Fachtagung Elektromobilität

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1 Fachtagung Elektromobilität 15. September 2011 Park Hotel Bremen Prof. Gert Brunekreeft Marius Buchmann M.A Dr. Jürgen Gabriel Bremer Energie Institut Der Beitrag der Elektromobilität zur Netzintegration von Erneuerbaren Energien in der Region NordWest

2 Hintergrund: Emissionsvergleich aktuell g CO2 / km State-of-the-Art zu Emissionen elektrischer Fahrzeuge für verschiedene Stromerzeugungsoptionen, verglichen mit CV- Emissionen (WtW) 202 Braunkohle 1010 g/kwh Steinkohle 860 g/kwh Quelle: Wellbrock, 2011, Bremer Energie Institut Mix DE 560 g/kwh Gas-KW (GuD) 410 g/kwh Windenergie 20 g/kwh Emissionen von Elektrofahrzeugen liegen nur dann weit unter denen von konventionellen Fahrzeugen, wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Energien geladen werden

3 Die Verknüpfung von Elektromobilität und Erneuerbaren Energien Ziel: Reduzierung der CO2-Emissionen im Verkehrssektor durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen Bisherige Maßnahme: Verknüpfung von Elektrofahrzeugen mit Öko-Strom-Verträgen Problem: Öko-Strom-Verträge sind ein bilanzielles System und erhöhen nicht zwangsläufig den Anteil der erneuerbaren Energien im System Allokieren wir eine bestimmte Menge an CO2-armen Strom an die Elektrofahrzeuge, reduziert sich bilanziell der Anteil des CO2-armen Stroms für alle andere Verbraucher, beispielsweise den Kühlschrank

4 Problem: Nicht genügend EE für alle Verbraucher Das Angebot an erneuerbar erzeugtem Strom ist beschränkt, daher sich auch die Öko- Strom-Verträge in der Summe beschränkt Elektromobilität tritt damit als ein Konkurrent für Öko- Strom gegenüber anderen Verbrauchern auf

5 Ansatz: Überschussproduktion aus Offshore-Windenergie Quelle: Quelle: Quelle: Quelle: Können Elektrofahrzeuge dazu beitragen diesen Überschuss aus Offshore-Anlagen in die Region zu integrieren?

6 Das Modell für das Jahr 2020 Untersuchungsregion basiert auf Regionenmodellder denanetzstudie II 4 determinierende Elemente Offshore-Wind Stromnachfrage Kraftwerkspark (inkl. EE) Exportkapazitäten Elektromobilität integriert Zwei Ladeszenarien Ungesteuertes Laden (nachts) Gesteuertes Laden (Wenn der Wind weht) Vehicle-to-Gridnicht in diesem Szenario betrachtet Quelle: dena Netzstudie II

7 Betrachtetes Szenario Offshore-Wind: Wind:Basierend auf denanetzstudie II wird eine installierte Kapazität von 12 GW angenommen Stromnachfrage:Annahme, dass die Bestrebungen der Bundesregierung hin zu mehr Energieeffizienz greifen, daher eine leicht sinkende Stromnachfrage gegenüber dem Niveau von 2008 zugrunde gelegt Stromproduktion in TWh Stromproduktion des Kraftwerkparks: Offshore Wind Onshore Wind PV Fossil 2 18 Exportkapazitäten: Annahme, dass der Netzausbau in der Region bis 2020 keine signifikanten Änderungen herbeiführt

8 Ergebnisse In dem betrachteten Szenario tritt in 617 von 8784 Stunden ein Überschuss aus Offshore-Windenergie auf, der nicht genutzt werden kann, das sind 7% aller Stunden in einem Jahr. Der absolute Überschuss beläuft sich in dem Szenario ohne Elektromobilität auf etwa 2% der gesamten offshore produzierbaren Strommenge, durch den Einsatz der Elektromobilität kann dieser Überschuss leicht reduziert werden mit Emob, gesteuert mit Emob, ungesteuert ohne Emobilität Potenzial TWh tatsächliche Stromproduktion aus Offshore Windenergie Theoretisches Potenzial

9 Ergebnisse Quantifizierung der zusätzlich integrierten Offshore-Windstromerzeugung in das Netz durch die Nutzung von Elektrofahrzeugen 2025? 2020 Überschuss noch relativ gering bei 12 GW installierter Leistung Überschuss nimmt mit steigender installierter Leistung massiv zu

10 Ergebnisse Quantifizierung der zusätzlich integrierten Offshore-Windstromerzeugung in das Netz durch die Nutzung von Elektrofahrzeugen 2025? 2020 ungesteuertes Ladenführt bereits zu einer spürbaren Reduktion des Überschusses Gesteuertes Laden kann diese Reduktion noch einmal um 30% erhöhen diese Differenz wird durch Elektromobilität nicht reduziert Alternativen Speicher in Deutschland Speicher in Europa Demand-Side-Management

11 Schlussfolgerungen Wird mehr Offshore-Wind integriert? Ja, aber in Relation zu der gesamten Überschussproduktion aus Offshore-Windenergie nur in einem geringen Umfang In dem dargestellten Szenario können lediglich 6% der Ladeprozesse der Elektrofahrzeuge durch zusätzliche Offshore-Kapazitäten gedeckt werden Weitere Forschungsfragen Welchen Effekt kann Elektromobilität auf der Verteilnetzebene haben? Ab welcher Anschlusskapazität kann das V2G-Konzept die Integration weiterer Kapazitäten signifikant erhöhen? Inwiefern können Lastspitzen in der Stromnachfrage durch Elektromobilität weiter abgefangen werden?

12 Vielen Dank Prof. Gert Brunekreeft Marius Buchmann M.A. Dr. Jürgen Gabriel College Ring 2 / Research V Bremen Tel. +49 (0) Fax +49 (0) energie-institut.de institut.de energie-institut.de institut.de energie-institut.de institut.de

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