Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

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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. Seite 127
6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen negative Werte bedeuten Netzrückspeisung, positive Werte Ladung Abbildung 72: Ladelast durch 6 Mio. Elektrofahrzeuge bei Rückspeisung zwischen 17 und 19 Uhr Abbildung 73: Verlauf der gesamten Netzlast an einem Dezembertag ohne und mit Rückspeisung aus Elektrofahrzeugen zwischen 17 und 19 Uhr Die Netzlast wird zwischen 17 und 19 Uhr um ca. 12 GW und damit weit mehr als erforderlich verringert (Abbildung 73). Außerdem beginnt das Netzlastmaximum bereits um 16Uhr. Daher wird die Strategie modifiziert: Es nehmen nur Fahrzeuge teil, die vor 15 Uhr zurückkehren; alternativ könnte man auch eine Zufallsauswahl aus den Fahrzeugen teilnehmen Seite 128
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