Photovoltaik und Energiespeicherung -weiterhin attraktiv

22,41 x 9,09 cm

Photovoltaik und Energiespeicherung- weiterhin attraktiv

Bildquellen: SMA, LG Chemical, BENNING

© Energiebau – Photovoltaik und Energiespeicherung• 16.11.2016 • 2

Überblick

Elektrochemische Energiespeicher

Integrierte Speicherung

NT Akkus

Blei-Säure

NiCd

NiMH

Li-Ionen

HT Akkus

NaS

NaNiCl

Externe Speicherung

Brennstoffzelle

Redox-Flow


Speicherarten

Akku:

Nur Speicherelement, zusätzlich ist ein

Batteriewechselrichter erforderlich

Speicher:

Meint immer Akku incl. Wechselrichter


Bleiakku

GeGeGeGeschlossenes Systemschlossenes Systemschlossenes Systemschlossenes System----> Säure> Säure> Säure> Säure

Bildquelle: HOPPECKE

VerVerVerVerschlossenes Systemschlossenes Systemschlossenes Systemschlossenes System----> Gel> Gel> Gel> Gel


Entladetiefe

100 %100 %100 %100 %

TiefentladeTiefentladeTiefentladeTiefentlade----BereichBereichBereichBereich

(ca. 30%)(ca. 30%)(ca. 30%)(ca. 30%)

Entladetiefe

Depth of Discharge

DoD

Ladestatus

State of Charge

SoC

Notstrom Notstrom Notstrom Notstrom ----BereichBereichBereichBereich

(ca. 20%)(ca. 20%)(ca. 20%)(ca. 20%)

Nutzbare KapazitätNutzbare KapazitätNutzbare KapazitätNutzbare Kapazität

(ca. 50%)(ca. 50%)(ca. 50%)(ca. 50%)


Kennwert Temperatur

Normtemperatur 20°C

bei tiefen Temperaturen:bei tiefen Temperaturen:bei tiefen Temperaturen:bei tiefen Temperaturen:

� Reduzierung der Batteriekapazität

� Einfrieren der Säure bei Blei

� keine Ladung unter 0°C bei Li-Ionen

bei hohen Temperaturen:bei hohen Temperaturen:bei hohen Temperaturen:bei hohen Temperaturen:

� Reduzierung der Lebensdauer

�Anwendung Eigennutzung kein Problem

Motive Speicher

Stationäre Speicher

Temperatur Temperatur Temperatur Temperatur °°°°CCCC


Zyklenzahl

� Einmalige Ladung und Entladung der Nutzkapazität (1)

� Kann in Teilzyklen erfolgen (2)

� Teilzyklen werden addiert bis sie der Nutzkapazität entsprechen

� Schnelle Wechsel und Mikrozyklen werden durch BMS verhindert

Grafik: sonnen


Lebensdauer

Batterielebensdauer=

Zyklenlebensdauer:

Energiedurchsätze (Vollzyklenäquivalent) = DoD [%] x entsprechende Zyklenzahl

6.400 = 80 % x 8.000

Gesamtzahl der EnergiedurchsätzeJährliche Energiedurchsätze

=25,6 Jahre25,6 Jahre25,6 Jahre25,6 Jahre= 6.400250

Speicher:DoD = 80%

8.000 Zyklen


Typen von Li-Ionen


Notstromlösungen

Notstrom einfach:

Aus dem Akku wird z.B. für eine am Gerät befindliche Steckdose 230V zur Verfügung gestellt. Die

kann solange genutzt werden, bis der Akku leer ist.

Notstrom komfortabel:

Durch eine Trennung zwischen Hausnetz und öffentlichem Netz kann das Haus solange mit Energie

versorgt werden, bis der Akku leer ist.

Ersatzstrom:

Durch eine Trennung zwischen Hausnetz und öffentlichem Netz kann das Haus solange mit Energie

versorgt werden, bis der Akku leer ist. Bei länger anhaltendem Stromausfall kann z.B. durch PV

Energie der Akku erneut geladen werden.

