Michael Ebel Regional-Dialoge 2017, SMA Solar Technology AG

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1 TRANSPARENZ BEI PV-BATTERIESYSTEMEN EFFIZIENZLEITFADEN FÜR PV-SPEICHERSYSTEME Michael Ebel Regional-Dialoge 2017, SMA Solar Technology AG

2 WARUM EIN EFFIZIENZLEITFADEN? > Sonnen > Senec > E3/DC > Solarwatt Die Effizienz der unterschiedlichen am Markt befindlichen Systeme ist nicht vergleichbar! Die Angaben beziehen sich meistens nur auf die Batterie! Ist 96 % bis 98 % die Realität? Quelle: Homepage der Hersteller 2

3 WIRKUNGSGRADE LADEN & ENTLADEN: 9 UNTERSCHIEDLICHE SPEICHERSYSTEME (OHNE BATT.) Batterieladen Batterieentladen η gesamt = η charge x η discharge Efficiency % x η Bat η gesamt = 64% x 75% x 84 % = 40% η gesamt = 89% x 93% x 97 % = 80% Die Unterschiede betragen häufig mehr als 10 % und bis zu 25 % für eine Richtung Im Gegensatz zu PV-Anlagen existieren die Unterschiede 2 mal (Laden/Entladen) Im Jahr können die Verluste um bis zu 800 kwh variieren (entspricht 240 /a) Quelle: KIT Nina Mutzke 3

4 WIRKUNGSGRADUNTERSCHIEDE IN ABHÄNGIGKEIT DER BATTERIE UND DER AUSLEGUNG 90,0% 80,0% Immer gleicher Wechselrichter aber unterschiedliche Batterien! 70,0% Wirkungsgrad 60,0% 50,0% 40,0% Zu kleine PV-Anlage oder zu geringer Verbrauch! 30,0% 20,0% Blei Li-Ionen 10,0% 0,0% Entladeenergie in kwh Reale Systeme erreichen zwischen 40 % und 90 % Jahresnutzungsgrad Neben den Komponenten hat auch die Auslegung einen großen Einfluss

5 EFFIZIENZLEITFADEN ZIELE/LEITPLANKEN 1 Arbeitsaufwand für die Messung kleiner als 40 Arbeitsstunden 2 Hersteller kann die Messungen selber durchführen 3 Die Messungen und Ergebnisse sind reproduzierbar 4 Datenblattangaben sind unabhängig von der Systemauslegung 5 Datenblattangaben können als Eingangsgrößen für Simulationstools verwendet werden 6 Hersteller mit insgesamt mehr als 60 % Marktanteil beteiligen sich 7 Hersteller geben freiwillige Selbstverpflichtung ab, die Ergebnisse (Datenblatt) zu veröffentlichen

6 TEILNEHMER Hersteller Prüfinstitute Hochschulen und Forschungsinstitute Mehr als 30 Teilnehmer am Effizienzleitfaden Freiwillige Selbsterklärung: SMA, Sonnen, Solarwatt, Varta & Fenecon

7 EFFIZIENZLEITFADEN - WAS LEISTET ER UND WAS NICHT? Reproduzierbare Messvorschriften für Label Kennzahlen Simulationswerkzeuge Datenblattangaben Laden Entladen Batterie Bereitschaftsverluste (Leerlauf, Standby) Regelung Einheitliche Datenblattangaben Simulationsumgebungen für Jahressimulationen Labortests nach Effizienzleitfaden Sehr große Effizienzunterschiede aber: Angaben auf Datenblättern unvollständig Keine Einheitlichen Angaben Keinerlei Vergleichbarkeit Prüfvorschrift für die Effizienzmessungen Workshop zu Kennzahlen und Label im Oktober 2017 Offen ist: Einfache Kennzahlen für einen Vergleich Effizienz-Label (z. B. A+ bis D)

8 SCHWIERIGKEIT: UNTERSCHIEDLICHE VERLUSTMECHANISMEN Der Effizienzleitfaden deckt die Umwandlungs- Regelungs- und Bereitschaftsverluste ab Quelle: HTW Berlin Johannes Weniger; Tjarko Tjarden 8

9 MIT 5 UNTERSCHIEDLICHEN WIRKUNGSGRADEN KANN JEDES SYSTEM EINDEUTIG BESCHRIEBEN WERDEN PV-generatorgekoppelt DC-gekoppelt AC-gekoppelt BATT PV2AC PV2BAT BAT2AC (= BAT2PV + PV2AC) BATT PV2AC PV2BAT BAT2AC (optional AC2BAT) BATT PV2AC PV2BAT (= PV2AC + AC2BAT) BAT2AC Gemessen wird nicht nur im Best-Point sondern von Null bis Nennleistung Gemessen wird auch der Leerlauf- und Standby-Verbrauch sowie die Regelungsgeschwindigkeit

10 ERGEBNISSE SUNNY BOY SMART ENERGY

11 ERGEBNISSE SUNNY BOY STORAGE

12 ERGEBNISSE SUNNY ISLAND 4.4M 12

13 ZUSAMMENFASSUNG > Ein Vergleich der Systemeffizienz war bislang nicht möglich > Die Systemeffizienz schwankt aber gewaltig zwischen 40 % und bis zu 90 % > Der Effizienzleitfaden schafft erstmals vergleichbare und reproduzierbare Prüfbedingungen für alle Systemkonstellationen > Die einheitlichen Datenblattangaben schaffen Transparenz und eine Vergleichbarkeit der Systeme untereinander > Die Datenblattangaben können Verwendung finden um Simulationsmodelle zu parametrieren > Die wichtigsten Hersteller haben eine freiwillige Selbsterklärung zur Veröffentlichung der Effizienzdatenblätter abgegeben > SMA hat die Datenblätter für alle Systeme bereits veröffentlicht Workshop zu einfachen Vergleichskennzahlen und einem Effizienz-Label wird aktuell noch erarbeitet 13

14 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! SMA Solar Technology AG Dipl. Ing. (FH) Michael Ebel Tel: