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
Gliederung 1 2 3 4 5 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
Gliederung 1 2 3 4 5 6 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
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 0,00 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Jahr 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 4
Leistung [W] 2000 Projekterkenntnisse www.ehomeprojekt.de Leistung [W] 1000 0-1000 -2000 4000 3000 2000 1000 0-1000 -2000-3000 -4000-5000 -6000 Netzaustausch Haushaltslast PV-Erzeugung Speicher Einsatz von PV- Batteriespeichern -3000in privaten Haushalten mit Messtechnik zusätzlicher Netzbezug durch Speicher -4000 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 5
Gliederung 1 2 3 4 5 6 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
Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 7
Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste Lade- und Entladeverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 8
Welche Verluste entstehen bei PV-Speichersystemen? Umwandlungsverluste Lade- und Entladeverluste Grundverluste 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 9
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
Gliederung 1 2 3 4 5 6 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
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
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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 4655 - 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 20.-21. Oktober 2014, VDE- Kongress, Frankfurt 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 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
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Untersuchte Systeme - 1-phasig DC - 2 kwh - 4100 Zyklen - 100 % DoD - Ladung: 97% - Entladung: 97% - Batterie: 98% - 1/3 -phasig AC - 6 kwh - 8000 Zyklen - 100 % DoD - Batterie: >90% - WR: max. 96 % - 3-phasig AC - 11 kwh - 3000 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 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
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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
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Hauke Loges Technische Universität Braunschweig Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia) hauke.loges@tu-braunschweig.de Tel. 0531 391 9728 09. März 2016 Hauke Loges 31. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein Seite 20