Motivation für meine Arbeit
In meiner Diplomarbeit wollte ich aufzeigen, dass Lithium-Stromspeicher nicht immer die sinnvollste Variante zur Steigerung des Eigenverbrauches sind. Es gibt aus meiner Sicht ein paar alternative Varianten welche zu wenig beachtet werden. Diese habe ich in meiner Arbeit vorgestellt und miteinander verglichen. Ebenso ist die Dimensionierung solcher Speicher ein wichtiges Thema um Ressourcen zu schonen. Leider wird dies in der Praxis nur sehr selten getan. Daher habe ich in meiner Arbeit eine Formel und ein Vorgehen erarbeitet, mit welchem ein Speicher sehr genau dimensioniert werden kann. Die Grösse der Photovoltaikanlge, der Hausverbrauch und die Jahreszeit können in die Berechnung mit einbezogen werden.Nutzen
Der Nutzen meiner Arbeit lässt sich in zwei Gebiete aufteilen. Der Nutzen für die Kunden und Kundinnen sowie der Nutzen für die Umwelt. Den Kunden und Kundinnen ist somit gedient, dass Sie besser beraten werden können, Geld einsparen indem Sie sich entweder keinen Speicher installieren lassen oder auf eine Alternative setzen und falls doch ein Batteriespeicher eingesetzt wird, ist dieser sinnvoll dimensioniert. Der Umwelt kommt zugute, dass weniger Lithium eingesetzt wird und der überschüssige Solarstrom sinnvoll eingesetzt wird und der Eigenverbrauch in Gebäuden gesteigert wird. Somit soll die Abregelung von Photovoltaikanlagen in Zukunft möglichst vermieden werden.Ergebnisse
Endergebnisse
Alternativen
Folgende Systeme habe ich in meiner Arbeit verglichen:
- AC-gekoppelte Speicher
- DC-gekoppelte Speicher
- Batterietechnologie auf Natrium-Ionenbasis
- Ansteuerung des Elektroautos
- Ansteuerung des Warmwasserboilers / Heizung
Es hat sich gezeigt, das in vielen Punkten die beiden letzten Systeme, nämlich die Ansteuerung grosser Verbraucher, sehr gut abschneiden. Die Kosten sind niedriger, die Steigerung der Eigenverbrauchsquote nur wenig tiefer und der Einsatz von Lithium kann verringert oder gar vermieden werden. Natürlich hat gerade das Elektroauto auch viele ökologische Nachteile, was die Batterie angeht. Wenn man jedoch davon ausgeht, dass ein Elektroauto bereits im Haushalt vorhanden ist, ist es besser dieses intelligent anzusteuern, als sich ein Speicher einzubauen. In vielen Häusern ist zudem noch ein Elektroboiler im Einsatz. Dieser kann mit kleinem Aufwand und geringen kosten angesteuert werden um den Eigenverbrauch zu steigern.
Dimensionierung
Bei der richtigen Dimensionierung habe ich folgende Formel erarbeitet:
(Ertrag pro Monat / Anzahl Tage) x (1-Eigenverbrauchsquote dezimal) = Durchschnittlicher ins Netz eingespeister Strom pro Tag im jeweiligen Monat
Die durchschnittliche Einspeisung pro Tag ergibt somit die Speichergrösse. Dies hat den Vorteil, dass die Formel auf verschieden Jahreszeiten oder Monate angewendet werden kann. Voraussetzung ist, dass eine Messung des Eigenverbrauches und der Produktion für mindesten ein Jahr gemacht wurde. Somit kann der Speicher auf die gewünschten Monate dimensioniert werden. Diese Messung muss ohnehin bei der Installation eines Speichersystems umgesetzt werden. Die Grafik "Dimensionierung" zeig ein paar reale Anlagen bei welchen ich die Formel angewendet habe. Die rote Linie zeigt die Dimensionierung mit einer gängigen Faustformel aus der Praxis. Dabei wird der Jahresverbrauch durch 1000 geteilt und man erhält die Speichergrösse. Sämtliche Anlagen rechts der roten Linie sind somit mit meiner Formel kleiner dimensioniert als wenn die Dimensionierung mit der Faustformel gemacht worden wäre. Als Referenzmonate habe ich September, November, Januar und März gewählt. Dies da eine Speicherdimensionierung auf die Sommermonate wenig sinnvoll ist, da sich die Überproduktion in den Sommermonaten nur zu kleinen Teilen einspeichern lässt.
