Elektromobilität Netzausbaustrategie und Restriktionen im ... · LP = Ladepunkt FHH = Freie und...

Diese Präsentation enthält vertrauliche Informationen der Stromnetz Hamburg GmbH i S d § 6 a EnWG.

Diese Informationen dürfen nicht an Dritte weitergegeben werden.

Elektromobilität – Netzausbaustrategie und

Restriktionen im Hamburger Verteilnetz

Energienetzbeirat

05.04.2018

Foto: www.mediaserver.hamburg.de/Jörg Modrow

Diese Präsentation enthält vertrauliche Informationen der Stromnetz Hamburg GmbH i.S.d. § 6 a EnWG. Diese Informationen dürfen nicht an Dritte weitergegeben werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Hamburger Masterplan Elektromobilität

2 Lastentwicklung in Folge der Elektromobilität in Hamburg

3 Restriktionen im Netz und Smarte Handlungsoptionen

05.04.2018 | SNH | Netzausbaustrategie und Restriktionen im Hamburger Verteilnetz Seite 2


Inhaltsverzeichnis






1. Politischer Impuls: Öffentliche Ladeinfrastruktur in Hamburg

„Weg vom Modell. Stattdessen sollten wir es einfach machen.“

• Durchbrechen des „Henne-Ei-Problems“

• Ziel: 600 LP in HH, davon 70 DC

• Direct Pay Angebot über APP und SMS

• Diskriminierungsfreier Zugang für alle

Mobilitätsanbieter

• Vernetzung mit der Metropolregion wird

über ein Partnervertragsmodell

garantiert

LI = Ladeinfrastruktur

LP = Ladepunkt

FHH = Freie und

Hansestadt Hamburg

Senatsbeschluss

Masterplan

Aufbau neuer LI

in Hamburg

durch SNH

Vorl. Ziel:

600 LP in HH

Vertrag der FHH

mit SNH /

LI-Übernahme

IFB-Förderung

für dritte

Betreiber

ab 2015 Okt. 2017 Aug. 2014 Mrz. 2016 Mrz. 2015

Erweiterung auf

1000 LP

Ende 2018



Öffentliche Ladeinfrastruktur in Hamburg


LP = Ladepunkt

FHH = Freie und

Hansestadt Hamburg

Senatsbeschluss

Masterplan

Aufbau neuer LI

in Hamburg

durch SNH

Vorl. Ziel:

600 LP in HH

Vertrag der FHH

mit SNH /

LI-Übernahme

IFB-Förderung

für dritte

Betreiber

ab 2015 Okt. 2017 Aug. 2014 Mrz. 2016 Mrz. 2015

Erweiterung auf

1000 LP

Ende 2018



LP = Ladepunkt

FHH = Freie und

Hansestadt Hamburg

Aktuell ca. 350 Standorte mit ca. 700 Ladepunkten,

(davon 30 DC) wöchentlich ca. 6 neue Standorte


Nutzung der Ladeinfrastruktur: Gesamtübersicht

• Aktuell werden 326 Standorte von der SNH verwaltet (davon 48 DC-Standorte)

• In Summe stehen den Nutzern 655 öffentlich zugängliche SNH-Ladepunkte zur Verfügung

• Durchschnittlich wurde etwa 12 kWh pro Ladevorgang im Januar geladen

LI-Standorte im SNH-Backend Nutzung der Ladeinfrastruktur in Hamburg

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

11.000

Anzahl kWh

Jan.

18

123.796

10.427

Okt.

17

Juli

17

Apr.

17

Jan.

17

Okt.

16

Juli

16

40.892

4.481

kWh

Anzahl Ladevorgänge

Jan.

18

324

48

276

311

38

273

309

38

271

Okt.

17

297

33

264

274

29

245

249

24

225

Juli

17

220

16

204

206

14

192

197

14

183

Apr.

17

180

8

172

160

6

154

148

4

144

Jan.

17

146

4

142

138

4

134

134

4

130

Okt.

