Das Projekt

Ein E-Ladepark in Hilden in der Nähe von Düsseldorf am Autobahnkreuz Hilden umfasst 52 Schnell- und 20 Wechselstromladesäulen und im Endausbau 144 Ladepunkten.  Damit ist er der größte Ladepark Europas und hat sich zu einem beliebten Treffpunkt von E-Mobilisten entwickelt. Ein Pavillon lädt mit nachhaltigen Bioprodukten zum Verzehr, Austausch und Aufenthalt ein. Zur lokalen Stromversorgung trägt eine PV-Anlage mit 440 kWp, zukünftig 1.000 kWp bei. Außerdem umfasst der Standort einen 2 MWh Batteriespeicher.

Vor dem Hintergrund explodierender Energiepreise ist es zunehmend interessant innovative Konzepte im Bereich der Strombeschaffung zu nutzen und vorhandene Flexibilität in Form von Batterien oder andern steuerbaren Verbrauchseinheiten hierfür zu nutzen.

Für den Standort ist deshalb erstmalig eine technische wie auch preisliche Optimierung der verschiedenen lokalen Anlagen sowie eine fortlaufende, dynamische und flexible energiewirtschaftliche Vermarktung realisiert worden.

Eine Herausforderung
 

Lastspitzen vermeiden, Beschaffungskosten optimieren und Eigenverbrauch steigern

Die vorhandenen PV-Anlagen sollen bestmöglich vor Ort genutzt werden, indem die erzeugte Solarenergie direkt von den vor Ort befindlichen Verbrauchern (Ladepunkte und Gastronomie) genutzt, oder nachgelagert von einem vorhandenen Batteriespeicher für eine spätere Nutzung gespeichert wird. Auf diese Weise wird die Eigennutzung der PV-Energie maximiert.

Der Batteriespeicher übernimmt neben der Aufnahme und Abgabe der vor Ort erzeugten Solarenergie auch die Funktion eines Leistungspuffers für Abnahmespitzen aus den Schnellladesäulen. Dies senkt die Netzentgelte bzw. die Leistungspreiskosten. Dies sind klassische Komponenten eines lokalen standortbezogenen Energiemanagements.

Die dritte und somit neue Energiemanagement-Komponente umfasst die Optimierung des Reststrombezugs aus dem öffentlichen Stromnetz. Dafür wird die Flexibilität des Batteriespeichers genutzt werden um den Netzbezug und somit den Ladevorgang der Batterie in Zeiträume zu verschieben, in denen der Strompreis an den Strombörsen besonders niedrig ist. Das ist unter anderem dann der Fall, wenn sehr viel Strom aus Wind und PV in die Stromnetze eingespeist wird. Durch die Funktion als Pufferspeicher wird auf diese Weise der lokale Stromverbrauch vom Netzbezug zeitlich entkoppelt.

Für das reibungslose Zusammenspiel der drei beschriebenen EMS-Funktionen bedarf es einer Hardware- und Softwarelösung, die die verschiedenen Einflussgrößen und Flexibilitätsparameter des Standortes verbindet und einen optimierten Speicherfahrplan für die Batterie täglich errechnet, die nun am Markt mit Voltego und unserem Partner Coneva verfügbar ist.

Unsere Lösung
 

Technische Umsetzung der Batteriespeicheroptimierung

Die Optimierung der Strombezugskosten mit Voltego Flex geschieht in zwei Schritten. Durch die Installation einer SmartBox als lokales Gateway, welches die lokalen und Energieströme misst und überträgt, wird der Standort an die Technologieplattform unseres Partners angebunden.  Dazu gehören die Erzeugungsleistung der PV-Anlage, die Stromabnahme der Ladesäulen, der insgesamte Leistungsfluss am Netzübergabepunkt sowie der Status des Batteriespeichers. Die SmartBox verfügt über mehrere Kommunikationsschnittstellen und kann darüber Lade- und Entladebefehle an die Batterie schicken.

Darauf wird das Flexibilitätspotential unter den gegebenen Geräte- und Standortrestriktionen eruiert, wie zum Beispiel Größe, Leistung und Wirkungsgrad des Batteriespeichers und maximale Netzbezugsleistung. Maßgeblich für die Optimierung des Strombezugs sind Verbrauchs- und Erzeugungsprognosen auf dessen Basis der Ladefahrplan für die Batterie berechnet wird. Unser Partner Coneva erstellt anhand unserer Prognosedaten und tagesaktuellen Strompreisen (individueller Preis pro Stunde) entsprechend der Day-Ahead Preise der EPEXSP, einen fortwährend algorithmisch aktualisierten Fahrplan für den preisoptimierten Stromverbrauch. Am Ende führt unser gemeinsames  System die optimierten Verbrauchsfahrpläne vollautomatisiert aus, so dass kein zusätzlicher Aufwand auf Kundenseite entsteht. Voraussetzung für dieses Konzept ist unser Stromliefervertrag, der eine Abrechnung auf Basis kurzfristiger Strompreise ermöglicht.

Das Ergebnis

Durch den Ansatz der Beschaffungsoptimierung mit dem Speicher können wir gemeinsam mit der Coneva GmbH Stromkosteneinsparungen erreichen. Etwa durch Nutzung von Viertelstundenpreisen auf dem Intradaymarkt, dem Markt, auf dem kurzfristige Flexibilität einen sehr hohen Wert hat, oder durch eine Optimierung und Priorisierung der drei Energiemanagement-Komponenten. So kann es ökonomisch sinnvoll sein, die limitierte Spitzenleistung zu erhöhen (damit einen höheren Leistungspreis zu akzeptieren) um mehr Pufferspeicherkapazität für die Beschaffungsoptimierung zur Verfügung zu haben.
 

Fotos: Voltego GmbH