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Hallo in die Runde,
m.E. ist die Zeit der Hybridanlagen nun gekommen, in Anbetracht der Tatsache, dass die Einspeisevergütung nun unter den Netzverbrauchstarif sinkt und ohnehin Eigenverbrauch gefragt ist.
Andererseits gibt es nur wenig Planungskonzepte hierfür und die meisten Elektriker sind damit überfordert oder machen eine "unbezahlbare Suppe" daraus.
Unter hybrid verstehe ich: Einspeisung + Inselbetrieb / Speicherung.
Gibt es hier Ideen oder bereits realisierte Beispiele für eine Anlage, die sich finanziell in vernünftigem Rahmen hält?
Es scheint ja, als ob der Mangel an Know-How in das Planungskonzept ein finanzielles schwarzes Loch in solche Konzepte implementiert, weil probate Lösungen bisher Mangelware oder unbezahlbar sind.
Ich würde die auftretenden Fragen gern durchspielen anhand zweier kleinerer Anlagen: von 1 und 5 kWp:
welche Komponenten hier geeignet (und bezahlbar) sind: Wechselrichter, Laderegler, Batterien und andere Verteil-/Schalteinheiten.
Ich gehe davon aus, dass die üblichen Poly-Module zwischen 150 - 250 Wp zum Einsatz kommen.
Im Übrigen ist bei einer Hybridanlage natürlich unabdingbar ein Konzept zur Steuerung des Verbrauchs / der Verbraucher: mal eben ein Duschboiler mit 12 kW oder ein Einbauherd mit Spitzenleistung von 10 kW sind natürlich inakzeptabel. Nur Verbraucher, die nicht sinnvoll(er) ohne Strom betrieben werden können, wobei die größeren von ihnen tagsüber zum Einsatz kommen sollten.
Ein wichtiger Teil der Diskussion muss deshalb wohl darum gehen, welche Verbraucherschwergewichte für eine solche Anlage tragbar sind oder wie ersetzt werden können: Kaffee- / Wasserkocher z.B. sind hier wohl ein Grenzfall, wobei entscheidend ist: läuft der 1,2 kW Wasserkocher 3 oder 10 Minuten am Stück, nimmt er also 60 oder 200Wh ?
Welche Batterien können locker Lasten im kW-Bereich verdauen?
Natürlich bliebe das Netz als (teure) Backup-Lösung.
Ziel wäre stattdessen, einen möglichst großen Teil des erzeugten Stroms dem eigenen Verbauch zuzuführen.
Bestehen hier z.b. bereits Einschätzungen zum Kostenrahmen einer solchen Hybridanlage, also z.B. wieviel Mehrkosten sie verursacht (in % Anlagekosten) im Vergleich mit einer "normalen" Einspeiseanlage, wenn ich etwa eine Speicherung der Spitzenleistung für 2 Stunden vorsehe (also bei 5kWp 10kWh) ?
Gibt es einigermassen aktuelle Referenzen / Erfahrungen zu solchen Anlagen?
Dank für Antworten
GW
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Planung HybridanlageModerator: Mod-Team Planung Hybridanlage
Re: Planung Hybridanlage
Eigenlich , sind diese Art Anlagen, ja schon laenger vertreten als die Netzeinspeiseanlagen ,  Weltweit erprobt und eingesetzt , das Netz in diesen Hybrid Inselanlagen ist dort halt meist ein Diesegenerator , aber im Prinzip das selbe , wie der Netzanschluss  Inselanlage 1.6 kw PV und 2.4 KW PV , Outback MX60 und FM80 MPPT , 6 kw Victron Wechselrichter 1600 ah 24 volt Gabelstaplerbatterie , 1.6 kw Windkraftanlage ,1 kw Wasserturbine mit Speichersee bei Bedarf
Irland ;
Re: Planung Hybridanlage
Hallo,
auf der Intersolar bin ich mit Lösungen dazu totgeschmissen worden. Das Problem ist nach wie vor der Preis. Ein anderes Problem ist aber auch der Speicherverlust, der bei Verwendung von preiswerten Bleibatterieen insgesamt bei etwa 25% liegt (soviel muss der Strompreis schonmal über der Einspeisevergütung bzw. den PV-Eigenkosten liegen) und bei der Verwendung von moderner Batterietechnologie bei etwa 10%. Bei dieser Preisdifferenz sind wir aber noch nicht wirklich, rein finanziell lohnt es also noch nicht hier zu investieren.
