Diskussionsentwurf von Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck, Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV)

1. Solarstromanlagen mit Speicherbatterien zur Verminderung der solaren Mittagsspitzen und zur Erhöhung des Solarstromanteils im Niederspannungsnetz Einbeziehung der dezentralen Stromspeicherung in das EEG Diskussionsentwurf von Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck, Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV)

2. Um die Mittagszeit wird im Sommerhalbjahr besonders viel Strom verbraucht (Mittagsspitze) Lastkurve Sommer

3. Solarstrom kommt scheinbar genau zur Entlastung der mittäglichen Lastspitze Lastkurve Sommer

4. Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil Lastkurve Sommer

5. Steigert man den Ausbau der Solarenergie, so verkehrt sich die Entlastung in ihr Gegenteil Lastkurve Sommer

6. Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird.

7. Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird. Weiterer Ausbau der Solarenergie löst das Problem nicht. Er erhöht nur den Überschuss zur Mittagszeit, liefert aber keinen Beitrag zur Deckung der abendlichen Lastspitze oder zur nächtlichen Stromversorgung.

8. Um die Mittagszeit gibt es mehr Solarstrom, als zu diesem Zeitpunkt überhaupt benötigt wird. Weiterer Ausbau der Solarenergie löst das Problem nicht. Er erhöht nur den Überschuss zur Mittagszeit, liefert aber keinen Beitrag zur Deckung der abendlichen Lastspitze oder zur nächtlichen Stromversorgung.

9. Wie können wir den Überschuss sinnvoll verwerten?

10. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom So wird derzeit die energieintensive Industrie mit Strom versorgt

11. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom So werden die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt Zeichenerklärung: Transformator

12. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom So werden die privaten Endkunden mit Kohlestrom versorgt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

13. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom Endkunden versorgen sich selbst und ihre Nachbarn in Sonnenstunden mit Solarstrom Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

14. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom Solarstrom Bei weiterem Ausbau der Solarenergie fließt die solare Mittagserzeugung entgegen der konventionellen Stromrichtung. In solchen Stunden wird Kohlestrom nicht mehr benötigt Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

15. Hochspannung 200.000 Volt Zur energieintensiven Industrie Kohlestrom Solarstrom Eine weitere Zunahme der solaren Mittagsspitze können die Netze nicht aufnehmen. Die Spannung würde sich unzulässig erhöhen. Mittelspannung 20.000 Volt Niederspannung 230 Volt

16. Berechnung der Spannungsanhebung Solarstrom I wird mittels Sonnenenergie durch das Niederspannungsnetz getrieben. Solarstrom I A B R Zwischen den Punkten A und B hat das Netzkabel einen Widerstand R Der Solarstrom I erzeugt in B eine Spannungserhöhung Delta U = R * I Netzausbau (Verlegen von Parallelkabel) verkleinert den Widerstand R Damit verkleinert man die störende Spannungserhöhung Delta U = R * I und kann mehr Solaranlagen anschließen.

17. Netzausbau im Niederspannungnetz ermöglicht den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme

18. Mittelspannung 20.000 Volt Netzausbau im Niederspannungnetz ermöglicht den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme Die vorgelagerten Netze müssen dann ebenfalls ausgebaut werden.

19. Mittelspannung 20.000 Volt Netzausbau im Niederspannungnetz ermöglicht den Abtransport höherer Solar-Spitzenströme Die vorgelagerten Netze müssen dann ebenfalls ausgebaut werden. Das alles geschieht, um eine Leistungsspitze zu übertragen, die niemand in dieser Höhe braucht

20. Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Anschluss von Solarstromanlagen wird immer häufiger von Netzbetreibern abgelehnt.

21. Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Messpunkt Netzberechnung geht von folgendem ungünstigsten Fall aus: Kein Stromverbrauch (alle Bewohner im Sommerurlaub)

22. Zulässige Spannung im Niederspannungsnetz 230 Volt plus minus 10 Prozent Niederspannungsnetz 230 V Mittelspannungsnetz 20.000 Volt Netzberechnung geht von folgendem ungünstigsten Fall aus: Kein Stromverbrauch (alle Bewohner im Sommerurlaub) Die Energieflussrichtung kehrt sich dann um. Der Solarstrom fließt vom Niederspannungsnetz ins Mittelspannungsnetz und schließlich auch noch ins Hochspannungsnetz zu den Großverbrauchern (Aluminiumhütten usw.)

