22.500 kWh Stromverbrauch: Wie groß PV-Anlage und Speicher?

Moin Hans,

wie werden denn die Lackierkabinen mit Wärme versorgt?

Gruß Swen

Moin Hans,

Zitat von hanspv

aktuell plane ich eine Anlage mit 24kWp (8West und 16Ost) und einem 20KW Wechselrichter.

2) Ich würde einen BYD Speicher (HVM) einbauen mit 19.6kWh

Zitat von hanspv

Das ganze kostet mich ca. 20k netto.

Kriegst Du wirklich 24 kWp PV plus 19,6 kWh Speicher für 20 TEUR?? Ich würde 20 TEUR schon für 24 kWp PV ohne Speicher als sehr günstig einschätzen. Mit Speicher erscheint mir die Zahl als unrealistisch. Sofern Dir nicht ein seriöses Angebot vorliegt, würde ich für die PV-Anlage allein mindestens 20 TEUR ansetzen und für den Speicher nochmals mindestens 10 TEUR.

Zitat von hanspv

Würdet ihr die Anlage auch auf diese Größe auslegen? (24kWp und 20KW Wechselrichter)?

Speicher um die 20kWh?

Bei einem Stromverbrauch von 22,5 MWh halte ich grundsätzlich eine Anlagengröße von 24 kWp für vernünftig dimensioniert. Wenn der Betrieb von 06:00h bis 17:00h arbeitet, heißt das ja, dass gerade im Sommerhalbjahr (Sommerzeit!) zwei Drittel des Stromverbrauchs bis Mittag und ein Drittel nach Mittag stattfindet. Da ist die Ausrichtung der Anlage mit zwei Dritteln nach Ost und einem Drittel nach West gar nicht schlecht. Außerdem nehme ich an, dass die Dachneigung bei einem Hallendach eher gering ist, da macht die O/W-Ausrichtung nicht so viel aus. Was Du machen könntest ist mit PVGIS die Leistung der Anlage im Sommer abzuschätzen und diesen Wert mit der erwarteten durchschnittlichen Leistungsabnahme des Betriebes abzugleichen. Daraus ergeben sich auch Hinweise auf die Speichergröße.

Ich habe mal spaßeshalber mit den PVGIS-Daten für unseren Standort (Südostbayern) und unsere Dachneigung (26°) so ein Diagramm für Juni und eine O/W-Anlage mit 16/8 kWp erstellt (siehe Anlage, Diagramm 1). Man sieht, dass der durchschnittlich (d.h. einschl. der Tage mit bedecktem Himmel) erzeugte Strom die im Betrieb vermutlich benötigten 9 kW Leistung (100 kWh/Tag für 06:00h-17:00h) gerade erreicht. An so einem Durchschnittstag müssten bis etwa 12:00h und ab 14:00h ca. 20-25 kWh aus dem Netz bezogen werden. Nach Feierabend könnten ca. 12 kWh gespeichert werden. In allen anderen Monaten ist die Stromerzeugung etwa gleich (Mai und Juli) oder niedriger: Der zusätzliche Strombedarf läge also bei oder höher als 20-25 kWh/Tag und die speicherbare Energie bei oder unter 12 kWh/Tag. Unter Durchschnittsbedingungen würde es hier also keinen Sinn machen, einen größeren Speicher als 12 kWh zu nehmen: Der Bedarf wäre zwar da, aber der Strom reicht (außer übers Wochenende) einfach nicht um den Speicher zu laden.

Bei klarem Himmel (Diagramm 2) kann dagegen im Juni der Strombedarf des Betriebes von etwa 08:30h bis Feierabend vollständig von der PV-Anlage gedeckt werden. Bis 08:30h würden etwa 12 kWh Strom zusätzlich benötigt. Danach werden bis 17:00h ca. 35 kWh über den Bedarf hinaus erzeugt und nach Feierabend weitere 20 kWh. Bei einer Folge von "Clear Sky"-Tagen ließe sich also mit einem 12 kWh-Speicher der Bedarf des Betriebes zu 100% abdecken. Die darüber hinaus erzeugten ca. 40 kWh PV-Strom müssten – wenn eine Einspeisung nicht möglich ist – abgeregelt werden.