Es gibt etliche verschiedene Lösungsansätze, von denen mir folgender am Besten gefällt, weil er den geringsten technischen Aufwand und die höchste Effizienz verspricht: Es kommen Wechselrichter zum Einsatz, die intern nach frei wählbarer Parametrierung auf DC/DC Batterieladung umschalten bzw. bei mangelnder Einstrahlung automatisch den von der PV gelieferten Strom ergänzen durch Strom aus der Batterie. Dabei wird der sowieso vorhandene Wechselrichter und die ohnehin vorhandene Installation genutzt. Es wird lediglich zusätzlich eine Batterie an den WR angeschlossen. Diese fix und fertige Lösung gibt`s noch nicht zu kaufen, einen externern MPPT-Batterielader, der bidirektional funktioniert und zur Nachrüstung bestehender Anlagen geeignet ist dagegen schon.
Passende SmartGrid-Lösungen, die diesen Job erledigen gab`s auf der Intersolar auch zu Hauf.
Hier haben die kleinen Stadtwerke und auch die übrigen VNB`s eine super Geschäftsidee vor sich: Sie können kleine oder größere lokale Speicher schaffen und den überschüssigen Strom der lokalen EE-Erzeuger in ihrem Netzgebiet, der nicht nach EEG vergütet wird im Speicher aufnehmen und einen Teil davon bei Bedarf als Puffer wieder an die EE-Erzeuger zurückliefern. Von der einbehaltenen und selbst verkauften Differenz (z.B. 5 kwh einspeichern, 1 kwh zurückliefern) wird der Pufferspeicher finanziert und Geld verdient.
Die Systempreise fingen bei etwa EUR 4.000,- an und gingen locker über EUR 20.000,-, je nach Größe, Batterietechnologie und anderem. Die Installation kommt dann noch dazu. Umgerechnet auf den finanziellen Nutzen derzeit noch nicht lohnend, aber teilweise bereits hart an der schwarzen Null-Grenze.
Es gibt viele im Feldversuch seit bis zu einem Jahr laufende Anlagen mit überwiegend guten Erfahrungen. Die meisten Hersteller halten sich mit Infos dazu aber noch ziemlich bedeckt. Bei vielen Anbietern sind die Anlagen auch erst frühestens zum Jahreswechsel lieferbar. MfG
Ralf Hofmann _________________________________________________________________________ 30 kwp seit 12/2011 (Suntech STP 250er / SolarMax MT / SL 1000) + 23,6 kwp seit 4/2013 Meine Anlagen: viewtopic.php?t=72378.html
Re: Planung Hybridanlage
Gut, das hat natürlich nicht viel mit unseren Absichten zu tun. Es geht ja um eine Anlage, die einerseits im Einspeisebetrieb arbeitet (arbeiten kann), aber - soweit möglich - die Eigenversorgung realisiert. Ein Diesel wäre da ein Anachronismus, da weder Photovoltaik, nicht gerade billig, nicht emissionsfrei, spritschluckend und anderweitig unerfreulich. Man betreibt ja PV, um sich diese Unannehmlichkeiten vom Hals zu halten. Der Diesel muss deshalb ersetzt werden durch Intelligenz und fortgeschrittene PV-Technik, also unter Verwendung von Ladereglern, Batterien, Wechselrichtern. Wer diesen Weg geht, tut dies allerdings anscheinend noch als Pionier oder als wohlhabender Sponsor von Ingenieursbetrieben, die sich an diese Dinge heranwagen. Unser Ansatz ist stattdessen der, das vorhandene Wissen von Anlagebetreibern (bzw. solchen, die es werden wollen) zu nutzen, um dem technischen Fortschritt in dieser Sache ein wenig auf die Sprünge zu helfen, anstatt die Dinge auf die lange Bank zu schieben, bis sich irgendwer findet, der eine geeignete Lösung auf den Markt wirft. Es geht ja ein stückweit um Regelungstechnik, die die Anlage, ihr Einspeise- bzw. Ladeverhalten steuern muss, so dass die Verbraucher versorgt werden und überschüssiger Strom durch Einspeisung zur Verwertung kommt. Ich bin sicher, dass es tausende Elektronikbastler gibt, die so etwas mikroprozessorkontrolliert und programmierbar basteln können. Nur befassen die sich nicht mit PV, sondern z.b. mit der Ausrüstung von Quadrokoptern und andern Spielzeugen.
