Die Netzintegration von Elektrofahrzeugen

Transkript

1 Die Netzintegration von Elektrofahrzeugen Tomi Engel Lüdinghausen

2 Fossile Mobilität... ist das größte, gesellschaftliche Projekt auf dem Gebiet der Sondermüllentsorgung!

3 Fossile Mobilität... ist das größte, gesellschaftliche Projekt auf dem Gebiet der Vorsicht Vergiftungsgefahr Sondermüllentsorgung!

4 Elektromobilität

5 Elektromobilität Warum?

6 Klimawandel? Fahrspaß? Luftreinhaltung? Technologischer Durchbruch? Warum?

7 Ölproduktion außerhalb der OPEC Mb/Tag Vietnam 04 Dänemark 04 USA-Tiefsee 03 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien Rumänien Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70 Ukraine 70 Deutschland 67 Österreich 55 Mexiko 04 Russische Föd. 07 Nigeria 05 Jahr Quelle: LBST GmbH - Stand

8 Mb/Tag Russische Föd. 07 Nigeria 05 Mexiko 04 Vietnam 04 Dänemark 04! WHITE PAPER USA-Tiefsee 03 Streitkräfte,! Fähigkeiten und Technologien im 21. Jahrhundert SUSTAINABLE Jemen 01! ENERGY SECURITY Norwegen 01 - Umweltdimensionen von Sicherheit -! Oman 01 Strategic risks and! Australien 2000 opportunities for business! Großbritannien 99 Ekuador 99! Kolumbien 99! Venezuela 98/68! Argentinien 98! Malaysia 97!! Gabun 97! Syrien 95! Indien 95! Ägypten 93! Alaska 89! Indonesien! Rumänien 77 76! Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70! Ukraine 70! Deutschland 67! Österreich 55! Jahr

9 King Abdullah bin Abdulaziz Al Saud König von Saudi Arabien I told them that I have ordered a halt to all oil explorations so part of this wealth is left for our sons and successors God willing." Quelle: 5. Juli 2010

10 Wir sagen den Fatih Birol Chefökonom der IEA Regierungen dieser Welt, dass der Energiepfad, auf dem wir uns befinden, nicht nachhaltig ist." Quelle: The Guardian, ,

11 Tägliche Ausgaben der USA für den Erdölimport im Jahr 2008: US $/Tag

12 Fossile Struktur - 3 Sektoren 50-70% Verlust durch Abwärme 50-70% Verlust durch Abwärme Strom Wärme Verkehr

13 stellung auf Erdgas? Mrd m Fossile Struktur - 3 Sektoren 3 History Prediction Mb/Tag Erdgas Importe aus Russland, Nordafrika (konst bis 2020 Ab % p.a.) Deutschland) Italien 50-70% Verlust durch Abwärme Niederlande UK LNG Importe LNG: + 5 % p. a. bis 2025 Norwegen Ölproduktion außerhalb der OPEC Erdöl Mexiko 04 Vietnam 04 Dänemark 04 USA-Tiefsee 03 Jemen 01 Norwegen 01 Oman 01 Australien 2000 Großbritannien 99 Ekuador 99 Kolumbien 99 Venezuela 98/68 Argentinien 98 Malaysia 97 Gabun 97 Syrien 95 Indien 95 Ägypten 93 Alaska 89 Indonesien Rumänien Kanada (konv.) 74 USA (48 Staaten) 70 Ukraine 70 Deutschland 67 Österreich % Verlust durch Abwärme Quelle: LBST GmbH - Stand Russische Föd. 07 Nigeria 05 Strom Wärme Verkehr Jahr

14 Fossile Struktur - 3 Sektoren 50-70% Verlust durch Abwärme 50-70% Verlust durch Abwärme Strom Wärme Verkehr

15 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke 50-70% Verlust durch Abwärme Verkehr

16 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke 50-70% Verlust durch Abwärme?? Verkehr

17 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

18 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Energieeinheit kwh! Strom

