Energiekonzept – Schritt 5
Photovoltaik-Anlage mit Eigenverbrauch, Stromspeicherung und smart grid

Musteranlage für die Praxis

Die Volleinspeisung des Photovoltaik-Stroms war lange Zeit die gängige Nutzungsform. Aufgrund der aktuellen Ertrags-Aufwandsrelationen sind Investitionen in PV-Anlagen nur noch dann wirtschaftlich, wenn hohe Anteile an Eigenverbrauch realisiert werden können. Daraus ergibt sich neben einer kostengünstigen Stromversorgung der zusätzliche Vorteil, dass der Strompreis über lange Jahre gesichert ist.

Eine Herausforderung bei Sonnenstrom ist die fehlende zeitliche Deckung von Stromerzeugung und Stromverbrauch. Inzwischen gibt es aber auf dem Markt technische Lösungen, die dieses Problem beheben können: Stromspeicher und smart grid.

  • Batteriespeicher sammeln den Strom, der während der Erzeugung nicht im eigenen Netz verbraucht werden kann. Erst wenn die Batterien vollgeladen sind, wird weiterhin erzeugter Photovoltaik-Strom ins öffentliche Netz eingespeist
  • smart grid (= intelligentes Stromnetz) bedeutet, dass technische Lösungen in einem Lastmanagement den Stromverbrauch zeitlich verschieben („Last folgt Erzeugung“), um den Eigenverbrauchsanteil bei PV-Strom zu erhöhen und / oder die Leistungsaufnahme zu reduzieren.
  • Nachdem zu dieser Technik noch zu wenig praktische Erfahrungen vorliegen, hat das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten im Rahmen der Umsetzung der Energiewende in Almesbach ein Maßnahmenpaket zur praktischen Erprobung bewilligt. Die Anlagen sind seit Mai 2015 in Betrieb.
Lösungen
Für Demonstrationszwecke und zur Langzeitbeobachtung wurden gleiche Modultypen mit einer Gesamtleistung ca. 100 kWp auf mehreren Wirtschaftsgebäuden mit verschiedener Dachausrichtung und Dachneigung installiert. Die erzeugte Strommenge entspricht etwa 40 % des Bedarfes am Standort.
Mit Einbau von Stromspeichern in Form von Bleibatterien und Lithium-Ionen-Batterien - mit 31 bzw. 5 kWh nutzbarer Kapazität - wird überschüssiger PV-Strom gespeichert. Sonnenstrom kann somit auch nachts genutzt werden.
Die Installation eines Homemanagers und eines sogenannten sunny island dient der Überwachung der PV-Anlage, der Steuerung des Eigenverbrauchs und der Ladung und Entladung der Batteriespeicher. Außerdem erlauben diese Anlagenteile ein intelligentes Strommanagement.
Die Speicherung der energetischen und technischen Daten und deren Auswertung soll Landwirten, aber auch Hausbesitzern und Gewerbetreibenden Entscheidungshilfen geben bei Investitionsüberlegungen in Stromspeicher. Die Visualisierung der Betriebszustände und der gesammelten Ergebnisse der einzelnen Anlageteile dienen dazu, die Anlage zu kontrollieren und Interessierte zu informieren.

Die Anlagen sind seit Mai 2015 in Betrieb
Ziele des Projekts

Photovoltaik
Für Demonstrationszwecke und zur Langzeitbeobachtung werden gleiche Modultypen mit einer Gesamtleistung ca. 100 kWp auf mehreren Wirtschaftsgebäuden mit verschiedener Dachausrichtung und Dachneigung installiert.
Sunny Island
Technische Lösungen ermöglichen den Eigenverbrauch am Standort Almesbach
Batteriespeicher
Mit Einbau von Stromspeichern in Form von Bleibatterien und Lithium-Ionen-Batterien - mit 30 bzw. 8 kWh nutzbarer Kapazität - wird überschüssiger PV-Strom gespeichert und Sonnenstrom kann auch nachts genutzt werden.
Homemanager
Die Installation eines Homemanagers und eines sogenannten sunny island dient der Überwachung der PV-Anlage, der Steuerung des Eigenverbrauchs und der Ladung und Entladung der Batteriespeicher. Außerdem erlauben diese Anlagenteile ein intelligentes Strommanagement.
Batteriespeicher
Die Speicherung der energetischen und technischen Daten und deren Auswertung soll Landwirten, aber auch Hausbesitzern und Gewerbetreibenden, die in Stromspeicher investieren wollen, Entscheidungshilfen geben. Die Visualisierung der Betriebszustände und der gesammelten Ergebnisse der einzelnen Anlageteile dienen dazu, die Anlage zu kontrollierten und Interessierte zu informieren.
Mittelspannungstrafo
Mit der Errichtung eines Mittelspannungstrafos gelingt es, den regenerativ erzeugten Strom aus PV und Biogas auch bei hohen Leistungen ohne nennenswerte Verluste ins öffentliche Netz einzuspeisen. Mit dem Mittelspannungstrafo wird außerdem eine geringere Stromschwankung erreicht - Almesbach liegt am Leitungsende der Stromversorgung - und die Funktion für Notstrombetrieb ist gegeben.

Grafisches Luftbild Biogas und PV-Anlage

Luftbild Biogas und PV-Anlage