16

132

4

128

123

4

119

114

4

110

Juli

16

108

4

104

DC

AC

Stand 19.02.2018



Nutzung der Ladeinfrastruktur: Top 10 Standorte im Januar 2018

Seilerstraße 16

Hachmannplatz 1

Große Bäckerstraße 8

Kümmellstraße 5

115

103

Wandsbeker Königstraße 11 96

Maienweg 132

Alter Fischmarkt 11 110

Osakaallee 6

64

129

95

90

69

87

Von-Sauer-Straße 11

Henriettenstraße 77

Anzahl

Ladevorgänge

RFID Direct Pay

kWh Mittelwert (kWh)

je LV

1.911,4

1.164,2

1.184,6

1.207,4

1.719,2

1.569,4

1.389,5

1.285,9

1.271,7

1.172,9 12,3

17,4

13,6

26,9

12,2

14,5

12,5

11,1

13,4

16,9

Unterschiedliche

Nutzer*

359

301

192

220

547

403

510

435

317

421

*Direct Pay zählt als ein Nutzer



Inhaltsverzeichnis






2. Politischer Impuls: Neue Mobilitätskonzepte am Beispiel ÖPNV

Elektro-Pkw ÖPNV

• Zusätzliche Elektrifizierung des ÖPNV sorgt

für Netzausbaubedarf:

► ab 2020 nur noch Beschaffung

emissionsfreier Busse möglich (Volumen:

1.600 E-Busse, Energiebedarf > 100

GWh/a)

► Neubau der U5 in den 2020er-Jahren

• Bereits heute: Voraussetzungen für die

kommende Busladeinfrastruktur müssen für die

acht Betriebshöfe der Hochbahn und den einen

Betriebshof der VHH geschaffen werden.

• Benötigte Anschlussleistung eines Betriebshofs

kann dabei den Anschluss an das

Hochspannungsnetz erfordern.

• Bis 2030 mehr als 100.000 Elektro-Pkw in HH

erwartet (Anteil > 15%).

• Zusätzlicher Energiebedarf: ca. 500 GWh/a.

+

Die Bedeutung der Elektromobilität für das Stromnetz in Hamburg wird in

den kommenden Jahren stark zunehmen. Der jährliche Energiebedarf für

Hamburg wird bis 2030 um ca. 5 bis 10 Prozent steigen.

Die konkreten Auswirkungen wurden im Rahmen einer Metastudie

Elektromobilität analysiert.

Projektpartner



Beispiel von Intelligenz und dadurch verminderter Netzausbau

Anschlussleistungen der Hochbahn-Betriebshöfe

Die notwendige Anschlussleistung der jeweiligen Betriebshöfe lässt sich durch die Berücksichtigung

realer Umläufe und mit Hilfe eines Lademanagements reduzieren.

Die Entwicklung eines Lademanagements ist Bestandteil des Förderprojektes OPEN-LBE.

Worst-Case

in MVA

reale Umläufe 12 MVA 6,7

7,5 MVA 4,6

27 MVA 13,3

18 MVA 8,2 21 MVA 16,3

24 MVA 9,8

18 MVA 10,7

13,5 MVA 6,0

in 2030 Gleisdreieck!

Mittelspannung

Hochspannung



UW-Reserven je UW-Gebiet – 20301 Zusätzliche Lasten je UW-Gebiet – 20301

Lastentwicklung – Wirkung des Basis-Szenarios auf das Netzgebiet

• Heutige Reserven sind in den meisten Fällen noch ausreichend (nur Elektromobilität betrachtet). In 2030

werden vier kritische UW-Gebiete gesehen.

• Als mögliche Lösung werden neben dem klassischen Netzausbau intelligente Ladekonzepte betrachtet.



Private Ladeinfrastruktur entwickelt sich im Verdichtungsbereich.

Kernstadt

Laden an Ladeinfrastruktur Dritter

Standzeit ~ Ladezeit

Verdichtungsbereich

Laden am eigenen Stellplatz

Standzeit >> Ladezeit

Elektrifizierung privater Fzg. im Stadtgebiet

Mit zunehmender Verbreitung privater Elektrofahrzeuge steigt die Nachfrage nach

Ladeinfrastruktur am Wohnort.