Fazit: Theoretisch und im Durchschnitt würden 12 kWh Speicherkapazität wahrscheinlich ausreichen. Nachdem die Mehrkosten für einen größeren Speicher relativ gering sind (in unserer Nachbarschaft lagen die zwischen 12 und 18 kWh bei ca. 250 EUR/kWh) schadet es wohl nichts, einen 19,6 kWh Speicher zu nehmen. Aber vermutlich würde dieser an den meisten Tagen nicht ausgelastet: Entweder weil nicht genug Bedarf da ist, oder weil nicht genug überschüssiger Strom zur Verfügung steht.

Da die Stromerzeugung der Ostseiten-Module offenbar gut zu dem Bedarfsprofil des Betriebes passt, würde grundsätzlich nichts dagegen sprechen, auf die Ostseite noch ein paar Module mehr zu packen. Aber nachdem Du schreibst, dass eine Stromeinspeisung nicht möglich ist, fürchte ich dass dies nicht wirtschaftlich wäre – außer Du könntest überschüssigen Strom anderweitig einsetzen, z.B. zur Wärmeerzeugung.

Zum Wechselrichter: Bei einer Ost/West-Anlage mit 24 kWp reicht eine WR-Leistung von 20 kW (83%) aus. Man könnte unter den oben angenommenen Bedingungen (siehe "Clear Sky"-Diagramm) bis auf 17 kW runtergehen, aber ein größerer WR kostet kaum mehr als ein kleiner, und angesichts der Unsicherheiten schadet es bestimmt nichts eine Reserve zu haben. Für die im Betrieb benötigte Leistung reicht der WR jedenfalls aus – da ist eher die Frage, wie viel Leistung der Batteriespeicher bringt.

Zitat von hanspv

Was meint ihr, bis wann könnte es sich in etwas amotisieren?

Nur mal eine ganz grobe Abschätzung: Eine 24 kWp O/W-Anlage in Süddeutschland sollte auf eine Jahresproduktion von mindestens 20.000 kWh kommen. Nimmt man holzschnittartig an, dass Du an 230 Tagen den gesamten Strom für 20 ct/kWh verkaufen kannst und an den restlichen Tagen nichts, so läge der Erlös bei etwa (20.000*230/365*0,2=) 2.520 EUR. Die Nebenkosten dürften gering sein, also kann man vielleicht mit einem Rohgewinn von 2.400 EUR/Jahr rechnen. Wenn die von Dir genannte Zahl (20 TEUR) stimmt, so läge die Amortisation bei (20.000/2.400=) 8,3 Jahren. Alles paletti. Sofern allerdings meine Schätzung stimmt, wären es für das komplette System eher (30.000/2.400=) 12,5 Jahre. Nach meiner überschlägigen Schätzung wäre dabei der Stromspeicher der mit Abstand unwirtschaftlichste Teil. Daher könnte es sich lohnen, das mit dem PVGIS mal mit den Durchschnittswerten für alle Monate durchzuspielen und herauszufinden, wie viel Strom tatsächlich pro Monat a) direkt und b) mit Hilfe des Speichers zusätzlich verkauft werden kann – und ob sich das im Vergleich zur zusätzlichen Investition für den Speicher rechnet.

Gruß, Sailor

Moin Hans,

Zitat von hanspv

Falls den 8.3kWh Speicher würde ich die kWp noch etwas erweitern von 24 auf 27kwp.statt Gas

Mehr Ost-Module einzusetzen (zumal wenn Du sie so günstig bekommst) ist bei diesem speziellen Verbrauchsprofil wahrscheinlich sinnvoll. Den Speicher (if any) danach zu bemessen, welche Lastspitzen auftreten, ist keine schlechte Idee – zumindest wenn solche Spitzen häufig auftreten. Der Speicher muss aber auch auf die entsprechende Leistungsabgabe ausgelegt sein - wie hoch die ist steht in den technischen Daten.

