community – Quartiersspeicher

Szenario

Ein Wohnquartier – typisch 5.000–6.000 Haushalte – erzeugt Strom aus einer gemeinsamen Solar- und Windanlage und deckt damit einen Teil des eigenen Verbrauchs.

Der Batteriespeicher dient hier nicht primär der Erlösmaximierung, sondern der Autarkiesteigerung: Überschüsse aus der Mittagspitze werden gepuffert und stehen abends zur Verfügung, wenn Solarertrag und Windleistung nachlassen.

Das Tool bewertet, wie viel Strom vom Netz (zu Spot- oder Fixpreisen) eingekauft werden muss und wie stark der Speicher diesen Bedarf reduziert.

Standardregion: Luxemburg (lu)
Die Erzeugungsprofile von SMARD (auf Luxemburger Größenordnung herunterskaliert) dienen als Grundlage. Mit -r de wird das deutsche Profil verwendet.

Metriken

Kenngröße	Formel	Bedeutung
Autarkierate	`1 − residual / verbrauch`	Anteil des Verbrauchs, der aus Eigenerzeugung gedeckt wird
Spotpreis-Kosten	`Σ (residual[t] × preis[t])`	Netzstrombezug bewertet zu stündlichen Spotpreisen
Fixpreis-Kosten	`residual × fix_costs_per_kwh / 100`	Gleiche Restmenge zu einem festen Tarif
sp €/kWh	`(sp₀ − sp) / kapazität`	Spotpreis-Einsparung pro kWh Speicherkapazität
fp €/kWh	`(fp₀ − fp) / kapazität`	Fixpreis-Einsparung pro kWh Speicherkapazität

Zwei Referenzzeilen ermöglichen den Vergleich:

no renew: gesamter Verbrauch vom Netz, kein Erneuerbaren-Anteil
no bat: Erneuerbare vorhanden, aber kein Speicher – Überschüsse werden curtailed (oder eingespeist)

Konfiguration

Parameter	Standard (Luxemburg)	Bedeutung
`year_demand`	2 804 × 1 000 × 6	Jahresverbrauch (kWh) – hier 6 000 Haushalte × 2 804 kWh
`solar_max_power`	5 000	Installierte Solarleistung (kW)
`wind_nominal_power`	5 000	Installierte Windleistung (kW)
`fix_costs_per_kwh`	11	Referenz-Netzstrompreis (ct/kWh)
`marketing_costs`	0,003	Vermarktungskosten beim Verkauf (€/kWh)
`year`	2024	Jahr der Spotpreisdaten

Befehle

# Standard: dynamic_discharge, Luxemburg
community

# Tag-zuvor-Strategie
community -s day_ahead

# Deutschland-Profil
community -r de

# Eigene Datei
community -d quarterly/smard_data_lu/smard_2024_complete.csv

# Hilfe
community -h

Ausgabe

Zuerst erscheint eine Zusammenfassung der Eingangsdaten:

reference region: _lu, demand: 4961.54 GWh, solar: 296.13 GWh, wind 473.58 GWh
total demand: 16824.0 MWh   total Renewable_Source: 17586.11 MWh

Dann die Ergebnistabelle:

    cap MWh  resi MWh  exfl MWh  autarky  spp [T€]  fixp [T€]  sp €/kWh  fp €/kWh
   no renew   16824.0       0.0     0.00    1393.9     1850.6      0.00      0.00
     no bat    4868.0    5360.1     0.71     503.1      535.5      0.00      0.00
        0.1    4852.6    5341.4     0.71     500.7      533.8     23.54     16.99
        1.0    4726.8    5186.6     0.72     481.2      520.0     21.86     15.53
        5.0    4387.3    4750.7     0.74     430.7      482.6     14.49     10.58
       10.0    4274.1    4559.9     0.75     416.7      470.2      8.64      6.53
       20.0    4258.6    4412.3     0.75     415.6      468.4      4.38      3.35

Spalten:

Spalte	Bedeutung
`cap MWh`	Speicherkapazität
`resi MWh`	Reststrom vom Netz (MWh/Jahr)
`exfl MWh`	Überschuss-Einspeisung (MWh/Jahr)
`autarky`	Autarkierate (0–1)
`spp [T€]`	Netzstrombezugskosten zu Spotpreisen
`fixp [T€]`	Netzstrombezugskosten zu Fixpreis
`sp €/kWh`	Spotpreis-Einsparung je kWh Kapazität
`fp €/kWh`	Fixpreis-Einsparung je kWh Kapazität

Wichtige Erkenntnis: Abnehmender Grenznutzen

Der Grenznutzen sinkt mit wachsender Speicherkapazität: 100 kWh Speicher bringen ~23,5 €/kWh Spotpreis-Einsparung – bei 1 MWh sind es noch ~21,9 €/kWh, bei 10 MWh ~8,6 €/kWh und bei 20 MWh ~4,4 €/kWh. Ab ~10 MWh verflacht die Kurve deutlich: der Speicher ist groß genug, um die tägliche Solar-Abend-Schwankung vollständig auszugleichen.

Hintergrund: Das Quartier erzeugt tagsüber Überschüsse (Solar + Wind) und hat abends Bedarf. Ein Speicher puffert genau diese Schwankung. Kleine Speicher (0,1–1 MWh) können schon einen großen Teil des Tageszyklus abdecken; größere Speicher bringen proportional weniger, weil sie die gleiche Nische füllen, nur mit mehr Reserve.