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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. E-Mobilität als Flexibilitätsbaustein in Smart Grids

verfasst von : Andreas F. Raab, Jan F. Heinekamp, Gerhard Bressler, Alexander Kupfer, Stefan Niemand, Erik Landeck, Kai Strunz

Erschienen in: Mobility2Grid - Sektorenübergreifende Energie- und Verkehrswende

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Dieses Kapitel beleuchtet die Markt- und Systemintegration von E-Mobilität und zeigt, neben aktuellen Praxisanwendungen, zukünftige Ansätze zur Systemoptimierung in intelligenten Energieversorgungsnetzen auf. Die Gestaltung einer kostengünstigen, nachhaltigen und versorgungssicheren Energieversorgung inklusive Mobilität ist dabei die hauptausschlaggebende Zielsetzung. In diesem Zusammenhang werden die Anforderungen aus den regulatorischen, technischen und ökonomischen Rahmenbedingungen zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen analysiert, sowie Flexibilitäten für Lade- und Entladevorgänge identifiziert und bewertet. Die Umsetzbarkeit passiver und aktiver Lademanagementsysteme wird anhand eines realen Umfeldes vorgestellt und diskutiert. Weiterführende Anwendungsbereiche sowie Integrationslösungen werden in rechnergestützten Simulationen für Smart-Grid-Lösungen vertieft. Hierbei wird anhand des Aggregationskonzeptes eines virtuellen Kraftwerks gezeigt, wie E-Mobilität als Flexibilitätsbaustein in Smart Grids verstanden werden kann. Der sektorenübergreifende Lösungsansatz wird anhand mathematischer Formulierungen und Methoden zur Bestimmung potenzieller Systemdienstleistungen spezifiziert und in Fallstudien evaluiert. Als Ergebnis dieses Kapitels werden praxistaugliche und wissenschaftliche Realisationsmöglichkeiten für E-Mobilität in Smart Grids aufgezeigt, Handlungsempfehlungen erschlossen sowie gewonnene Erkenntnisse für die Gestaltung einer zukünftigen regenerativen Energieversorgung vermittelt.

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Fußnoten
1
Nach Mobilität in Deutschland (MiD) Kurzreport 2017, Modal Split (hochgerechnet).
 
2
Neuerung für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz, seit April 2019 in Kraft.
 
3
Gemäß der im Februar 2019 gefassten Beschlüsse, u. a. in § 19 (2) bezüglich der Mitteilungspflicht.
 
4
Nach § 14a Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) zur Inanspruchnahme reduzierter Netzentgelte.
 
5
Unter anderem: Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWK-G).
 
6
Gemäß gesetzlichen Bestimmungen nach § 19 Stromnetzentgeltverordnung (StromNEV).
 
7
Dienen in der Regel dazu, Mengen- und Preisrisiken vor Beginn der Lieferung abzusichern.
 
8
Gemäß Gesetz zur Beschleunigung des Energieleitungsausbaus (NABEG-Novelle); führt u. a. zu Anpassungen des § 13a EnWG und einer Zusammenführung unterschiedlicher Regime zur Behebung von Netzengpässen.
 
