Elektromobilität: EEE elegant, effizient, economical

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1 Elektromobilität: EEE elegant, effizient, economical Energie-Apéro Aargau, Nov 2013 Andreas Fuchs, Co-PL E-Mobility, Unternehmensentwicklung,

2 Die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich Eines der grössten Energieversorgungsunternehmen der Schweiz Der Stromabsatz beträgt rund 10 Prozent der in der Schweiz benötigten, elektrischen Energie Strom direkt bis an die Steckdose für Privat- und Geschäftskunden in rund 130 Gemeinden Stromlieferung an über 40 Stadt- und Gemeindewerke 2 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

3 Elektrisch fahren ist doppelt so energieeffizient wie mit fossilen Energieträgern Quelle: KWO 3 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

4 Falls starkes E-Mobility Wachstum 2050 wird es in der CH ca. 5 Mio. PKW geben Nach diesem Szenario fahren 95% davon ganz oder teilweise mit Strom Wichtig: Ladeinfrastruktur darf nicht zu teuer sein, ansonsten man nicht 5 bis 10 Mio. Parkplätze damit ausrüsten kann! (1 bis 3 Parkplätze pro Auto) Quelle: Stadt Zürich 4 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

5 Mode 1 und 3 Mode 1 AC Strom AC Strom HCD AC Strom & Signal Mode 3 (benötigt Signalgeber- Elektronik) Typ 2 Dose/ Stecker Kommunikation von Zustandsmeldungen, Strombegrenzung des on-bord Ladegerät durch HCD 5 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

6 Mode 2 AC Strom & Signal Wie Mode 1 AC Strom MODE 2: ICCB In-Cable-Control-Box 6 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

7 Schnellladung (Mode 4): Für Notfälle Ladung von 80% in 30 Minuten EKZ haben zwei DC-Chademo- Schnelllader im internen Einsatz: ABB 50 kw Evtec 22 kw Mobile Fast Charger Erwartung: Deutsche E-Autos kommen mit Combo-Stecker. Kommunikation? 7 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

8 Infrastruktur-Lösungen Basisausrüstung : Sichere Elektroinstallation, Minimum blaue Industriesteckdose. Im Kanton ZH öffentliche, Park & Chargekompatible Ladestationen, davon einige mit Typ 2/Mode 3 Stecker elektromobilitaet/e-tankstellen.html Einfache HCD (Home Charge Devices) für s Laden zuhause und am Arbeitsplatz Mode 2 Kabel mit manuell verstellbarer Strombegrenzung und Industriestecker (8A Adapter auf T13) 8 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

9 Agenda 1. Optimierter Einsatz von E-Autos in Flotten 2. Optimierte Energieversorgung von E-Autos 3. Elektrifizierung des MIV in der Schweiz 9 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

10 Fakt 1: Meiste EKZ-Fahrten <40 km Radius 30km 40km 10 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

11 Fakt 2: TCO der neusten E-Autos genügend tief Renault Zoe AP: Jährliche Gesamtfahrzeugkosten (Naturstrom betrieben) bei km in CHF TCO Benchmark Diesel Smart AP: E-Smart AP: imiev AP: Skoda Oktavia AP: Toyota Auris AP: Quelle: EKZ Kalkulation 11 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

12 Mobility Zugangssystem für E-/ICE-Fahrzeugpool 12 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

13 Erfahrungen aus dem EKZ (E-) Auto-Pooling Einsatz der Mobility-Lösung in der EKZ Umgebung EKZ Mitarbeiter-Badges fungieren als Schlüssel Notfalllösung mit übertragbaren Karten funktioniert Erhöhte Auslastung der E-Autos erzielbar dank verbesserter Verfügbarkeit und einfachem Zugang für Mitarbeitende (Internet, App, Hotline) Gute Benutzerakzeptanz, sehr wenig Ausfälle Fahrstatistiken liefern Basis für weitere Optimierung Pool Zürich: Aktuell 60% der Fahrten mit E-Auto 13 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

14 Übertragbarkeit auf andere Unternehmen Ca. 1 Mio. Firmenfahrzeuge, Ø Flottengrösse: Autos Rund 70 % sämtlicher Geschäfts- und Dienstfahrten < 20 km Fazit: Ein hoher Anteil der Firmenfahrten könnte ohne operationelle Nachteile elektrisch erfolgen Elektrifizierungspotential für Firmenflotten in der Schweiz: Autos Potential Privatfahrzeuge: Über 30% der Haushalte haben heute zwei oder mehr Fahrzeuge Zweitautos: 1 Million Elektroautos 14 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

16 Energieversorgung Ein E-Auto umfasst wie ein Smart Home mehrere Lasten: - Traktions-Batterie - Klimaanlage/Heizung Die Konzepte für die Energieversorgung von E-Autos müssen berücksichtigen, dass Vorklimatisierung ein Thema ist: Klimatisieren vor der Abfahrt, solange das Auto mit dem Netz verbunden ist Die Kommunikation mit dem E-Auto - über das Ladekabel - oder über die so genannte car-connectivity muss leistungsfähig genug sein (leistungsfähiger als IEC Vorgaben, aber trotzdem nicht zu komplex) 16 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

