Eine kurzfristige Zukunft ist ohne eine vollständige Integration des Elektrofahrzeugs in das elektrische System nicht denkbar. In diesem Blog werden wir über einige Erfahrungen berichten, die bereits in diesem Sinne gemacht wurden.
Ein erstes Beispiel ist der neue Renaul Zoe. In diesem Fall ist Renault eine Partnerschaft mit der Vulog-Plattform eingegangen, um deren AiMA-Plattform zu nutzen, die bereits in mehr als 25 Carsharing-Diensten auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Die Möglichkeiten, die sich hier bieten, sind immens, denn es geht nicht nur um den Verkauf von Elektrofahrzeugen für den Einsatz in Flotten, sondern auch private Nutzer können diese Technologie nutzen, um ihr Fahrzeug auf dieser Art von Plattform zur Verfügung zu stellen und so seine Nutzung zu steigern und dafür eine Vergütung zu erhalten. Sobald das Fahrzeug in dieser Art von Plattform ist, könnten seine Daten mit anderen Plattformen wie Plexigrid geteilt werden, um die Flexibilität der Fahrzeuge zu verwalten und Aggregatoren Dienstleistungen anzubieten.
Eine kurzfristige Zukunft ist ohne eine vollständige Integration des Elektrofahrzeugs in das elektrische System nicht denkbar. In diesem Blog werden wir über einige Erfahrungen berichten, die bereits in diesem Sinne gemacht wurden.
Ein erstes Beispiel ist der neue Renaul Zoe. In diesem Fall ist Renault eine Partnerschaft mit der Vulog-Plattform eingegangen, um deren AiMA-Plattform zu nutzen, die bereits in mehr als 25 Carsharing-Diensten auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Die Möglichkeiten, die sich hier bieten, sind immens, denn es geht nicht nur um den Verkauf von Elektrofahrzeugen für den Einsatz in Flotten, sondern auch private Nutzer können diese Technologie nutzen, um ihr Fahrzeug auf dieser Art von Plattform zur Verfügung zu stellen und so seine Nutzung zu steigern und dafür eine Vergütung zu erhalten. Sobald das Fahrzeug in dieser Art von Plattform ist, könnten seine Daten mit anderen Plattformen wie Plexigrid geteilt werden, um die Flexibilität der Fahrzeuge zu verwalten und Aggregatoren Dienstleistungen anzubieten.
Carsharing ist nicht nur eine Revolution in der städtischen Elektromobilität, sondern auch in der Erzeugung elektrischer Flexibilität. Wie bereits erwähnt und demonstriert wurde, ist die Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) ein weiterer Wendepunkt in diesem Sektor. Sie geht noch einen Schritt weiter als das so genannte intelligente Laden (V1G). Diese Technologie wird zweifellos den Verkauf von Elektrofahrzeugen fördern, indem sie auch den Grad der Batterienutzung erhöht und es den Endnutzern ermöglicht, die Kostendifferenz zwischen Elektrofahrzeugen und konventionellen Fahrzeugen zu decken. Obwohl die V2G-Technologie seit mehr als einem Jahrzehnt in akademischen Foren diskutiert wird, führen die Gegner dieser Technologie die folgenden Argumente gegen sie an
- Eine zunehmende Verschlechterung der Batterieleistung.
- Die Notwendigkeit, diese Anwendungen in koordinierter Weise zwischen den Akteuren des Elektrizitätssektors zu entwickeln
- und Fahrzeughersteller.
- Das Fehlen von Vorschriften oder gar das Verbot der Verwendung dieser Technologie
- im schlimmsten Fall.
- Das Nichtvorhandensein von Plattformen, die Millionen von Geräten gleichzeitig in Echtzeit verwalten können
Gegenwärtig sind diese Argumente nicht mehr gültig. Was die zunehmende Degradation der Batterien angeht, so ist klar, dass die Anzahl der Ladezyklen einer Batterie endlich ist und dass man a priori davon ausgehen könnte, dass der Einsatz in V2G-Anwendungen eine Verkürzung der Lebensdauer des Geräts zur Folge hat. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass diese a priori naheliegende Annahme möglicherweise nicht zutrifft. Die folgenden Artikel [1,2] zeigen zum Beispiel, dass eine kontrollierte Entladung der Batterie ihre Lebensdauer nicht nur nicht verkürzt, sondern sogar verlängert:
"Umfangreiche Simulationsergebnisse zeigen, dass, wenn ein täglicher Fahrzyklus zwischen 21% und 38% des Ladezustands verbraucht Ladezustandes verbraucht, dann kann die Entladung von 40%-8% des Ladezustandes der Batterie in das Netz den Kapazitätsabfall um Kapazitätsabfall um ca. 6% und den Leistungsabfall um 3% über einen Zeitraum von drei Monaten reduzieren kann.
Zusätzlich zu diesen Argumenten haben Hersteller wie TESLA, die die Realisierbarkeit dieser Technologie bestritten
haben kürzlich ihre Argumente geändert, um sie zu verteidigen. So ermöglicht die On-Board-Architektur des neuen TESLA Model 3 einen kontrollierten bidirektionalen Energiefluss, was bedeutet, dass es so konzipiert ist, dass es an V2G-Anwendungen teilnehmen kann [3]. TESLA hat die Marke von einer Million neu hergestellter Elektroautos durchbrochen, und da es seine Kunden über sein Netz von Ladestationen bedient, ist es zu einem der größten Energieversorger der Welt geworden. Die Philosophie des Unternehmens, seinen Kunden einen umfassenden Service zu bieten, wird dadurch deutlich, dass es sich nicht nur als Einzelhändler, sondern auch als Anbieter von Aggregationsdiensten etablieren will. Kürzlich hat das Unternehmen eine Umfrage unter seinen Kunden auf dem deutschen Markt durchgeführt, um deren Meinung über die Möglichkeit der Fernsteuerung des Ladevorgangs der Fahrzeuge zu erfahren [4].
