Was ist intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen?
Das intelligente Laden von Elektrofahrzeugen (EV) nutzt Intelligenz und Konnektivität, um zu steuern, wann und wie ein an ein intelligentes Ladegerät angeschlossenes EV Strom zum Laden erhält, basierend auf den Stromkosten, der Verfügbarkeit und den Bedürfnissen des Fahrers. Durch intelligentes Laden von EVs können Betreiber den Energieverbrauch überwachen, verwalten und anpassen. Dazu ist eine Datenverbindung zwischen dem EV und dem intelligenten Ladegerät sowie eine Datenverbindung zwischen dem Ladegerät, der cloudbasiertenEV-Lademanagementplattform des Ladepunktbetreibers und dem Stromnetz erforderlich.
Für das Laden zu Hause verbindet WLAN das intelligente Ladegerät mit einer mobilen App und möglicherweise mit Ihrem Energieversorger. Das intelligente Ladegerät wird an das Elektrofahrzeug, die Stromversorgung zu Hause und möglicherweise an das Stromnetz angeschlossen. Fahrer verwenden die App, um das intelligente Ladegerät zu steuern und zu bestimmen, wann das Elektrofahrzeug aufgeladen werden soll, um Spitzenlastzeiten zu vermeiden und gleichzeitig sicherzustellen, dass das Auto zum richtigen Zeitpunkt fahrbereit ist.
Was ist intelligentes Energiemanagement für das Laden von Elektrofahrzeugen?
Intelligentes Energiemanagement erweitert das intelligente Laden von Elektrofahrzeugen im öffentlichen Bereich, in Fuhrparks, Mehrfamilienhäusern und gewerblichen Einrichtungen um eine weitere Dimension. Es optimiert den Energieverbrauch auf der Grundlage von Netzbeschränkungen, Energiepreisen, Verfügbarkeit erneuerbarer Energien, lokal gespeicherter Energie, vorkonfigurierten Präferenzen der Elektrofahrzeugbesitzer und den Bedürfnissen der Fahrer. Intelligentes Energiemanagement optimiert die Ladeinfrastruktur, indem es die verfügbare Energie effizient an Elektrofahrzeuge liefert und die Ladelasten auf Ladegeräte und Energiequellen verteilt, um Strom sicher zu liefern, ohne den Energiebedarf von Gebäuden, Haushalten oder anderen Stromverbrauchern zu beeinträchtigen.
Wie funktioniert intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen?
Wenn ein Elektrofahrzeug mit Smart Charging aufgeladen wird, schließt der Besitzer das Ladekabel an und es wird eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Smart Charger und dem Auto hergestellt. Wenn der Fahrer und das Auto beim EV-Ladeanbieter registriert sind, sind keine weiteren Schritte erforderlich. Die Smart EV-Ladeplattform erkennt den Fahrer, initiiert die Sitzung mit optimaler Energienutzung, überwacht die Batterieladung im Fahrzeug, beendet die Sitzung, wenn das Fahrzeug aufgeladen ist, und stellt dem Fahrer die Kosten gemäß den vereinbarten Bedingungen in Rechnung.
Gleichzeitig wird eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Ladegerät, den anderen Ladegeräten und den Energiequellen am Ladestandort (der Infrastruktur), dem Stromnetz und der intelligenten EV-Lade- und Energiemanagementplattform des Ladeanbieters hergestellt. Diese zentralisierte, cloudbasierte Softwareplattform verwaltet die Ladegeräte selbst, den Ladevorgang und die verwendeten Energiequellen.
Wie funktioniert intelligentes Energiemanagement für das Laden von Elektrofahrzeugen?
