Bedeutung von prognosebasierten Betriebsstrategien für die Netzintegration von PV-Speichersystemen

Durch den Ausbau der Photovoltaik (PV) entstehen in Deutschland neue Herausforderungen bei der Netzintegration von PV-Systemen. Bereits heute wird an Wochenenden mit geringem Strombedarf und hoher Solarstromerzeugung zeitweise die Hälfte der Last in Deutschland durch Solarstrom versorgt. Eine Energieversorgung ohne fossile oder nukleare Energieträger basierend auf Wind- und Solarenergie erfordert eine weitere Steigerung der installierten PV-Leistung um mindestens das Fünffache der derzeit installierten Leistung. Dies würde jedoch zu Überschusssituationen führen, wenn die gesamte erzeugte PV-Energie in das Netz eingespeist wird.

Forcierten PV-Ausbau durch Kappung der PV-Erzeugungsspitzen ermöglichen

Die Begrenzung der maximalen Netzeinspeiseleistung von PV-Systemen kann daher von entscheidender Bedeutung sein, um den weiteren PV-Ausbau nicht aus Gründen der begrenzten Aufnahmefähigkeit der Netze zu gefährden. Eine Möglichkeit zur Einspeisebegrenzung bietet die Kombination von PV-Systemen mit Batteriespeichern. PV-Speichersysteme werden im Haushaltsbereich derzeit jedoch vorrangig zur Eigenverbrauchserhöhung vor Ort eingesetzt. Um den Eigenverbrauch der erzeugten PV-Energie zu maximieren, ist es vorteilhaft, den Batteriespeicher möglichst frühzeitig zu laden. Dadurch ist der Batteriespeicher in der Regel an klaren Tagen ohne Bewölkung im Laufe des Vormittags vollständig geladen, weshalb sich PV-Einspeisespitzen in das Netz zur Mittagszeit nicht vermeiden lassen.

Betriebsweise der PV-Speicher hat einen großen Einfluss auf das Netzeinspeiseverhalten

Dieser Beitrag untersucht den Einfluss verschiedener Betriebsstrategien für PV-Speichersysteme auf die Netzeinspeisung und leitet Empfehlungen zur Netzintegration der Systeme ab. Um mit Batteriespeichern sowohl den PV-Eigenverbrauch zu erhöhen als auch die Netzeinspeiseleistung zur Mittagszeit zu reduzieren, ist eine vorausschauende Batterieladung unter Berücksichtigung von Prognosen der PV-Leistung und Haushaltslast erforderlich. Der Beitrag stellt anhand von Simulationsuntersuchungen den Einfluss der Einbindung von PV-Leistungs- und Lastprognosen auf das Betriebsverhalten von PV-Speichersystemen mit prognosebasierten Betriebsstrategien dar.