USV:

Die vorgenannten Lösungen sind in aller Regel nicht mit einer USV zu verwechseln, da die

Umschaltzeiten zu groß sind. Wenige Hersteller bieten Speziallösungen an.


Zählerplatz

RenovierungsbedürftigRenovierungsbedürftigRenovierungsbedürftigRenovierungsbedürftig


Zeitversetzte Ladung (KfW)

Konventionelle Speicherung� Der Speicher ist z.B. um 11 Uhr voll geladen.

Netzoptimierte Speicherung� Der Speicher hält Reserven für Spitzen-Reduzierung bereit.

Grafik: BSW


Eigennutzung, Autarkie

Autarkiegrad: 71%Autarkiegrad: 71%Autarkiegrad: 71%Autarkiegrad: 71%2500 kWh / 3500 kWh = 0,712500 kWh / 3500 kWh = 0,712500 kWh / 3500 kWh = 0,712500 kWh / 3500 kWh = 0,71

Eigennutzungsgrad: 55%Eigennutzungsgrad: 55%Eigennutzungsgrad: 55%Eigennutzungsgrad: 55%2500 kWh / 4500 kWh =0,552500 kWh / 4500 kWh =0,552500 kWh / 4500 kWh =0,552500 kWh / 4500 kWh =0,55

Eigennutzung aus Direktverbrauch PV+ Speicherung: 2500 kWh/a

optimierter Haushaltsbedarf 3500 kWh/a

Eigenerzeugung PV: 4500 kWh/a

Bildquelle: SMA


Eigenverbrauch

Eigenverbrauch bei Gewerbebetrieben ist stark abhängig vom Lastprofil und natürlich von den Bezugskosten!

Beispiele: � Landwirtschaft, Milchbetrieb: Spitzen jeweils morgens und abends,

allerdings durch Melk-Roboter gleichmäßiger Bezug möglich!

� Metallverarbeitung: relativ gleichmäßiger Bezug

� Schreinerei: Auftragsabhängiger Bezug

� Traditionelle Bäckerei: starker Energiebedarf am frühen Morgen

� Industriele Bäckerei: relativ gleichmäßiger Bezug

� Kühlhaus: gute Deckung von Bezug und Lieferung


Lastgangkurven

Uhrzeit

Leis

tun

g

00:00 06:00 12:00 18:00 24:00

Lastprofil Gewerbe: werktags (8 - 18 Uhr)

G1 Beispiele:G1 Beispiele:G1 Beispiele:G1 Beispiele:

Bürogebäude

Verwaltungen

Behörden

Krankenhäuser

Praxen

Banken

Dienstleister


Monitoring Speicher

Arbeitsweise des Speichers über zwei Tage (Privathaushalt)


Monitoring Speicher

direkte Ladung (Privathaushalt)


Monitoring Speicher

zeitversetzte Ladung (Privathaushalt)


Monitoring Speicher

Arbeitsweise des Speichers bei Abwesenheit (Privathaushalt)


Sonnenfinsternis

partielle Sonnenfinsternis in Süddeutschland am 23.3.2015


Elektromobilität


Monitoring Solarcarport

Erklärung:

5:15 – 7:30 Ladung Twizzy

8:15 – 10:45 Ladung C-Max

18:00 – 20:30 Ladung C-Max


Monitoring Solarcarport

Erklärung:

5:45 – 8:00 Ladung Twizzy

13:15 – 14:30 Ladung E-Smart

14:30 – 16:15 Ladung C-Max


Speicher im Privathaus


Anlagenkosten netto

Private Anlage: 4 kWp

Kosten PV: 6.400 €

Speicher: 4 kWh

Kosten Speicher: 5.144 €

Gesamtkosten: 11.544 €

Datenbasis:

1.600 € / kWp

1.286 € / kWh

Gewerbliche Anlage: 99,9 kWp

Kosten PV: 111.432 €

Speicher: 8 kWh

Kosten Speicher: 8.568 €

Gesamtkosten: 120.000 €

Datenbasis:

1.099 € / kWp

1.071 € / kWh

Stand: 11.2016

22,41 x 9,09 cm

16.11.2016

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