Ein Ladestationsbetreiber nutzt ein intelligentes Energiemanagementmodul als Teil der cloudbasierten Softwareplattform. Die Software ermittelt den besten Zeitpunkt zum Laden und die beste Energiequelle für das Laden von Fahrzeugen. Sie verwendet fortschrittliche Algorithmen und Demand Side Response (DSR), um einen nahezu Echtzeit-Lastausgleich zu erzielen und die Energie dynamisch auf mehrere Ladegeräte in einer Flotte, einer öffentlichen Ladestation oder einem Campus zu verteilen. So wird verhindert, dass die Nachfrage während Spitzenzeiten die Netzkapazität übersteigt.
Wie hilft intelligentes Energiemanagement dabei, Netzbeschränkungen zu überwinden?
Angesichts des exponentiellen Wachstums von Elektrofahrzeugen und ihres Strombedarfs zum Aufladen ist es unvermeidlich, dass Betreiber von Ladestationen mit Standortbeschränkungen konfrontiert werden. Die Nachfragesteuerung reduziert den Energiebedarf in Zeiten hoher Netzbelastung. Das intelligente Energiemanagementsystem kann Strom aus erneuerbaren Energiequellen vor Ort, wie z. B. Sonnenkollektoren oder Batterien, integrieren, um die für das Laden der Fahrzeuge erforderliche Elektrizität bereitzustellen. Gleichzeitig wird die Ladekapazität einzelner Ladestationen reduziert, wodurch sich die Ladezeit der angeschlossenen Fahrzeuge verlängert und die Netzbelastung verringert wird.
Intelligentes Energiemanagement ermöglicht es dem Betreiber der Ladestation, den Energieverbrauch entsprechend den geschäftlichen Anforderungen und Prioritäten, die vom Betreiber oder Fahrer festgelegt wurden, zu überwachen, zu verwalten und anzupassen. Die an die Ladegeräte gelieferte Strommenge und die Energienutzung werden visuell angezeigt und können entsprechend den Anforderungen und Einschränkungen des Elektrofahrzeugs und des Standorts angepasst werden. Dadurch können auch Strafen vermieden werden, die vom Energieversorger für eine Überlastung des Netzes verhängt werden und den Energieversorger dazu zwingen, teuren Strom vom allgemeinen Kapazitätsmarkt zu beziehen.
Mit intelligentem Energiemanagement können Sie auch Überschüsse aus der Stromerzeugung in Zeiten mit geringem Bedarf erfassen und speichern und die gespeicherte Energie an Ladegeräte oder zurück ins Netz verteilen, um Spitzenlasten auszugleichen. Zusammen können diese Funktionen die Nachfragekurve abflachen und dazu beitragen, die maximale Kapazität und die Kosten eines Standorts zu senken.
Was erwarten EV-Fahrer von intelligentem Laden?
Private und gewerbliche Fahrer von Elektrofahrzeugen möchten jederzeit und überall aufladen können – zu Hause, einschließlich Mehrfamilienhäusern wie Wohnungen und Eigentumswohnungen, am Arbeitsplatz, im Depot, unterwegs, bei einem Einzelhändler. Sie möchten, dass Ladestationen leicht zu finden, immer verfügbar und einfach zu bedienen sind. Fahrer von Elektrofahrzeugen benötigen vollständige Transparenz mit Echtzeitinformationen über die Verfügbarkeit von Ladestationen sowie Klarheit über Spitzen- und Nebenzeitenpreise. Mit intelligentem Laden können Fahrer Geld sparen und die Gesamtbetriebskosten eines Elektrofahrzeugs optimieren.
Der Schlüssel zu einem nahtlosen Ladeerlebnis ist eine benutzerfreundliche mobile Anwendung. Sie kann intelligente Ladegeräte innerhalb und außerhalb der Flotte oder des Netzwerks kommerzieller Betreiber lokalisieren, bietet Informationen zur Verfügbarkeit von Ladegeräten in Echtzeit und Roaming-Unterstützung, identifiziert interessante Orte in der Nähe, unterstützt die Vorausbuchung und bietet Routenplanung und Navigation. EV-Lade-Apps können auch Transaktionen verfolgen, Zahlungsmethoden verwalten und detaillierte Informationen zu Abrechnungsplänen bereitstellen.
