Laden von Elektroautos: Zukunftsweisende V2G-Technologie

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Mit V2G-Technologie verwandeln wir geparkte Elektrofahrzeuge – zu Hause und am Arbeitsplatz – in Energieanbieter. Je nach Energienachfrage im System können sie flexibel aufgeladen werden oder Strom in das Netz einspeisen. Dieser Ansatz erleichtert die Integration erneuerbarer Energien und erhöht die Stabilität im Stromnetz. Gemeinsam mit der Mitsubishi Corporation, der Mitsubishi Motors Corporation, TenneT und Nuvve möchten wir demonstrieren, dass V2G einfach zu implementieren ist und enorme Vorteile nicht nur für das Stromnetz, sondern auch für das Budget der Fahrer von Elektroautos bietet.

Unsere Partner

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Wir führen in Zusammenarbeit mit der Mitsubishi Corporation und den Stromnetzbetreibern TenneT, Enel und Nuvve ein Pilotprojekt zu V2G (Vehicle to Grid, Fahrzeugeinspeisung) durch.

Funktionsweise

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V2G-Technologie basiert auf speziell entwickelten bidirektionalen Ladestationen. Elektrofahrzeuge können an diesen Ladestationen nicht nur geladen werden, sondern auch die in ihren Akkumulatoren gespeicherte Energie in das Stromnetz einspeisen.

Zweck des Pilotprojekts ist es, den Einsatz von Elektrofahrzeugen für die intelligente Sektorkopplung zur Gewährleistung einer ausgewogenen Laststeuerung im Stromnetz zu prüfen.

Der beliebte Mitsubishi OUTLANDER PHEV ist das erste Fahrzeug, das in den Niederlanden mithilfe der V2G-Technologie zum ausgewogenen Stromnetz beitragen kann. Alle Mitsubishi OUTLANDER PHEV und ihre Akkus sind bereits für V2G-Ladestationen ausgelegt.

Was bedeutet das für mich als Fahrzeughalter?

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Die Akkus von Elektroautos bergen die Möglichkeit zur flexiblen Nutzung nach dem Vorbild von Batterie-Speicherkraftwerken. Mit dem Pilotprojekt untersuchen wir, wie Fahrzeughalter durch die Entscheidung für ein Elektroauto nicht nur durch die Reduzierung der CO2-Emissionen maßgeblich zum Umweltschutz beitragen, sondern auch Geld verdienen können – und damit beginnt eine echte Energierevolution im Bereich des elektrischen Fahrens.

Der 12-Kilowattstunden-Akku des Mitsubishi Outlander PHEV speichert so viel Energie, wie eine durchschnittliche Familie pro Tag verbraucht.

Laststeuerung im Stromnetz

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Elektrofahrzeuge können durch das Zurückspeisen von Strom zu Spitzenzeiten zur Laststeuerung im Stromnetz beitragen, denn die Ladeleistung lässt sich in Sekundenschnelle anpassen und sorgt somit für eine konstante Spannung und Frequenz. Die Ausschöpfung dieses Potenzials wird neue Marktregeln erfordern, doch die Mehrzahl der Elektroautos könnte wertvolle Unterstützung für das Stromnetz bieten – und das mit kürzeren Reaktionszeiten als die bislang genutzten Verfahren.

Abnahme bei Angebotsspitzen

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Elektroautos können zur Mittagszeit die Produktionsspitzen der Solarenergie aufnehmen und während der abendlichen Nachfragespitze wieder in das Stromnetz zurückspeisen.

Wenn Fahrzeughalter sowohl zu Hause als auch am Arbeitsplatz Zugang zu Ladestationen haben, wären mehr als 70 % der Fahrzeuge zum Speichern überschüssiger Stromerzeugung verfügbar. Das Diagramm zeigt, wie das Aufladen dieser Fahrzeuge zwischen 11:00 und 16:00 Uhr und die Rückspeisung in Spitzenzeiten die Nachfragespitzen ausgleichen und den Stromnetzbetreibern die Bewältigung der erhöhten Stromnachfrage erleichtern könnte.

Downloads

  1. Pressemitteilung von NewMotion
  2. So funktioniert das Laden mit V2G – Infografik

Häufig gestellte Fragen

Was bedeutet V2G-Technologie?

Elektroautos mit Vehicle-to-Grid (V2G) können ihre Akkus nicht nur laden, sondern auch Strom aus den Akkus wieder in das Netz einspeisen. Möglich wird dies durch die Verwendung spezieller Ladestationen, die sowohl die AC/DC-Umwandlung als auch die Stromabgabefunktion des Fahrzeugakkus unterstützen. NewMotion kann sowohl die Richtung (Aufnahme/Abgabe) als auch die Geschwindigkeit der Energieübertragung an der Landestation ortsfern steuern. Damit ist die Grundlage für alle Dienste im Zusammenhang mit dem Stromnetz geschaffen (Lastausgleich, Integration erneuerbarer Energien, Spannungssteuerung usw.).

