Umdenken, einsteigen – Zukunft erfahren, das e-SolCar Projekt
1. Cottbus, 29.10.2014
Umdenken, einsteigen –
Zukunft erfahren, das e-SolCar Projekt
Prof. Dr.-Ing. Harald Schwarz
Geschäftsführender Direktor
CEBra – Centrum für Energietechnologie Brandenburg
BTU Cottbus
2. Cottbus, 29.10.2014
EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2000)
30.000 Anlagen
Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung
Source: 50 HertzT
3. Cottbus, 29.10.2014
EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2005)
221.000 Anlagen
Source: 50 HertzT
Wind Energie
Photovoltaik
Biomasse
Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung
4. Cottbus, 29.10.2014
EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2010)
750.000 Anlagen
Source: 50 HertzT
Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung
5. Cottbus, 29.10.2014
EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2012)
1.300.000 Anlagen
Source: 50 HertzT
Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung
6. Wind Energie
Photovoltaik
Biomasse
Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung
Cottbus, 29.10.2014
1.300.000 Anlagen
Source: 50 HertzT
28 % der Bevölkerung und starke Industrie
20 % der Bevölkerung und schwache Industrie
52 % der Bevölkerung und starke Industrie
EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2012)
7. Cottbus, 29.10.2014
Bundesdeutscher Durchschnitt 26%
Ziel Bund 2020
Mit freundlicher Genehmigung der e-on edis AG
Anteil von EEG-Strom in den ostdeutschen Netz bei 80-90%
8. Cottbus, 29.10.2014
Mit freundlicher Genehmigung der 50 Hertz-Transmission GmbH,
Fast täglich Zwangsmaßnahmen zur Systemstabilisierung
Dezember 2011
Januar 2012
Windprognose 50Hertz Redispatch
Kappung Erzeugung/Notmaßnahmen
Redispatch Winter 2011/2012
9. Cottbus, 29.10.2014
Mit freundlicher Genehmigung der 50 Hertz-Transmission GmbH
Fast täglich Zwangsmaßnahmen zur Systemstabilisierung
Anzahl der Eingreif- und Gefährdungstage nach EnWG §13 bei 50 Hertz-Transmission
10. Cottbus, 29.10.2014
Sturmtief „Xynthia“: Windeinspeisung 28.02. – 01.03.2010 in der Regelzone 50Hz Transmission
-4'000-2'00002'0004'0006'0008'00010'00012'000 28.2.10 0:0028.2.10 2:0028.2.10 4:0028.2.10 6:0028.2.10 8:0028.2.10 10:0028.2.10 12:0028.2.10 14:0028.2.10 16:0028.2.10 18:0028.2.10 20:0028.2.10 22:001.3.10 0:001.3.10 2:001.3.10 4:001.3.10 6:001.3.10 8:001.3.10 10:001.3.10 12:001.3.10 14:001.3.10 16:001.3.10 18:001.3.10 20:001.3.10 22:00 P in MW Ist-Vertikale LastIst-Hochrechnung 50HzT-Regelzone
Ca. 230 GWh
Speicherbedarf ca. beim 10 fachen der heutigen Kapazität
11. Cottbus, 29.10.2014
•
In 2005
•
in 15 min: +/- 300 MW
•
in 60 min: +/- 1.000 MW
•
in 24 h: +/- 5.000 MW
•In 2011
• in 15 min: +/- 1.000 MW
• in 60 min: +/- 3.000 MW
• in 24 h: +/- 7.000 MW
Gradienten in der Regelzone 50 Hertz-Transmission
Unplanbare Gradienten im Bereich mehrerer Großkraftwerke
12. Cottbus, 29.10.2014
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
-4'000-2'00002'0004'0006'0008'00010'00012'000 28.2.10 0:0028.2.10 2:0028.2.10 4:0028.2.10 6:0028.2.10 8:0028.2.10 10:0028.2.10 12:0028.2.10 14:0028.2.10 16:0028.2.10 18:0028.2.10 20:0028.2.10 22:001.3.10 0:001.3.10 2:001.3.10 4:001.3.10 6:001.3.10 8:001.3.10 10:001.3.10 12:001.3.10 14:001.3.10 16:001.3.10 18:001.3.10 20:001.3.10 22:00 P in MW Ist-Vertikale LastIst-Hochrechnung 50HzT-Regelzone
Ca. 230 GWh
•
Alle 10 Mio. Fahrzeuge in Ostdeutschland sind Elektrofahrzeuge
•
Jedes Elektrofahrzeug hat eine 100 kWh-Batterie für 500 km Reichweite
•
Die Hälfte der Fahrzeuge sind am Netz
•
Die netzgekoppelten Fahrzeuge haben im Mittel einen Batterieladestand von 50%
•
der verfügbare Hub von 50100% bzw. von 500% entspricht einer Energie von 250 GWh
13. Cottbus, 29.10.2014
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
•
5% der Fahrzeuge in Ostdeutschland (500T) sind Elektrofahrzeuge
•
Jedes Elektrofahrzeug hat eine 20 kWh-Batterie für 100 km Reichweite
•
Die Hälfte der Fahrzeuge sind am Netz
•
