Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6.1 Erwarteter Energiebedarf von Elektrofahrzeugen, Ladestrategien, potenzielle Integration von Windenergie
denn die tatsächliche Flotte wird auch REEV und PHEV enthalten, die eine geringere Batteriekapazität
haben.) Bei der Verteilung der Tagesfahrstrecken nach MiD 2008 [infas & DLR,
2009], einer Reserve für eine zusätzliche, unvorhergesehene Fahrstrecke von 30 km pro
BEV und dem erwähnten Verbrauch verbleibt eine nicht für Fahrzwecke benötigte Speicherkapazität
von 53 GWh. Damit könnte die benötigte Leistung von 5 GW ca. 10 Stunden lang
gesichert werden. Das ist viel zu kurz, denn Windflauten dauern oft 2 bis 3 Wochen.
Hingegen ist die Stabilisierung des Stromversorgungsnetzes eine realistische Option, weil
sie nur den Ausgleich längstens innerhalb eines Tages erfordert.
Als Beispiel für eine Netzrückspeisung wird im Projekt die Verringerung der maximalen Netzlast
angenommen.
Der größte Bedarf an Strom (höchste Netzlast) im Verlauf des Jahres besteht meist an einem
Tag im Dezember in den frühen Abendstunden zwischen 17 und 19 Uhr (vgl. Abbildung
64.) In dieser Zeit sind auch schon viele Elektrofahrzeuge (xEV) von der letzten Fahrt des
Tages zurückgekehrt und ans Netz angeschlossen. Da die xEV erst am nächsten Morgen
wieder benutzt werden, kann die in der Batterie verbliebene (bei BEV: eine Reserve für
30 km Fahrstrecke übersteigende) Energie zur Zeit der höchsten Netzlast ins Netz gespeist
werden und der Akku in den Nachtstunden, wenn die Netzlast gering ist, wieder aufgeladen
werden. Eine solche Strategie würde nicht nur die Kraftwerke, sondern auch das Verteilnetz
entlasten. Die Annahme einer Reserve von 30 km bei BEV beruht auf folgenden Überlegungen:
Statistisch gesehen sind in der Stichprobe aus MiD 2008 alle Fahrten berücksichtigt.
Der individuelle Fahrzeugnutzer muss aber entscheiden, ob er die Netzrückspeisung zulässt,
entsprechend seiner Prognose, wann er die nächste Fahrt mit dem Fahrzeug durchführen
will. Diese Prognose ist aber nie perfekt und es besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit,
dass er während oder kurz nach der Netzrückspeisung eine unvorhergesehene Fahrt durchführen
will oder muss. Bei REEV und PHEV besteht unabhängig vom Ladezustand der Batterie
jederzeit die Möglichkeit dazu, da immer auf den verbrennungsmotorischen Antrieb zurückgegriffen
werden kann. Daher ist bei REEV und PHEV keine Notreserve erforderlich,
wohl aber bei BEV. Die erforderliche Höhe einer solchen Notreserve ist eine individuelle Entscheidung
des Fahrzeugnutzers, hierzu sind noch keine Untersuchungen bekannt. Im Projekt
wurde sie auf 30 km festgelegt.
Ein erster Ansatz beruht auf folgenden Annahmen: Für jedes xEV steht ein Ladeanschluss
mit 9,9 kW Leistung zur Verfügung, die Ladeleistung und die Netzrückspeiseleistung können
geregelt werden. Alle xEV, die vor 18 Uhr nach Hause zurückkehren, nehmen an der Netzrückspeisung
teil. Jedes xEV speist zwischen 17 Uhr (frühestens aber ab Rückkehr nach
Hause) und 19 Uhr eine konstante elektrische Leistung ins Netz zurück. Die rückgespeiste
Leistung ist die im Akku verfügbare Energie dividiert durch die Rückspeisedauer. In den
Nachtstunden zwischen 0 und 6Uhr wird die Summe der für die Fahrten verbrauchten und
der ins Netz zurückgespeisten Energie aus dem Netz in den Akku geladen. Die Ladung wird
so gesteuert, dass zwischen 0 und 6Uhr die Ladelast (Summe über alle xEV) konstant ist.
Das ergibt die in Abbildung 72 dargestellte Ladelast.
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