Re: Planung Hybridanlage
@gw-hh
Nein, für Hybridanlagen gibt es noch keinen vernünftigen Rahmen. So wie es preiswerte Hybridautos auch nicht gibt. Zwei Systeme huckepack zusammenzuschalten ist unsinnig, vor allem weil man ja ziemlich gleichartige Leistungskomponenten benötigt am Ausgang. Aber ich erinnere mich noch, als vor 20 Jahren die ersten Sinuswechselrichter auf den Markt kamen, mit RISC-Prozessoren und von Weltneuheit gesprochen wurde. Markttaugliche Hybridanlagen wird erst die nächste Generation erleben, vielleicht im Zusammenhang mit dem Elektromobil, wo man das Batteriepack sowieso herumstehen hat. Den Charger bidirektional auszulegen, so dass er auch als Netz- oder Inselwechselrichter arbeitet ist keine grosse Herausforderung, aber bis sich die EVU's zusammengerauft und brauchbare Grundlagen für das "Smart Grid" erarbeitet haben, vergehen schätzungsweise nochmal 20 Jahre...  Nur wer gegen den Strom schwimmt, kommt zur Quelle!
30 J Erfahrung mit Netzverbund in Europa und erster zweiachsiger Tracker in Australien 1 kW- Inselanlage im Camper ohne PV, 2 kW Notstromversorgung im MFH mit PV-Anbindung
Re: Planung Hybridanlage
@gw-hh
Du hast wieso falsch verstanden. Er hat auf echte Insel-Lösungen angespielt, die ihre Energie Speichern. Er meinte, dass in diesen fällen Diesel Generatoren als Backup eingesetzt werden. Es steht dir völlig frei diesen durch einen Netzanschluss zu ersetzen. Aber vielleicht sind deine Threads zu diesem Thema bei Inselbetrieb oder Speicherlösungen besser aufgehoben als hier drin. Da hab ich auch gerade einen Thread "'ne Insel im Netz", bei dem ich gerade versuche etwas in diese Richtung auf zu bauen. Halbinsel 3,04KWp, 24V/500Ah Staplerakku, 2 MorningStar TriStar MPPT60, Studer XTS 1200-24
Re: Planung Hybridanlage
Danke, das sind die Dinge, die uns interessieren. Das Problem des Preises solcher Lösungen ist aktuell natürlich zentral. Es bewegt sich auf der Ebene: "wenn ich mir ein Fahrrad als Prototyp bauen lasse, werde ich mir das Fahrradfahren nicht mehr leisten können". Auswege: auf Marktdurchsetzung / Serienfertigung warten (was ein paar Jahre dauern kann), oder selbst daran gehen und basteln. Ein Ansatz, der die Beteiligung findiger Elektriker / Elektroniker oder entsprechend vorgebildeter, semiprofessioneller Hobbyisten erfordert.
