Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen
6 Chancen und Risiken der Netzintegration von
Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen
6.1 Erwarteter Energiebedarf von Elektrofahrzeugen, Ladestrategien,
potenzielle Integration von Windenergie
In diesem Abschnitt wird hergeleitet, wie viel elektrische Energie das Stromversorgungsnetz
für die Elektrofahrzeuge bereitstellen muss und wie viel davon aus Windenergie erzeugt
werden kann. Die hier zeitabhängig berechnete Windstromerzeugung und Netzlast werden
außerdem als Input im Übertragungsnetzmodell benötigt.
6.1.1 Modellbildung
Das Modell geht von folgenden Grundsätzen aus:
• Zu jedem Zeitpunkt muss die Leistungsbilanz im deutschen Stromversorgungsnetz
ausgeglichen sein, d.h. es muss genau so viel elektrische Leistung erzeugt werden
wie verbraucht wird.
• Da sowohl der Stromverbrauch als auch die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
zeitabhängig sind und zudem die xEV nur zeitweise ans Netz angeschlossen sind,
ist eine zeitabhängige Modellierung der Stromerzeugung, des allgemeinen Stromverbrauchs
und des Stromverbrauchs der xEV erforderlich.
Weiter werden folgende Annahmen getroffen:
• In diesem Abschnitt (6.1) wird ein hinreichend ausgebautes Stromversorgungsnetz angenommen,
das heißt, es werden keine Netzengpässe betrachtet, sondern nur die
Leistungsbilanz im deutschen Stromversorgungsnetz. Engpässe im Netz werden in Abschnitt
6.2 untersucht.
• Die gesetzlich vorgeschriebene Priorität der erneuerbaren Energien fordert, dass zu
jedem Zeitpunkt soweit technisch möglich die gesamte verfügbare Erzeugungsleistung
von Windenergieanlagen (WEA) und Photovoltaikanlagen (PVA) ins Netz eingespeist
werden. Zur Gewährleistung der Netzstabilität ist aber eine Mindestleistung konventioneller
Kraftwerke erforderlich; die dena-Netzstudie I schätzt bei einer installierten
Windanlagenleistung von 48 GW den Bedarf an konventioneller Mindestleistung auf 20
bis 30 GW [dena, 2005]. Übersteigt die Summe aus konventioneller Mindestleistung
und Einspeisung aus WEA und PVA den Verbrauch, müssen WEA und/oder PVA gedrosselt
werden oder die überschüssige Leistung muss gespeichert werden. Eine solche
Speicherung ist zumindest teilweise in den Elektrofahrzeugen möglich, begrenzt
durch verfügbare Akkukapazität und Netzanschlussleistung.
• Zu jedem Zeitpunkt kann nur so viel Strom aus erneuerbaren Energien für das Laden
von Elektrofahrzeugen (xEV) verwendet werden, wie über den sonstigen Verbrauch
(d.h. Verbrauch ohne xEV) hinaus zur Verfügung steht. Ist die Stromerzeugung aus erneuerbaren
Energien plus der Erzeugung aus netzstabilisierenden konventionellen
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