50%-Studie

Seit dem 1. März 2016 fördert die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) die Anschaffung von privaten Solarstromspeichern. Betreiber:innen, die die KfW-Förderung nutzen möchten, müssen die Einspeiseleistung der PV-Speichersysteme auf die Hälfte der PV-Nennleistung begrenzen. Im Rahmen dieser Studie analysieren die Forscher:innen die Auswirkungen der 50-%-Einspeisebegrenzung für PV-Speichersysteme.

PV-Ausbau dringend erforderlich

Um eine klimaneutrale Energieversorgung in Deutschland zu erzielen, sollte die Photovoltaik mindestens 25 % des Strombedarfs decken. Dazu ist eine installierte Photovoltaikleistung von mindestens 200 GW erforderlich. Das entspricht einem jährlichen Zubau von 10 GW innerhalb von 20 Jahren. Um bei 200 GW Photovoltaikleistung eine stabile Stromversorgung sicherzustellen, ist die Begrenzung der Einspeiseleistung von PV-Systemen zu deren Netzintegration hilfreich.

Warum ist ein prognosebasiertes Energiemanagement von Vorteil?

Die Einführung der 50-%-Einspeisebegrenzung kann die netzentlastende Wirkung der Solarstromspeicher stärken. Ob ein Batteriespeicher allerdings netzdienlich ist, hängt entscheidend von dessen Betriebsweise ab.

Nur wenn mit einem prognosebasierten Energiemanagement ausreichend Speicherkapazität für die Batterieladung zur Mittagszeit eingeplant wird, kann der Batteriespeicher Einspeisespitzen reduzieren. Bei frühzeitiger Batterieladung wird die Einspeisebegrenzung vorrangig dadurch erreicht, dass die PV-Leistungsabgabe gedrosselt wird. Zur Einhaltung der geforderten 50%-Einspeisegrenze liegt die damit verbundene Abregelung einer rein eigenversorgungsoptimierten Betriebsweise bei rund 8 % des jährlichen PV-Ertrags. Eine vorausschauende Batterieladeplanung auf Basis von Prognosen verringert die Abregelungsverluste um durchschnittlich 6 Prozentpunkte.

Weitere Einflüsse auf die Abregelungsverluste

Der Standort sowie die Ausrichtung des PV-Systems haben bei einem prognosebasierten Speicherbetrieb nur einen geringen Einfluss auf die Abregelungsverluste. Bei gleicher verbrauchsspezifischer Systemauslegung ergeben sich in Haushalten mit hohem Direktverbrauch die geringsten Abregelungsverluste. Die geringeren Abregelungsverluste durch die prognosebasierte Batterieladung haben einen Anstieg der in das Netz eingespeisten PV-Energie zur Folge. Wird das KfW-Förderprogramm in Anspruch genommen, ist die prognosebasierte Batterieladung aufgrund der höheren Einnahmen aus der Netzeinspeisung meist finanziell vorteilhaft.