MobiGrid
Integration von Elektromobilität in die Verteilnetze durch Nutzing dezentraler Flexibilität
Eine starke zeitliche und örtliche Konzentration des Bedarfs an Ladeleistung kann zu hohen Lastspitzen führen. Als Folge können einerseits Überlastungen der Betriebsmittel als auch unzulässig hohe oder niedrige Netzspannungen auftreten. Mögliche Lösungen hängen stark von der Netztopologie des Stromnetzes und dem zu erwartenden Ladeverhalten ab. Elektrofahrzeuge können hierbei auch Bestandteil möglicher Lösungen werden, indem die Batteriespeicher der Fahrzeuge als Flexibilitätspotenzial genutzt werden.
Eine große Herausforderung besteht einerseits in der prädiktiven Analyse und Bewertung des zu erwartenden Netzzustands vor dem Hintergrund vorhandener Netzschutzkonzepte. Sowohl das Ladeverhalten der Elektrofahrzeuge als auch der Einsatz von Flexibilitätspotentialen darf im Normalbetrieb in keinem Fall zu einer unzulässigen Anregung oder gar zu unzulässigen Auslösungen von Schutzorganen führen, um ungewollte Versorgungsunterbrechungen zu vermeiden. Eine weitere Herausforderung in der Nutzung von Flexibilitätspotenzialen besteht in der dafür erforderlichen Akzeptanz der Betreiber entsprechender Anlagen bzw. Fahrzeuge.
Im Projekt MobiGrid wird untersucht, wie der normkonforme Einsatz dezentraler Flexibilitätspotentiale die Integration von Elektromobilität unterstützen kann. Vorhandene Planungs‐ und Betriebsgrundsätze können bei Bedarf angepasst werden. Erkenntnisse zu möglichen negativen, aber auch positiven Auswirkungen auf die Betriebsmittelauslastung, die Spannungsqualität und die Netzschutztechnik werden an die zuständigen Verbände und Normungsgremien kommuniziert.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Konzeption einer performanten und gegen äußere und innere Störungen resilienten Systemarchitektur der IKT-Systeme, die der zunehmenden Komplexität miteinander vernetzter Anlagen und Daten in der Überwachung und zur Steuerung von Verteilnetzen Rechnung tragen. Unter der Überschrift „Industrie 4.0“ werden in der produzierenden Industrie bereits neue Konzepte zur Vernetzung von Anlagen und Betriebsmitteln erprobt. Ein Aspekt des Vorhabens ist es, zu prüfen, inwieweit ähnliche Ansätze auch in der Energiewirtschaft zum Einsatz kommen können.
Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert.
Projektvolumen: 2,8 Mio. Euro
Laufzeit: September 2020 bis August 2023
Projektpartner:
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e-netz Südhessen AG (Konsortialführer)
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Fraunhofer IESE
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Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlands
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StoREgio GmbH (Unterauftragnehmer)
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Zukünftig wird auch der Energiebedarf für Mobilität und Wärme aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne gedeckt werden müssen. Neben der reinen Versorgungsfrage stellt sich auch die Frage, wie die damit einhergehenden Verbrauchsprofile die Stromnetze belasten werden.
Elektrofahrzeuge spielen hierbei eine besondere Rolle. Mit zunehmender Nutzung batterieelektrischer Fahrzeuge wird es zu einer starken Verbreitung von Ladesäulen im privaten Bereich mit mittlerer Ladeleistung kommen. Parallel dazu werden im öffentlichen Bereich Ladeeinrichtungen mit immer höherer Leistung installiert werden, um dem Wunsch nach möglichst geringen Ladezeiten bei gleichzeitig steigenden Batteriekapazitäten Rechnung zu tragen.
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