24.11.2016
Diskrete Messpunkte für elektrische Energie ermöglichen nur die Bestimmung der am jeweiligen Punkt geflossenen Energiemenge. In bestimmten Anwendungsfällen ist es aber notwendig, aus mehreren realen Energiezählern mit Hilfe von Berechnungsvorschriften virtuelle Zählpunkte zu bilden. In der PTB wird derzeit ein rückgeführter Prüfstand für abrechnungsrelevante virtuelle Zählpunkte aufgebaut.
Einer der Anwendungsfälle solcher Messverfahren ist es, eine simultane Mehrfachnutzung von dezentralen Energiespeichern zu ermöglichen und damit die Wirtschaftlichkeit dieser Speichersysteme zu verbessern. Die dabei gemessenen Energieflüsse für Haushaltsbezug, Energieeinspeisung und Regelenergie können in diesem Fall separat korrekt erfasst und so entsprechend den unterschiedlichen Vergütungssätzen abgerechnet werden.
In der PTB wurden zwei Messsysteme zur rückgeführten Überprüfung dieses Messkonzepts entwickelt. Dabei handelt es sich zum einen um einen stationären Prüfstand, mit dem alle möglichen Energieflüsse eines Haushalts mit einer Erzeugungsanlage und einem Energiespeicher nachgebildet werden können. Das zweite System ist ein mobiler Prüfstand, mit dem eine Überprüfung der virtuellen Abrechnungswerte vor Ort erfolgen kann. Für einen Haushalt mit PV-Erzeugungsanlage und Batteriespeichersystem sind diese in Abbildung 1 schematisch dargestellt. Der mobile Prüfstand wird dabei in die relevanten Energiepfade integriert und ermöglicht nach einem Prüfablauf eine Aussage über die korrekte oder falsche Arbeitsweise des Systems. Die sinkende Einspeisevergütung und die fallenden Anschaffungskosten für Energiespeicher machen es zunehmend rentabler, selbsterzeugte Energie zwischenzuspeichern und später vor Ort zu nutzen, wenn die erzeugte Energie den Eigenbedarf einmal nicht deckt.
Bei fortschreitendem Ausbau regenerativer Energiequellen mit fluktuierender Erzeugungsleistung werden Speichersysteme in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Durch den Einsatz virtueller Zählpunkte ist es dann möglich, auch kleine Speichersysteme (z.B. in privaten Haushalten) einfach sowohl für die Erbringung netzdienlicher Regelleistung als auch zur Eigenverbrauchsoptimierung simultan zu nutzen. Ein weiterer Vorteil der dezentralen Energiespeicherung ist, dass die Energieverluste durch die lokale Energieerzeugung und Verbrauch reduziert werden können. Der in Abbildung 2 dargestellte Messaufbau ermöglicht es, mit Hilfe eines Batteriesimulators, einer PV Simulation sowie steuerbaren elektronischen Lasten die Energieflüsse innerhalb eines Haushalts reproduzierbar zu simulieren.
Abbildung 1: Schematische Darstellung der Energieflüsse bei einem mehrfach genutzten Speichersystem
Abbildung 2: Schematischer Aufbau des stationären Referenzprüfsystems