Dies ist ein klarer Fall von V1G-Implementierung. Ähnliche Bewegungen wurden von TESLA auf anderen Märkten beobachtet, wie z. B. im Vereinigten Königreich, wo TESLA bereits die Lizenz für Stromanbieter beantragt hat [5]. Die Notwendigkeit, diese Art von Initiative in Zusammenarbeit mit anderen Akteuren des Elektrizitätssektors zu entwickeln, ist zwar richtig, sollte aber nicht als etwas Negatives oder ein Nachteil angesehen werden. Der Hersteller, der die V2G-Technologie am weitesten vorangetrieben hat, ist derzeit Nissan, der diese Funktion bereits in die Standardmodelle integriert hat. In diesem Fall vermarktet Nissan diese Technologie unter den Bezeichnungen Vehicle-to-Grid (V2G) und Vehicle-to-Home (V2H). Eine der Werbeaussagen lautet, dass eine 40-kWh-Batterie eines voll aufgeladenen Nissan Leaf einen durchschnittlichen Haushalt 4 Tage lang versorgen kann [6]. Dies ist ein klares Beispiel für das zuvor beschriebene Produkt der absichtlichen Verinselung. In Spanien hat Nissan ein Kooperationsabkommen mit ENDESA für die Entwicklung dieser Technologie unterzeichnet. In Italien wurde die Vereinbarung zwischen Nissan und Enel Energia getroffen, ähnliche Vereinbarungen und Pilotprojekte wurden auch in Dänemark (zusammen mit Enel und Nuvven) gestartet. Honda verfügt über diese Technologie seit 2017, als es sein eigenes V2G-Ladesäulenmodell auf den Markt brachte [7,8].
Was die fehlende Regulierung betrifft, so hat die europäische Richtlinie EU 944/2019 den Regulierungsrahmen auf den Kopf gestellt, indem sie Veränderungen im Elektrizitätssektor eingeführt hat, die seit seiner Liberalisierung im Jahr 2002 nicht mehr so radikal waren. Die Figur des Aggregators wurde zum ersten Mal definiert, und nicht nur das, die Richtlinie fördert und schützt seine Umsetzung kurz-, mittel- und langfristig als optimales Mittel zur Steuerung der Flexibilität im System und zur Steigerung seiner Gesamteffizienz. Kurzfristig muss diese Richtlinie in den verschiedenen Ländern der EU in nationales Recht umgesetzt werden, damit die regulatorischen Hindernisse für die Umsetzung innovativer Lösungen vom Typ V2G einfach verschwinden.
Schließlich muss berücksichtigt werden, dass die Verwaltung dieser Art von Anwendungen sehr hohe Anforderungen an die Kommunikation, die Datenverwaltung und die Cybersicherheit stellt. Vor einigen Jahren waren die vorhandenen Lösungen für diese Art der Entwicklung sehr begrenzt und praktisch nicht vorhanden. Heute gibt es einen umfangreichen Katalog von IoT-Geräten, Big-Data-Tools, offenen Kommunikationsprotokollen und Standardbibliotheken für die Entwicklung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz und Überwachungssystemen, so dass auch dieser technologische "Engpass" verschwunden ist. Plattformen wie die von Plexigrid entwickelte ermöglichen die einfache Umsetzung dieser Art von Anwendungen. Diese Technologie wurde bereits in Netzen mit mehr als 2 Millionen Knoten und 660.000 Nutzern eingesetzt.
Zusammenfassend können wir sagen, dass die Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz nicht nur eine Option, sondern eine echte Priorität für die technische, wirtschaftliche und ökologische Nachhaltigkeit des Systems ist. Eine koordinierte Integration, die alle Möglichkeiten der Digitalisierung des Netzes und der verfügbaren Marktmechanismen nutzt, kann für jeden einzelnen Akteur des Stromnetzes und insbesondere für den Endverbraucher von Vorteil sein.
[1] Morris, C. "New Study: V2G may not degrade EV battery life - It might actually extend it", CHARGED - Electric Vehicles Magazine, August24th, 2017https://bit.ly/3iEQ2R9
[2] Kotub Uddin, Tim Jackson, Widanalage D. Widanage, Gael Chouchelamane, Paul A. Jennings, James Marco, "On the possibility of extending the lifetime of lithium-ion batteries through optimal V2G facilitated by an integrated vehicle and smart-grid system", Energy, Volume 133, 2017.
[3] Schmidt, B., "Tesla's switch on Vehicle-to-grid technology is big news for clean energy shift", The Driven,20. Mai 2020. https://bit.ly/34xVlg3
[4] Diermann, R. "Tesla könnte Stromanbieter in Deutschland werden", PV Magazine,6. August 2020 https://bit.ly/2SzXnGR
[5] Tesla beantragt Lizenz für britischen Stromanbieter, The Telegraph,2. Mai 2020 https://bit.ly/2SCr0rb
[6] Nissan-Webseite: https://bit.ly/2SB863O
[7] En su centro de Alemania, Honda desarrolla su propio punto de recarga V2G, hibridoselectricos.com https://bit.ly/36Hysta
[8] Honda stellt Ladelösungen für Zuhause, öffentliche Einrichtungen und DC/V2G vor, InsideEVs https://bit.ly/36ItT22
