Das bidirektionale Laden, also die bedarfsgerechte Ein- und Ausspeisung von Strom aus der Batterie, stellt durch die intelligente Einbindung von Elektrofahrzeugen in die Energiewirtschaft (Sektorkopplung) zukünftig einen wichtigen Baustein im Ökosystem der E-Mobilität dar. Dies wird beispielsweise auch in der EU-Strategy for Energy System Integration (Europäische Kommission, o. J.) und im Integrierten Nationalen Energie- und Klimaplan (BMWi, o. J.) der Bundesregierung hervorgehoben. Das Ziel des Berichts ist die Darstellung der wesentlichen wirtschaftlichen und technischen Aspekte zum bidirektionalen Laden sowie die Identifikation von weiteren zentralen Handlungsschritten. Zu den möglichen Use Cases von V2G gehören unter anderem die Optimierung des lokalen Verbrauchs, das netzdienliche Laden im Verteilnetz, die Vermarktung von Strom sowie die Erbringung weiterer Systemdienstleistungen (beispielsweise Regelenergie). Daraus ergeben sich mögliche Mehrwerte für die Nutzerin oder den Nutzer, wie zum Beispiel monetäre Vorteile durch die temporäre Erhöhung der Eigenversorgung sowie durch variable Tarife oder die Einspeisevergütung. Das heißt, mit Blick auf die Frage der erfolgreichen Netzintegration stellt V2G entsprechend der Definition im bereits veröffentlichten NPM-Bericht Netzintegration von Elektromobilität – Basis für eine Erfolgreiche Sektorkopplung. Eine Definition sowohl eine Option zum netzverträglichen Laden als auch zugleich eine Optimierungsmöglichkeit für die Verbraucherin oder den Verbraucher dar. In verschiedenen Studien wurden bereits mögliche Potentiale ermittelt. Diese kommen über alle Werttreiber hinweg (Optimierung Eigenverbrauch, Systemdienstleistungen, Flexibilität in der Niederspannung) zu einem Potential von mehreren Hundert Euro pro Jahr und Fahrzeug. (Aurora Energy Research, 2018, S.36; Transport & Environment, 2019; Steward, 2017) Zudem gilt es - über die monetären Anreize hinaus - den Kunden für das bidirektionale Laden zu gewinnen. Dafür müssen auch mögliche Fragen, wie zum Beispiel die Auswirkungen auf die Produkthaftung und Gewährleistung insbesondere für die Fahrzeugbatterien geklärt werden. Grundsätzlich sind die technischen Voraussetzungen für die Anwendung von V2G weitestgehend geschaffen, sie sind allerdings noch nicht voll in den Märkten implementiert. Mit der Finalisierung und einer flächendeckenden Implementierung von Smart Meter Gateway (SMGW) und des Kommunikationsstandards ISO 15118-20 wird das bidirektionale Laden zukünftig sowohl AC- als auch DC-seitig möglich sein. Auch die Verfügbarkeit der Kommunikationsstandards EEBUS wird die Nutzung unterstützen. Mit Blick auf die mögliche Bedeutung von V2G als Baustein des künftigen E-Mob-Ökosystems empfiehlt die NPM (AG 5) daher die Fokussierung auf weitere Pilotprojekte beziehungsweise Reallabore. Dadurch kann der reale Anwendungsfall von V2G weiter finalisiert, die Technologie möglichst schnell implementiert und Deutschland zum Leitmarkt werden. Darüber hinaus sollte im Rahmen der Projekte der Beitrag von V2G zur CO2-Reduktion und stärkeren Integration erneuerbarer Energien im Verkehrssektor inklusive möglicher Erlöspotenziale im THG-Quotenhandel untersucht werden.
By integrating electric vehicles into the energy sector in an intelligent way (sector integration), bidirectional charging, i.e. electricity being fed into and out of the battery on an as-needed basis, will be an important building block of the e-mobility ecosystem. This is highlighted e.g. in the EU-Strategy for Energy System Integration (Europäische Kommission, o. J.) and the Federal Government’s Integrated National Energy and Climate Plan (Integrierter Nationaler Energie- und Klimaplan) (BMWi, o. J.). This report aims at presenting the key economic and technical aspects of bidirectional charging as well as identifying further important steps to be taken. Possible use cases of V2G include the optimisation of local consumption, grid-friendly charging in the distribution grid, marketing of electricity as well as the provision of further system services (e.g. balancing energy), amongst others. This may bring added value to users, such as financial benefits through a temporary increase in self-supply as well as variable tariffs or feed-in payments. In light of the issue of successful grid integration, V2G, in line with its definition in the NPM report Grid integration of electric mobility – basis for successful sector integration – a definition, is both an option for grid-friendly charging and at the same time offers optimisation opportunities for consumers. Different studies have identified possible potentials. They show a potential of several hundred Euros per year and per vehicle across all value drivers (optimisation of own consumption, system services, flexibility in low voltage). (Aurora Energy Research, 2018, S.36; Transport & Environment, 2019; Steward, 2017) Moreover – in addition to monetary incentives –, the customer has to be acquired for bidirectional charging. Potential questions need to be answered for this, such as the effects on product liability and warranty especially regarding the vehicle batteries. The technical prerequisites for the use of V2G are largely in place but have not yet been fully implemented in the markets. Once finalised and once Smart Meter Gateway (SMGW) and the communication standard ISO 15118-20 have been implemented at a national level, bidirectional charging will be possible for both AC and DC. Availability of the EEBUS communication standard will also support usage. Given the potential importance of V2G as building block of the future e-mobility ecosystem, NPM (WG 5) recommends a focus on further pilot projects and/or living labs. This will help finalise real-world application of V2G, implement the technology as quickly as possible and make Germany a leading market. Moreover, during these projects, the contribution V2G can make towards reducing CO2 and towards further integrating renewable energies into the transport sector, including its revenue potential of GHG quota trading, should be examined.
Factsheet „Vehicle to Grid“ – Kundennutzung und Netzintegration
Arbeitsgruppe 5 : Verknüpfung der Verkehrs- und Energienetze, Sektorkopplung
2020
Article (Journal)
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German
DDC: | 380 |
Transformations-Factsheet „Automobilwirtschaft“
DataCite | 2023
|Energieerzeugung und Netzintegration : Teilprojekt
TIBKAT | 2011
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