19 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien

20 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien Ziel 2020: 47%! EE-Strom

21 Stromversorgung in "Problemwochen" 2007 Quelle: Fraunhofer IWES

22 Stromversorgung in "Problemwochen" 2020 Quelle: Fraunhofer IWES

23 Stromversorgung - Jahresdauerlinie 2007 Quelle: Fraunhofer IWES Grundlast

24 Stromversorgung - Jahresdauerlinie Quelle: Fraunhofer IWES Grundlast

25 Erneuerbare Energien im Landkreis Neustadt a.d. Aisch Wo steht der Kreis Schleswig-Flensburg? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download Kreis SCHLESWIG-FLENSBURG 50 % EE erreicht Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: qkm Anmerkungen: 1) Die regionalen Verbrauchsdaten sind Schätzungen auf der Basis des durchschnittlichen Stromverbrauches in der Bundesrepublik. 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren auf den realen Produktionsdaten. Für 10% der Anlagen liegen jedoch keine entsprechenden Meldungen vor. 3) Die zugrundeliegenden EEG-Anlagen entsprechen dem Stand der Meldungen vom Es wurden aber bisher vermutlich nur 30-50% aller Anlagen aus dem Jahr 2009 gemeldet. Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom Anlagen 23 MW(peak) Windkraft 408 Anlagen 327 MW(peak) Wasserkraft 6 Anlagen 0 MW(peak) Biomasse 62 Anlagen 35 MW(peak) Klärgas, etc 1 Anlagen 1 MW(peak) Geothermie 0 Anlagen 0 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr 194 MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr 0 MWh/Jahr Stand : FAQ Kontakt Impressum TOP 10 dieser Region 12 % EE Bundesrepublik Deutschland 27 % EE Schleswig-Holstein 50 % EE Schleswig-Flensburg Die Region "Schleswig-Flensburg" hat folgende Spitzenreiter: % EE Hörup % EE Böxlund % EE Hüsby 951 % EE Großenwiehe 580 % EE Ellingstedt 453 % EE Arnis 396 % EE Boren 296 % EE Rüde bei Satrup 279 % EE Tolk 272 % EE Dollerup

26 Erneuerbare Energien im Landkreis Neustadt a.d. Aisch Wo steht Unterallgäu? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download Kreis UNTERALLGÄU 22 % EE erreicht Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: qkm Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom Anlagen 122 MW(peak) Windkraft 15 Anlagen 15 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr Stand : FAQ Kontakt Impressum TOP 10 dieser Region 12 % EE Bundesrepublik Deutschland 8 % EE Bayern 12 % EE Schwaben 22 % EE Unterallgäu Die Region "Unterallgäu" hat folgende Spitzenreiter: 95 % EE Holzgünz 93 % EE Böhen, Unterallgäu 90 % EE Lautrach 83 % EE Legau 62 % EE Kettershausen 61 % EE Hawangen 55 % EE Wiedergeltingen 50 % EE Ettringen, Wertach 48 % EE Lauben bei Memmingen 48 % EE Kirchheim in Schwaben Anmerkungen: 1) Die regionalen Wasserkraft MWh/Jahr Verbrauchsdaten sind 112 Anlagen Schätzungen auf der Basis 35 MW(peak) des durchschnittlichen Stromverbrauches der Biomasse MWh/Jahr Bundesrepublik. 114 Anlagen 18 MW(peak) 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren, sofern entsprechende Zahlen Klärgas, etc 492 MWh/Jahr vorliegen, auf den realen 3 Anlagen Produktionsdaten für ein 0 MW(peak) volles Kalenderjahr. Geothermie 0 MWh/Jahr 3) Die zugrundeliegenden EEG-Anlagen entsprechen 0 Anlagen 0 MW(peak) dem Stand der Meldungen vom

27 Ausbauziele der Erneuerbaren Energien Ziel 2020: 47%! EE-Strom 1. Mio E-Mobile 2 TWh

28 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

29 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

30 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Brennstoff Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

31 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Brennstoff Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

32 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Langzeitspeicher: Biomasse

33 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Langzeitspeicher: Biomasse Std.... da scheint die Sonne auch in der Nacht

34 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Stichwort Smart! Grid

35 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Stichwort Smart! Grid Vehicle Strategie Kurzzeitspeicher: Batterie

36 Elektroautos... als "rollende Kraftwerke"? Quelle: Scientific American, 18 April 1903 (gefunden von C. Dürschner)

37 Elektroautos...

38 Elektroautos... Bolloré BlueCar Personen:! 4 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite:! 250 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:!? Status:! Prototyp Quelle: Bollore - Pinninferina

39 Elektroautos kwh (300 kg, 45 kwpeak, 410 V) Bolloré BlueCar Personen:! 4 Geschwindigkeit:! 130 km/h Reichweite:! 250 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:!? Status:! Prototyp

40 Elektroautos kwh (300 kg, 45 kwpeak, 410 V) = 10 kwh "fahren" (80 km)

41 Elektroautos kwh (300 kg, 45 kwpeak, 410 V) = kwh "fahren" (80 km) "tanken" (für morgen)

42 Elektroautos kwh (300 kg, 45 kwpeak, 410 V) 250 km = kwh "fahren" (80 km) "tanken" (für morgen) "reserve" (für???)

43 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher 45 Mio. PKW 30 kwh = kwh Ladeleistung: (300 kg, 45 kwpeak, 4101 V) phasig 3 phasig "reserve" 2 kw 20 kw 10 kw

44 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher 30 kwh = kwh Ladeleistung: (300 kg, 45 kwpeak, 4101 V) phasig 3 phasig 45 Mio. PKW * 10 kw = 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) "reserve" 2 kw 20 kw 10 kw

45 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher 30 kwh Ladeleistung: (300 kg, 45 kwpeak, 4101 V) phasig 3 phasig 45 Mio. PKW * 10 kw = 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 45 Mio. PKW * 10 kwh = 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) 2 kw 20 kw 10 kw

46 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher täglich ca GWh 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw max. 80 GW

47 Elektroautos... als rollende Pumpspeicher täglich ca GWh 450 GWpeak (potentielle Regelenergieleistung) 450 GWhpeak (potentielle Speicherkapazität) Ladeleistung: 2 kw 1 phasig 3 phasig 20 kw 10 kw max. 80 GW

48 Smart Grid Vehicles können... das Stromnetz stabilisieren... sofern die Fahrzeuge ihren Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmen. Smart Charging Std.

49 Smart Grid Vehicles können... das Stromnetz stabilisieren... sofern das Fahrzeug seinen Ladevorgang intelligent auf das Stromangebot abstimmt. Smart Charging Std. Energieüberschüsse "verschieben"... und reduzieren somit den Bedarf an Bioenergie im Stromsektor. Smart Grid Services

50 Merke! Elektromobile passen optimal zu Erneuerbaren Energien!

51 Elektromobilität?

52 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn Schiffe,...

53 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn E-Auto

54 Die E-Fahrzeugklassen... Infrastruktur Feste Fahrwege + Großes Gewicht = Pedelec, E-Bike Oberleitung mit konduktiven Scooter, Motorrad E-Mobil Schleifkontakten Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn E-Auto kw peak

55 Die E-Fahrzeugklassen... heute relevant Pedelec, E-Bike Elektrobus Scooter, Motorrad Straßenbahn E-Mobil Eisenbahn E-Auto

56 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn E-Auto

57 E-Auto

58 Zagato Elcar Personen:! 2 Geschwindigkeit:! 50 km/h Reichweite:! 50 km Antrieb:! Elektro Vermarktung:! um 1975 Status:! Kleinserie

59 Die E-Fahrzeugklassen Pedelec, E-Bike Elektrobus Scooter, Motorrad Straßenbahn E-Mobil Eisenbahn E-Auto

60 Die E-Fahrzeugklassen... Kenndaten Pedelec, E-Bike Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto Motorenleistung ab 0,2 kw peak 2 bis 20 kw peak 5 bis 20 kw peak ab 20 kw peak Batteriekapazität 0,2 bis 2 kwh 2 bis 5 kwh 5 bis 15 kwh 15 bis 50 kwh Batteriegewicht 2 bis 15 kg 20 bis 50 kg 50 bis 150 kg bis 400 kg

61 Die E-Fahrzeugklassen... Kenndaten Pedelec, E-Bike Fahrzeuggewicht Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto ca. 30 kg ca. 150 kg 300 kg ca kg Leichtelektrofahrzeuge E-Fahrzeuge

62 Die E-Fahrzeugklassen... Kenndaten Pedelec, E-Bike Fahrzeuggewicht Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto ca. 30 kg ca. 150 kg 300 kg ca kg Leichtelektrofahrzeuge E-Fahrzeuge

63 Die E-Fahrzeugklassen... Kenndaten Pedelec, E-Bike Gleichstrom 12 bis 48 V Scooter, Motorrad Wechselstrom Leichtelektrofahrzeuge E-Mobil 230 bis 400 V E-Auto bis 500 V E-Fahrzeuge

64 Die E-Fahrzeugklassen... Kenndaten Pedelec, E-Bike Gleichstrom 12 bis 48 V 0,1 bis 3 kw Scooter, Motorrad Wechselstrom Leichtelektrofahrzeuge E-Mobil 230 bis 400 V 3 bis 40 kw E-Auto bis 50 kw E-Fahrzeuge

65 Gleichstrom 12 bis 48 V 0,1 bis 3 kw bis 3 kw Elektrische Infrastruktur ist so einfach... Wechselstrom 230 bis 400 V 3 bis 40 kw? bis 50 kw Leichtelektrofahrzeuge E-Fahrzeuge

66 Merke! Flächendeckend verfügbar ist nur die Haushaltssteckdose!"

67 Merke! Ohne (flexible) Standards wird öffentliche Infrastruktur unmöglich!"

68 Die E-Fahrzeugklassen... Stromkosten Pedelec, E-Bike Energieverbrauch... bei 30 km/tag ca. 0,2 kwh/tag Energiekosten... bei 0,2 /kwh Scooter, Motorrad E-Mobil E-Auto ca. 2 kwh/tag ca. 2 kwh/tag ca. 6 kwh/tag ca. 0,04 /Tag ca. 0,4 /Tag ca. 0,4 /Tag ca. 1,2 /Tag max. 15 /Jahr ca. 150 /Jahr ca. 150 /Jahr ca. 450 /Jahr

69 Die E-Fahrzeugklassen... Stromkosten Pedelec, E-Bike Energieverbrauch... bei 30 km/tag ca. 0,2 kwh/tag Energiekosten... bei 0,2 /kwh Scooter, Motorrad Achtung E-Mobil Umsatz! ist nicht E-Auto ca. 2 kwh/tag ca. 2 kwh/tag ca. 6 kwh/tag Gewinn ca. 0,04 /Tag ca. 0,4 /Tag ca. 0,4 /Tag ca. 1,2 /Tag max. 15 /Jahr ca. 150 /Jahr ca. 150 /Jahr ca. 450 /Jahr

70 Die E-Fahrzeugklassen... Stromkosten Pedelec, E-Bike Gewinn 10%? Scooter, Motorrad Achtung E-Mobil Umsatz! ist nicht Gewinn E-Auto max. 1 /Jahr ca. 15 /Jahr ca. 15 /Jahr ca. 45 /Jahr

71 Merke! Die Zukunft gehört den Mobilitätsdienstleistungen!" km nicht kwh

72 Elektromobilität... löst morgen nicht alle Probleme, aber wir müssen heute anfangen, damit wir über-über-über-morgen 100% Erneuerbar sein können.

73 Tomi Engel