Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass die Nutzung von PV-Anlagen mit Energiespeichern auf dem heutigen Stand der Technik finanziell nicht rentabel ist. Bei weiter steigenden Strompreisen und der Weiterentwicklung von Energiespeichern wird jedoch ein lukrativer Einsatz von PV-Speichersystemen in naher Zukunft prognostiziert. Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Rentabilität dieser Systeme liegt in der Optimierung der Operationsstrategie des Energiespeichers. Hierfür wurden in dieser Studie neun verschiedene Operationsstrategien untersucht. Diese wurden in SimSES, einem in Matlab geschriebenen Tool zur Simulation von stationären Energiespeichern, implementiert und simuliert. Dafür wurden ein einjähriges Standardlastprofil für Haushalte, ein PV-Erzeugerprofil aus Falkenstein in der Oberpfalz der Jahre 2007 bis 2012 und die Parameter eines Prototyps eines Ortsnetzspeichers verwendet. Anhand der Simulationsergebnisse wurde ein Vergleich sowie eine Bewertung der implementierten Operationsstrategien erstellt. Bewertungskriterien sind der Eigenverbrauchsanteil, die Rate der Abregelungsverluste sowie die Stromkosten abzüglich der Einspeisevergütung.

Textprobe: Kapitel 2.1.2, Eigenverbrauchsoptimierung im Gewerbe: Mit großen Dachflächen und einem hohen Stromverbrauch verfügen viele Gewerbebetriebe über optimale Voraussetzungen für den Einsatz von PV-Speichersystemen. Außerdem decken sich deren Tageslastprofilverläufe mit den Hochzeiten der PV-Erzeugung. Deshalb ist bei einem eigenverbrauchsoptimierenden Betrieb, eine hohe Wirtschaftlichkeit der PV-Speichersysteme möglich. Nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit der Systeme wirken sich jedoch die niedrigen Strompreise für Handel und Gewerbe aus. 2.1.3, Versorgung netzferner Verbraucher und PV-Diesel-Hybridsysteme: Netzferne Systeme dienen zur Versorgung von Geräten oder lokalen Netzen und besitzen nicht die Möglichkeit eines Anschlusses an das öffentliche Netz. Deshalb werden diese Systeme bisher zumeist mit Dieselgeneratoren versorgt. Eine Alternative dazu sind PV-Speichersysteme. Möglichkeiten zur Anwendung für netzferne Systeme in Deutschland sind typischerweise Gartenhäuser, Berghütten oder abgelegene Wochenendhäuser. 2.1.4, Erbringung von Primärregelleistung: Um die Stabilität und die Sicherheit des europäischen Stromnetzes zu gewährleisten, ist dieses auf einer konstanten Frequenz von 50 Hz zu betreiben. Durch Stromverbraucher und -erzeuger verursachte Schwankungen im Stromnetz erfordern eine ständige Regelung der Netzfrequenz. Mit kürzester Reaktions- und Vorhaltezeit stellt die Primärregelleistung die erste Regelmaßnahme dar. Eine Erbringung dieser Primärregelleistung durch Batteriespeicher erfolgt in Deutschland derzeit nicht, ist aber in naher Zukunft vorstellbar. 2.1.5 Vermarktung des Speichers an Fahrplanenergie- und Reservemärkten: Die Einhaltung der Sollfrequenz des Stromnetzes wird von den Übertragungsnetzbetreibern gesteuert. Die dafür notwendige Regelleistung beschaffen die Übertragungsnetzbetreiber über eine Marktplattform, auf der Speicherbetreiber ihre Speicher, nach einer Präqualifikation, für den Regelungsbetrieb anbieten können. Mit dem Day-Ahead und dem Intraday-Spotmarkt bestehen für den Speicherbetreiber weitere Möglichkeiten ihren Speicher zu vermarkten. 2.1.6 Vermeidung von Netzausbaumaßnahmen: Mit der zunehmenden dezentralen Netzeinspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien, kommt es vermehrt zu Netzbelastungen bzw. -überlastungen. Dieses Problem trifft besonders in Niederspannungsnetzen mit einem hohen Anteil von PV-Anlagenbetreibern zu Tageszeiten mit hoher PV-Erzeugung auf. Eine mögliche Lösung ist ein kostenintensiver Netzausbau. Eine kostengünstigere Alternative könnte der Einsatz von Batteriespeichern sein.

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