = 94,2 % Verlust/Jahr: ~ 40

Verlust/Jahr: ~ 600 kw Durchsatz: ~ 2100 kwh η WR ein = 91 %

700 kwh Durchsatz: ~ 2200 kwh η WR ein = 89 % η WR aus = 88 %

Durchsatz: ~ 3000 kwh ca. 60% Grundverluste 09.

17 Untersuchte Systeme η Batterie = 94,2 % Verlust/Jahr: ~ 40 kwh Durchsatz: ~ 800 kwh Messpunkt η Speicher = 72 % Verlust/Jahr: ~ 600 kw Durchsatz: ~ 2100 kwh η WR ein = 91 % η WR aus = 93 % η Bat = 85 % η Speicher = 68% Verlust/Jahr: ~ 700 kwh Durchsatz: ~ 2200 kwh η WR ein = 89 % η WR aus = 88 % η Bat = 87 % η Speicher = 61,5 % Verlust/Jahr: ~ 1100 kwh Durchsatz: ~ 3000 kwh ca. 60% Grundverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 17

18 Gliederung Motivation Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Zwischenfazit Messaufbau Messergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 18

Energieeffizienzlabel für PV-Speicher Energieeffizienzlabel

Stand-by-Verbrauch Messergebnisse sind reproduzierbar und

Messung aufwändig (6 Messtage und viele Messkanäle)

Identifizierung der Phasenanteile pro Jahr 09.

19 Energieeffizienzlabel für PV-Speicher Energieeffizienzlabel für PV-Speicher Ausweisung Gesamtwirkungsgrad Ausweisung Stand-by-Verbrauch Messergebnisse sind reproduzierbar und eignen sich als Vergleich/Grundlage für weitere Messungen Messung aufwändig (6 Messtage und viele Messkanäle) Identifizierung verschiedener Phasen Nachbildung der Phasen Identifizierung der Phasenanteile pro Jahr 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Hauke Loges Technische Universität Braunschweig Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia) Tel März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 20

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Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Abregeln oder Speichern Quelle: SMA TEILNAHME VON PHOTOVOLTAIKANLAGEN AN DER PRIMÄRREGELLEISTUNG Daniel UNGER*, Stefan LAUDAHN*, Bernd