Vom Ladebedarf zur Systemflexibilität: Erkenntnisse aus dem EDGE-Webinar zu Elektrofahrzeugen und Netzplanung
Elektrofahrzeuge werden schnell zu einem strukturellen Bestandteil des Elektrizitätssystems. Was einst als zusätzlicher Bedarf erschien, ist heute eine zentrale Variable bei Netzplanung, Infrastrukturinvestitionen und Systemflexibilität.
Gleichzeitig bleiben wichtige Fragen bestehen:
Wie wird das grossflächige Laden von Elektrofahrzeugen die Stromnachfragemuster verändern?
Unter welchen Bedingungen kann der Ladebedarf zur Flexibilitätsressource werden?
Und wie können Modellierungserkenntnisse in reale Netzplanungsentscheidungen umgesetzt werden?
Diese Fragen standen im Mittelpunkt des EDGE-Webinars „Using EVs to Support the Grid: From Charging Demand to Flexibility in Practice.“
Die Veranstaltung brachte Experten aus Forschung und Industrie zusammen, um zu untersuchen, wie das Ladeverhalten von Elektrofahrzeugen verstanden, modelliert und in die Energiesystemplanung integriert werden kann.
Vom realen Ladeverhalten bis hin zu Netzauswirkungen
Lukas Elmiger (CKW / Axpo Gruppe) präsentierte neue Erkenntnisse darüber, wie das Ladeverhalten von Elektrofahrzeugen in grossen Smart-Meter-Datensätzen identifiziert und analysiert werden kann, um seine Auswirkungen auf Verteilnetze zu verstehen.
Die Analyse zeigte, dass das Laden von Elektrofahrzeugen mehrere Herausforderungen für die Netzplanung mit sich bringt. Das Ladeverhalten ist stochastisch und schwer vorhersehbar, wobei einzelne Ladevorgänge oft deutlich mehr Strom verbrauchen als typische Haushaltsgeräte.
Durch die Identifizierung von Ladesignalen in Smart-Meter-Daten können Netzbetreiber besser verstehen, wann geladen wird und wie sich dies auf die lokale Spitzennachfrage auswirkt. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass ein synchronisiertes Ladeverhalten die Netzlast erheblich erhöhen kann, insbesondere wenn es durch Tarifanreize vorangetrieben wird.
Bewältigung der Spitzennachfrage durch intelligente Ladestrategien
Das Webinar befasste sich auch mit Strategien zur Abmilderung von Ladespitzen im schlimmsten Fall.
Eine Analyse der Lademuster in Privathaushalten hat gezeigt, dass Tarifstrukturen das Ladeverhalten unbeabsichtigt synchronisieren können, beispielsweise wenn reduzierte Nachttarife viele Nutzer dazu ermutigen, gleichzeitig mit dem Laden zu beginnen.
Es wurden mehrere Strategien zur Bewältigung dieser Herausforderung diskutiert, darunter gestaffeltes Laden, kontrollierte Ladeleistung und verbesserte Tarifgestaltung. Diese Ansätze können die Spitzennachfrage erheblich reduzieren und die Notwendigkeit einer kostspieligen Netzverstärkung begrenzen.
Verstehen der Ladeflexibilität von Elektrofahrzeugen auf Systemebene
María Parajeles (ETH Zürich) präsentierte Forschungsergebnisse zur Modellierung des Ladebedarfs und der Flexibilität von Elektrofahrzeugen auf der Ebene des Schweizer Stromsystems.
Ihre Arbeit kombiniert Mobilitätssimulationen, Ladeverhaltensmodellierung und Energiesystemanalyse, um wichtige Fragen zu beantworten:
Wo und wann werden Elektrofahrzeuge Energie benötigen?
Wie viel von diesem Ladebedarf kann verlagert werden, ohne den Benutzerkomfort zu beeinträchtigen?
Und welchen Wert schafft diese Flexibilität für das Stromsystem?
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass rund 60 % der Ladeenergie künftiger Elektrofahrzeugflotten flexibel sein könnten, was erhebliche Möglichkeiten zur Optimierung des Systembetriebs bietet.
Unterstützung der Integration erneuerbarer Energien und einer intelligenteren Systemplanung
Die Untersuchung zeigte auch, wie die Flexibilität von Elektrofahrzeugen die Integration erneuerbarer Energien unterstützen kann.
Flexibles Laden kann die Nutzung der Solarenergie verbessern, die Einschränkung erneuerbarer Energien verringern und die Systembetriebskosten senken. Gleichzeitig kann Flexibilität dazu beitragen, den Investitionsbedarf in Erzeugung und Infrastruktur zu reduzieren.
Die Diskussion machte jedoch auch deutlich, dass die Koordinierung zwischen der Planung auf Systemebene und dem lokalen Netzbetrieb weiterhin von entscheidender Bedeutung ist.
Verbindung zwischen Forschung und Grid-Praxis
Durch die Zusammenführung von Modellierungsforschung und realen Netzdaten veranschaulichte das Webinar, wie sich das Laden von Elektrofahrzeugen von einer potenziellen Netzherausforderung zu einer wichtigen Flexibilitätsressource entwickeln kann.
Die Diskussion zeigte auch, wie wichtig es ist, Verhaltensanalyse, datengesteuerte Planung und Systemmodellierung zu kombinieren, um die Elektrifizierung des Verkehrs zu unterstützen und gleichzeitig die Netzstabilität aufrechtzuerhalten.