Integration dezentraler Speicher in private Haushalte mit Stromerzeugung aus Photovoltaik

Der Ausbau der Photovoltaik (PV) stellt Verteilnetzbetreiber in Deutschland vor die Herausforderung, das zulässige Spannungsband im Niederspannungsnetz einzuhalten und thermische Überlastungen von Netzkomponenten zu verhindern. In Zeiten hoher PV-Erzeugung können zur Einhaltung der Netzeinspeisebegrenzung die Wirkleistung der PV-Anlage reduziert oder die Solarüberschüsse in Batterien zwischengespeichert werden. Eigenverbrauchsmaximierende Betriebsstrategien für Speicher reduzieren die Einspeisespitzen nur unwesentlich, sodass die PV-Anlage weiterhin abgeregelt werden muss. Daher wird in dieser Arbeit eine sogenannte netzdienliche Betriebsstrategie für Speicher auf Basis eines Fuzzy-Controllers entwickelt, die die Einspeisespitzen und damit die Abregelungsverluste reduziert. Der Fuzzy-Controller verwendet als Inputdaten sowohl die Solarüberschüsse als auch den Speicherfüllstand. Um zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten, werden die Zugehörigkeitsfunktionen des Fuzzy-Controllers mithilfe evolutionärer Algorithmen optimiert. Die energetische Bewertung zeigt, dass bereits kleine Speicher ( 8 kWp) und kleinen Speichern (< 4 kWh) kleine Renditen erzielt werden. Die Nutzung eines E-Autos, eine höhere Zyklenfestigkeit des Speichers und höhere Strompreise steigern die Wirtschaftlichkeit von PV-Speichersystemen. Anlagenbetreiber von PV-Speichersystemen profitieren ebenfalls finanziell davon, wenn sie ihr Speichersystem von der eigenverbrauchsmaximierenden auf die netzdienliche Betriebsstrategie umstellen. Ungenauigkeiten in den Solarprognosen und verschiedene Last- und Erzeugungsprofile haben einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Performance der neu-entwickelten netzdienlichen Betriebsstrategie.