Die Arbeit beschäftigt sich mit der Elektromobilität in Verbindung mit einem intelligenten Stromnetz, einem sogenannten Smart Grid System. Dabei wird folgende Frage beantwortet: Inwiefern können Batteriekapazitäten elektrisch angetriebener Personenkraftwagen in einem intelligenten Stromnetz ein durch erneuerbare Energien gespeistes Stromnetz stabilisieren?
Die Endlichkeit fossiler Energieträger und Reaktorkatastrophen, wie beispielsweise der Reaktorunfall im März 2011 in Fukushima, forderten und fordern ein Umdenken in der Energieversorgung. Die BRD importiert zudem 70 Prozent ihrer Primärenergie und steht damit in Abhängigkeit zu den ausländischen Exporteuren. Die Bundesregierung hat im Dezember 2013 mit dem Koalitionsvertrag die Ausbauziele für die erneuerbaren Energien festgelegt. Um den Ausbau in kontrollierten Etappen zu ermöglichen, wurden jährliche Ausbaustufen beschlossen.
Unser Stromnetz arbeitet im Niederspannungsbereich mit einer Spannung von 230 Volt und einer nahezu konstanten Frequenz von 50 Hertz. Diese beiden Eigenschaften sind Voraussetzungen für die elektronischen Abnahmegeräte. Sind Werte durch Schwankungen außerhalb gegebener Toleranzen, sind die Eigenschaften nicht gegeben. Das kann bis hin zum Zusammenbruch unserer elektrisierten Welt führen. Um diese Schwankungen im Stromnetz zu unterbinden, werden sie zurzeit beispielsweise mittels Pumpspeicherkraftwerken aufgefangen.
Inhaltsverzeichnis
- Vorbemerkung
- Abkürzungsverzeichnis
- Darstellungsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Zielsetzung der Arbeit
- 1.3 Vorgehen
- 2. Stromnetz
- 2.1 Entwicklung des Stromnetzes
- 2.2 Aktueller Netzplan
- 2.3 Einspeisung durch regenerative Energiequellen
- 3. Intelligentes Stromnetz
- 3.1 Smart Grid
- 3.1.1 Definition der DKE
- 3.1.2 Definition der Bundesnetzagentur
- 3.1.3 Zusammenfassung der Definitionen
- 3.2 Vehicle2Grid
- 3.3 Mobility2Grid
- 3.4 Auf dem Weg zum Smart Grid, die Digitalisierung des Stromnetzes
- 3.5 Dezentrale Energiespeicherung
- 3.1 Smart Grid
- 4. Elektromobilität im Smart Grid
- 4.1 Definition Elektrofahrzeuge und deren Abgrenzung
- 4.2 Ladung der BEV
- 4.2.1 Laderate
- 4.2.2 Ladung von Elektrofahrzeugen
- 5. Praktische Umsetzungen und Szenarien des Smart Grid
- 5.1 Szenario des Tang, Universität Hong Kong
- 5.2 Technologie Salon 2014
- 5.3 Forschungsprojekt „,INEES“
- 5.3.1 Projektaufbau,,INEES“ und Ziel
- 5.3.2 Projektteilnehmer
- 5.3.3 Technische Umsetzung, Aspekte und Herausforderungen
- 5.3.4 Einflussfaktor Nutzer
- 5.3.5 Begleitstudie Batterieabnutzung
- 5.3.6 Schlussbetrachtung der Studie,,INEES“
- 5.4 Hochrechnung BEV als Zwischenspeicher
- 6. Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit untersucht das Potenzial von elektrischen Personenkraftwagen (BEV) als Zwischenspeicher im intelligenten Stromnetz (Smart Grid). Sie beleuchtet die Entwicklung des Stromnetzes, die Bedeutung der Elektromobilität und die Integration von BEV in das Smart Grid. Ziel ist es, das Potenzial dieser Technologie zur Stabilisierung des Stromnetzes und zur Nutzung von erneuerbaren Energiequellen zu analysieren.
- Entwicklung des Stromnetzes und Herausforderungen durch den Ausbau erneuerbarer Energiequellen
- Funktion und Bedeutung des intelligenten Stromnetzes (Smart Grid)
- Potenzial von Elektrofahrzeugen als Zwischenspeicher im Smart Grid
- Praktische Umsetzungen und Szenarien des Smart Grids mit BEV
- Herausforderungen und Chancen der Integration von BEV in das Smart Grid
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Problemstellung der Arbeit dar und beschreibt die Zielsetzung und das Vorgehen. Kapitel 2 bietet einen Überblick über die Entwicklung des Stromnetzes, die aktuelle Netzstruktur und die Herausforderungen durch die Integration von erneuerbaren Energiequellen. Kapitel 3 beschäftigt sich mit dem Konzept des Smart Grid und definiert die wichtigsten Begriffe. Das Potenzial der Elektromobilität im Smart Grid wird in Kapitel 4 untersucht. Kapitel 5 analysiert verschiedene praktische Umsetzungen und Szenarien des Smart Grids mit BEV, einschließlich des Forschungsprojekts „INEES“.
Schlüsselwörter
Elektromobilität, Smart Grid, BEV, Vehicle2Grid (V2G), Mobility2Grid (M2G), Zwischenspeicher, dezentrale Energiespeicherung, regenerative Energiequellen, Netzstabilität, Forschungsprojekt „INEES“
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Smart Grid?
Ein Smart Grid ist ein intelligentes Stromnetz, das durch digitale Steuerung Erzeugung, Speicherung und Verbrauch effizient vernetzt und stabilisiert.
Wie können Elektroautos das Stromnetz stabilisieren?
Durch Konzepte wie Vehicle-to-Grid (V2G) dienen die Batterien von E-Fahrzeugen als Zwischenspeicher, die überschüssigen Strom aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben.
Was ist das Ziel des Forschungsprojekts „INEES“?
Das Projekt untersuchte die technische Umsetzung und die Nutzerakzeptanz bei der Einbindung von Elektrofahrzeugen in den Regelenergiemarkt.
Warum ist die dezentrale Speicherung für erneuerbare Energien wichtig?
Da Wind- und Sonnenenergie schwanken, helfen dezentrale Speicher (wie Autobatterien), das Netz bei Frequenzschwankungen stabil zu halten.
Welche Rolle spielt der Nutzer beim Vehicle-to-Grid Konzept?
Der Nutzer ist ein entscheidender Faktor, da das Fahrzeug primär für die Mobilität verfügbar sein muss; Studien wie INEES untersuchen hierzu das Ladeverhalten.
- Quote paper
- Björn Groß (Author), 2017, Smart Grid Systeme. Elektrische Personenkraftwagen als Zwischenspeicher im intelligenten Stromnetz, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/505305
