Resilienz des Niederspannungsnetzes: Evaluierung von Ladestrategien für Elektrofahrzeuge im Rahmen des Netzentwicklungsplans Deutschland (Reibsch et al. 2024)

Der fortschreitende Übergang zu dezentralen erneuerbaren Energiequellen und sektorgekoppelten Verbrauchern verändert das Energiesystem. Änderungen auf niedrigeren Netzebenen können Leitungen und Transformatoren belasten. Entscheidend für eine erfolgreiche lokale Energiewende sind Maßnahmen zur Entlastung der Netze. Batterieelektrische Fahrzeuge tragen zu einer höheren Belastung der Netzausrüstung bei, bieten aber auch Flexibilität. In diesem Beitrag wird der Einfluss von vier verschiedenen Ladestrategien für batterieelektrische Fahrzeuge in fünf repräsentativen Niederspannungsnetzen auf Basis des Netzentwicklungsplans in Deutschland für die Jahre 2021, 2037 und 2045 untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Netzstress, insbesondere Kapazitätsstress, bis 2037 und 2045 auftreten wird. Dezentrale Photovoltaikanlagen sind aufgrund der hohen gleichzeitigen Erzeugung der Hauptverursacher dieser Belastung. Bis zu fast 20 % der Photovoltaikleistung müssen im Jahr 2045 möglicherweise abgeregelt werden, insbesondere in ländlichen Netzen während des Sommers, um Überlastungen zu vermeiden.

Entgeltstrategien, die an die Großhandelspreise am Stromgroßhandelsmarkt gekoppelt sind, können unbeabsichtigt zu höheren verbrauchsbedingten Netzüberlastungen führen, die die Berücksichtigung lokaler Netzrestriktionen erforderlich machen. Durch die Implementierung netzdienlicher Ladestrategien, wie z. B. reduzierte Ladeleistung oder Ausrichtung auf die lokale Photovoltaikproduktion, können diese Netzüberlastungen von fast 8 % auf 0,11 % gemildert werden. Diese Ladestrategien haben jedoch nur einen begrenzten Einfluss auf photovoltaikbedingte Überlastungen, da tagsüber nur eine geringe Anzahl von angeschlossenen batterieelektrischen Fahrzeugen vorhanden ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass geeignete Ladestrategien die Belastung des Niederspannungsnetzes verringern können und geeignete Maßnahmen sind, um die Herausforderungen der dezentralen Energiewende und der Einführung batterieelektrischer Fahrzeuge zu bewältigen.

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