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Neues Teilprojekt gestartet: Vehicle-to-Grid

Vehicle-to-Grid

Zum 01.07.2021 ist das neue Teilprojekt Vehicle-to-Grid (V2G) gestartet. In diesem Projekt sollen Elektrofahrzeuge unterschiedlicher Bauart sowie Hochleistungs-Ladeinfrastrukturen mit fortschrittlichen Lade- und Entladekonzepten in das Energiesystem des LLEC integriert werden. In einem solchen System können Elektrofahrzeuge dann z.B. als Pufferspeicher für temporär nicht benötigte Energie genutzt werden – z.B. wenn bei starker Sonneneinstrahlung mehr Strom mittels Photovoltaik erzeugt wird, als aktuell benötigt wird. In energieärmeren Phasen können die Batterien der Fahrzeuge wieder entladen werden und so zur Netzstabilität des Energiesystems beitragen. In diesem Projekt wird neben den technischen Herausforderungen auch das Nutzerverhalten eine wesentliche Rolle spielen. Für das Projekt wird auf dem Campus des Forschungszentrums Jülich eine eigene Ladeinfrastruktur aufgebaut, die V2G-Funktionalitäten – also das automatische und intelligente Laden und Entladen der Fahrzeugbatterien – bis zu einer Gesamtleistung von maximal 250 Kilowatt ermöglicht. Hierdurch wird der Betrieb des intelligenten, dezentralen Quartiersenergiesystems im LLEC unterstützt.

Vehicle-to-GridÜbersicht eines V2G-Ladesystems, einschließlich Elektrofahrzeug, V2G-Ladesäule und Smart Grid mit Energieerzeuger / Speichersystem
Copyright: Forschungszentrum Jülich GmbH, Icons erstellt von DinosoftLabs, monkik und Flat Icons von https://www.flaticon.com/de/

Für die Umsetzung wird in der LLEC-Steuerungs- und Regelungsplattform ein neues Softwaremodell für V2G-Applikationen implementiert, welches für die Kommunikation zwischen dem übergeordneten Regelungssystem, den Ladestationen und den Elektrofahrzeugen verantwortlich ist. Durch die Integration in die LLEC-Regelungsplattform können vorausschauende Ladestrategien entwickelt werden, die zu jeder Zeit ein Optimum zwischen Netzanforderungen, Nutzerbedürfnissen und technischen Randbedingungen der Fahrzeuge ermitteln. Das Vorhaben stärkt darüber hinaus den beschleunigten Ausbau der E-Mobilität auf unserem Campus.

Die Forschungsziele liegen darin, auftretende Alterungsprozesse der Batterien durch die spezielle Art der Nutzung zu verstehen und entsprechende Batteriealterungsmodelle zu entwickeln, um die Alterung vorherzusagen und Vorschläge zu unterbreiten, die Alterung unter VxG-Bedingungen auf ein Minimum zu reduzieren. Weitere Ziele sind die Untersuchung der Rückwirkungen verschiedener Lade- und Entlademodi (bidirektionaler Betrieb) auf das Stromnetz und die Beantwortung der Frage, inwiefern bidirektionale Elektrofahrzeuge durch verschiedene Netzdienstleistungen zur Netz- und Systemstabilität beitragen können. Darüber hinaus gehören zu den Forschungsthemen Algorithmen zu wetterbedingten Einflussfaktoren auf Kapazität und Leistung der Batterien, der Ausgleich von Last- und Ladekurven, modellgestützte Optimierung des Flottenmanagements sowie rechtliche und markttechnische Fragestellungen (Sicherheit, Datenschutz, Prosumerrolle).

Das Erweiterungsprojekt mit dem Titel „LLEC::VxG – Integration von Vehicle-to-grid-Applikationen zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen in intelligenten Energienetzen“ hat eine geplante Laufzeit von drei Jahren und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 3 Mio. Euro gefördert.


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