17 Welcher Verbraucher nimmt die Ueberschüsse? 17 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

18 Elektroautos sind willkommene steuerbare Lasten Beispiele gesteuertes Laden E-Autos Überschüssiger Solarstrom Vermiedene, zusätzliche Leistungsspitze Elektrische Leistung Stromverbrauch Gesteuertes Laden Tageszeit 18 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

19 Speicherseen und E-Autos Kraftwerke Linth-Limmern: MW Leistung E-Autos = MW Leistung 19 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

20 2 Jahre Smart Charge an einfachen Steckdosen Hier ist das EVU via IT aktiv Cloud Virt. KW (by IBM) (Auto-) Telematik INFORMATION Kunden- Portal STROM Supersimple Verbindung zum Netz Fotos: IBM & EKZ 20 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

21 Eine einfache, elegante Normal-Ladelösung Das virtuelle Kraftwerk lädt das E-Auto automatisch optimal unter Berücksichtigung der Benutzerbedürfnisse. Der Benutzer setzt per App die Rahmenbedingungen der Energieversorgung (in Zukunft: Laden UND Vorklimatisieren) Smart Laden überall, ohne dass am Ladepunkt ein Smart Grid vorhanden sein muss, dank Car Connectivity via Mobilfunk Die Hardware fürs Laden kann sehr simpel und preiswert sein Hardware für induktives Laden wird Laden zuhause und am Arbeitsplatz bequem machen Annahmen (einfach zu erfüllen oder schon erfüllt): - E-Autos sind grundsätzlich Internet-connected - Das On-Board-Ladegerät reagiert selbsttätig, falls gemäss Gridcode Frequenz und Spannung ausserhalb des Normbereichs liegen und schaltet sich dann ab Andreas Fuchs, Cost effective but functionally highly capable Charging Infrastructure for electric Cars, IAMF E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

22 Beispiel Tagesgang Smart Laden Fotos: IBM & EKZ 22 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

23 Beispiel Monatsgang Smart Laden Fotos: IBM & EKZ 23 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

24 Monitoring des E-Autos und Ladefahrplan via Telematikserver (offene Schnittstelle; Diskussions-Vorschlag von IBM & EKZ) Hier fliesst Information Hier fliesst Strom. Information optional Demand Clearing House Quellen: 1) IBM EKZ EV Smart Charging Projekt, 2) IBM Smart Charging Interface, 24 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

25 Test Mobile Metering Systemsteckdose Wand- oder Ständer-Montage Hohe Verfügbarkeit dank Systemsteckdosen bei jedem Parkplatz Smart Meter mit Mobilfunkverbindung a) im Kabel (jetzt, 2013) b) Im Auto (bald?): Das E-Auto misst, schaltet und regelt den Strom sowieso Das System erlaubt Identifikation/Zugang, Metering/Abrechnung, Lastmanagement Jetzt (2012/13) x? In-Cable-Meter (Prototyp) Handling wie Mode-2-Kabel Fotos: ubitricity In-Cable-Meter ohne Box im Kabel Meter im E-Auto 25 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

27 Schnellladenetz: Elektrifizierung der Schweiz EVite ist ein Projekt des Verbandes Swiss emobility Ziel: Basisnetz von 150 bis 250 Ladestationen als «kritische Masse» erstellen In den folgenden Jahren wächst des Netz parallel mit der Marktentwicklung von Elektroautos in der Schweiz EVite «bekämpft» 3 von 7 Mythen An jedem Standort Fahrzeuge mit AC-, Combo- und Chademo- Schnellladeanschluss ladbar Offene Fragen: Tesla: Wahrscheinlich Typ 2 Stecker. AC? DC über Typ 2? Zugangssystem? 27 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

28 28 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

29 Das Wichtigste Zweitwagen könnten E-Autos sein Firmen-Flotten können oft zumindest teilweise elektrifiziert sein. Es rechnet sich! Veraltete Konzepte für Ladeinfrastruktur statt E-Auto-Energieversorgungsinfrastruktur können zu Problemen und Kosten führen Die Hardware fürs Normalladen kann sehr einfach und preiswert sein Der IBM-EKZ-Demoversuch zeigt, dass ohne aufwendige Infrastruktur smart geladen werden kann Mobile Metering ist ein interessanter Ansatz, der zudem auch Lastmanagement erlaubt Schnellader (Evite) werden das ganze Land Schweiz erschliessen helfen 29 E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/

30 Bei Fragen rund im Elektromobilität stehen Ihnen die EKZ gerne zur Verfügung Zusammenarbeit & Business Alexandra Asfour & Andreas Fuchs Co-Projektleiter E-Mobility Tel Tel Infrastruktur & Fahrzeuge Urs Wiederkehr Leiter Projekte & Innovation Tel E-Mobility EEE: elegant, effizient, economical / EKZ - Andreas Fuchs / 10/