PiCarSo
Aufladen von Elektrofahrzeugen und die intelligente Verknüpfung mit der Produktion erneuerbarer Energien auf Basis eines Modells zur Eigenverbrauchserhöhung einer Photovoltaikanlage durch ein Haushaltsbatteriesystem.
Im Rahmen einer Eigenforschungsinitiative ist in der Forschungsgruppe „Technische Innovationen“ am Institut für ZukunftsEnergieSysteme ein SIMULINK-Modell entstanden, das es erlaubt, die Energieflüsse in einem beliebigen Gebäude, Industriebetrieb oder einer Gebäudegruppe mit PV-Anlage (oder einem anderen alternativen Stromerzeuger) und stationärem Batteriesystem zu simulieren. Eingangsgrößen sind hierbei das Lastprofil, das PV-Produktionsprofil und die Vorgaben des stationären Speichers (Kapazität, Wirkungsgrad, Degradationskurve usw.). Mit diesen Parametern können die Energieflüsse innerhalb eines individuell gewählten Zeitraums berechnet und so Erzeugerleistung und Speicherkapazität technisch und wirtschaftlich aufeinander abgestimmt werden. Als Ergebnisse liefert das Modell Größen wie Anteil des Eigenverbrauchs, Speicherausnutzung, Netzeinspeisung, Netzbezug sowie Zahl der Ladezyklen. So lassen sich eine Vielzahl von Szenarien durchspielen und unterschiedliche Fragestellungen beantworten:
- Bis zu welchem Anteil lässt sich der Eigenverbrauchsanteil durch einen stationären Speicher technisch und wirtschaftlich erhöhen?
- Wie viele Ladezyklen durchläuft der angenommene Batteriespeicher in einem definierten Zeitraum?
- Welchen Einfluss hat das individuelle Lastprofil auf die Kombination von Speicher und Erzeuger?
- Welchen Einfluss haben die batteriespezifischen Parameter, wie beispielsweise Verluste, Degradation, etc. auf die Kombination von Speicher und Erzeuger?
Das Modell ist universell erweiterbar; eine Ergänzung mit einer Wärmepumpe oder einem „Vehicle to Grid“-fähigem Elektrofahrzeug ist möglich.
Im Bereich der Elektromobilität wurde aufgrund dieser Kenntnisse ein Förderantrag mit der Bezeichnung „PiCarSo“ eingereicht. Eine mögliche Bewilligung wurde für Anfang 2014 in Aussicht gestellt. Bei dem Projekt stehen das Aufladen von Elektrofahrzeugen und die intelligente Verknüpfung mit der Produktion erneuerbarer Energien im Vordergrund. Durch den Einsatz eines (virtuellen) ideal dimensionierten stationären Speichers soll der Anteil des Eigenverbrauchs optimiert werden. Im nächsten Schritt sollen die Speicher dieser Fahrzeuge zur Einspeisung ins Netz genutzt werden. Da derzeit verfügbare Elektrofahrzeuge nur in Sonderfällen die Option „Vehicle to Grid“, also die Rückspeisung von Strom, bieten, wird diese Rückspeisung zunächst über eine Simulation nachgebildet.
Die Übertragung des Modellansatzes auf den Bereich der Elektromobilität stellt Anknüpfungspunkte zu den Projekten e.mobil Saar, On-Board Metering und dem Forschungs- und Anwendungszentrum Blieskastel her.