Förderbeginn 01.07.2019

Datengetriebene Ladestrategien für die Netzintegration von Elektrofahrzeugen

Prof. Dr. Marco Pruckner
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Informatik 7

Dr. Elpiniki Apostolaki Iosifidou
Stanford University
SLAC National Accelerator Laboratory

Dr. Timothy Lipman
University of California, Berkeley
Transportation Sustainability Research Center



Die steigende Anzahl von Elektrofahrzeugen kann große Herausforderungen für die elektrische Energieversorgungsstruktur aufgrund von hohen Spitzenlasten beim gleichzeitigen Laden von Elektrofahrzeugen verursachen. Datengetriebene Ladestrategien können einen wichtigen Beitrag leisten, um Schwierigkeiten in den Netzen zu bewältigen und Elektrofahrzeuge besser in die heutigen Netze zu integrieren. In diesem Projekt wird der Beitrag von intelligenten Ladestrategien unter Benutzung datengetriebener Ansätze in beiden Regionen, Bayern und Kalifornien, bewertet. Dabei werden zwei Perspektiven betrachtet: a) Großhandelspreise auf Übertragungsnetzebene sowie b) Time-of-Use Tarife auf Verteilnetzebene. Ein Zusammenspiel zwischen den beiden Bereichen wird untersucht, um für jede Region Best-Practice Beispiele, Strategien und regulatorische Konzepte zu erarbeiten. Die erwarteten Ergebnisse dieser Studie beinhalten den Wert von intelligenten Ladestrategien in Form von Kosteneinsparungen auf Übertragungsnetz- und Verteilnetzebene zu evaluieren.

Abschlussbericht
Das Bayerisch-Kalifornische Hochschulzentrum (BaCaTeC) sponserte das frühe Engagement zwischen der Juniorprofessur für Energieinformatik an der FAU und den beiden Forschungseinrichtungen SLAC an der Stanford University sowie dem TSRC an der UC Berkeley.

Die geförderte Kooperation ermöglichte Aufenthalte der wissenschaftlichen Partner sowohl in Deutschland als auch in den USA. Dr. Apostolaki-Iosifidou war im August 2019 an der FAU zu Gast. Ihr Aufenthalt beinhaltete die Teilnahme an Workshops sowie intensive Sitzungen zur Ausarbeitung von Ideen für Anschlussprojekte im Rahmen des Projekts Total Charge Management (TCM) sowie der intelligenten Netzintegration von Elektrofahrzeugen. Daraus resultierte eine Publikation [1], die im Journal Energies veröffentlicht wurde. Dr. Lipman war im Oktober 2019 an der FAU zu Gast. Herr Lipman unterrichtete einen halbtätigen Workshop und gab interessante Einblicke in verschiedene Projekte des TSRC. Darüber hinaus arbeiteten wir an weiteren Ideen für Folgeprojekte im Rahmen des TCM Projekts. Im März 2020 erfolgte ein geplanter mehrwöchiger Forschungsaufenthalt von Herrn Prof. Pruckner an den beiden Forschungsinstituten in Kalifornien, welcher pandemiebedingt auf neun Tage verkürzt werden musste. Dennoch konnte an einer weiteren Veröffentlichung [2] gearbeitet und weitere Kontakte an der Stanford University und UC Berkeley geknüpft werden. Diese sollen für weitere Forschungsvorhaben in naher Zukunft genutzt werden.

[1] M. Spitzer, J. Schlund, E. Apostolaki-Iosifidou, M. Pruckner: Optimized Integration of Electric Vehicles in Low Voltage Distribution Grids, Energies, 2019.

[2] E. Apostolaki-Iosifidou, M. Pruckner, S. Woo, T. Lipman: Electric Vehicle Charge Management for Lowering Costs and Environmental Impact, 2020 IEEE Conference on Technologies for Sustainability (SusTech), Santa Ana, USA, April 2020.