Zeitvariable Stromtarife können Solar-Einspeisespitzen reduzieren

Zeitvariable Stromtarife können Solar-Einspeisespitzen reduzieren
14. März 2025 |

Photovoltaik-Ausbau und Haushaltsbatterien: Neues Forschungspapier untersucht die Auswirkungen von zeitvariablen Stromtarifen auf Haushaltslastprofile und die Integration erneuerbarer Energien in das Stromsystem.

Zeitvariable Einspeisevergütung kann eine zentrale Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien und der Verbesserung der Netznutzung spielen. Diese könnte die Mittagseinspeisung um mehr als die Hälfte senken und die Exporte über den Sonnenuntergang hinaus verlängern. Somit würden die Einspeisespitzen mittags reduziert und die abendliche Nachfrage entlastet.

Das zeigt EWI-Forscherin Lisa Restel als Co-Autorin im neuen Paper „Counteracting the duck curve: Prosumage with time-varying import and export electricity tariffs“, das den Einfluss solcher zeitvariabler Stromtarife auf die Lastprofile von Haushalten analysiert. Grundlage der Untersuchung sind die Lastprofile von 400 Haushalten in Melbourne, die jeweils mit einer 9-kWP-Photovoltaikanlage und einer 12-kWh-Batterie ausgestattet sind, sowie ein Dispatch-Optimierungsmodell.

PV-Ausbau und Haushaltsbatterien verändern die Stromnachfrage

Australien nimmt beim Ausbau der Photovoltaik (PV) in Privathaushalten eine Vorreiterrolle ein. So hat der starke PV-Ausbau zwar die Energiewende beschleunigt, allerdings auch die Nachfrageprofile so verändert, dass das Stromsystem mit betrieblichen Herausforderungen wie der sogenannten „solar duck curve“ (hohe Einspeisung von Solarenergie zur Mittagszeit und steiler Anstieg der Nachfrage in den Abendstunden) konfrontiert ist. Mit dem zunehmenden Einsatz von Haushaltsbatterien verändert sich die Nachfrage erneut, was politischen Entscheidungsträgern die Chance bietet, diese Entwicklung durch zeitvariable Stromtarife zu beeinflussen.

Das Paper zeigt, dass zeitvariable Exporttarife die Mittagseinspeisung um mehr als die Hälfte reduzieren und die Stromexporte über den Sonnenuntergang hinaus verlängern können. Dadurch wird die so genannte „duck curve“ entschärft, indem während der Mittagszeit die Einspeisung gesenkt und die abendliche Nachfragespitze reduziert werden. Im Gegensatz dazu bewirken zeitvariable Importtarife, dass Haushalte weiterhin tagsüber Energie ins Netz einspeisen und abends auf Eigenverbrauch umstellen. Während dies die Mittagseinspeisung gegenüber zeitvariablen Exporttarifen verstärkt, wird ein Anstieg der abendlichen Spitzennachfrage vermieden.

Abbildung: Durchschnittliche stündliche Residuallastprofile der 400 Haushalte mit installiertem PV-Batterie-System für jede Jahreszeit und jedes Tarifszenario. (a) Sommer. (b) Winter. (c) Herbst. (d) Frühling.

Relevanz für politische Entscheidungen zur Gestaltung von Stromtarifen

„Unsere Forschung zeigt, dass zeitvariable Exporttarife einen deutlich größeren Einfluss auf die Residuallastprofile haben als zeitvariable Importtarife“, sagt EWI-Forscherin Lisa Restel. „Das macht sie zu einem potenziell effektiven Hebel für politische Maßnahmen, um die Integration von Solarenergie zu fördern und wirtschaftliche Anreize für Haushalte besser mit den realen Gegebenheiten des Großhandelsstrommarktes in Einklang zu bringen.“

Die Ergebnisse sind insbesondere für politische Entscheidungsträger und Stromanbieter relevant, da sie Erkenntnisse darüber liefern, wie Haushaltslastprofile strategisch durch Anreize wie zeitvariable Tarife beeinflusst werden können.

Der vollständige Artikel mit dem Titel „Counteracting the duck curve: Prosumage with time-varying import and export electricity tariffs“ wurde kürzlich in Energy Policy veröffentlicht und ist unter https://doi.org/10.1016/j.enpol.2024.114461 frei verfügbar. Co-Autor der Veröffentlichung ist Dr. Kelvin Say, Postdoktorand an der University of Melbourne.