Photovoltaik: Batteriespeicher können Leistung von Solaranlagen mindern
Nach einem Bericht im PV Magazine(öffnet im neuen Fenster) auf Basis von Daten des National Laboratory of the Rockies(öffnet im neuen Fenster) , das zum US-Energieministerium gehört, gibt es spürbare Auswirkungen beim schnellen Zubau von Batteriespeichern im Stromnetz. Dabei wurde festgestellt, dass die zu erwartende Menge an nutzbarem Strom aus Solaranlagen erheblich sinken kann.
Vor allem liegt das bei vielen älteren, aber auch bei neueren Solaranlagen an Wechselrichtern, die an das ursprüngliche Einspeiseverhalten von Photovoltaik angepasst sind. Bei Sonnenschein wird mit hoher Leistung eingespeist, während bei schrägem Sonnenstand, Dunkelheit oder starker Bewölkung so gut wie kein Strom ins Netz gelangt.
Einfache Wechselrichter als Problem
Die Wechselrichter können bei voller Leistung der angeschlossenen Anlage mit einem Wirkungsgrad von deutlich über 90 Prozent arbeiten, bei geringer Leistung sinkt die Effizienz jedoch um mehr als 10 Prozentpunkte ab. Mit einem zwischengeschalteten Batteriespeicher, der bei Spitzenlast den Strom puffert, wird verhindert, dass der Wechselrichter im optimalen Bereich arbeiten kann.
So sinkt der Wirkungsgrad des Gesamtsystems nicht nur, weil beim Laden und Entladen der Batterie ein Teil der Energie verloren geht, sondern ebenso durch einen ineffizient arbeitenden Wechselrichter. Die Gesamtmenge an nutzbarer Energie kann auf diese Weise um 20 Prozent abnehmen.
Üblicherweise handelt es sich dann um sogenannten String-Wechselrichter. Die sind günstiger als optimierte Wechselrichter, welche nicht nur bei niedriger Last, sondern auch bei voller Leistung effizienter arbeiten. Sie sind aber weniger verbreitet als die einfacheren Modelle.
Alleinstehende Speicher weniger effizient
Parallel dazu besteht bei Batteriespeichern, die nicht innerhalb einer Photovoltaikanlage betrieben werden, sondern direkt mit dem Stromnetz verbunden sind, ein Umwandlungsproblem. Der Gleichstrom aus der Solaranlage wird in Wechselstrom, dann wieder in Gleichstrom zum Aufladen und schließlich wieder in Wechselstrom umgewandelt. Bis zu 20 Prozent der verfügbaren Energie gehen durch die verschiedenen Schritte verloren.
Laut dem Bericht kann das für knapp kalkulierte Anlagen in Abhängigkeit vom Vergütungsmodell zum Problem werden, sofern die Effizienzeinbußen der gewählten Wechselrichter keine Berücksichtigung finden.
Einsparungen an anderer Stelle
Dennoch dürften die Vorteile für das gesamte System überwiegen. Zwar sind Wechselrichter, die durchgehend mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten, teurer, aber durch einen vorgeschalteten Akkuspeicher genügt eine geringere Spitzenleistung.
Ähnliches ist für die Stromnetze zu erwarten. Bei einer gleichmäßigeren Einspeisung ohne starke Spitzen können Stromleitungen insgesamt deutlich mehr Energie verteilen als bei wenigen Stunden mit Volllast und vielen Stunden mit geringer Auslastung.
Somit könnte zwar ein zusätzlicher Ausbau der Photovoltaikleistung in Zukunft nötig werden, die Netzkapazität insgesamt müsste gleichzeitig aber weniger stark erhöht werden.
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