Vorteile eines intelligenten Energiemanagements für Flotten
Viele Unternehmen stellen ihre Flotten aufgrund nationaler Vorschriften und Richtlinien, Steuervorteilen und Subventionen, Anreizen, reduzierten Gesamtbetriebskosten für firmeneigene oder geleaste Fahrzeuge, der Vermeidung von „Umweltstrafen“, der Bequemlichkeit für die Mitarbeiter und einer Politik der sozialen Verantwortung von Unternehmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen bereits von Benzin- oder Erdgasfahrzeugen auf Elektrofahrzeuge um.
Flottenbetreiber benötigen ebenso wie kommerzielle Ladestationsbetreiber ein umfassendes Backend-System für die zentrale Steuerung und Verwaltung des Ladevorgangs. Eine fortschrittliche Lösung für das Flottenlademanagement sollte ein intelligentes Energiemanagement mit Funktionen zur Nachfragesteuerung umfassen.
Eine Energiemanagementlösung ermöglicht es Flottenmanagern, den Ladeplan ihrer Flotte basierend auf Fahrzeugaufgaben, Ladezustand (SoC), verfügbaren Energiemengen und Preisen zu priorisieren. EV-Flottenmanager könnten Lade-Prioritäten manuell konfigurieren oder eine algorithmische Priorisierung verwenden. Größere Flottenbetreiber sind gut geeignet, lokale Solarenergieerzeugung und lokale Batteriespeicher zu nutzen, um das Stromnetz für das reguläre Laden zu ergänzen und Hochleistungs-Schnellladegeräte für das priorisierte Laden zu unterstützen. Wenn V2G Realität wird, sind Flotten ideal positioniert, um neue V2G-Einnahmen zu generieren, die die Kosten der Elektrifizierung ausgleichen können.
Intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen in Gewerbe- und Industriegebäuden
Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen schafft neue Geschäftsmöglichkeiten für Eigentümer von Gewerbe- und Industriegebäuden, die den Bedürfnissen von Elektroautofahrern nach Aufladen während des Tages gerecht werden können, während diese arbeiten oder Einkaufszentren, Restaurants und andere Gewerbe- und Industrieziele (C&I) besuchen. Gleiches gilt für Mehrfamilienhäuser (MDUs). Ladegeräte können eine neue Einnahmequelle oder eine Möglichkeit sein, Kunden, Mitarbeitern und Mietern Vergünstigungen anzubieten.
Eigentümer können Ladeinfrastruktur bauen, besitzen und betreiben, Flächen an einen Ladeinfrastrukturbetreiber vermieten oder die Infrastruktur von einem EV-Charging-as-a-Service-Anbieter erwerben. Eigentümer, die ihre eigene Infrastruktur bauen und betreiben, können mithilfe von intelligentem Energiemanagement den Energieverbrauch zwischen den Ladegeräten und der Anlage ausgleichen, um kostspielige Upgrades der Netzanbindung zu vermeiden. Eigentümer können intelligentes Energiemanagement auch nutzen, um die Lade- und Gebäudeinfrastruktur mit vor Ort vorhandenen Batteriespeichern und erneuerbaren Energien wie Sonnenkollektoren zu integrieren. Dies senkt die Kosten und maximiert die lokale Infrastruktur und Topologie, um so viele Elektrofahrzeuge wie möglich zu unterstützen.
Mit all diesen Funktionen sind C&I-Gebäude bereit für die CO2-neutrale Besteuerung, da Sie die CO2-Reduzierung nachweisen können. Angesichts der bevorstehenden Fristen für die CO2-Neutralität ist es für Gebäudeeigentümer wichtiger denn je, die Vorteile der Bereitstellung von EV-Lademöglichkeiten in Gewerbe- und Industriegebäuden als Teil ihrer langfristigen Umweltstrategien zu untersuchen.
