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LichtBlick Einbindung von ZHKW in Smart Grids Netzebene Potenzial Engpässe 10% bis 2020 Potenzial Engpässe 20% bis 2020 HS/MS ca. 63 Mio. Euro ca. 126 Mio. Euro MS/NS ca. 55 Mio. Euro ca. 111 Mio. Euro Gesamt ca. 118 Mio. Euro ca. 237 Mio. Euro Tabelle 17: Ergebnisse der Potenzialabschätzung Die Hochrechnung auf Grundlage der Fallbeispiele 1 und 2 ergibt einen Barwert für die Kostenvermeidungspotenziale in Höhe von ca. 118 bis 237 Mio. Euro für den Zeitraum bis 2020. 5.2.2 Abschätzung der Potenziale aufgrund von Elektromobilität Ein weiterer Faktor für zunehmenden Verbrauch wird die Elektromobilität sein. Bis 2020 sollen eine Million Elektrofahrzeuge auf den deutschen Straßen fahren. Die Ladeleistung dieser Fahrzeuge wird sich zwischen 3,7 kW bei einem einphasigen Ladeanschluss mit 16 A und 230 V und 35 kW bei Schnellladestationen bewegen. Als mittlere Ladeleistung werden 10 kW unterstellt. Diese Leistung ist mit dreiphasigen Anschlüssen mit je 16 A und 400 V möglich. Dies bedeutet eine zusätzliche installierte Last von 10 GW in den deutschen Verteilnetzen, die bei einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 1 in gleicher Höhe zusätzlich die Netze belasten würde. Der Gleichzeitigkeitsfaktor beschreibt dabei, wie viele Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden. Da nicht alle Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden, ist die relevante zusätzliche Lastspitze deutlich geringer als die 10 GW gesamt installierter Ladeleistung. Die Integration der Elektromobile in Smart Grids wird eine netzfreundliche intelligente Steuerung der Ladezyklen ermöglichen. Dies schlägt sich in geringeren Gleichzeitigkeitsfaktoren für die Netzlast der Elektrofahrzeuge nieder. Ohne entsprechende Steuerung der Ladezyklen wären vor den Hauptverkehrszeiten hohe Lastspitzen mit hohen Gleichzeitigkeitsfaktoren bis zu 0,5 zu erwarten. Eine Senkung auf Werte von 0,1 bis 0,3 ist durch intelligente Steuerung der Ladezyklen denkbar. Bei einer Speicherkapazität der Elektrofahrzeuge von 20-30 kWh werden bei durchschnittlich 10 kW Ladeleistung 2-3 h Ladezeit für eine vollständige Ladung benötigt. Bei einer durchschnittlichen Fahrleistung von 12.000 km/a oder ca. 50km/Tag und einem Energiebedarf von 0,2 kWh/km muss eine Batterie täglich um ca. 10 kWh geladen werden. Bei einer Ladeleistung von 10 kW würde dafür eine Stunde benötigt. Bei einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0,1 würde die Ladung einer Million Fahrzeuge dann 10 Stunden benötigen. Bei einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0,3 würde die Ladedauer für eine Million Fahrzeuge ca. 3,3 Stunden betragen. Dies ist durch intelligente Ladesteuerung durchaus •LBD-Beratungsgesellschaft mbH März 2012 • 30/36
LichtBlick Einbindung von ZHKW in Smart Grids über einen Tag zu leisten. Als Bandbreite der Optimierungsmöglichkeiten erscheint das angenommene Intervall daher geeignet. Die Bandbreite der Gleichzeitigkeitsfaktoren bedeutet eine zusätzliche Netzlast von 1–3 GW in den Verteilnetzen. Aufgrund der beschränkten Reichweite eignen sich Elektrofahrzeuge überwiegend für Pendler mit bis zu 80 km Fahrleistung pro Tag. Elektrofahrzeuge werden deshalb bei der bis 2020 niedrigen Marktdurchdringung vor allem in städtischen Ballungsräumen anzutreffen sein, also in den gleichen Wachstumsgebieten wie in Kapitel 5.2.1 beschrieben. Dort belasten sie die Verteilnetze zusätzlich sodass sich die hier angenommenen Potenziale addieren lassen. Die so von Elektrofahrzeugen zusätzlich verursachten Lastspitzen könnten bis 2020 in weiteren 5–10% der Betriebsmittel in Wachstumsgebieten zu Engpässen führen. Zur Bewertung dieser Engpässe wird Fallbeispiel 1 herangezogen. Es wird unterstellt, dass die entsprechenden Netzausbaumaßnahmen erst im Jahr 2020 anfallen bzw. vermieden werden. Die Beträge werden deshalb über neun Jahre diskontiert. Auf Grundlage der in Fallbeispiel 1 genannten Zahlen ergibt sich somit ein zusätzliches Potenzial von 21–42 Mio. Euro für den Zeitraum bis zum Jahr 2020. •LBD-Beratungsgesellschaft mbH März 2012 • 31/36
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