Materialeinsparungen: Sigenergy, ZSW und EnBW testen DC-gekoppelte Gewerbespeicher

In Widderstall auf der Schwäbischen Alb startet ein Forschungsprojekt zur Erprobung DC-gekoppelter Gewerbespeicher. Gemeinsam mit EnBW untersucht der Speicherhersteller Sigenergy, welche technischen und regulatorischen Vorteile sich aus der Gleichstromkopplung ergeben. Das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff begleitet die Untersuchung von wissenschaftlicher Seite.

Zum Einsatz kommt ein Speichersystem mit einer Kapazität von 252 Kilowattstunden. Als zentrale Komponente dienen Hybridwechselrichter vom Typ Sigen Hybrid 60 M1-HYA. Sie ermöglichen es, den Gleichstrom der Photovoltaikanlage direkt zur Ladung der Batterie zu nutzen.

Im Gegensatz zu AC-gekoppelten Konzepten kann dies den Hardwareaufwand reduzieren. Ein Beispiel: Soll an einem Netzanschluss mit 50 Kilowatt Leistung eine Photovoltaikanlage mit 100 Kilowatt installiert werden, sind bei einer AC-Kopplung Solarwechselrichter mit 100 Kilowatt Leistung erforderlich. Zudem werden in so einem Szenario weitere 50 Kilowatt Batterie-Wechselrichterleistung benötigt. Die Einspeiseleistung ins Netz wird anschließend über entsprechende Exportlimits begrenzt.

Bei einer DC-Kopplung genügt dagegen ein Hybridwechselrichter mit 50 Kilowatt Leistung. Produziert die Photovoltaikanlage 100 Kilowatt, können 50 Kilowatt über den Wechselrichter zu Wechselstrom gewandelt und ins Netz eingespeist werden, während die übrigen 50 Kilowatt gleichzeitig auf der Gleichstromseite direkt in die Batterie geladen werden. Zusätzliche Batterie-Wechselrichter sind dafür nicht erforderlich.

„Historisch dominieren Batteriespeicherlösungen auf der Basis von Wechselstrom“, sagt Sebastian Feges aus dem Vertriebsteam Direct Sales DACH von Sigenergy. „Doch im Markt setzt sich immer mehr die Erkenntnis durch, dass der Betrieb unter Gleichstrom nicht nur sicher ist, sondern auch erhebliche Effizienzgewinne mit sich bringt.“

Da eine Überbauung der Netzanschlussgröße im AC-Szenario deutlich mehr Material benötigt, sei diese Variante nicht weit verbreitet und führe dazu, dass die Anlagen kleiner dimensioniert werden, weil entsprechende Netzanschlusskapazitäten nicht vorliegen. Die DC-gekoppelte Variante könne hier dafür sorgen, dass größere Photovoltaikanlagen im Gewerbebereich gebaut werden und diese dabei schonender mit den Netzressourcen umgehen.

Besonders lohnen können sich solche Speicher in Zukunft auch im Mischbetrieb, wenn zusätzlich zum Solarstrom auch Graustrom aus dem Netz in den Speicher zum eigenen Verbrauch oder gar zum späteren Weiterverkauf zurück ins Netz geladen werden kann. Den Weg dafür macht die Bundesnetzagentur mit der sogenannten MiSpel-Festlegung frei. In der aktuellen Fassung sind DC-gekoppelte Systeme aber von der Abgrenzungsoption, die besonders lohnenswert ist, ausgenommen und können nur die Pauschaloption wahrnehmen.

Die Partner wollen zeigen, dass es auch möglich ist durch entsprechende Stromzähler auf der DC-Seite die Grün- und Graustrommengen korrekt zu erfassen und zu bilanzieren. Eine finale Ausgestaltung der MiSpel-Festlegung durch die Bundesnetzagentur steht noch aus.