Was ist der Flexibilitätsmarkt für Energie?
Das Universal Smart Energy Framework (USEF) leitet sich aus dem Konzept der Energieflexibilität für Verbraucher ab und wendet es auf den gesamten Energiemarkt an, wodurch neue Akteure entstehen, die unter einer Vielzahl von Geschäftsmodellen operieren können. Das USEF liefert einen einzigen gemeinsamen Standard, um sicherzustellen, dass intelligente Energieprodukte und -implementierungen leicht integriert werden können, um einen nachhaltigeren, grünen Energiemarkt zu schaffen. Die Implementierung des USEF ermöglicht den großflächigen Einsatz intelligenter Energienetze.
Im Grunde genommen gibt die Flexibilität der Stromversorgung den Nutzern mehr Optionen, ob und wann sie Energie verbrauchen möchten. Diese „Flexibilität“ wird dann zu einer kritischen Masse zusammengefasst, wodurch die Belastung und Überlastung des Netzes reduziert wird, teure Netzaufrüstungen überflüssig werden und Versorgungsunternehmen nicht mehr gezwungen sind, Strom von anderen Energieversorgern zu hohen Preisen zu kaufen. Der Flexibilitätsaggregator – entweder das Versorgungsunternehmen oder ein Dritter – nutzt KI und Kundenverhaltensanalysen, um den erwarteten Flexibilitätsbedarf für den nächsten Tag zu ermitteln und so den Strombedarf für morgen besser planen zu können. Diese Flexibilität kann monetarisiert werden, um die Energiekosten zu senken und den Kapazitätsausgleich zu verbessern.
Die Kombination von intelligentem Energiemanagement für Elektrofahrzeuge mit dem Flexibilitätsmarkt bietet dem Stromverteilungsnetzbetreiber (DSO) mehr Optionen für ein effektives Netzmanagement. Ein umfassendes intelligentes Energiemanagementsystem verteilt Energie dynamisch zum und vom Netz, wobei die Echtzeitüberwachung des Strombedarfs des Campus und der Fahrzeuganforderungen auf der Grundlage der Energieprioritäten und Ladezustände ausgeglichen wird.
Intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen und Vehicle-to-Grid (V2G)
Seit mehr als einem Jahrzehnt senken Verbraucher ihren Strombedarf, indem sie ihre Dächer mit Solarzellen ausstatten. Durch bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen wird der Strombedarf noch weiter sinken,da die Batterien der Elektrofahrzeuge zur Stromversorgung von Haushalten (Vehicle-to-Home, V2H), Gebäuden (Vehicle-to-Building, V2B) oder zur Rückspeisung ins Stromnetz (Vehicle-to-Grid, V2G) genutzt werden können. Die Umsetzung von V2G, die noch in den Kinderschuhen steckt, hängt von intelligenter EV-Ladesoftware ab, die das bidirektionale Laden steuert, sowie von intelligentem Energiemanagement, das Signale aus dem Netz erfasst und darauf reagiert und den Energiefluss für die Abrechnung und Bezahlung verfolgt.
Während V2H einzelnen Verbrauchern erhebliche Vorteile bietet, haben V2B und V2G einen größeren Einfluss auf das Stromnetz insgesamt, da die Energie in viel größerem Umfang genutzt wird. Beispielsweise können Unternehmen die Energie aus stillstehenden Elektrofahrzeugflotten nutzen, um einen erheblichen Teil ihrer Standorte mit Strom zu versorgen. Das bidirektionale Laden von Elektrofahrzeugen wird nicht nur den Bedarf des Stromnetzes auf praktischer Ebene decken, sondern auch die ökologischen Vorteile der Einführung von Elektrofahrzeugen exponentiell steigern, indem es die durch die Primärstromerzeugung verursachten Emissionen weiter reduziert.