Da sind wir an der Frage: welchen Stellenwert hat die Batterie? Ich sehe hier ein (wenn auch unverzichtbares) "Nebengleis". Wenn nur ein kleinerer Teil des erzeugten Stroms hierher verschoben wird, sind die Verluste nicht mehr sonderlich bedeutsam. Hier kommt dann die "smart-grid"-Funktionalität ins Spiel. Sie sollte unsere Verbraucher so steuern, dass sie den Strom möglichst direkt abnehmen und den Speicherbedarf minimieren. Welche / wieviel Verbraucher haben wir, die nachts arbeiten MÜSSEN? Die kleinen - Lampen, Laptop usw. sind egal. Ein Duschboiler wäre aber ein ernster Problemfall: dessen Wasser sollte tagsüber aufgeheizt werden (am besten mit Solarthermie). Es ergibt sich damit die Herausforderung: ohne Intelligenz geht es nicht mehr. Wir können nicht mehr, wie bisher, stumpf einspeisen dass die Schwarte kracht, sondern müssen uns Gedanken machen über die einzelnen Verbraucher.
Ja, ich denke, dass wir vor dem nächsten Schritt der Entwicklung stehen: nicht mehr (nur) "auf deubel komm raus" PV-Strom erzeugen und einspeisen. Der nächste Schritt wird es nun, auch Speicher und Energiemanagement zu betreiben. Wie schnell, wie glatt, wie zügig das vonstatten geht, bis die technischen Lösungen hierfür auf einem erschwinglichen Preisniveau für alle verfügbar sind, hängt ab von der Bereitschaft und Entschlossenheit der Masse der PV-Betreiber, sich auf dies Feld zu begeben.
Re: Planung Hybridanlage
Wozu soll die Batterie dienen ? Zurück zum Anfang mit der Frage. Kostenmässig für den Verbraucher hilft die Batterie aus PV-Strom 12,5 ct/KWh (20a, 1000 KWh/a*KWp, 2500 Euro/KWp) Erzeugungskosten - Endstrom für 24 ct/KWh zu machen. Alles im eigenverbrauch. Ein sinnvolles Konzept für eine richtige Hybrid PV/NETZ (defakto Windstrom) würde wohl folgender Maßen aussehen. - Die Batterie deckt den Tagesbedarf ab (Durchschnitt-Haushalt 2,5 KWh pro Person) - Tagsüber arbeitet die PV auf den Verbrauch und bei Überschuss auf den Speicher - Abends entlädt der Speicher und wird bei einer entsprechenden Wetterprognose in der Nacht mit Windstrom aufgeladen. - Morgens wird entladen und bei Sonnenschein wieder aufgeladen. - Scheint keine Sonne sollte die Batterie ausreichende dimensioniert sein um den Tag zu überbrücken und Nachts wieder aufgeladen zu werden Eine Verfeinerung des Konzeptes könnte darin bestehen, das man die PV überdimensioniert (gegenüber dem Verbrauch) und auch den Speicher größer macht um beispielsweise Morgens und Abends Strom ins Netz einzuspeisen. Eine billigere Lösung wäre eine kleineren Speicher und einen Teil der Last bewusst aus dem Netz zudecken. (primär Nachts) Im Grunde ist ein flexibler Stromtarif nötig der eine Optimierung und eine Netzunterstützende Funktion erlaubt. DAS würde einen höheren PV-Ausbau ermöglichen. Die jetzigen Lösungen sind in erster Linie EEG Lösungen um den EEG-EV hochzutreiben. Noch nicht wirklich sinnvoll aus Sicht des Systems.
Re: Planung Hybridanlage
Das ganze Thema ist ja nicht unkomplex: der "Griff zum Anfassen" fehlt dabei bisher.
