Photovoltaik und Batteriespeicher Landkreis Nürnberger Land Neunkirchen am Sand 14. Oktober 2016 Thomas Seltmann www.photovoltaikratgeber.info E-Mail: ts@poliko.de Skript für Teilnehmer nur zur persönlichen Information. Nutzung und Weitergabe nur mit Genehmigung. photovoltaikratgeber.info 1
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Autor und Experte für Photovoltaik Autor und Referent u. a. TÜV-Rheinland, DGS- Solarschulen, Firmen-Akademien Fachzeitschriften, Ökotest, Stiftung Warentest Unabhängiger Experte u. a. in STERN, BILD, FOCUS, TEST, Ökotest, NTV, N24, ARD, WDR, RBB Seminare, Vorträge und Workshops für Betreiber, Berater und Fachbetriebe zu technischen rechtlichen und wirtschaftlichen Fragen Seit August 2016 als Manager Training bei SolarWorld AG, Bonn photovoltaikratgeber.info
1.000 Pleinfeld 1 Jahresertrag in kwh pro kwp 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 photovoltaikratgeber.info 4 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
photovoltaikratgeber.info Photovoltaikanlage Installationsjahr 1993 Module hergestellt in den 1980er Jahren
kwh / kwp Solarstromanlage SFV-Infostelle Mackenmühle 1.200,0 1.000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr photovoltaikratgeber.info
Erste Weltumrundung ausschließlich mit Solarenergie Louis Palmer, 2007 2008
Erste Weltumrundung ausschließlich mit Solarenergie vollendet am 4. Mai 2012
Solarimpulse: Erste Weltumrundung im Flugzeug nur mit Photovoltaik vollendet Juli 2016 März 2015 bis Juli 2016 erste Weltumrundung ohne Treibstoff nur mit Photovoltaikstrom Foto: www.solarimpulse.com
Tokelau (Südpazifik): Erstes Land der Welt mit 100 Prozent Solarstromversorgung (2012) Quelle: SMA Quelle: SMA photovoltaikratgeber.info
Wir möchten die Energieversorgung in Deutschland schnellstmöglich durch erneuerbare Energien gewährleisten. ( ) Die einzig redliche Antwort ist der forcierte und beschleunigte Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien. Bundeskanzlerin Angela Merkel in einer Pressekonferenz am 14. März 2011
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Stiftung Warentest / Thomas Seltmann, Ratgeber Photovoltaik, 2011
Quelle: Öko-Institut / Lichtblick
Quelle: BMWi
Themen und Fragen Stand der Technik, Produktbeispiele und Anwendungsfälle Probleme und Risiken Überschusseinspeisung versus Nulleinspeisung Kosten und Wirtschaftlichkeit Lohnen sich Batteriespeicher nur im Privathaushalt oder auch im Mietshaus und Gewerbebetrieb? Lohnt es sich, bestehende Photovoltaikanlagen nachzurüsten? Jetzt kaufen und Fördermittel nutzen oder auf weitere Preissenkungen warten? photovoltaikratgeber.info 17
Anbieter Klassische Anbieter von Batterietechnik (Varta, Hoppecke ) Innovative spezialisierte Startups (Sonnenbatterie, E3DC, Nedap ) Automobilproduzenten (Tesla, Mercedes, BMW ) Photovoltaikhersteller (SMA, Solarwatt, Solarworld ) Ca. 30 Anbieter, teilweise technisch identischer Systeme Jeweils 1 bis 5 Produktvarianten in unterschiedlichen Systemgrößen (Kapazität / Leistung) photovoltaikratgeber.info 18
Energetische Bewertung von PV-Speichersystemen Eigenverbrauchsanteil 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Direktverbrauch Batterieladung Netzeinspeisung 30% 29% 70% 41% 29 PV-Leistung 4 kwp, nutzbare Speicherkapazität 4 kwh, jährlicher Haushaltsstrombedarf 4 MWh
