Integration dezentraler Speicher in private Haushalte mit Stromerzeugung aus Photovoltaik

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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.