Die meisten Fahrzeuge stehen mehr als 95 Prozent der Zeit still. V2G nutzt diese Inaktivität und ermöglicht einen bidirektionalen Energieaustausch zwischen Fahrzeug und Stromnetz. Die Energie aus den EV-Batterien steht dem Stromnetz zur Verfügung, um Spitzenlasten abzudecken, während die Fahrzeuge außerhalb der Spitzenzeiten aufgeladen werden. Durch die Nutzung von EVs als dezentrale Stromspeicher oder Batterien auf Rädern wird der Kapitalbedarf für Investitionen in das Stromnetz zur Deckung der ständig steigenden Nachfrage minimiert und gleichzeitig die Betriebskosten gesenkt.
Laut einer Studie des EPRI „kann die V2G-Technologie bei 5 Millionen Elektrofahrzeugen im Jahr 2030 (aggressive Prognose für Elektrofahrzeuge und Zielsetzung Kaliforniens) und einer V2G-Fähigkeit der Hälfte dieser Fahrzeuge jährliche Netzvorteile in Höhe von 1 Milliarde US-Dollar erzielen.“
V2G schafft zusätzliche Flexibilität innerhalb des gesamten Stromnetzes und bietet alternative Energiequellen für eine Reihe von Anwendungen. Zwar setzen viele Energieunternehmen zunehmend auf erneuerbare Energien wie Solar- und Windenergie, doch können diese Quellen aufgrund der Wetterbedingungen nicht rund um die Uhr konstant Strom produzieren. Diese Lücken können durch V2G-übertragenen Strom geschlossen werden, bei dem Elektrofahrzeuge tagsüber mit Solar- oder Windenergie aufgeladen werden und die überschüssige Energie in den Abendstunden, wenn der Strombedarf am höchsten ist, wieder ins Netz zurückspeisen.
Die Herausforderungen von V2G
V2G ist noch eine neue Technologie, und es gibt Herausforderungen, die bewältigt werden müssen, bevor eine breite Einführung möglich ist. Die langfristigen Auswirkungen von V2G-Aktivitäten auf die Lebensdauer der Batterie von Elektrofahrzeugen sind unbekannt, und die Besorgnis der Besitzer von Elektrofahrzeugen über die Auswirkungen ist ein Hemmnis. Ein weiteres Hindernis ist es, die Besitzer von dieser Idee zu überzeugen. Die Menschen kaufen Elektrofahrzeuge, um sie als Transportmittel zu nutzen, nicht als Netzressourcen. Energieversorger, die eine finanzielle Entschädigung für die „Ausleihe” von Energie anbieten und versichern, dass die Fahrzeuge bei Bedarf fahrbereit sind, können zur Teilnahme motivieren. Besitzer von Elektrofahrzeugen könnten auch Bedenken hinsichtlich der Erfassung ihrer Fahr- und Ladegewohnheiten haben und müssen daher die Gewissheit haben, dass ihre Privatsphäre geschützt ist.
Während Autofahrer beruhigt und überzeugt werden müssen, sich am EV-Ökosystem zu beteiligen, sind auch die anderen wichtigen Akteure in der Wertschöpfungskette entscheidend für dessen zukünftigen Erfolg. Fahrzeug- und Ladegeräthersteller müssen Hardware-Unterstützung für V2G bereitstellen. Betreiber von EV-Ladeinfrastrukturen müssen V2G-Standards wie das ISO 15118-Protokoll übernehmen und in Ladegeräte mit bidirektionalen Übertragungsfunktionen investieren. Anbieter von intelligenter EV-Lademanagement-Software müssen ebenfalls Standards unterstützen und Betreibern ermöglichen, die Rolle des „Maklers” bei Netzinteraktionen zu übernehmen.
Was sind die Vorteile des intelligenten Ladens von Elektrofahrzeugen?
