Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer Joseph Bergner und Volker Quaschning Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin Forschungsgruppe Solarspeichersysteme Fachschulung Energieberater, VZ NRW Düsseldorf, 12. März 2019
Forschungsgruppe Solarspeichersysteme Gruppe um Prof. Volker Quaschning. Seit 2012 mit der Forschung um Solarenergiesysteme. Freie Veröffentlichungen. Unabhängigkeitsrechner https://pvspeicher.htwberlin.de/unabhaengigkeitsrechner/ Anpassung für E-Mobilität für die Verbraucherzentrale 2
Investitionskosten Smart-Meter 10-kW-Grenze Dachnutzung Optimum Speicher Rendite Einsparung Eigenverbrauch Vergütung Betriebskosten 3
4 1. Datengrundlage
5 Aufbau der Simulationsstudie
6 Entwicklung der Systempreise
Angebotskosten Angebote aus: Einträge vom: 01.01.2017 04.09.2018 Spezifische Angebotskosten sinken mit der Leistung. Streuung sehr breit. Engpässe Handwerkern? Preisvergleich lohnt sich! 7
Mittlere Angebotskostenfunktion Nettoangebote<2000 /kw in Abhängigkeit der Leistung. IIpv = II 0 PP pp 1 + MWst mit: II 0 = 1750, pp = 0,1296 kw! Großhandelspreise werden im Dachanlagensegment nicht weitergegeben. 8
Pay and forget? Leider nicht. Heuristische Betriebskostenschätzung 10 kw Summe: 193 /a 9
Pay and forget? Leider nicht. Jährliche Betriebskosten 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Mittlere Zählerkosten 21 0 5 10 15 20 25 30 Leistung in kw Umfrage der TH Köln mit dem Solarförderverein (2017) Bereinigt um Zählerkosten und hohe Reparaturkosten: 21 < Betriebskosten <500 Streuung sehr breit. Fester Bestandteil und Leistungsabhängiger Anteil: 148 + 5 /kw Bei 10 kw: 198 /a 10
Was kostet der Speicher? Endkundenpreise nach pvmagazine Speicherpreise sind Kapazitätsabhängig. Betrieb nicht berücksichtigt: 11
Das bisschen Haushalt typischer Verbrauch? Die Sparerin Szenario S 3.000 kwh/a Familie Mustermann Szenario M 4.500 kwh/a Mustermanns + E-Auto Szenario L 7.000 kwh/a Referent 25.3.19 12 von xx Seiten
Eingesparte Energie bewerten - -5.000 Kostenentwicklung für Familie Mustermann über 20 Jahre Vergleich von Energiekosten ohne PV mit den Energiekosten mit PV Energiekostenbilanz -10.000-15.000-20.000 Nach 20 Jahren ist die PV- Anlage (mit Zinsen) bezahlt und es ergibt sich eine Einsparung. -25.000-30.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Jahre abgezinste Energiekosten mit PV nominale Energiekosten mit PV abgezinste Energiekosten ohne PV nominale Energiekosten ohne PV 13
Bewertungsgrößen? oder Referent 25.3.19 14 von xx Seiten %
15 2. Ergebnisse
Kleiner 10 kw, wegen des Eigenverbrauchs! What the F***? Ich kann rechnen & bin bei #Fridays4Future 16
Einsparungen nach 20 Jahren Je höher der Stromverbrauch desto höher die Einsparung. 10 kw ist eine Hürde aber keine Grenze. Kleine PV-Anlagen können die Inflation von 2% nicht ausgleichen. Die Einsparungen steigen mit mehr als 300 /kw*. *Ausnahme 9 kw und 11 kw. 17
Einsparungen nach 20 Jahren bei weiteren Haushalten Bei ungünstigem Strombedarf und kleinen PV-Leistungen kann die Inflation von 2% nicht ausglichen werden. Sommer- und Nachtstromanteil beeinflussen die Einsparung. 18
Investitionsrendite nach 20 Jahren Je höher der Stromverbrauch und PV- Anlage desto höher die Rendite. Eigenverbrauchsumlage, bei hohem Direktverbrauch ungünstig. Renditelöcher durch zusätzlich Kosten. EEG-Umlage für sparsame Haushalte weniger relevant. 19
Standortvorteil? Uni Bochum 20
Investitionsrendite nach 20 Jahren Standortvorteil für Sz. M Variation in Deutschland sehr groß. DWD Standort Uni Bochum rangiert am unteren Ende der Bandbreite. Bochum ist jedoch für Nordrhein-Westfalen typisch 21
Wenn die Zukunft Intelligenz mitbringt 22 Foto: dpa
get smart! Messstellenbetriebsgesetz sieht verschiedene Einbaugrenzen vor. Es ergeben sich zahlreiche Renditelöcher. Max. Investitionsrendite bei hohem Direktverbrauch liegt bei geringer PV- Leistung PV bleibt wirtschaftlich. 23
Welchen Einfluss hat eigentlich? die EEG Umlage auf Eigenverbrauch: <0,5% Batteriespeicher: Wirtschaftlichkeit nur bei kleinem Speicher bei großer PV-Leistung. Siehe Studie: 24
25 Dimensionierungsempfehlung
In diesem Sinne pvspeicher.htw-berlin.de 26
Dimensionierungsempfehlung Zielgröße PV-Anlagendimensionierung Szenario S M L Hoher Eigenverbrauch < 3 kw < 4,5 kw < 7 kw Hoher Autarkiegrad bis zu 6 kw bis zu 9 kw bis zu 14 kw Maxima der Investitionsrendite 8, 10, 20 kw 8, 10, 20 kw 8, 10, 20 kw Max. Einsparung Hoher Klimaschutz 10 kw oder >12 kw 10 kw oder >12 kw 10 kw oder >12 kw maximale Anlagengröße 27