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SI/502045
MESH4U – Intégration optimale des bornes de recharge rapide des véhicules électriques dans les réseaux
Résumé
Das Demonstrationsprojekt stützt sich auf ein einzigartiges Feldtestgelände zur Durchführung von Forschungsarbeiten im Bereich der Steuerung und Koordinierung von mit erneuerbaren Energien gespeisten Mittelspannungsnetzen. Der Demonstrationsstandort wurde bereits im Rahmen des von Romande Energie und SCCER-FURIES koordinierten nationalen REeL-Demonstrationsprojekts in der Schweiz eingerichtet (siehe https://www.epfl.ch/research/domains/sccer-furies/research-activities/reel-demo/page-156948-en-html/). Die Steuerbarkeit der verfügbaren Einheiten, d. h. ein Batteriespeichersystem der MW-Klasse und zwei Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge mit je 150 kW, die an ein 20-kV-Netz angeschlossen sind, in dem nicht steuerbare PV- und Kleinwasserkraftwerke mit mehreren MW Leistung betrieben werden, ermöglicht die Bereitstellung von Stromsystemdienstleistungen und dürfte daher eine zentrale Rolle bei der Koordinierung zwischen DSO und TSO2 spielen. Konkret beziehen sich diese Dienste auf die Dispatchability der aggregierten lokalen Ressourcen (mit besonderem Bezug auf die stochastischen Ressourcen), die primäre/sekundäre Frequenzregulierung und die Blindleistungsunterstützung für das vorgelagerte Stromnetz, die lokale Netzspannungsregelung und das Management von Leitungsengpässen. Bei der Bereitstellung dieser Dienste wird der Echtzeitstatus des Netzes, der von einem bereits eingesetzten PMU-basierten Zustandsschätzer bereitgestellt wird, zusammen mit dem Status und den Betriebsbeschränkungen der steuerbaren Ressourcen berücksichtigt.
Textes supplémentaires
Schlussbericht
Weltweit entfallen 12 % der Treibhausgasemissionen (THG) auf die Verwendung fossiler Brennstoffe im Straßenverkehr. In der Schweiz entfallen 30 % der Treibhausgasemissionen auf den Straßenverkehr, wobei die Tendenz aufgrund der fortschreitenden Elektrifizierung des Sektors rückläufig ist. Seit 2020 ist der Anteil der Elektrofahrzeuge (EV) an den Neuverkäufen von 20 % auf über 50 % gestiegen. Die stochastische Natur des Aufladens von EVs und der Erzeugung erneuerbarer Energie hat jedoch Auswirkungen auf das Gleichgewicht des Stromnetzes sowohl für die Übertragungs- als auch für die Verteilungsnetze. Die neuere Literatur hat gezeigt, wie die proaktive Integration von EVs in auf erneuerbaren Energien basierende Stromsysteme die Gesamtfunktion des Stromsystems verbessern kann, um den lokalen und globalen Bedarf des Netzes zu decken. In dieser Hinsicht zielt das Projekt darauf ab, den Betrieb eines Stromverteilungsnetzes zu verbessern, das stochastische erneuerbare Ressourcen der MW-Klasse, batteriebetriebene Energiespeichersysteme der MW-Klasse (BESS) und Ladestationen der Stufe 3 für Elektrofahrzeuge (EVCS) beherbergt, um mehrere betriebliche Ziele des Netzes zu erfüllen. In dieser Hinsicht wurden vier Gruppen von Forschungsfragen definiert, die sich auf Folgendes beziehen: (a) das Verhalten von EV-Nutzern, (b) die Steuerbarkeit von Tier-3-EVCS, (c) die Fähigkeit des Stromverteilungsnetzes, das eine erhebliche stochastische erneuerbare Erzeugung von EVCS beherbergt, in Echtzeit erfolgreich verteilt und gesteuert zu werden, und (d) die Bereitstellung vielfältiger Hilfsdienste durch Stromverteilungsnetze, die steuerbare BESS und EVCS beherbergen. Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts sind (i) die Kombination von EVCS und steuerbaren BESS bietet messbare Vorteile für das Dispatching, den Betrieb und die Kontrolle des Netzes, (ii) die Steuerung von EVCS kann den Investitionsbedarf für BESS (d. h. Nennleistung und -energie) senken, ohne die Zufriedenheit der EVCS-Nutzer wesentlich zu verringern, (iii) der Einsatz spezifischer EVCS-Steuerungen kann ihre negativen Auswirkungen auf das Stromnetz erheblich reduzieren, und zwar umso mehr, wenn diese EVCS mit dem planmäßigen Laden von kommerziellen EV-Flotten verbunden sind, und (iv) die wirtschaftliche Rentabilität von mit EVCS gekoppelten BESS ist fallspezifisch, und unter den derzeitigen Marktbedingungen und der Projektkonfiguration sind Frequenzsystemdienste die Steuerung mit der höchsten Investitionsrendite.
Publikationen / Ergebnisse
Die wachsende Zahl von Elektrofahrzeugen in der Schweiz und der Ausbau der Ladeinfrastruktur führen zu einer Belastung des Stromnetzes. Lastspitzen liessen sich vermeiden, wenn die Ladestationen netzdienlich – also unter Berücksichtigung von lokaler Produktion und lokalem Verbrauch – gesteuert und mit Pufferspeichern ergänzt würden. Ein Westschweizer Forschungsteam hat diese Idee an Schnellladestationen, die mit Batterien ausgerüstet sind, durchgespielt.
Détails du projet
- Office de recherche
- BFE
- Statut du projet
- Abgeschlossen
- Type de projet
- Forschungsprojekt
- Date de début
- 2020-11-30
- Date de fin
- 2024-05-29
- Coûts totaux approuvés
- CHF 700000.00
- Section
- Netze
- Domaine politique NABS
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie