Bestimmung des Lastverschiebepotenziales intelligenter Haushaltsgeräte und der Elektromobilität innerhalb eines Referenzprojektes
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- Gerburg Förstner
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Transkript
1 Bestimmung des Lastverschiebepotenziales intelligenter Haushaltsgeräte und der Elektromobilität innerhalb eines Referenzprojektes Barbara Plura
2 Agenda Motivation Aufbau des Referenzprojektes Erzeugungs- und Lastprofile Lastverschiebepotenziale Fazit
3 Leistung Motivation des Projektes > Starker Anstieg dezentraler Einspeisung in den letzten Jahren > Installierte Leistung aus erneuerbaren Energien MW > Hauptsächlich solare Erzeugung im Versorgungsgebiet der Lechwerke AG MW MW MW MW MW 750 MW 500 MW 250 MW 0 MW Jahr Biogas Deponie/Klärgas Solar Wasser (EEG geförder) Wind > Problem: zeitweise Energieüberproduktion und Rückspeisung in das Netz > Momentan: Netzausbau teuer und aufwändig > Lösungsansatz: lokaler Verbrauch und Speicherung volatil erzeugter Energie durch Lastverschiebung und Verbrauchersteuerung Seite 3
4 Aufbau des Smart Grids > Intelligentes Niederspannungsnetz mit 110 Haushalten > Zentrale Steuereinheit Smart Operator erhält Daten der Haushalte, des Batteriespeichers, weiterer Netzkomponenten und aktuelle Wetterdaten > Erzeuger: PV-Anlagen, teilweise mit Batteriespeicher > Verbraucher: weiße Ware, Elektroauto-Ladestationen, Wärmepumpen Seite 4
5 00:30 01:00 01:30 02:30 03:00 03:30 04:30 05:00 05:30 06:30 07:00 07:30 08:30 09:00 09:30 10:30 11:00 11:30 12:30 13:00 13:30 14:30 15:00 15:30 16:30 17:00 17:30 18:30 19:00 19:30 20:30 21:00 21:30 22:30 23:00 23:30 Leistung Erzeugungsprofile PV-Anlagen > 2014 wurden in Bayern 32% der Erneuerbaren durch PV-Anlagen erzeugt [1] > Die PV-Produktion des Referenzprojektes beträgt 214 MWh für kw 100 kw 80 kw 60 kw 40 kw 20 kw 0 kw Uhrzeit Oktober - März April - September [1] Bayerische Staatsregierung: Energie-Atlas Bayern. Daten und Fakten, abgerufen am Seite 5
6 Leistung Lastprofile weiße Ware > Anzahl installierter intelligenter weißer Ware Geräte: 40 > Maschinentypen: Waschmaschinen, Wäschetrockner und Geschirrspüler 7,0 kw 6,0 kw 5,0 kw 4,0 kw 3,0 kw 2,0 kw 1,0 kw 0,0 kw Mo - Do Freitag Samstag Sonntag weiße Ware im Winter weiße Ware im Sommer Seite 6
7 00:30 01:00 01:30 02:30 03:00 03:30 04:30 05:00 05:30 06:30 07:00 07:30 08:30 09:00 09:30 10:30 11:00 11:30 12:30 13:00 13:30 14:30 15:00 15:30 16:30 17:00 17:30 18:30 19:00 19:30 20:30 21:00 21:30 22:30 23:00 23:30 Ladeleistung Häufigkeit der Ladebereitschaft Lastprofil - Elektromobilität > Lastprofil basiert auf dem Ladeverhalten von 6 Elektrofahrzeug-Nutzern über jeweils 4 Monate > Maximale Ladeleistung: 3,6 kw 1,8 kw 1,6 kw 1,4 kw 1,2 kw 1,0 kw 0,8 kw 0,6 kw 0,4 kw 0,2 kw 0,0 kw 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Uhrzeit Last ungesteuertes Laden Ladecharakteristik Seite 7
8 00:30 01:00 01:30 02:30 03:00 03:30 04:30 05:00 05:30 06:30 07:00 07:30 08:30 09:00 09:30 10:30 11:00 11:30 12:30 13:00 13:30 14:30 15:00 15:30 16:30 17:00 17:30 18:30 19:00 19:30 20:30 21:00 21:30 22:30 23:00 23:30 Leistung Bewertung der Lastverschiebepotenziale Erhöhter Eigenverbrauch durch Verschiebung der weißen Waren um maximal 4 Std. in den Zeitraum der PV-Erzeugung (Bsp.: Freitag im Winter) W W W W W W 0 W Uhrzeit PV - Erzeugung WW mit verschobener Last Weiße Ware ungesteuert Lastverschiebepotenzial der weißen Ware des gesamten Projektes für 2015: 858 kwh Seite 8
9 00:30 01:00 01:30 02:30 03:00 03:30 04:30 05:00 05:30 06:30 07:00 07:30 08:30 09:00 09:30 10:30 11:00 11:30 12:30 13:00 13:30 14:30 15:00 15:30 16:30 17:00 17:30 18:30 19:00 19:30 20:30 21:00 21:30 22:30 23:00 23:30 Ladeleistung Häufigkeit der Ladebereitschaft Bewertung der Lastverschiebepotenziale Steuerung der Last durch das Laden der Elektrofahrzeuge in den Zeitraum der PV-Erzeugung zur Steigerung des lokalen Verbrauchs 1,8 kw 1,6 kw 1,4 kw 1,2 kw 1,0 kw 0,8 kw 0,6 kw 0,4 kw 0,2 kw 0,0 kw 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Uhrzeit Last ungesteuertes Laden Verschobene Ladeleistung Ladecharakteristik kwh mögliche Verschiebung innerhalb des Referenzprojektes in einem Jahr Seite 9
10 04:15 04:45 05:15 05:45 06:15 06:45 07:15 07:45 08:15 08:45 09:15 09:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15 17:45 18:15 18:45 19:15 19:45 20:15 20:45 21:15 21:45 22:15 22:45 23:15 23:45 00:15 00:45 01:15 01:45 02:15 02:45 03:15 03:45 Leistung Bewertung der Lastverschiebepotenziale Mögliche Steuerung der weißen Ware zur Vermeidung von Lastspitzen (Bsp.: Samstag im Sommer) W W W W W W 0 W Uhrzeit Weiße Ware ungesteuert WW ohne Spitzen Senkung der Maximallast weißer Ware um bis zu 46% möglich Seite 10
11 Fazit > Weiße Ware liegt zum Großteil im Zeitraum der PV-Erzeugung > Lastverschiebepotenziale aufgrund der geringen Leistung nicht ausreichend, um Eigenverbrauch maßgeblich zu steigern > Verschiebung der Ladung von Elektroautos zur Steigerung der Autarkie möglich, jedoch durch kleine Anzahl der Fahrzeuge nur geringer Effekt > Senkung von Lastspitzen der weißen Ware bis zu 46% möglich > Keine entscheidende Steigerung der Autarkie des Ortsnetz durch Lastverschiebung der weißen Ware und der momentanen Elektromobilität > Steuerbare Haushaltsgeräte nur als Ergänzung für Smart Homes sinnvoll, um geringe, kurzfristige Lastschwankungen auszugleichen Seite 11
12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Hochschule Augsburg Fakultät für Elektrotechnik LEW Verteilnetz GmbH Barbara Plura
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