„Beitrag kann nicht hoch genug eingeschätzt werden“
Die technologischen Entwicklungen im Bereich der elektrochemischen Speichersysteme sowie der steigende Bedarf an Ausgleichsmöglichkeiten für die Fluktuation regenerativer Erzeuger machen den Einsatz von direkten Stromspeichern im Energieversorgungssystem zunehmend attraktiv und notwendig. Vor dem Hintergrund der sogenannten Netzparität von Photovoltaik?Strom (in Bezug auf den Haushaltskundenstrompreis) wird zudem der lokale Eigenverbrauch des Photovoltaik?Stromes auch für Betreiber von Kleinanlagen immer interessanter. Durch die Nutzung von Photovoltaik?Batteriesystemen können Anlagenbetreiber den Eigenstromanteil weiter erhöhen. Welche Effekte Photovoltaik? Batteriesysteme auf das Energiesystem sowohl aus technischer als auch ökonomischer Sicht hervorrufen, wurde vom Fraunhofer ISE im Auftrag des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW?Solar) untersucht.
Im Zuge des Kurzgutachtens wurden die Auswirkungen durch den Einsatz von Photovoltaik?Batteriesystemen bei kleinen objektgebundenen Photovoltaik?Anlagen untersucht. Ein besonderer Fokus lag dabei auf einer potenziellen Netzentlastung durch die Reduktion der Einspeisespitze und des Abendbezugs. Neben der Netzentlastung wurden qualitative Möglichkeiten zur Bereitstellung sonstiger Netzserviceleistungen (insb. Regelleistungsreserve und Unterstützung bei Netzstörungen) und ökonomische Effekte untersucht.
Wichtige Beiträge
Dezentrale Photovoltaik?Batteriesysteme können wichtige Beiträge liefern zur Integration fluktuierender erneuerbarer Erzeugung in die Stromnetze und zur Umsetzung von Smart? Grid?Konzepten, bei denen durch ein intelligentes Zusammenspiel einer Vielzahl auch kleinerer Akteure die Stabilität des Gesamtsystems gewährleistet wird. Besondere Stärke dezentraler Photovoltaik?Batteriesystemen ist die räumliche Nähe des Speichers zum Erzeuger (und auch zu Verbrauchern), so dass insbesondere das Management überschüssiger Erzeugung ohne Inanspruchnahme von Stromnetzinfrastruktur, sowohl auf Verteilnetz? als auch auf Übertragungsnetzebene erfolgen kann.
Angesichts der Tatsache, dass Netzengpässe derzeit als ein Haupthindernis auf dem Weg zu einer 100% Energieversorgung aus Erneuerbaren Energien gesehen werden, kann dieser Beitrag nicht hoch genug geschätzt werden. In diesem Zusammenhang weist die Studie nach, dass bei Einsatz von Photovoltaik?Batteriesystemen eine deutliche Senkung von Einspeisespitzen erzielbar ist, was zu einer erheblichen Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der Netze für neu zu installierende Erzeuger führen kann. Lastflussrechnungen haben gezeigt, dass ein netzdienlicher Photovoltaik?Batteriebetrieb die Einspeisespitze aller Systeme um ca. 40% reduziert. Hieraus ergibt sich, dass 66% mehr Photovoltaik? Batterieanlagen installiert werden könnten, sofern bei diesen ebenfalls ein netzdienliches Einspeisemanagement stattfindet.
Entlastungseffekt
Dieser Entlastungseffekt für den Stromnetzbetrieb wird dann wirksam und nachhaltig sein, wenn die konventionelle Batteriebetriebsführung (die in der Regel bisher auf sehr einfachen, lokal orientierte Betriebsführungsvorgaben basiert) schrittweise in ein intelligentes Energiemanagement überführt wird, welche lokale Betreiberinteressen mit systemischen Anforderungen aus dem Stromnetzbetrieb oder der globalen Vermittlung fluktuierender Erzeugung und Lasten kombiniert. Diese Herausforderung bedarf nicht nur technologischer Lösungen sondern auch entsprechender Rahmenbedingungen mit einer angemessenen Honorierung netzunterstützender Akteure.
Aus technologischer Sicht können Photovoltaik?Batteriesysteme auf Basis moderner Entwicklungen der leistungselektronischen Komponenten ein breites Spektrum an netzbezogenen Systemdienstleistungen bereitstellen, die bisher von konventionellen Kraftwerken geliefert wurden bzw. die erst im Kontext der zunehmenden Dezentralität der Erzeugung benötigt werden. In der Studie wurden hierzu konkret Eigenschaften und Dienstleistungen untersucht wie die Beteiligung an der Regelleistungsreserve (bzw. die Nachbildung des Regelverhaltens von Generatoren mit großen rotierenden Massen), die Erzeugung von Blindleistung zur Versorgung entsprechender Verbraucher und zur lokalen Spannungshaltung, die Beteiligung an einem Netzaufbau nach einem ungeplanten Versorgungsausfall oder auch ggf. der Übergang zu einem kurzzeitigen Inselnetzbetrieb.
Intelligente Betriebsführung nötig
Die Möglichkeit zu einer verlässlichen und dauerhaften Bereitstellung solcher Dienste resultiert bei einem Photovoltaik?Batteriesystem (im Gegensatz zu einem reinen Photovoltaik?Erzeugersystem) aus dem Umstand, dass eine intelligente Betriebsführung zu jedem Zeitpunkt eine bestimmte Energiemenge in den Batterien vorhalten kann, welche planmäßig bei Bedarf zur Verfügung steht. Erst dadurch werden Dienstleistungen wie die Bereitstellung positiver Regelleistung möglich.
Wesentliches Instrument für Erschließung zukünftigen Smart-Grid-Betriebes
In jedem Fall hängt die erzielbare globale Wirkung von der Gesamtleistung der installierten Photovoltaik?Systeme ab – bei einer eher geringen Durchdringungen sind die positiven Auswirkungen auf Aspekte wie Kraftwerksreserve oder Behandlung von Netzstörungen eher untergeordneter Natur. Gleiches gilt für die ökonomischen und marktbezogenen Auswirkungen wie die Beeinflussung der Preisbildung an der Strombörse oder die Auswirkung auf den EEG?Umlagemechanismus. Eine hohe Gesamtleistung installierter Photovoltaik?Batteriesysteme lässt diese auf Grund der Flexibilitäten bei der Betriebsführung zu einem wesentlichen Instrument für die Erschließung der Vorteilhaftigkeiten des zukünftigen Smart Grid Betriebes werden.
Photovoltaik?Batteriesysteme erlauben den Besitzern, aktiv den Betrieb ihrer Photovoltaik?Anlagen zu beeinflussen und die Auswirkungen einer intelligenten Betriebsführung ihrer Erzeugungsanlage unmittelbar zu erleben, was aus bisher „passiven Einspeisern“ handelnde „Akteure“ werden lässt. Nicht zuletzt die Synergien zwischen lokalem Demand Side Management und Freiheitsgraden der Photovoltaik?Batterieanlage können zu Hebelwirkungen bei der Effizienz von Energiemanagementmaßnahmen führen.
->Quelle: http://www.ise.fraunhofer.de; die Studie: www.ise.fraunhofer.de/speicherstudie-2013.pdf; www.ise.fraunhofer.de/de/presse