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Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft 4/2013

01.12.2013

Optimierte Integration der Elektromobilität in das Stromversorgungssystem bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien

verfasst von: Thomas Pregger, Diego Luca de Tena, Stephan Schmid, Bernhard Wille-Haussmann, Thomas Pollok, Torsten Sowa

Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft | Ausgabe 4/2013

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Zusammenfassung

Der Elektromobilität kommt eine Schlüsselrolle bei der Energiewende zu. Eine erfolgreiche Marktentwicklung von Plug-in-Hybriden und Vollelektrofahrzeugen und eine langfristige Flottendurchdringung sind die effizienteste und wirksamste Option, erneuerbare Energien im bedeutenden Maße in den Verkehrssektor einzuführen und das Verbrauchsminderungsziel zu erreichen. Diese neuen Verbraucher im Stromversorgungssystem verursachen zusätzliche Stromlasten, die maßgeblich vom Mobilitätsbedarf der Nutzer abhängen. Eine zeitliche Steuerung der Batteriebeladung kann dabei neue Lastspitzen vermeiden und die Effizienz auf der Erzeugungsseite durch die Nutzung von Stromüberschüssen erhöhen. In Szenarienanalysen wurden am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sowie dem Institut für Hochspannungstechnik der RWTH Aachen ein mögliches erfolgreiches Elektromobilitätsszenario sowie dessen Integration in und Wechselwirkungen mit einer zukünftigen Stromversorgung untersucht. Die Ergebnisse zeigen sowohl aus der Perspektive des Gesamtsystems als auch auf Verteilnetzebene vielversprechende Potenziale aber auch klare Grenzen.

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Fußnoten
1
Insgesamt 11 Modellregionen für die Simulation der Stromversorgung: Deutschland, Region „North“ (Dänemark Nord, Finnland, Norwegen, Schweden), Dänemark West, Region „BeNeLux“ (Belgien, Luxemburg, Niederlande), Region „Iberia“ (Portugal, Spanien), Region „Alps“ (Schweiz, Österreich, Liechtenstein), Frankreich, Italien, Region „East“ (Polen, Tschechische Republik, Slowakei), Region „UK&IE“ (Großbritannien, Irland) und Importregion „North Africa“ (Algerien, Marokko, Tunesien).
 
2
Der NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) wird an dieser Stelle sowie in den Flottensimulationen verwendet, um die Vergleichbarkeit mit konventionellen Fahrzeugkonzepten zu gewährleisten. Für die Simulation des spezifischen und gesamten Stromverbrauchs werden jedoch reale Fahrzyklen basierend auf ARTEMIS (EU-Projekt „Assessment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory Systems“) einschließlich eines Zuschlags für Nebenverbraucher angesetzt.
 
