Einsatz dezentraler Speicher zur verbesserten Systemintegration der Photovoltaik
Weitere Vorteile von kleinen dezentralen PV-Anlagen liegen in der deutlich geringeren Netzbelastung. Kleinanlagen werden in der Regel auf Gebäuden installiert. Im Vergleich zu zentralen Großanlagen ist der Bedarf für den Netzausbau hier ungleich niedriger, da der Strom auch lokal verbraucht wird. Ein weiterer Vorteil liegt in der möglichen starken Begrenzung der maximalen Einspeiseleistung von PV-Systemen durch Batteriespeicher. Werden Batterien mit einer Speicherkapazität von 1 kWh/kWp installiert, liegen die Abregelungsverluste selbst bei einer Einspeisebegrenzung von 0,4 kW pro kWp installierter PV-Leistung deutlich unter 10 % (Bild 7). Damit lassen sich PV-Systeme mit einer Gesamtleistung von deutlich über 100 GW in das Netz integrieren.
Diese Aspekte zeigen, dass dezentrale Anlagen für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende und des Klimaschutzes eine wichtige Bedeutung haben, ohne für höhere Kosten zu sorgen. Diese Erkenntnisse müssen in der nächsten Novellierung des EEG berücksichtigt werden, indem die Bedingungen für Kleinanlagen verbessert werden sowie die Einführung dezentraler Batteriespeicher vorangetrieben wird. Das Ausbauziel für die Photovoltaik muss dann auf mindestens 200 GW angehoben werden. Durch einen Ausstiegsplan aus der Braunkohlenutzung müssen dafür allerdings noch überflüssige Grundlastkapazitäten beseitigt werden, so dass ausreichend Regelkapazitäten für eine nachhaltige Energieversorgung geschaffen werden können (vgl. Bild 2).
500 000-Solarspeicher-Programm kann Batteriespeicher zur Wirtschaftlichkeit führen
Um die erforderlichen dezentralen Speicherkapazitäten erschließen zu können, muss der ambitionierte PV-Ausbau durch ein zielführendes Markteinführungsprogramm für Speicher begleitet werden. Der Brutto-Systempreis für Lithiumspeicher liegt derzeit im Mittel bei rund 2540 €/kWh nutzbarer Speicherkapazität [Kai14]. Um eine Wirtschaftlichkeit mit angemessenen Renditen auch ohne Förderung zu erreichen, muss der Systempreis auf 1160 €/kWh sinken [Wen14]. Bei einer angenommen Progress Ratio von 85 % müsste dazu die kumulierte Speicherkapazität um das 30-fache wachsen. Bislang wurden etwa 15 000 Batteriespeichersysteme in Deutschland installiert. Die mittlere nutzbare Speicherkapazität liegt dabei bei rund 6 kWh [Kai14]. Für das Erreichen der Wirtschaftlichkeitsgrenze wären damit etwa 450 000 Batteriesysteme mit einer Gesamtspeicherkapazität von 2,7 GWh erforderlich. Daher könnte ein 500 000-Solarspeicher-Programm in Deutschland oder Europa genügen, um die volle Wirtschaftlichkeit von dezentralen Speichersystemen zu erreichen. Möchten wir die dringend erforderlichen Klimaschutzziele in Deutschland nicht verfehlen, müssen wir alle daran arbeiten, dass die Ausbauziele der Photovoltaik angepasst werden und ein entsprechendes Speicherprogramm möglichst bald in die Realität umgesetzt wird.
Literatur
- [Fel13] Felsmann, C.: Nutzung von Gebäuden als thermische Speicher. Berliner Energietage, 15.05.2013
- [ISI13] Fraunhofer ISI; TUM; GfK; IREES; BASE-ING. (Hsrg.): Energieverbrauch des Sektors Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) in Deutschland für die Jahre 2007 bis 2010. Endbericht für das BMWi 2013
- [Kai14] Kairies, K.-P.; Magnor, D., Sauer, D. U.: Scientific Measuring and Evaluation Program for Photovoltaic Battery Systems. 4th Solar Integration Workshop, Berlin, 2014
- [Laut11] Lauterbach, C.; Schmitt, B.; Vajen, K.: Das Potenzial solarer Prozesswärme in Deutschland. Universität Kassel, 2011
- [Wen14] Weniger, J.; Bergner, J.; Tjaden, T.; Quaschning, V.: Economics of Residential PV Battery Systems in the Self-Consumption Age. 29th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Amsterdam, 2014.
->Quellen: