Titelaufnahme

Titel
Integration of electric vehicles in a smart grids platform : the case of Austria / von Marvin Steinböck
VerfasserSteinböck, Marvin
Begutachter / BegutachterinHaas, Reinhard ; Rezania, Rusbeh
Erschienen2011
Umfangv, 94 Bl. : Ill., zahlr. graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Elektroauto / Elektrofahrzeug / Aggregator
Schlagwörter (EN)electric vehicle / aggregator / ancillary service
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-41210 Persistent Identifier (URN)
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Integration of electric vehicles in a smart grids platform [2.21 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Ein steigender Anteil erneuerbarer Energieträger im Elektrizitätssystem geht mit einer zunehmenden Volatilität der Erzeugung einher. Eine Möglichkeit diese zu kompensieren und ein Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen, besteht in der Verwendung von Elektrofahrzeugen als Puffer.

Diese Arbeit untersucht die Verwertungsmöglichkeiten der Anbindung von Elektrofahrzeugen an das Energienetz. Die Rückspeisung von Energie ins Netz ist nicht vorgesehen, da sie eine zusätzliche Beanspruchung der Batterie zur Folge hätte.

Es werden von Integration betroffene Marktteilnehmer identifiziert und Geschäftsmodelle entwickelt. Letztere werden in Matlab implementiert um die in den verschiedenen Geschäftsmodellen erzielbaren Erlöse bei unterschiedlichen Marktdurchdringungen von Elektrofahr-zeugen zu untersuchen.

Sämtliche Berechnungen werden für das Jahr 2010 durchgeführt, um die Verwendung von Prognosen für Lastgänge und Preisentwicklungen, wie sie zum Beispiel für das Jahr 2025 erforderlich wären, zu vermeiden. Es zeigt sich, dass bei einer angenommenen Marktdurchdringung von 100.000 Elektrofahrzeugen (2,3 % des PKW-Bestandes in Österreich) durch gesteuertes Laden für den Besitzer eines Elektroautos jährliche Einsparungen bis zu 103 EUR erzielt werden können, da Strom in preisgünstigen Intervallen bezogen wird. Bei der Teilnahme an den Systemdienstleistungen Sekundär- und Tertiärregelung können Aggregator und Besitzer von Elektroauto gemeinsam zusätzliche jährliche Erlöse von bis zu 171 EUR lukrieren. Abhängig vom Geschäftsmodell treten mit steigender Anzahl der Elektrofahrzeuge Sättigungseffekte auf, die zu einer Abnahme der Erlöse pro Fahrzeuge führen.

Die erzielbaren Erlöse steigen je mehr Regelenergie (Regelzone APG) für Bezug (Lasterhöhung auf Anfrage) durch Elektrofahrzeuge angeboten werden kann. Das Bereitstellen von Regeldienstleistungen für Lieferung ist aufgrund der Kosten für das Vorhalten dieser Leistung nicht rentabel.

Zusammenfassung (Englisch)

An increase in the use of renewable technologies for power generation comes along with a rise in the volatility of generation. One option to compensate this and create equilibrium between generation and consumption is the use of electric vehicles as buffer.

This work focuses on application possibilities of the connection of electric cars to the power grid. The injection of electricity back into the power grid is not allowed in any of the business models as it would increase battery wear.

Research on today's electricity market and the markets for control power is conducted in order to identify stakeholders that are in affected by the integration of EVs (electric vehicles). Business models are created and their financial effects on market participants are analyzed in a Matlab model.

In order to avoid projections of load curves and price developments, all calculations are performed for the year 2010. At a market penetration of 100,000 EVs (2.3% of passenger cars in Austria), controlled charging alone could result in annual savings of 103 EUR for the owner of an EV.

The provision of ancillary services (secondary control and tertiary control) can increase the annual revenues generated by the aggregator and owner of EV together to 171 EUR. Depending on the applied business model, saturation effects that reduce the revenues per EV occur as the number of EVs is increased.

The achieved revenues increase as more control power for purchase is provided by the use of EVs. The provision of control power for delivery, however, is not profitable since the involved procurement of control power is expensive.