Forschungsgebiet Elektromobilität Aktivitäten am Institut. Markus Litzlbauer, Andreas Schuster Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe

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1 Forschungsgebiet Elektromobilität Aktivitäten am Institut Markus Litzlbauer, Andreas Schuster Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe Begleitforschungsmeeting Netzintegration, 25. Juni 2012

2 Forschungsschwerpunkte Seit 2007 forscht die Arbeitsgruppe Elektrische Anlagen im Bereich der Systematischen Einbindung von Elektromobilität in das elektrische Energiesystem. Derzeitige Forschungsschwerpunkte: Modellierung und Erstellung von Ladeprofilen Analyse der Auswirkungen auf das Elektrische Netz Konzeptionierung von Ladesteuerung Energiebereitstellung durch erneuerbare Quellen Planung zukünftiger Ladeinfrastrukturen Betrachtung von Flotten und MIV in der E-Mobilität 2

3 Projektüberblick Projekte mit E-Mobilitätsbeteiligung in der Arbeitsgruppe Elektrische Anlagen Absichtserklärung für die Begleitforschung der Modellregion E-Mobility Post 3

4 Grundlagenforschung SMART SEM ELECTRIC MOBILITY SMART ELECTRIC MOBILITY Speichereinsatz für regenerative elektrische Mobilität und Netzstabilität Konsortium: EA, BOKU und AIT Synopsis: Erarbeitung der energietechnischen Herausforderungen und Chancen der Elektromobilität im Individualverkehr und Entwicklung entsprechender Lösungskonzepte. Unsere Ziele/Ergebnisse: Primärer Landeinfrastrukturausbau Zuhause und am Arbeitsplatz Max. 3,7 kw sind Zuhause und am Arbeitsplatz ausreichend Ladeprofilspitze um rund 18 Uhr ist 0,6 kw/fz Kleinwagen- und Mittelklasse-FZ können zu einem sehr hohen Anteil ihre Fahrprofile mit Normalladung erfüllen. Mit PV-Ladesteuerung max. Deckungsraten bis 70% möglich 4

5 TU WIEN, ESEA, 2012 Standortverteilung SMART SEM ELECTRIC MOBILITY Es stehen über 90% nachts und mind. 35% tagsüber Zuhause. Um 10 Uhr vormittags sind ca. 46% der FZ am Arbeitsplatz. Die nächsthäufigsten Standorte sind Freizeit und Besuche. Sie erreichen jedoch einzeln nie einen Anteil über 7%. 5

6 Grundlagenforschung Development of vehicle to grid related e-mobility deployment strategies for Austrian decision makers Konsortium: EEG, AIT, EA und Salzburg Netz Synopsis: Es werden technische, ökonomische und ökologische Folgen für das österreichische Energiesystem aufgrund massiver E-Mobilitätsdurchdringung untersucht. Unsere Ziele/Ergebnisse: Erstellung und Modellierung von EV Ladeprofilen Entwicklung von Ladesteuerungen für G2V- und V2G-Konzepten Bildung von Szenarien für zukünftige Ladeinfrastruktur Einbindung von erneuerbaren Energien: Laden unter PV-Nutzung 6

7 TU WIEN, ESEA, 2012 Summenladeprofile NS-Netz: Kritischen Zeitraum zwischen 17 und 22 Uhr. Verschiebung und Senkung der Abendlastspitze. Erfüllbarkeit der Mobilitätsbedürfnisse bleiben gewahrt. 7

8 Industrielle Forschung Kooperatives Fahrerunterstützungssystem für optimiertes Lademanagement von elektrischen Fahrzeugen Konsortium: FTW, EA, VKW, HERRY Consult und Wiener Stadtwerke Synopsis: Das entwickelte Routingsystem berücksichtigt Nutzerpräferenzen, Verkehrssituation und Energieengpässe um für den Lenker die optimale Ladestation zu finden. Unsere Ziele/Ergebnisse: Erstellung von Ladeprofilen mit Hilfe von Mobilitätserhebungen Entwicklung einer plattformunabhängigen, schnellen und hinreichend genauen Lastflussberechnungsmethode Entwicklung von Ladesteuerungskonzepten Simulation der Auswirkung durch Ladesteuerungen von E-Fahrzeugen in einem konkreten Verteilnetz (max. Leitungsauslastung kann bis zu 50% und Netzverluste um rund 7% reduziert werden) 8

9 Leitungsauslastung Ladesteuerung reduziert die Auslastung der Versorgungsleitungen und die resultierenden Netzverluste. 9

10 Industrielle Forschung Aktives Demand Side Management durch Einspeiseprognose Konsortium: EA, VLOTTE / VKW, APG und ZAMG Synopsis: Es sollen hierarchisch, skalierbare Systeme mit dezentraler Intelligenz entwickeln werden, welche den Haushalts- sowie den zukünftigen Elektromobilitätsverbrauch flexibel an die lokal erzeugte erneuerbare elektrische Einspeisung anpassen. Unsere Ziele/Ergebnisse: Haushaltsstromverbrauch anpassen Ladestrategie Elektromobilität entwickeln Einspeiseprognose in Modelle berücksichtigen Dezentrale Intelligenz implementieren Demo- Umsetzung durchführen 10

11 Direkte Nutzung von PV Deckung des Energiebedarfs der Elektrofahrzeuge lokale und zur selben Zeit mittels Photovoltaik. Sommer TU WIEN, ESEA, 2012 Winter 11

12 Industrielle Forschung Zukünftige Energienetze mit Elektromobilität Konsortium: EA, AIT, Taxi und Wien Energie Stromnetz Synopsis: Unsere Ziele/Ergebnisse: Umfassend Untersuchung der Auswirkungen von zukünftigen E-Taxis auf das Verteilnetz in Wien Ermittlung des Energiebedarfs mit Hilfe historischer GPS-Daten (AIT) Erhebung der bestehenden elektr. Verbraucher und Verifizierung durch Messungen (WES) Bildung von Szenarien unter Berücksichtigung der Erfüllbarkeit der Mobilitätsbedürfnisse Analyse der Auswirkungen auf unterschiedliche Verteilnetzabschnitte mit kurzzeitiger Überlastung und Ladesteuerung Betrachtung von ökonomischen und ökologischen Aspekten 12

13 Analysen Berechnung der Erfordernisse für die Ladeinfrastruktur und Analyse der Auswirkung auf das Niederspannungsnetz unter Berücksichtigung der Mobilitätsbedürfnisse einer heutigen Taxiflotte 13

14 ERA-NET Grundlagenforschung DEFINE Development of an Evaluation Framework for the INtroduction of Electromobility Consortium: IHS, DIW, UBA, EEG, EA, OEI and CASE Synopsis: Estimating and assessing the full economic costs associated with a higher share of electric vehicles and taking account of the impact on electric grids, the provision of electric energy and environmental externalities Our aims / results: Generation of EV load profiles Developing of charging strategies Integration of renewable sources Analyzing the effects on the low voltage grid 14

15 Kontakt Markus Litzlbauer, Andreas Schuster Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe Gußhausstr. 25 / E370-1, 1040 Wien Tel: bzw. 34 Fax: markus.litzlbauer@tuwien.ac.at andreas.schuster@tuwien.ac.at 15