Das intelligente Laden von Elektrofahrzeugen bietet erhebliche Vorteile für das gesamte Ökosystem der EV-Ladetechnik – vom Energieversorger bis hin zum einzelnen EV-Fahrer. Es optimiert und stabilisiert den Energiefluss innerhalb eines ausgeglichenen Netzes und gewährleistet gleichzeitig einen zuverlässigeren Service und eine höhere Stromqualität.
Intelligentes Energiemanagement ermöglicht es einem Energieversorger, seine Infrastruktur zu optimieren, indem er die verfügbare Energie effizient zwischen Fahrzeugen und anderen Stromverbrauchern verteilt. Energieversorger können Anreize für das Laden zu späterer Tageszeit schaffen, indem sie Energie aus ihren Solarstromspeichern liefern und das Laden in den späten Nachtstunden fördern, wenn die Gesamtnachfrage im Netz gering ist.
Investitionen in intelligente EV-Ladelösungen bringen Unternehmen langfristige Kapital- und Betriebsvorteile. Für Gewerbe- oder Einzelhandelszentren und Parkhäuser generiert der Standort dank der Ladestationen mehr Kundenverkehr und damit auch mehr Umsatz. Außerdem können Unternehmen und Gebäudeeigentümer Energiekosten einsparen. Mit intelligenten EV-Ladelösungen können Unternehmen, die ihren Mitarbeitern oder Kunden Ladestationen anbieten, sicherstellen, dass sie das wichtige Gleichgewicht zwischen der Anlage und dem Strombedarf der EV-Ladegeräte aufrechterhalten, um Spitzenpreise zu vermeiden. Darüber hinaus verbessert intelligentes Laden die Kontrolle über die Energiekapazität eines Gebäudes und vermeidet hohe Nachfragegebühren.
Dies ist für Flotten, die Elektrofahrzeuge einsetzen, sogar noch wichtiger. Busse, Transporter und Lkw müssen bei ihrer Abfahrt über ausreichend Energie verfügen. Der Fahrplan, der Ladezustand und die Energiekosten sind wichtige Informationen für den Planungsalgorithmus, um sicherzustellen, dass die Fahrzeuge mit ausreichender Ladung losfahren.
Für einzelne EV-Fahrer ist der größte Anreiz für intelligentes EV-Laden das günstigere, umweltfreundlichere und sicherere Laden. EV-Besitzer mit erneuerbaren Energiesystemen zu Hause können ihre Vorteile weiter steigern und ihre Kosten senken, indem sie tagsüber zusätzliche Energie in ihren Fahrzeugen speichern und diese Energie dann nachts für den Gebrauch in ihren Häusern entladen.
Warum Driivz für intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen und intelligentes Energiemanagement?
Derzeit finden zwei Revolutionen gleichzeitig statt: im Bereich Mobilität und im Bereich Energie. Driivz schließt die Lücke zwischen diesen beiden Revolutionen und fördert den Dialog zwischen ihnen. Die intelligente EV-Lade- und Energiemanagement-Technologie sowie die Software von Driivz unterstützen das Wachstum des EV-Marktes, treiben die Elektrifizierung des Verkehrs voran und optimieren den Gesamtenergieverbrauch.
Unser Engagement für die Entwicklung fortschrittlicher Energiemanagement-Tools bedeutet, dass Elektrofahrzeuge zur Speicherung von Energie, zum Ausgleich des Stromnetzes, zur Senkung der Preise für Endverbraucher und zur Reduzierung der CO2-Emissionen eingesetzt werden.
Das Team von EV-Experten bei Driivz betreut Kunden in mehr als 30 Ländern, darunter globale Branchenakteure wie Shell, Volvo Group, EVgo, Centrica, Circle K, Recharge, St1, ElaadNL, ESB, Mer, Francis Energy, Ennet Corporation und eMobility Power. Die Driivz-Plattform verwaltet derzeit Zehntausende von öffentlichen Ladestationen (Hunderttausende im Roaming) und Hunderte Millionen von Ereignissen für Millionen von EV-Fahrern in Nordamerika, Europa und APAC.
