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Das Projekt BDL Next untersucht die Mehrwerte des bidirektionalen Ladens – also des intelligenten Ladens und Entladens von Elektrofahrzeugen – sowohl für die Fahrzeughalter:innen als auch für das Energiesystem. Dafür kommen ein bidirektional ladefähiges Elektrofahrzeugund eine bidirektional fähige Wallbox zum Einsatz. Im Rahmen des Förderprojekts wird dafür der innovative BMW iX3 der Neuen Klasse von BMW verwendet. Darüber hinaus ist ein intelligentes Messsystem (Smart Meter) erforderlich, um die resultierenden Stromflüsse zeitlich aufgelöst zu erfassen und an den Energieversorger zu kommunizieren. Ein Heim-Energie-Managementsystem (HEMS) bietet zusätzliche Vorteile. Es kann die Lade- und Entladevorgänge des Elektrofahrzeugs mit den anderen Verbrauchern im Haushalt sowie mit der Verfügbarkeit von Strom aus einer Photovoltaikanlage abstimmen. Dadurch lässt sich das Energiemanagement im Haushalt optimieren.
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Untersuchte Anwendungsfälle
Bidirektionale Fahrzeuge können neben ihrer Hauptaufgabe, Mobilität bereitzustellen, eine Reihe zusätzlicher Leistungen erbringen, während sie an einen Ladepunkt angeschlossen sind. Wenn diese Fahrzeuge Energie zurück ins öffentliche Stromnetz einspeisen, wird dies als Vehicle-to-Grid (V2G) bezeichnet. In diesem Fall kann der Ladevorgang optimiert werden, um sich entweder an der Strombörse zu orientieren, das lokale Stromnetz zu stützen oder Systemdienstleistungen bereitzustellen. Findet hingegen keine Rückspeisung ins Netz statt, spricht man im Bereich privater Haushalte von Vehicle-to-Home (V2H). Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die folgenden Anwendungsfälle durch Simulationen, Labor- und Feldtests näher untersucht werden:
PV- Eigenverbrauchsoptimierung
Zeitliche Arbitrage
Engpassmanagement
Frequenzabhängiges Laden für EVs
Netzorientierte Steuerung nach § 14a EnWG
Dynamische Netzentgelte
Blindleistungsbereitstellung
Koordiniertes Steuern (HuB-Funktion)
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Systemarchitektur
Die zugrunde liegende Systemarchitektur von BDL Next ergibt sich aus den oben vorgestellten Use Cases, die in zwei Entwicklungsstufen umgesetzt werden sollen, bevor in einer dritten Stufe der parallele Multi Use Betrieb erprobt werden soll.
Die Systemarchitektur beschreibt den Aufbau des Systems und die Beziehungen zwischen den beteiligten Komponenten und Akteuren. An den Stellen an denen die Kommunikation auf etablierte Standards zurückgreift, sind diese neben den Verbindungslinien angegeben. Innerhalb der ersten Entwicklungsstufe gibt es im Projekt zwei Ansätze zur Aggregation der Flexibilität. Damit soll unabhängig von der vorhandenen Ausstattung oder der Kundenpräferenz eine geeignete Lösung gewährleistet werden.
- Alternative a) nutzt die Aggregationsplattform des Autoherstellers, um sich mit einem Pool von E-Fahrzeugen aus verschiedenen Haushalten zu verbinden.
- Alternative b) nutzt eine Aggregationsplattform, die über das HEMS-Backend und das HEMS mit der Wallbox (EVSE) und anderen Flexibilitäten aus verschiedenen Haushalten verbunden ist.
HEMS: Home Energy Management System; SMGW: Smart Meter Gateway; EV: Electric Vehicle; EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment; pEMT: passiver externer Marktteilnehmer; aEMT: aktiver externer Marktteilnehmer; HuB-Funktion: Harmonisierungs- und Berichtsfunktion; BSS: Batteriespeichersystem; PV: Photovoltaik; HVAC: Heating, Ventilation & Air Conditioning; ÜNB: Übertragungsnetzbetreiber; VNB: Verteilnetzbetreiber
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