Einfluss der privaten Elektrofahrzeuge auf Mittel- und Niederspannungsnetze

• Main Author: Liu, Lan
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2018
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/7171/1/Liu_Diss_2018e.pdf; Liu, Lan <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Liu=3ALan=3A=3A.html> (2018): Einfluss der privaten Elektrofahrzeuge auf Mittel- und Niederspannungsnetze.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Im Rahmen des Energiekonzepts ist das Ziel von der deutschen Bundesregierung ausgegeben worden, bis zum Jahr 2030 sechs Millionen Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen. Dies stellt für die Mittel- und Niederspannungsnetze eine Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird der Einfluss der privaten Elektrofahrzeuge auf Mittel- und Niederspannungsnetze eines Verteilungsnetzbetreibers in drei verschiedenen Netzgebieten untersucht: Großstadt, Kleinstadt, ländliche Gebiete. Die unterschiedlichen repräsentativen Niederspannungsnetze werden jeweils zusammen mit übergeordneten Mittelspannungsnetzen in einem Netzberechnungsprogramm nachgebildet. Zur Nachbildung der Haushaltslasten wird ein Modell entwickelt, mit dem die Lastkurve nach Haushaltsgröße zufällig generiert werden kann. Anhand der Statistik aus der Studie „Mobilität in Deutschland 2008“ ist ein stochastisches Modell zur Erstellung individueller täglicher Fahrzyklen entwickelt worden. Unter Berücksichtigung der möglichen Einflussfaktoren, unter anderem das Mobilitätsverhalten, der spezifische Energieverbrauch der Fahrt und der Lademöglichkeit, werden Ladekurven der mobilen Batterien modelliert. Die aggregierten mittleren Lastkurven je Fahrzeug werden für verschiedene Ladeszenarien ermittelt. Der Gleichzeitigkeitsfaktor lässt sich für das Szenario „Aufladen nur zuhause“ je nach Ladeleistung errechnen. Für die Netzuntersuchung wird angesichts des Kaufinteresses davon ausgegangen, dass die Berufstätigen die Hauptnutzer der Elektrofahrzeuge bis zu einer 50 % Durchdringungsrate darstellen. Durch eine realitätsbezogene, probabilistische Zuordnung der Elektrofahrzeuge an die Netzanschlüsse im Niederspannungsnetz, wird mit Hilfe von Lastfluss- und Zuverlässigkeitsberechnungen untersucht, wo die potentiellen Schwachstellen der jeweiligen Mittelspannungs- und Niederspannungsnetze liegen. Mit Hilfe eines Kosten-Nutzen-Vergleichs lässt sich eine optimale Kombination der direkten Netzverstärkungsmaßnahmen in Bezug auf eine Verringerung der mittleren Nichtverfügbarkeit feststellen. Darüber hinaus wird die Einsatzmöglichkeit der Batterien als Speicher zur Bereitstellung der Regelenergie und zum Ausgleich von PV-Prognosefehlern untersucht. Ferner wird die Lebensdauer der Batterie mit Hilfe eines Alterungsmodells im Falle mit und ohne Beitrag zur Systemdienstleistung abgeschätzt.