3
Fahrzeugtechnik-Szenariomodell „Vehicle Technologies Scenario Model“ (VECTOR 21). Dokumentation in (Mock 2010).
 
Literatur
Zurück zum Zitat DLR (2010) Mobilität in Deutschland 2008. infas Institut für angewandte Sozialwissenschaft GmbH und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Institut für Verkehrsforschung, Haushaltsdatensatz, Bonn/Berlin, Februar 2010 DLR (2010) Mobilität in Deutschland 2008. infas Institut für angewandte Sozialwissenschaft GmbH und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Institut für Verkehrsforschung, Haushaltsdatensatz, Bonn/Berlin, Februar 2010
Zurück zum Zitat Farhoodnea M, Mohamed A, Shareef H, Zayandehroodi H (2013) Power quality impacts of high-penetration electric vehicle stations and renewable energy-based generators on power distribution systems. Measurement 46(8):2423–2434 CrossRef Farhoodnea M, Mohamed A, Shareef H, Zayandehroodi H (2013) Power quality impacts of high-penetration electric vehicle stations and renewable energy-based generators on power distribution systems. Measurement 46(8):2423–2434 CrossRef
Zurück zum Zitat Kintner-Meyer M et al. (2010) Impact assessment of plug-in hybrid vehicles on the U.S. power grid. In: The 25th world battery, hybrid and fuel cell electric vehicle symposium & exhibition (EVS-25), Shenzhen, China, 5–9 Nov., 2010 Kintner-Meyer M et al. (2010) Impact assessment of plug-in hybrid vehicles on the U.S. power grid. In: The 25th world battery, hybrid and fuel cell electric vehicle symposium & exhibition (EVS-25), Shenzhen, China, 5–9 Nov., 2010
Zurück zum Zitat Link J (2012) Elektromobilität und erneuerbare Energien: Lokal optimierter Einsatz von netzgekoppelten Fahrzeugen. Universität Dortmund. Dissertation, Shaker Verlag, Februar Link J (2012) Elektromobilität und erneuerbare Energien: Lokal optimierter Einsatz von netzgekoppelten Fahrzeugen. Universität Dortmund. Dissertation, Shaker Verlag, Februar
Zurück zum Zitat Linssen J et al (2012) Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen. Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe: Energie & Umwelt, Bd 150. Abschlussbericht Projekt NET-ELAN. Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) Linssen J et al (2012) Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten Antriebssystemen in bestehende und zukünftige Energieversorgungsstrukturen. Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe: Energie & Umwelt, Bd 150. Abschlussbericht Projekt NET-ELAN. Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
Zurück zum Zitat Luca de Tena D (2013) Large scale renewable power integration with electric vehicles. Dissertation, Fakultät für Energie. Verfahrens- und Biotechnik der Universität Stuttgart (noch unveröffentlicht, Entwurf, März 2013) Luca de Tena D (2013) Large scale renewable power integration with electric vehicles. Dissertation, Fakultät für Energie. Verfahrens- und Biotechnik der Universität Stuttgart (noch unveröffentlicht, Entwurf, März 2013)
Zurück zum Zitat McCarthy RW (2009) Assessing vehicle electricity demand impacts on california electricity supply. Dissertation, Institute of Transportation Studies, University of California, Davis McCarthy RW (2009) Assessing vehicle electricity demand impacts on california electricity supply. Dissertation, Institute of Transportation Studies, University of California, Davis
Zurück zum Zitat Mock P (2010) In: Entwicklung eines Szenariomodells zur Simulation der zukünftigen Marktanteile und CO2-Emissionen von Kraftfahrzeugen. Dissertation, Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik, Stuttgart, Universität Stuttgart Mock P (2010) In: Entwicklung eines Szenariomodells zur Simulation der zukünftigen Marktanteile und CO2-Emissionen von Kraftfahrzeugen. Dissertation, Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik, Stuttgart, Universität Stuttgart
Zurück zum Zitat Nitsch J, Pregger T, Naegler T, Heide D, Scholz Y, Luca de Tena D, Trieb F, Nienhaus K, Gerhardt N, Sterner M, Trost T, von Oehsen A, Schwinn R, Pape C, Hahn H, Wickert M, Wenzel B (2012) Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global. Schlussbericht, DLR Stuttgart, Fraunhofer IWES Kassel und IFNE Teltow im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), März 2012 Nitsch J, Pregger T, Naegler T, Heide D, Scholz Y, Luca de Tena D, Trieb F, Nienhaus K, Gerhardt N, Sterner M, Trost T, von Oehsen A, Schwinn R, Pape C, Hahn H, Wickert M, Wenzel B (2012) Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global. Schlussbericht, DLR Stuttgart, Fraunhofer IWES Kassel und IFNE Teltow im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), März 2012
Zurück zum Zitat Pieltain Fernández L, Román TGS, Cossent R, Domingo CM (2011) Assessment of the impact of plug-in electric vehicles on distribution networks. IEEE Trans Power Syst 26(1):206–213 CrossRef Pieltain Fernández L, Román TGS, Cossent R, Domingo CM (2011) Assessment of the impact of plug-in electric vehicles on distribution networks. IEEE Trans Power Syst 26(1):206–213 CrossRef
Zurück zum Zitat Pollok T et al. (2010) Flottenversuch Elektromobilität, Netzmanagementstrategien mittels elektrifizierter Fahrzeugflotten. In: VDE Kongress, Leipzig, 8.–9. November 2010. ISBN:978-3-8007-3304-0 Pollok T et al. (2010) Flottenversuch Elektromobilität, Netzmanagementstrategien mittels elektrifizierter Fahrzeugflotten. In: VDE Kongress, Leipzig, 8.–9. November 2010. ISBN:978-3-8007-3304-0
Zurück zum Zitat Pregger T, Luca de Tena D, O’Sullivan M, Roloff N, Schmid S, Propfe B, Hülsebusch D, Wille-Haussmann B, Schwunk S, Wittwer C, Pollok T, Krahl S, Moormann A (2012) Perspektiven von Elektro-/Hybridfahrzeugen in einem Versorgungssystem mit hohem Anteil dezentraler und erneuerbarer Energiequellen. Schlussbericht DLR Stuttgart/FhG ISE Freiburg/IfHT, RWTH Aachen, FGH Aachen, Juli 2012, Projekt gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) Pregger T, Luca de Tena D, O’Sullivan M, Roloff N, Schmid S, Propfe B, Hülsebusch D, Wille-Haussmann B, Schwunk S, Wittwer C, Pollok T, Krahl S, Moormann A (2012) Perspektiven von Elektro-/Hybridfahrzeugen in einem Versorgungssystem mit hohem Anteil dezentraler und erneuerbarer Energiequellen. Schlussbericht DLR Stuttgart/FhG ISE Freiburg/IfHT, RWTH Aachen, FGH Aachen, Juli 2012, Projekt gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
Zurück zum Zitat Prousch S, Breuer C (2010) Optimierung des Last- und Einspeisemanagements in elektrischen Verteilungsnetzen. In: VDE Kongress, Leipzig Prousch S, Breuer C (2010) Optimierung des Last- und Einspeisemanagements in elektrischen Verteilungsnetzen. In: VDE Kongress, Leipzig
Zurück zum Zitat Trieb F et al (2006) Trans-Mediterranean Interconnection for Concentrating Solar Power. DLR Stuttgart, Abt Systemanalyse und Technikbewertung, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Juni 2006 Trieb F et al (2006) Trans-Mediterranean Interconnection for Concentrating Solar Power. DLR Stuttgart, Abt Systemanalyse und Technikbewertung, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Juni 2006
Metadaten
Titel
Optimierte Integration der Elektromobilität in das Stromversorgungssystem bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien
verfasst von
Thomas Pregger
Diego Luca de Tena
Stephan Schmid
Bernhard Wille-Haussmann
Thomas Pollok
Torsten Sowa
Publikationsdatum
01.12.2013
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Erschienen in
Zeitschrift für Energiewirtschaft / Ausgabe 4/2013
Print ISSN: 0343-5377
Elektronische ISSN: 1866-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s12398-013-0116-6

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