9
Gemäß Red-Flag-Bericht-10-EV-Neuzulassungen vom März 2019.
 
10
Gemäß den Vorgaben für das europäische Preissystem und der Regelungen im Verband der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat F. Baouche, R. Billot, R. Trigui und N. E. El Faouzi, „Efficient Allocation of Electric Vehicles Charging Stations: Optimization Model and Application to a Dense Urban Network,“ IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, Bd. 6, Nr. 3, pp. 33–43, 2014. F. Baouche, R. Billot, R. Trigui und N. E. El Faouzi, „Efficient Allocation of Electric Vehicles Charging Stations: Optimization Model and Application to a Dense Urban Network,“ IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, Bd. 6, Nr. 3, pp. 33–43, 2014.
2.
Zurück zum Zitat L. Pieltain Fernandez, T. Roman, R. Cossent, C. Domingo und P. Frias, „Assessment of the Impact of Plug-in Electric Vehicles on Distribution Networks,“ IEEE Transactions on Power Systems, Bd. 26, Nr. 1, pp. 206–213, 2011. L. Pieltain Fernandez, T. Roman, R. Cossent, C. Domingo und P. Frias, „Assessment of the Impact of Plug-in Electric Vehicles on Distribution Networks,“ IEEE Transactions on Power Systems, Bd. 26, Nr. 1, pp. 206–213, 2011.
3.
Zurück zum Zitat J. Zheng, X. Wang, K. Men, C. Zhu und S. Zhu, „Aggregation Model-based Optimization for Electric Vehicle Charging Strategy,“ IEEE Transactions on Smart Grid, Bd. 4, Nr. 1, pp. 1058–1066, 2013. J. Zheng, X. Wang, K. Men, C. Zhu und S. Zhu, „Aggregation Model-based Optimization for Electric Vehicle Charging Strategy,“ IEEE Transactions on Smart Grid, Bd. 4, Nr. 1, pp. 1058–1066, 2013.
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12.
Zurück zum Zitat K. Mets, R. D’hulst und C. Develder, „Comparison of Intelligent Charging Algorithms for Electric Vehicles to Reduce Peak Load and Demand Variability in a Distribution Grid,“ Journal of Communications and Networks, Bd. 14, Nr. 6, pp. 672–681, 2012. K. Mets, R. D’hulst und C. Develder, „Comparison of Intelligent Charging Algorithms for Electric Vehicles to Reduce Peak Load and Demand Variability in a Distribution Grid,“ Journal of Communications and Networks, Bd. 14, Nr. 6, pp. 672–681, 2012.
13.
Zurück zum Zitat X. Li, X. Liang, R. Lu, X. Shen, X. Lin und H. Zhu, „Securing Smart Grid: Cyber Attacks, Countermeasures, and Challenges,“ IEEE Communications Magazine, Bd. 50, Nr. 8, pp. 38–45, 2012. X. Li, X. Liang, R. Lu, X. Shen, X. Lin und H. Zhu, „Securing Smart Grid: Cyber Attacks, Countermeasures, and Challenges,“ IEEE Communications Magazine, Bd. 50, Nr. 8, pp. 38–45, 2012.
15.
Zurück zum Zitat E. Mashhour und S. M. Moghaddas-Tafreshi, „Bidding Strategy of Virtual Power Plant for Participating in Energy and Spinning Reserve Markets – Part I: Problem Formulation,“ IEEE Transactions on Power Systems, Bd. 26, Nr. 2, pp. 949–956, 2011. E. Mashhour und S. M. Moghaddas-Tafreshi, „Bidding Strategy of Virtual Power Plant for Participating in Energy and Spinning Reserve Markets – Part I: Problem Formulation,“ IEEE Transactions on Power Systems, Bd. 26, Nr. 2, pp. 949–956, 2011.
16.
Zurück zum Zitat A. F. Raab, E. Lauth, K. Strunz und D. Göhlich, „Implementation Schemes for Electric Bus Fleets at Depots with Optimized Energy Procurements in Virtual Power Plant Operations,“ World Electric Vehicle Journal (WEJV), Bd. 10, Nr. 5, pp. 1–14, Januar 2019. A. F. Raab, E. Lauth, K. Strunz und D. Göhlich, „Implementation Schemes for Electric Bus Fleets at Depots with Optimized Energy Procurements in Virtual Power Plant Operations,“ World Electric Vehicle Journal (WEJV), Bd. 10, Nr. 5, pp. 1–14, Januar 2019.
Metadaten
Titel
E-Mobilität als Flexibilitätsbaustein in Smart Grids
verfasst von
Andreas F. Raab
Jan F. Heinekamp
Gerhard Bressler
Alexander Kupfer
Stefan Niemand
Erik Landeck
Kai Strunz
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-62629-0_1