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Getting Prices for Prosumers Right? Incentivizing Investment and Operation of Small-scale PV-Battery Storage Systems Through Prices, Charges and Levies

Wie die Ausgestaltung von Endkundenpreisen, Netzentgelten und anderen Abgaben die Rentabilität und den Betrieb von PV-Batteriesystemen beeinflussen
 
: Thomsen, J.; Weber, C.

:

Zeitschrift für Energiewirtschaft 45 (2021), No.1, pp.35-59
ISSN: 0343-5377
ISSN: 1866-2765
English
Journal Article
Fraunhofer ISE ()
Leistungselektronik; Netze und Intelligente Systeme; battery storage; grid integration; photovoltaics; system integration; tariff design; Energiesystemanalyse

Abstract
Es wird untersucht, wie die Ausgestaltung der Endkundenpreise, der Netzentgelte und der EEG-Umlage den Betrieb und die Rentabilität von kleinen PV-Batteriesystemen (PVBSS) beeinflussen. Dazu wird eine detaillierte Modellierung einer Fallstudie mit sechs unterschiedlichen Haushalten durchgeführt. Die betrachteten Preismodelle und Reformvorschläge werden hinsichtlich ihrer Attraktivität für Prosumer sowie ihres Effekts auf eine systemdienlichen Betrieb bewertet, wobei systemdienlich sowohl die Markt- als auch die Netzintegration umfasst. Es wird gezeigt, dass die derzeit existierenden Geschäftsmodelle für PV und PVBSS auf der Vermeidung von Netzbezug und damit der Einsparung von Abgaben und Steuern beruhen. Die Einführung von zeitvariablen Strompreisen oder Preisbestandteilen erhöhen den Wert des PVBSS für den Prosumer und den Markt, führen dabei aber zu einer weniger netzdienlichen Betriebsweise. Es wird gezeigt, dass der Begriff „Systemdienlichkeit“ sorgfältig definiert werden sollte, da Markt- und Netzintegration nicht notwendigerweise Hand in Hand gehen, sodass ein Anreizsignal nicht notwendigerweise dazu führt, dass beide Ziele erreicht werden. Die Ausgestaltung der Strompreise, insbesondere deren Zeitvariabilität, sowie einzelner Preisbestandteile haben einen erheblichen Einfluss auf die Attraktivität und die erreichbare Systemintegration von PVBSS und sollten daher zur Vermeidung unerwünschter Effekte sorgfältig evaluiert werden.

 

We assess how the design of retail prices, grid fees and levies for household prosumers affects the attractiveness and resulting operation of small-scale photovoltaic battery storage systems (PVBSS), using a detailed modeling approach applied to a case study of six households in Germany. The selected pricing schemes and reform proposals are evaluated regarding the investment attractiveness for the prosumer and the impact on system-oriented operation, considering both market and grid integration. We show that the current business models for PV and PVBSS are only exist because they are based on avoiding the need to purchase electricity from the grid and thus avoiding paying taxes and levies on consumed electricity. Introducing time-variable pricing schemes or price components increase the value of PVBSS for the customer and the market, but lead to a less grid-friendly operation. It is shown that the term “system-oriented operation” should be defined carefully, since under the analyzed incentives, the two objectives included in system-oriented operation (market and grid integration) do not necessarily go hand in hand, sometimes even contradicting one another. Both the tariff design and the design of single tariff components have a considerable impact on the attractiveness and the resulting system integration of PVBSS and should be evaluated thoroughly to avoid unintended outcomes.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-633981.html

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