Wie oben ausgeführt, sofern die Daten bei Dir annähernd vergleichbar mit meiner Beispiel-Hochrechnung sein sollten, könnte rein technisch der 13,8 kWh Speicher passen. Mehr Ost-Module machen vielleicht trotzdem Sinn. Alternative: Nachdem Du nicht einspeisen kannst (und dementsprechend mit den meisten EEG-Vorschriften nichts zu tun hast), ist es wahrscheinlich problemlos möglich, die Erzeugungs- und Verbrauchsdaten mal ein oder zwei Jahre lang regelmäßig zu beobachten und dann – sofern es sich rechnet – die Anlagen- oder auch die Speicherkapazität nachträglich aufzustocken.

Zitat von hanspv

Die Lackierkabine hat einen Gasanschluss und macht seine Wärme mit Gas. Der Lackierer hat sich damals gegen die Fernwärme für die Kabine entschieden, weil ihm die Vorlauftemperatur von 70Grad zu niedrig war (evtl. würde er inzwischen anderst entscheiden bei dem Gaspreis).

Von der Beheizung von Lackierkabinen verstehe ich nichts, aber wäre es eine Idee, dafür statt Gas überschüssigen PV-Strom (ggf. mit Hilfe eines Hochtemperatur-Wärmespeichers) einzusetzen? Dein Kunde wird dafür natürlich pro kWh nicht mehr zahlen wollen als für Gas, aber das ließe sich leicht mit Hilfe eines separaten Verbrauchszählers lösen. Besser als den Strom abzuregeln wäre das allemal. Je nach den Vor- und Rücklauftemperaturen könnte es auch Sinn machen, die 70°C aus der Biogas-Anlage herzunehmen und mit PV-Strom auf die benötigte Temperatur zu bringen – dann reicht die Überschuss-Energie länger.

Warum keine Deye Wechselrichter und Pylontech US5000?. BYD ist zu teuer.

Jede Batterie kann (dauerhaft) etwa 3,5kw liefern.

Also: 48V x 75A

Peak ist 120A, das ist aber nicht gesund.

Grob gesagt, ich würde 3x Multiplus 5000 mit 4 Batterien kombinieren, evtl. würde ich auch 5 Batterien einsetzen. Dann begrenzen die Multiplus die Batteriebelastung.

Im Datenblatt vom Multiplus siehst Du, es können dauerhaft 12kw bereitgestellt werden. Peak ist allerdings 24kw.

Beim Deye habe ich gerade die Daten nicht im Kopf, aber bezogen auf die Batterien gilt das ebenso.

Zitat von hanspv

Wenn ich davon drei anschaffe und verbinde, verdreifacht sich dann auch die Lade- und Entladeleistung?

Ich würde sagen ja. Laut Datenblatt stehen beim Laden wie beim Entladen pro Batterie maximal für 15 Minuten 120 A zur Verfügung. Multipliziert mit 48 V wären das 5,76 kW. Möglicherweise sinkt aber die Spannung bei einer so kräftigen Entladung deutlich ab, dann kommst Du kurzzeitig vielleicht auf 5,4 kW pro Batterie. Die Dauerleistung liegt bei 75 A, also 3,6 kW. Mit drei Batterien wäre es jeweils das Dreifache.

Wenn so ein Motor 33 kW zieht, reicht die Entladeleistung aus drei Batterien also (je nachdem wie lang er läuft) gerade mal für ein Drittel (>15 min) bis die Hälfte (<15 min).

Letztendlich könnten mehrere Wechselrichter parallelbetrieben werden. Es ist auch möglich, sehr viele US5000 einzusetzen. Allerdings sollte man das sehr gut planen - macht eine so große Dimensionierung Sinn?

33kw für den Motor der Lackierkabine ist sehr sportlich. Sind es nicht eher 3,3kw?