15.12.2022

Use Cases Intraday-Arbitrage und Spitzenlastkappung: Einblicke in den BDL-Feldversuch beim 6th E-Mobility Integration Symposium

Im Forschungsprojekt „Bidirektionales Lademanagement – BDL“ wird ein ganzheitliches, nutzerorientiertes Angebot zur Integration von bidirektionalen Elektrofahrzeugen in das Energiesystem entwickelt und erprobt. Seit Mitte 2021 läuft ein umfassender Pilotbetrieb mit 50 rückspeisefähigen BMW i3s, um den Kundennutzen und die Wertigkeit der Technologie zu demonstrieren. Im Rahmen des „6th E-Mobility Integration Symposium“ am 10.10.2022 in Den Haag haben Theodor Haug und Veronika Engwerth zwei Vorträge gehalten. Hierbei haben sie Ergebnisse zu den zwei Use Cases Intraday-Arbitrage sowie Spitzenlastkappung, welche im BDL-Feldversuch erprobt wurden, vorgestellt.

Der Intraday Use Case hat das Ziel Energiepreisschwankungen auszunutzen und durch Arbitragehandel Erlöse zu erzielen. Dafür wurden die Fahrzeuge aller Kund:innen im Use Case als ein großer Batteriespeicher betrachtet und vermarktet. Durchschnittlich haben die Elektrofahrzeuge hier einen Round-Trip Wirkungsgrad von 80%, welcher mit anderen Energiespeicheranlagen, wie zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerken  1, vergleichbar ist. Während des Feldversuchs konnten sowohl der Wirkungsgrad als auch die Erfüllung des Ladeplans durch eine Anpassung der Steuerung und Planung deutlich verbessert werden. Im Feldversuch führte das bidirektionale Laden zu einer zusätzlichen Energiebelastung für das Fahrzeug, die einer zusätzlichen Laufleistung von 15.000 km pro Jahr entspricht (bei 20 kWh / 100 km). Die Erlöse im Intraday Use Case hängen stark von den Abgaben, Umlagen und Netzentgelten auf den geladenen Strom ab. Hier wird eine Gleichstellung zu anderen Energiespeicherkraftwerken benötigt, um den Use Case wirtschaftlich zu machen.

Strompreise für Kund:innen mit einem Energiebedarf über 100.000 kWh pro Jahr setzen sich aus einem Energie- und einem Leistungspreis zusammen 2. Der Leistungspreis muss im Normalfall für den maximalen Viertelstundenmittelwert der Leistung am Netzanschlusspunkt innerhalb eines Kalenderjahres entrichtet werden. Gelingt es in Zeiträumen eines hohen Leistungsbedarfs, z.B. durch das Entladen eines Energiespeichers, die Last am Netzanschlusspunkt zu reduzieren bzw. unter einer vorgegebenen Grenze zu halten, können die zu bezahlenden Leistungskosten verringert werden. Im Rahmen des BDL- Feldversuchs wurde untersucht, ob sich eine Flotte an bidirektional ladbaren Elektrofahrzeugen in diesem Anwendungsfall als Energiespeicher eignet. Es wurde gezeigt, dass durch die Fahrzeuge Lastspitzen gekappt werden können. Der Erfolg ist dabei von der Anzahl der verfügbaren Elektrofahrzeuge, deren Ladezustand und vom Verlauf des Lastprofils abhängig.

Die Papers wurden bei dem „6th E-Mobility Integration Symposium“ vorgestellt und in den Tagungsbänden des Symposiums veröffentlicht.

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