Energetische Bewertung von PV-Speichersystemen Autarkiegrad 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 30% 26% 70% 44% Direktverbrauch Batterieentladung Netzbezug 30 PV-Leistung 4 kwp, nutzbare Speicherkapazität 4 kwh, jährlicher Haushaltsstrombedarf 4 MWh
PV-Leistung in kwp nutzbare Speicherkapazität in kwh Normierung der Größe von PV-Speichersystemen 31 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Jahresstrombedarf in MWh 2 3 4 5 6 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 nutzbare Speicherkapazität in kwh/mwh PV-Leistung in kwp/mwh
nutzbare Speicherkapazität in kwh/mwh Energetische Systemdimensionierung 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Eigenverbrauchsanteil 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 20% 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 PV-Leistung in kwp/mwh 10% 0% 32 Abschätzung für Einfamilienhaushalte durch Normierung auf den Jahresstrombedarf in MWh
nutzbare Speicherkapazität in kwh/mwh Energetische Systemdimensionierung 2,5 Autarkiegrad 80% 100% 90% 2,0 80% 70% 1,5 70% 60% 1,0 0,5 30% 40% 50% 60% 20% 10% 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 PV-Leistung in kwp/mwh 50% 40% 30% 20% 10% 0% 33 Abschätzung für Einfamilienhaushalte durch Normierung auf den Jahresstrombedarf in MWh
Online-Tool zur Systemdimensionierung 34 http://pvspeicher.htw-berlin.de/unabhaengigkeitsrechner
Betriebsstrategien für PV-Speichersysteme Speicherung Netzeinspeisung Abregelung Einspeisegrenze Feste Einspeisebegrenzung durch Abregelung Feste Einspeisebegrenzung Dynamische Einspeisebegrenzung Eigenversorgungsopt. Netzoptimiert Prognosebasiert 35
Quelle: Volker Quaschning http://www.volker-quaschning.de/artikel/2012-08-der-unterschaetzte-markt/index.php
Quelle: BMWi Energiedaten / BDEW
Praxisbeispiel Komplettpaket Preisangabe inkl. 19% USt. photovoltaikratgeber.info 42
Praxisbeispiel Vereinfachte Wirtschaftlichkeitsrechnung über 20 Jahre Investitionskosten 13.000 (1.483 KfW Tilgungszuschuss) 20 Jahre Abschreibung á 650 + Betriebskosten jährlich 100 Ertrag 2.700 kwh -> 28 Ct / kwh (25 Ct / kwh) Eigenverbrauch 80% Einsparung 32 Ct / kwh (ohne Strompreissteigerung) Einspeisevergütung 12 Ct / kwh Einsparung 690 Vergütung 65 Kosten 750 (675 ) Erlöse 755 Nach 20 Jahren photovoltaikratgeber.info 43
Tipp: Wirtschaftlichkeitsrechnung mit pv@now photovoltaikratgeber.info 44
Praxisprobleme Reaktionsgeschwindigkeit Regelung Lastwechsel können nicht schnell genug nachgeregelt werden, das führt zu kurzzeitiger Netzeinspeisung bei Entladebetrieb bzw. Netzbezug bei Ladebetrieb Stand-by-/Eigenverbrauch versus Wirkungsgrad Einige Systeme haben hohe Stand-by-Verbräuche (bis 50 Watt Dauerleistung -> 500 kwh p. a.!), was im angegebenen Systemwirkungsgrad nicht deutlich wird Prognosebasierte Ladung versus Eigenverbrauchsoptimierung Erzeugungsspitzen werden abgeschnitten, wenn Prognosebetrieb nicht möglich ist oder nicht gut funktioniert -> Solarstromverluste, die weder genutzt noch eingespeist werden photovoltaikratgeber.info 48
Internetadressen zum Thema http://die-sonne-speichern.de/ http://www.pv-nutzen.rwth-aachen.de/ http://pvspeicher.htw-berlin.de/ http://www.pv-magazine.de/themen/batteriespeicher/ http://www.pvmagazine.de/marktuebersichten/batteriespeicher/ http://www.carmen-ev.de/sonne-windco/stromspeicher/batterien http://www.speichermonitoring.de/ http://www.bves.de/ photovoltaikratgeber.info 49
50 BSW-Solar