23. Niederspannungsnetz 230 V Mittelspannungsnetz 20.000 Volt Messpunkt Die Spannung am Ende des Netzzweiges steigt über den zulässigen Höchstwert 230 V + 10 Prozent = 253 Volt

24. Neu hinzukommende Solaranlagen erhalten keine Anschluss- genehmigung obwohl reichlich Dächer vorhanden sind Mittelspannungsnetz 20.000 Volt Niederspannungsnetz 230 V Selbst dann noch fließt in sonnigen Stunden Solarstrom bis ins Mittel- und Hochspannungsnetz zu den Großverbrauchern. Mehr brauchen wir nicht .

25. Mittelspannungsnetz 20.000 Volt Niederspannungsnetz 230 V Aber abends und in der Nacht könnten wir Solarstrom gut gebrauchen

26. Aufladbare Batterien im Niederspannungsnetz zur Entlastung der Stromnetze von solaren Spitzenströmen Wir verkleinern den solaren Spitzenstrom Imax, direkt an der Quelle, indem wir die Solarleistung auf den Abend und die folgende Nacht verteilen.

27. Tageshöchstwert

28. An wieviel Tagen wird eine vorgegebene Leistung überschritten? Nach Daten von SMA im Jahr 2011 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung

29. An wieviel Tagen wird eine vorgegebene Leistung überschritten? Beispiel: Die für Anlagen unter 30 kWp empfohlene Drosselung der Einspeiseleistung auf 0,7 der Peakleistung hätte im Jahr 2011 für Anlagen im PLZ-Bereich 20 an 80 Tagen zu Verlusten geführt 80 0,7 Höchstleistung in Bruchteilen der Peakleistung

30. Freiwillige Selbstbeschränkung: Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC)

31. Freiwillige Selbstbeschränkung: Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) An etwa 240 Tagen wird 0,3 Peak-Leistung erreicht oder überschritten

32. Umrichter Solargenerator Einspeisezähler Freiwillige Selbstbeschränkung: Umrichterleistung (AC) = 1/3 Peak-Leistung (DC) AC DC

33. Umrichter Solargenerator Einspeisezähler Freiwillige Selbstbeschränkung: Umrichterleistung (AC) = 1/3 Peak-Leistung (DC) AC DC Zur Vermeidung von Missverständnissen: Dieser freiwillige Verzicht muss durch höhere Vergütung ausgeglichen werden

34. Umrichterleistung (AC) = 0,3 Peak-Leistung (DC) Kleiner als ca. 0,3 der Peak-Leistung darf die Umrichterleistung nicht sein, damit auch an sonnigen Sommertagen die gesamte Überschussenergie innerhalb von 24 Stunden vollständig eingespeist werden kann.

35. Wir speichern die mittägliche Leistung und speisen sie am Abend und in der Nacht ein Tageshöchstleistung (DC) speichern Direkt einspeisen Batterie aufladen Restladung

36. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

37. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

38. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

39. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

40. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

41. Tageshöchstleistung (DC) speichern Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufladen

42. Spitzenleistung des Umrichters (AC) Direkt einspeisen Batterie aufgeladen

43. Gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

44. Gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

45. Gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen

46. Gleichmäßig mit möglichst geringer Leistung in das Stromnetz einspeisen Direkt einspeisen Nicht völlig entladen!

47. Solargenerator Einspeisezähler Umrichter Umrichterleistung = 1/3 Solargeneratorleistung Speicher AC DC

48. Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Solarleistung Sommer-Lastkurve 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung

49. Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Umrichterleistung= 0,3 * Peakleistung und mit Speicher 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr Solarleistung Sommer-Lastkurve 0 Uhr 12 Uhr 24 Uhr Abzuführende Leistung Zuzuführende Leistung

50. Verminderung der Netzbelastung Tatsächlicher Solarleistungsverlauf wie im PLZ-Bereich 52 am 2.6.11 nach SMA Annahme: Solare Tageserzeugung = dreifache Tageslast Umrichterleistung gleich Peakleistung Umrichterleistung= 0,3 * Peakleistung und mit Speicher Solarleistung Sommer-Lastkurve Abzuführende Leistung Netzbelastung Zuzuführende Leistung