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

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

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

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

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

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)

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%

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

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

Cottbus, 29.10.2014

Sturmtief „Xynthia“: Windeinspeisung 28.02. – 01.03.2010 in der Regelzone 50Hz Transmission

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0

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10 0:

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P in

MW

Ist-Vertikale Last

Ist-Hochrechnung 50HzT-Regelzone

Ca. 230 GWh

Speicherbedarf ca. beim 10 fachen der heutigen Kapazität

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

Cottbus, 29.10.2014

Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung

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1.3.10

0:00

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2:00

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1.3.10

20:00

1.3.10

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P in

MW

Ist-Vertikale Last

Ist-Hochrechnung 50HzT-RegelzoneCa. 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

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

Cottbus, 29.10.2014

Ladezustand

100 %

X %

t1 t2

Heutiges Standardverfahren

Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung

Cottbus, 29.10.2014

Ladezustand

100 %

X %

t1 t2

Kommunikation Nutzer-Fahrzeug e-SolCar Teilthema

Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung

Cottbus, 29.10.2014

Ladezustand

100 %

X %

t1 t2

Aufruf zu max. Laden

Kommunikation Übertragungsnetz-Fahrzeug e-SolCar Teilthema

Beitrag von Elektrofahrzeugen zur Netzstabilisierung

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

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

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

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Prototyp CETOS im August 2011

Versuchsflotte für e-SolCar

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Prototyp PLANTOS-Pritsche im September 2011

Versuchsflotte für e-SolCar

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Prototyp PLANTOS-Bus im Oktober 2011

Versuchsflotte für e-SolCar

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Übergabe der 30 CETOS an Vattenfall und BTU im Mai 2012

Versuchsflotte für e-SolCar

Cottbus, 29.10.2014

Übergabe der 12 PLANTOS an Vattenfall und BTU im September 2012

Versuchsflotte für e-SolCar

Cottbus, 29.10.2014

Entwicklung neuer Komponenten für Fahrzeug und Ladesäule

Cottbus, 29.10.2014

Entwicklung eines neuen E-Cars - Energie-Managementsystems

Cottbus, 29.10.2014

Entwicklung eines neuen E-Cars - Energie-Managementsystems

Cottbus, 29.10.2014

eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

Test-Kilometer im Flottenversuch

05.000

10.00015.00020.00025.00030.00035.000

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Gesamtfahrleistung CETOS (Stand: 01.08.2014)

02.0004.0006.0008.000

10.00012.00014.000

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hrle

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m]

Gesamtfahrleistung PLANTOS und HIGHLANDER (Stand: 01.08.2014)

Gesamtfahrleistung CETOS:

323.434 Km PLANTOS:

60.268 Km Highlander:

18.726 km

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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

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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

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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.)

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Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept

Parkplatzsituation im Wohngebiet

E-SolCar Flotte mit 46 Fahrzeugen

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Einbindung in das e-SolCar Gesamtkonzept

Modellierung realer Verhältnisse im städtischen Raum

Entwicklung eines Microgrid Leitsys-tems mit Siemens

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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

Cottbus, 29.10.2014

Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit

Weitere Infos unter www.tu-cottbus.de/cebra/