Die Fahrzeuge laden während der Arbeitszeit oder über Nacht mit geringer Leistung von 2-4 kW über 6-8 h, können aber temporär über ein Leitsystem auf 20 kW Laden oder Entladen geschaltet werden
•
es steht eine pos. / neg. Regelleistung von 4.000 - 5.000 MW für ca. 30-60 Minuten zur Verfügung
14. Cottbus, 29.10.2014
Ladezustand
100 %
X %
t1
t2
Heutiges Standardverfahren
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
15. Cottbus, 29.10.2014
Ladezustand
100 %
X %
t1
t2
Kommunikation Nutzer-Fahrzeug
e-SolCar Teilthema
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
16. Cottbus, 29.10.2014
Ladezustand
100 %
X %
t1
t2
Aufruf zu max. Laden
Kommunikation Übertragungsnetz-Fahrzeug
e-SolCar Teilthema
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
17. Cottbus, 29.10.2014
Ladezustand
100 %
X %
t1
t2
Aufruf zu
max. Laden
Aufruf zu max. Rückspeisen
Kommunikation Übertragungsnetz- Fahrzeug e-SolCar
Umbau Fahrzeug auf Rückspeisung
e-SolCar
Abstimmung Nutzervorgaben- Netzaufrufe
e-SolCar
Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung
18. Cottbus, 29.10.2014
Projektpartner:
- Vattenfall Europe Generation
* DEKRA Fahrzeugtestzentrum am Lausitzring
- German E Cars
* Opel (PKW)
* Mercedes Benz (Transporter)
* Toyota (SUV)
- BTU Cottbus
* 50 Hertz Transmission
* Energieversorgung Cottbus
Förderndes Ministerium
-Wirtschaftsministerium Brandenburg
-Wissenschaftsministerium Brandenburg
30 Opel Corsa
12 Mercedes Sprinter
4 Toyota Highlander
Versuchsflotte für e-SolCar
19. Cottbus, 29.10.2014
Projektpartner:
- Vattenfall Europe Generation
* DEKRA Fahrzeugtestzentrum am Lausitzring
- German E Cars
* Opel (PKW)
* Mercedes Benz (Transporter)
* Toyota (SUV)
- BTU Cottbus
* 50 Hertz Transmission
* Energieversorgung Cottbus
Förderndes Ministerium
-Wirtschaftsministerium Brandenburg
-Wissenschaftsministerium Brandenburg
30 Opel Corsa
12 Mercedes Sprinter
4 Toyota Highlander
Umbau auf Elektroantrieb
e-SolCar Teilprojekt
Umbau auf Elektroantrieb bzw. Range-Extender Betrieb
e-SolCar Teilprojekt
Umbau von Hybrid auf Plug- In Hybrid e-SolCar Teilprojekt
Versuchsflotte für e-SolCar
29. Cottbus, 29.10.2014
Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept
Photovoltaik-Anlagen auf urbanen Wohnblocks (Quelle: www.solaranlage.eu)
Modellierung in e-SolCar durch 1000 qm PV-Anlage mit 120 kW-peak
30. Cottbus, 29.10.2014
Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept
Batterie-Kleinspeicher für PV-Anlagen (Quelle: www.bine.info)
Modellierung in e-SolCar durch Großbatteriespeicher mit 2 MWh, davon 0,5 MWh nutzbar
31. Cottbus, 29.10.2014
Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept
Kommerzielles wärmegeführtes, nicht- blindleistungsfähiges Mini-BHKW von Lichtblick (36 kW thermisch, 19 kW elektrisch)
Entwicklung eines stromgeführten, blindleistungsfähigen Mini-BHKW in e-SolCar (ca. 40 kW th / 28 kW el.)
32. Cottbus, 29.10.2014
Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept
Parkplatzsituation im Wohngebiet
E-SolCar Flotte mit 46 Fahrzeugen
33. Cottbus, 29.10.2014
Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept
Modellierung realer Verhältnisse im städtischen Raum
Entwicklung eines Microgrid Leitsys- tems mit Siemens
34. Cottbus, 29.10.2014
eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg
Ausblick auf SMART Capital Region
Ziel: In wie weit können temporäre, regenerative Überschüsse aus Brandenburg in Berlin genutzt werden, um zusätzliche Lasten bzw. Speicher zu speisen (SMART Meter Kunden, P2H, P2G, P2V, V2G, Batterie-, Gas-, Wärmespeicher) Projektinhalt:
•
Erfassung der regenerativen Rückspeisung in Brandenburg Datenanbindung an die Leitstellen der MitNetz, E DIS, Stromnetz Berlin, 50 Hertz, Vattenfall Generation
•
Errichtung von Versuchsanlagen SMART Meter, P2G, P2H, Speicher, P2G in Betrieb, SMART Meter und P2H incl. Speicher bis II/2015
•
Einbindung Micro-Grid aus e-SolCar incl. Flottenversuch bis Mitte 2016 alle 45 e-Cars werden weiter betrieben
•
Erweiterung Leitsystem aus e-SolCar Fertigstellung Sommer 2015
•
Netzkonzeptentwicklung Beginn Frühjahr 2015