Einer dieser Dienste ist der Ausgleich von Angebot und Nachfrage in Echtzeit auf Basis der Netzfrequenz (50 Hz). Die V2G-Stromsteuerung nutzt das Elektroauto als stationäre Batterie, solange das Fahrzeug geparkt und an eine Ladestation angeschlossen ist. Durch die Aggregation oder Bündelung mehrerer Elektroautos entsteht ein virtuelles Batterie-Speicherkraftwerk, das diese Dienste für das Stromnetz in landesweiten Größenordnungen erbringen kann.

Diese Bereitstellung von Diensten für das Stromnetz unterstützt die Sektorkopplung, also die Einbindung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windenergie. Sonnenintensität und Windstärke sind nicht konstant, daher erfordert Energie aus erneuerbaren Quellen (im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftwerken) Speicherkapazitäten. Ein groß angelegtes virtuelles Batterie-Speicherkraftwerk aus Akkus von Elektroautos kann diese Speicherkapazitäten bereitstellen, sodass weniger Bedarf an herkömmlichen Kraftwerken zur Gewährleistung der ausgewogenen Energieversorgung besteht.

Was ist der Unterschied zwischen dem bisherigen „intelligenten“ Laden und V2G?

Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass V2G im Vergleich zu den bisherigen Ladelösungen (V1G, unidirektional, vom Stromnetz zum Elektroauto) eine Einspeisfunktion umfasst. Diese Funktion bedeutet, dass das geparkte Auto nach Abschluss des Ladevorgangs nicht einfach nutzlos herumstehen muss.

Sie ermöglicht eine weitaus flexiblere Nutzung von Elektroautos und eine bessere Integration in das lokale Stromnetz.

Was sind die Vorteile für den Endbenutzer?

Die Verwendung von Elektroautos für Stromnetzdienste erschließt den Akteuren in der Energiewirtschaft, z. B. Stromnetzbetreibern und Energiemarktteilnehmern, wertvolle Vorteile. Diese Wertschöpfung kann anteilig an den Endbenutzer weitergegebenen werden, sodass dessen Gesamtbetriebskosten für das Fahrzeug entsprechend sinken.

Eine derartige Vergütung kann sowohl an den Fahrer als auch an den Betreiber der Ladestation erfolgen. Das Ziel dabei ist die Wertschöpfung ohne Beeinträchtigung der Benutzerfreundlichkeit der Lösung. Der Ladevorgang darf sich für den Benutzer also nicht aufwändiger als bisher gestalten.

Welche Voraussetzungen gelten für die Nutzung der V2G-Ladestationen?

Bislang umfasst unser Pilotprojekt lediglich 10 Kunden mit CHAdeMO-aktivierten Elektroautos (z. B. Mitsubishi Outlander oder Nissan Leaf). Ladestationen werden sowohl in Wohn- als auch in Gewerbegebieten eingerichtet.

Abgesehen von der Größe und dem CHAdeMO-Kabel funktionieren diese Ladestationen ganz wie herkömmliche Ladestationen, die über Ladekarten bedient werden. Sowohl die Ladekarte als auch die Ladestation müssen für V2G registriert werden.

Darüber hinaus werden zusätzliche (Web-) App-Funktionen bereitgestellt, damit der Benutzer die Abfahrtszeit eingeben und ggf. den V2G-Dienst außer Kraft setzen kann. Über die App erhält der Benutzer auch Daten zur Ladesitzung und zur potenziellen Vergütung.

Was ist das Ziel dieses Pilotprojekts?

Das Ziel ist der Eignungsnachweis der V2G-Technologie in der Praxis in Kombination mit der Bereitstellung einer Frequenzregelungsreserve (Frequency Control Reserve, FCR) für TenneT. Auf diese Weise erhält NewMotion Einblicke in und Erfahrung mit Benutzerinteraktionen, Systemwert, Ladestationtechnologie, Aggregation, Auswirkungen auf den Fahrzeugakku usw.

Welche Auswirkungen hat diese Technologie auf den Akku des Outlander?

Es gibt derzeit keinen Konsens über die Auswirkungen von V2G auf den Fahrzeugakku. Bisherige Untersuchungsergebnisse deuten auf keine oder vielleicht sogar positive Konsequenzen hin. Messungen des Akkus zu Beginn und am Ende des Pilotprojekts dürften aussagekräftigere Einblicke geben.

Wann wird diese Technologie für andere Fahrzeugmodelle verfügbar?

Der V2G-Ladevorgang bei diesem Pilotprojekt basiert auf dem CHAdeMO-Protokoll (dem japanischen Standard, den Mitsubishi und Nissan verwenden). Die Aufnahme erfolgt dabei wie auch beim schnellen Ladevorgang in Form von Gleichstrom. Demnächst sind weitere Ansätze auf Wechselstrombasis oder auf Grundlage des Gleichstromstandards CCS zu erwarten.

Was ist bereits installiert, und was ist geplant? Wir werden vor Ende 2017 10 V2G-Ladestationen installieren. Das Pilotprogramm zur Frequenzregelungsreserve (Frequency Control Reserve, FCR) läuft mindestens bis März 2018.