Elektrofahrzeuge spielen eine Schlüsselrolle bei der Energiewende und auf dem Weg zu einem Netto-Null-Energieverbrauch. Um jedoch das volle Potenzial von Elektrofahrzeugen auszuschöpfen, muss das Laden intelligent und nachhaltig sein. Ob zu Hause, auf der Straße oder am Arbeitsplatz - intelligentes Laden ist unerlässlich. Es geht nicht nur um Komfort, sondern auch darum, den Energieverbrauch effizient zu steuern, Ressourcen zu optimieren und Kosten zu minimieren - und gleichzeitig einen Beitrag zu einer umweltfreundlicheren Welt zu leisten.
Haben Sie sich jemals gefragt, was es mit dem intelligenten Laden auf sich hat? In diesem Blogbeitrag erläutern wir Ihnen verschiedene Schlüsselbegriffe des Energiemanagements.
Energiemanagement
Die strategische Planung, Überwachung und Optimierung des Energieverbrauchs in einem Gebäude oder Flotte. Dazu gehören verschiedene Aktivitäten wie die Überwachung des Energieverbrauchs, die Einführung energieeffizienter Technologien, die Optimierung von Ladeplänen und die Integration erneuerbarer Energiequellen, sofern verfügbar.
Energiemanagementsysteme (EMS)
Bietet Einblicke und Daten von Ladestationen, Energieverbrauchern am Standort und dem Netz in einem umfassenden System, das sowohl dem Energie- als auch dem Gebäudemanager einen Überblick gibt. Neben dem täglichen Betrieb kann ein EMS Informationen und Erkenntnisse für Planungsentscheidungen liefern, einschließlich der Ladeinfrastruktur, die für die Skalierung des Fuhrparks wichtig sind.
Monitoring der Ladegeräte
Bezieht sich auf die systematische Überwachung der Ladeinfrastruktur vor Ort, die eine Echtzeitbeobachtung des Ladestatus und eine detaillierte Aufzeichnung der Ladevorgänge umfasst. Dies erleichtert den schnellen Zugriff auf kritische Daten, einschließlich des Ladezustands und der Fahrzeugidentifikation, um eine effiziente Verwaltung des Ladevorgangs und eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Lastmanagement
Ziel ist es, die Nutzung der verfügbaren Stromkapazität zu optimieren und gleichzeitig die Obergrenzen der lokalen Kapazität zu gewährleisten. Es umfasst Funktionen wie die Priorisierung von Ladegeräten oder die dynamische Zuweisung von statischer Leistung an Ladepunkte.
Im Folgenden werden verschiedene Ladestrategien vorgestellt:
- Sequentiell - Fahrzeuge mit maximaler Last nacheinander laden (First in - First Out)
- Parallel - mehrere Fahrzeuge mit gleicher Last gleichzeitig laden
- Smart Scheduling (siehe unten)
Die gewählte Strategie bestimmt, wie die Leistung auf die Ladegeräte verteilt wird, um eine effiziente Nutzung der Ressourcen zu gewährleisten und gleichzeitig eine Überlastung oder Überschreitung der Kapazitätsgrenzen zu verhindern.
Dynamisches Lastmanagement
In bestimmten Intervallen, z. B. jede Minute, wertet ein intelligenter Algorithmus den Stromverbrauch am Standort aus und ermittelt den Energieüberschuss, der der Ladeinfrastruktur zugewiesen werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Fahrzeuge so effizient wie möglich geladen werden, indem die verfügbare Energie vor Ort maximal genutzt wird, während gleichzeitig verhindert wird, dass die maximale Kapazität des Netzanschlusses oder die Grenzen der Verbrauchsgruppe überschritten werden. Aufgrund des Energiebedarf der übrigen Verbraucher vor Ort kann die Lastgrenze für das Laden im Laufe des Tages stark schwanken.
Intelligente Planung
Berücksichtigt den Fahrplan einer Flotte. Dies erfordert eine technische Integration, um die Abfahrtszeiten und optional die Ankunftszeiten der Fahrzeuge sowie den gewünschten Ladestand bei der Abfahrt abzurufen. Dieser Algorithmus priorisiert automatisch das Laden von Fahrzeugen, die sofort Strom benötigen, und optimiert gleichzeitig die Nutzung des verfügbaren Stroms. Dadurch entfällt die manuelle Planung der Ladevorgänge durch die Flottenmanager und die Elektrifizierung der Flotte kann weiter vorangetrieben werden, als dies mit anderen Ladestrategien (z. B. Gleichverteilung, FIFO usw.) möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht dies zusätzliche Energieflexibilität, indem der Ladevorgang für Fahrzeuge mit geringerer Priorität verzögert wird, was kostengünstige Ladevorgänge in Zeiten niedriger Strompreise ermöglicht.
Preisbasierte Optimierung
Hilft die Stromkosten zu senken, indem Ladevorgänge zu den günstigsten Stunden innerhalb der Ladezeit geplant werden. Dazu werden Informationen über Strompreise, Day-Ahead-Marktpreisen und Echtzeit-Prognosen der Preise auf dem Ausgleichsmarkt herangezogen.
Batterie-Energiespeichersystem (BESS)
Eine strategische Lösung, die eingesetzt wird, um Leistungsgrenzen im Netz durch die Integration von Batteriespeichern vor Ort auszugleichen. Sie funktioniert, indem sie Strom abgibt, wenn Flotten während Netzengpässen geladen werden, und indem sie überschüssige Energie aus der PV-Anlage oder dem Kauf von kostengünstiger Energie speichert. Dieser proaktive Ansatz entschärft nicht nur Netzbeschränkungen, sondern optimiert auch die Energienutzung, senkt die Kosten und nutzt schwankende Marktpreise.
Virtuelle Kraftwerke (VPP)
Ein Netzwerk, das dezentrale Energieressourcen zusammenfasst, darunter erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind, Energiespeichersysteme und steuerbare Lasten wie Elektrofahrzeuge. VPPs fungieren als zusammengefasste Einheit auf den Energiemärkten und nutzen uni- und bidirektionale Ladestationen, um Flottenbetreibern die Möglichkeit zu geben, ihre Energieflexibilität zu monetarisieren. Dieser Ansatz verbessert die Netzstabilität und -effizienz durch die aktive Teilnahme an den Regelenergiemärkten und sich dynamisch an die Echtzeitschwankungen bei Stromangebot und -nachfrage anpasst.
Energie-Flexibilität
Die Fähigkeit eines Unternehmens, seine Stromverbrauchsmuster als Reaktion auf externe Signale, wie z. B. Änderungen der Strompreise oder der Nachfrage im Stromnetz, anzupassen. Durch die Nutzung von Energieflexibilität können Unternehmen einen erheblichen Umsatz erzielen. Dazu gehören: Kosteneinsparungen durch die Verlagerung des Energieverbrauchs in kostengünstigere Zeiträume, Einnahmen durch Laststeuerung und die Verbesserung der Netzstabilität und Nachhaltigkeit; die Bemühungen um den Umweltschutz bleiben nicht unbemerkt und haben das Potenzial, von führenden Organisationen, die Initiativen für saubere Energie unterstützen, anerkannt zu werden.
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