Einfluss verschiedener Betriebsstrategien auf die Netzeinspeisung räumlich verteilter PV-Speichersysteme

Mit der steigenden Verbreitung von PV-Speichersystemen im Hausbereich rücken zunehmend Fragen zu der Betriebsweise der Batteriespeicher und den daraus resultierenden Netzeinflüssen in den Vordergrund. Durch die Einführung verschiedener Förderprogramme auf Bundes- und Landesebene soll der verstärkte Einsatz von Batteriespeichern zur Einhaltung einer maximal vorgegebenen Einspeiseleistung der PV-Systeme gefördert werden. Werden diese Förderprogramme durch die Anlagenbetreiber:innen allerdings nicht in Anspruch genommen, ist die maximale Leistungsabgabe der Systeme in das Netz gemäß § 9 Abs. 2 EEG 2014 nur auf 70 % der Generatornennleistung zu begrenzen, sofern keine Teilnahme am Einspeisemanagement erfolgt. Damit wird jedoch nicht das gesamte Potenzial der Batteriespeicher zur Reduktion der Netzeinspeiseleistung genutzt.

Kappung der PV-Einspeisespitze ist für das Netz vorteilhaft

Werden die Batteriespeicher allerdings gezielt zur Reduktion von Einspeisespitzen eingesetzt, ist eine deutliche Verbesserung der Netzintegration von PV-Speichersystemen zu erreichen. In bisherigen Untersuchungen wurden die Auswirkungen verschiedener Betriebsstrategien auf die Netzeinspeisung von PV-Speichersystemen oft nur an einem Standort analysiert. Mögliche Wechselwirkungen bei der Netzeinspeisung verteilter Systeme blieben dadurch allerdings unberücksichtigt. Netzanalysen von räumlich verteilten PV-Speichersystemen sind wiederum davon ausgegangen, dass die Globalbestrahlungsstärke oder PV-Leistung an allen Standorten identisch ist. Diese Annahme der homogenen Globalstrahlungsverhältnisse trifft in einem abgegrenzten Gebiet zwar an klaren Tagen zu, vernachlässigt jedoch an Tagen mit Wolkendurchzug die Variabilität der Globalstrahlung und die sich daraus ergebenden räumlichen Ausgleichseffekte.

Simulationsrechnungen aus Basis von 800 Mio. Messwerten

Dieser Beitrag untersucht durch Simulationsrechnungen das Netzeinspeiseverhalten von verteilten PV-Speichersystemen auf Basis von standortspezifischen Globalstrahlungsdaten und individuellen Haushaltslastprofilen in Sekundenauflösung. Die Systeme sind in einem Gebiet mit einer Fläche von etwa 40 km² an 99 Standorten verteilt, wobei durchschnittlich pro Haushalt eine PV-Leistung von 4,7 kWp sowie eine Batteriespeicherkapazität von 4,7 kWh installiert sind. Den Schwerpunkt der Simulationsuntersuchungen stellt die Analyse der Maximalwerte sowie der Fluktuationen der resultierenden Netzeinspeiseleistungen bei verschiedenen Betriebsstrategien dar.