Quelle: HSU-Metastudie Elektromobilität



Aktuelle Tätigkeitsfelder der SNH


Netzdienliches

Laden

Anforderungen

Stromnetz

Messung

Netzstation

Externes

Geschäft FHH

& Töchter

Kommunen Unternehmen

Öffentliche LI

Hamburg

Switchh

Masterplan

600 LP

MOIN Hamburg

+400 LP

MOIA/VIA

(weitere LP)

Förderprojekte

Open-LBE

Ladeinfrastruktur

2.0

MySMARTLife

evRoaming4EU ZUKUNFT.DE

E-Day Hamburg

Gremienarbeit

Verbandsgremien

(z.B. BDEW, VKU)

Politik

(z.B. NPE)

Regelgebende Gremien

(z.B. DKE, VDE|FNN,

OCA)

High Power

Charger

PV-Wind-

Batteriespeicher

Lastmanagement

Betriebshof

Inno-Campus


Inhaltsverzeichnis






Entwicklung der privaten Ladeinfrastruktur – Netzanalyse zur Identifikation von Engpässen

Wahl Verteilungsschlüssel Aufnahmefähigkeit Sensitivitätsanalyse

• Variation von:

- Gesamtfahrzeuganzahl (3 %, 9 %)

- Ladeleistung (11 kW, 22 kW)

- Gleichzeitigkeit, Korrelation ( 1 .. 0)

• Keine Variation von Netzstations-

Bestand

• Aktuelle Auslastung gemäß

Schleppzeiger-Werte (5-Jahres-

Mittelwert)

• Zusätzlicher Leistungsbedarf:

- Ladeleistung: 11 kW

- Gleichzeitigkeit: 1

- Korrelation mit Höchstlast: 1

Anzahl Nennwert-Überschreitungen

55

8

20

18

9

Nenn-

leistung

Anzahl

NS

Anzahl

EV (3%)

Anzahl

EV / NS

Summe 151 1699

315 20 145 7

400 41 378 9

500 43 495 12

630 47 682 15

Poppenbüttel Poppenbüttel

0

200

400

600

800

1000

1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

Gleichzeitigkeitsfaktor * Korrelation

Gesamt

• Annahme:

- Nennleistung korreliert (in den

betrachteten Wohngebieten) mit der

Anzahl der versorgten Haushalte

• Verteilungsschlüssel:

- 𝑁𝑁𝑆 = 𝑁𝑈𝑊 ∗𝑃𝑁𝑆

𝑃𝑈𝑊



0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Zeit

Lastmanagement als Handlungsoption zum Schutz der Betriebsmittel.

Beispiel-Szenario (hohe Basislast)

Quelle: Lastkurve NIS, vereinfachte Darstellung Quelle: NIS, vereinfachte Darstellung

= Elektrofahrzeuge anwesend (1)

These: Lastmanagement ist eine akzeptable Handlungsoption zum Schutz der

Betriebsmittel in seltenen Belastungsfällen.

Pmax

= Elektrofahrzeuge anwesend & ladend (10)

Iist

Hohe Basislast + Lastmanagement

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Zeit

Strom in A

Imax

= Stellplätze privat (38)

= Stellplätze öffentlich (12) Lastgang (plan, vereinfacht)

Zusätzliche Last (10x11 kVA)



Leit-

system

Datenhaltung

Prognose

Stammdaten-

Management Steuerung

Pilotprojekt Lastmanagement - Gesamtkonzept

Demonstrator SNH (proprietär)

Messung Netzstation

ACU

Koordinierungs-

funktion

EMT EMT

SMGW

Steuerbox

• Funktionsfähig, Test und Überarbeitung laufend

• Interesse an Weiterentwicklung für externes Geschäft Elektromobilität

(gebündelte Ladeinfrastruktur)

Gebündelte

Ladeinfrastruktur Private Ladeinfrastruktur

• Inbetriebnahme geplant für KW 48

Demonstrator IDS/Görlitz

Aktivitäten haben die Sichtbarkeit erhöht und zu Anfragen zur Beteiligung an Förderprojekten geführt.




Foto: www.mediaserver.hamburg.de/bcs-media

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