Performancemessungen an alternativen PV-Speichersystemen
Creators: name: Schreier, Robert
name: Schwarz, Bernhard
name: Munzke, Nina
name: Hiller, Marc
Publisher: name: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Year: 2023
Subjects: Effizienzvermessung
Heimspeicher

description: Elektrische Energiespeicher in Verbindung mit erneuerbaren Energien, können einen entscheidenden Beitrag zur Strombereitstellung und zur Erreichung der Ziele der Energiewende liefern. Ihr Einsatz wird jedoch erst dann in großem Maße stattfinden, wenn der von ihnen bereitgestellte Strom für den jeweiligen Anwender auch wirtschaftlich ist. Durch die Preisentwicklung im Heimspeichermarkt, sowie die Weiterentwicklung bei stationären Speichersystemen gibt es bereits Systeme, deren Einsatz in Verbindung mit Photovoltaik (PV)-Anlagen in Deutschland wirtschaftlicher sein kann, als der reine Netzbezug. Einen erheblichen Einfluss auf die Speicherkosten haben dabei nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die Qualität bzw. die Performance des Speichers im Betrieb. 2017 wurde für die Vermessung von PV-Heimspeichersystemen, der Effizienzleitfaden für PV-Speichersysteme veröffentlicht. [1] Dieser beschreibt unter anderem die Vermessung der Effizienz der leistungselektronischen Komponenten eines Systems, der Batterie, des Standby-Verbrauches und der Regeleffizienz von Speichersystemen. Der Fokus des Leitfadens liegt auf der Vermessung von Speichersystemen auf Li-Ionen Basis. Neben Lithium-Ionen-Batteriesystemen, gibt es inzwischen Systeme mit alternativen Batterietechnologien (z. B., Natrium-Ionen- und Natrium-Nickelchlorid-Batterien), sowie Stecker-Speicher-Geräte, welche in Privathaushalten vermehrt zum Einsatz kommen. Nicht Lithium basierte Batterietechnologien bieten das Potential eine sicherere und, durch den Einsatz günstigerer Rohstoffe, auch gesamt günstigere Alternative zu sein. Das Konzept der Stecker-Speicher soll zudem die schnellere Verbreitung von Batteriespeichern ermöglichen, da für die Installation keine Fachkraft erforderlich ist. Es ist zu erwarten, dass der Marktanteil dieser alternativen Batterietechnologien und neuen Speichersystemkonzepte am Hausspeichermarkt in absehbarer Zeit steigen wird. Für die am Markt erhältlichen alternativen Speichersysteme, gibt es bisher jedoch keine vergleichenden Effizienzmessungen und Analysen zu den im Betrieb auftretenden Effizienzverlusten. Auch ist unklar, wie sich das Verhalten der Batterien auf den realen Betrieb auswirkt. Im Rahmen dieses Beitrags soll die Anwendbarkeit der bereits bestehenden Vermessungsvorschriften getestet, sowie notwendige Anpassungen oder Erweiterungen aufgezeigt werden. Weiterhin soll ein Vergleich der ermittelten Effizienzkennwerte mit denen von Lithium-Ionen-Systemen erfolgen. Am KIT stehen hierzu durch das Projekt Perform Speichersysteme und Prüfstände für die Vermessungen zur Verfügung. Hier konnten in Messungen bereits wichtige Unterschiede im Verhalten gezeigt werden. In einem Poster werden die aktuellen Ergebnisse der Speichervermessung vorgestellt und darauf eingegangen, wie die bestehenden Vermessungsvorschriften auf die neuen Systeme angewandt werden können. Dabei wird aufgezeigt welche Anpassungen notwendig sind um das gesamte Verhalten der Systeme ermitteln zu können.