Wirtschaftlichkeitsanalyse dezentraler Photovoltaikanlagen in Kombination mit Batteriespeichern unter Berücksichtigung gemessener Haushaltslastprofile

Abstract

Die Preise für Photovoltaikanlagen sind im letzten Jahrzehnt signifikant gefallen und machen es immer interessanter den eigens produzierten Strom auch so gut wie möglich selbst zu verbrauchen. Strom aus Sonnenenergie kann heutzutage in Speichersysteme für Photovoltaikanlagen gepuffert werden. Durch die Verbindung einer PV-Anlage mit einem Speicher, kann der Anteil des selbst genutzten Solarstroms deutlich erhöht werden. Ziel dieser Diplomarbeit ist, die Wirtschaftlichkeit dieser Kombinationen aus Photovoltaikanlage und Energiespeicher unterschiedlicher Kapazität, zu ermitteln. Dabei wird eine Photovoltaikanlage mit Standort in Oberösterreich (Gemeinde Hochburg-Ach) mit verschiedenen Anlagengrößen betrachtet. Welchen praktischen Nutzen ein Batteriespeicher für einen Haushalt hat, lässt sich anhand von zwei energetischen Kenngrößen ablesen: dem Eigenverbrauchsanteil und dem Autarkiegrad. In Kombination mit einem Annuitätenvergleich wird schließlich die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Fälle bewertet. Weiters sieht die Arbeit eine nähere Betrachtung der zur Verfügung gestellten Nachfragedaten vor. Es wird unter anderem ein Vergleich mit einem Standardlastprofil für Haushaltsgrößen angestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Photovoltaikanlagen unter derzeitigen Rahmenbedingungen wirtschaftlich sein kann. Der Einsatz von Batteriespeichern ist energetisch vorteilhaft, jedoch sind die Batteriekosten derzeit noch zu hoch (auch unter Berücksichtigung der vorgeschlagenen Fördermodelle), um einen wirtschaftlich rentablen Einsatz in Haushalten zu erlauben.

The prices for photovoltaic systems dropped significantly over the past decade. As a consequence it is more interesting to consume the own produced solar power. Electricity from solar energy can easily be buffered in memory systems for photovoltaic systems nowadays. By connecting a photovoltaic system to a memory, the proportion of owneroccupied solar power can be significantly increased. The aim of this thesis is to determine the economic efficiency of these combinations of photovoltaic system and energy storage with different capacities. Here, a photovoltaic system with location in Upper Austria (municipality Hochburg-Ach) is simulated with different plant sizes. What practical use a power storage for a household has, can be read on the basis of two indicators: the proportion of self-consumption and the marginal return. In combination with an investment appraisal, the profitability of the various cases will be finally evaluated. Furthermore, a closer examination of the demand data provided for the work is made. In Addition a comparison with a standard load profile for household sizes is made. The results show that the use of photovoltaic systems, under current conditions, can be economical. The use of battery storage is energetically advantageous, however, the battery costs are still too high (also taking into account the suggested funding models) to allow an economically viable use in households.