Leistungselektronik von PV-Anlagen nach Erreichen der "Grid Parity"

Abstract:
Gemäß einer von der europäischen PV-Industrie beauftragten Studie steigt die installierte Photovoltaik-Leistung in Deutschland von aktuell rund 5,5 GW auf nahezu 80 GW in 2020. Dieser Wert liegt bereits über der prognostizierten maximalen Netzlast. Aufgrund der heutigen Marktsituation ist davon auszugehen, dass auch nach diesem massiven Ausbau noch ein relevanter Anteil der PV dezentral ins Niederspannungsnetz eingespeist wird. Maßnahmen zur Sicherstellung der Netzstabilität dürfen dementsprechend perspektivisch nicht auf Hoch- und Höchstspannungsebenen beschränkt werden. Zur Entlastung der Netze schafft die Bundesregierung mit dem EEG 2009 schon heute Anreize, den dezentral aus PV erzeugten Strom auch vorrangig direkt zu verbrauchen. Und nach Erreichen der so genannten Grid Parity, also der Preisgleichheit von bezogenem und eingespeisten Strom für den Endverbraucher, wird ein möglichst hoher Anteil an Eigennutzung zwingende Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb darstellen. Auf dieser Grundlage ergeben sich neue Anforderungen an die PV-Systemtechnik: Lasten sollten in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Einstrahlung gezielt ein- und ausgeschaltet werden, Tarifsignale intelligenter Zähler sind auszuwerten, aber erst die Integration von Speichern erlaubt eine optimale Anpassung der Erzeugung an den täglichen Lastgang. Derzeit am Markt verfügbare PV-Backup-Systeme zur Überbrückung von Stromausfällen können heute schon wesentliche Teile des zu erwartenden Anforderungskatalogs anbieten: Der integrierte Speicher erlaubt neben der Optimierung des Eigenverbrauchs bereits die Bereitstellung von zuverlässig verfügbarer Reserveleistung. Auch eine dezentrale Spannungsstützung durch Blindleistungslieferung ist ebenso wenig ein Problem wie die einspeise- und ladezustandsabhängige Steuerung von Erzeugung und Last. PV-Backup-Systeme sind damit mehr als ein erster Schritt in Richtung stabiler Netze mit hohen Anteilen dezentraler Erzeugung.