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Einfluss des Standorts und des Nutzerverhaltens auf die energetische Bewertung von PV-Speichersystemen

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Eingestellt 11, Apr 2014 in Photovoltaik von Tjarko Tjaden (264 Punkte)

Die steigende Differenz zwischen Einspeisevergütung und Haushaltsstrompreis macht den Eigenverbrauch von Solarstrom im Haushaltsbereich zunehmend attrakti- ver. Die Gleichzeitigkeit von Erzeugung und Verbrauch in Einfamilienhäusern und somit der PV-Eigenverbrauch sind jedoch begrenzt. Durch die Zwischenspeicherung überschüssiger PV-Energie in Batteriesystemen ist eine Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils und des Autarkiegrads möglich. Da beide Größen für die Wirtschaftlichkeit von PV-Speichersystemen von Bedeutung sind, ist es wichtig, wesentliche Zusammenhänge zu identifizieren. Dieser Beitrag untersucht den Einfluss des zeitlichen Verlaufs der PV-Erzeugung und der elektrischen Last auf die energetische Bewertung von PV-Speichersystemen. Dies erfolgt auf Grundlage von Simulationsrechnungen unter Berücksichtigung gemessener Wetter- und Stromverbrauchsdaten. Die Untersuchung zeigt auf, dass das Nutzerverhalten in Form von tageszeitlich und saisonal variierenden elektrischen Lastprofilen und damit der zeitliche Verlauf des Stromverbrauchs die Simulationsergebnisse entscheidend beeinflusst. Dabei wurden mit dem Nacht- und Sommeranteil zwei Vergleichsgrößen für Lastprofile definiert, die die Abhängigkeit der energetischen Bewertungsgrößen von dem Anteil des Strombedarfs in der Nacht und im Sommerhalbjahr am Jahresstrombedarf aufzeigen. Hohe Eigenverbrauchsanteile und Autarkiegrade können insbesondere in Haushalten erzielt werden, die einen hohen Anteil des Strombedarfs im Sommer sowie einen geringen Anteil des Strombedarfs in der Nacht benötigen.

Darüber hinaus wird untersucht, welche Bedeutung der Standort des PV-Speichersystems innerhalb Deutschlands auf die energetischen Bewertungsgrößen hat. Während der Eigenverbrauchsanteil mit zunehmendem Ertrag am Standort sinkt, steigt der Autarkiegrad bei PV-Speichersystemen an (Bild 2). Im Rahmen der Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass das Nutzverhalten die energetischen Bewertungsgrößen stärker beeinflusst als der Standort innerhalb Deutschlands.  Da sowohl der Eigenverbrauchsanteil als auch der Autarkiegrad direkte Auswirkun- gen auf die Ökonomie von PV-Speichersystemen haben, wird nur durch eine bedarfsgerechte Auslegung der Systemkomponenten ein wirtschaftlicher Betrieb auch bei einer sinkenden oder wegfallenden Einspeisevergütung möglich sein.

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