Aber ich denke, für eine Weile geht es noch um Lösungen, die zwischen Eigenverbrauch / Energieautarkie und Netzanschluss / Einspeisung lavieren. Noch dürfte es schwer sein, den kompletten Strom selbst zu verbrauchen so dass man sinnvollerweise mit Phasen umgehen muss, in denen man einen mehr oder weniger großen Teil einspeist. Andererseits macht es Sinn, den Preisvorteil selbst erzeugter Energie für den Eigenverbrauch in Anspruch zu nehmen. Dazu ist die Wahrscheinlichkeit von weiteren Preissteigerungen beim Netzstrom groß: eine Verdoppelung des gegenwärtigen Preisvorteils des Eigenverbrauchs ist damit bald realistisch. Auch lässt sich die selbstbetriebene Wertschöpfung durch Speichern und smart-grid-Funktionalitäten steigern. An der Ziellinie werden wir vermutlich einen softwaregesteuerten Rechner für die Regelung des Systems haben, der die verschiedenen Komponenten bedient, schaltet und überwacht. Die technischen Einzelkomponenten sind alle heute trivial und verfügbar. Bei Serienproduktion dürften auch nur geringe Kosten anfallen. Vorher bewegt man sich da allerdings noch auf dünnem Eis. Der Rechner und seine Software könnten Stromerzeugung und Verbrauch so steuern, dass sie optimal gestaltet werden und ihre Kosten minimiert werden. Strom würde bei niedrigstem EEX-Preis aus dem Netz abgerufen und bei hohem Preis eingespeist - egal, ob aus PV-Anlage oder Batterien. Es wäre kein Problem, bei jedem Regelungsvorgang mehrere Parameter zu berücksichtigen. Jedes kleine Netbook für 200,- liefert ein Vielfaches der benötigten Rechenleistung. Nutzungs- / Erzeugerprofile könnten individuell programmiert / eingestellt werden auf die jeweiligen Anforderungen und Bedürfnisse. Entsprechende Software ist möglicherweise schon heute verfügbar - für einen 5-stelligen Betrag. Sobald die Zahl der Anwender nennenswert steigt, fällt das Preisniveau auf das eines Virenscanners. Aktuell fehlt dafür natürlich noch ein verlässlicher Rahmen für die Planung (EEG usw.). Falls die seit einem Jahrzehnt bestehende Kontinuität etwa erhalten bleibt, ist aber wohl ziemlich sicher, dass die Dinge in diese Richtung laufen werden.
Re: Planung Hybridanlage
Passt man die Leistung der Anlage an den Verbrauch an, wird die PV kleiner. Nicht umsonst legt man bzw. legte man möglichst viel PV aufs Dach. Mehr KWh die sich dann positiv auf die Fix-kosten auswirken. Schlicht weg Zählermiete zum Beispiel. Stellt man dann auch noch auf richtigen EV um wird nur 1/3 oder 1/4 überhaupt abgerechnet und vergütet. Das ganze wird wohl auch so schon ein Problem werden, wenn die Vergütungen weiter absinken. Ob sich ein Verkauf von PV-Strom dann überhaupt lohnt ?? Wohl nicht mit dem bisherigen technische und administativen Aufwand. Die andere Seite - die Steuerung der Verbraucher. Praktisch wird man für jedes Gerät eine Einzellösung vor Ort installieren müssen. Schliesslich hat nicht jede Steckdose seine eigene Zuleitung, so das man diese Zentral schalten könnte. Von festen Stromkreisen wie Licht ganz abgesehen, die dann auch noch mit Steckdosen gemischt sind. Jeder Hersteller vermutlich seine eigenen Schnittstellen bereitstellen .. Also WM, Kühlschrank, Mikrowelle, Spülmaschine, TV .. Technisch ist das nicht das Problem. Aber der Aufwand wird schnell heftig. Alleine eine Überblick zu bekommen welches Gerät wann und mit welcher Priorität Strom braucht. Auch wenn dann die steckbare Funksteuerungsteckdose nur 5-10 Euro kostet läppert sich das zusammen. Ein paar Hundert Euro muss man erstmal an Strom eingespart werden.
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