Techno-ökonomische Auswirkungen des Betriebs von Elektrofahrzeugen und Photovoltaik-Anlagen auf deutsche Niederspannungsnetze:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer Verlag
[2018]
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Beschreibung: | Hinweis: die römische Zählung am Beginn und Ende ist in Groß- und Kleinschreibung |
Beschreibung: | V, 146, xlii Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm |
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adam_text | I N HA ITSVERZEICHN IS
1. EINLEITUNG 1
1.1. H
INTERGRUND.................................................................................
1
1.2.
PROBLEMSTELLUNG...........................................................................
2
1.3. ZIELSETZUNG UND VORGEHENS
WEISE................................................ 3
2. TECHNO-OEKONOMISCHER EINFLUSS VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHO
TOVOLTAIKANLAGEN AUF ELEKTRISCHE NIEDERSPANNUNGSNETZE 6
2.1. EINLEITUNG, KAPITELZIEL UND KAPITELUEBERBLICK
...........................
6
2.2. EMPIRISCHE BEWERTUNG DES TECHNO-OEKONOMISCHEN EINFLUSSES
VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN AUF ELEKTRI
SCHE NIEDERSPANNUNGSNETZE
...................................................... 8
2.2.1. KLASSIFIZIERUNG, TECHNISCHE ABHAENGIGKEITEN, INVESTITI
ONSBEDARF UND DIE REFINANZIERUNG ELEKTRISCHER NIEDER
SPANNUNGSNETZE IN D EUTSCHLAND.................................... 8
2.2.2. EINFLUSS DES BETRIEBS VON ELEKTROFAHRZEUGEN AUF ELEK
TRISCHE LASTEN, NETZUEBERLASTUNGEN, DIE STROMNACHFRAGE
AUS UND DEN INVESTITIONSBEDARF IN ELEKTRISCHE NETZE . . 13
2.2.3. EINFLUSS DES BETRIEBS VON PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN AUF
ELEKTRISCHE LASTEN, NETZUEBERLASTUNGEN, DIE STROMNACH
FRAGE AUS UND DEN INVESTITIONSBEDARF IN ELEKTRISCHE NETZE 17
2.3. METHODISCHE ANSAETZE ZUR ABBILDUNG VON ELEKTROFAHRZEUGEN,
PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN, NETZINVESTITIONEN UND DER REFINANZIE
RUNG ELEKTRISCHER NIEDERSPANNUNGSNETZE.................................
19
2.3.1. AUSWAHLKRITERIEN FUER EINEN PASSENDENDEN METHODI
SCHEN A N S A TZ
.................................................................
19
2.3.2. METHODISCHE ANSAETZE ZUR ABBILDUNG VON ELEKTROFAHR
ZEUGEN UND PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN AN ELEKTRISCHEN NIE
DERSPANNUNGSNETZEN
.....................................................
20
2.3.3. METHODISCHE ANSAETZE ZUR ABBILDUNG VON NETZUEBER
LASTUNGEN, NETZINVESTITIONEN UND DER REFINANZIERUNG
ELEKTRISCHER NETZE MITTELS NETZNUTZUNGSENTGELTEN . . . 22
2.4. FAZIT UND
FORSCHUNGSLUECKE.........................................................
25
3. MODELLANFORDERUNGEN ZUR TECHNO-OEKONOMISCHEN ABBILDUNG VON
NETZEN, HAUSHALTEN, PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN UND ELEKTROFAHRZEUGEN 28
3.1. EINLEITUNG, KAPITELZIEL UND KAPITELUEBERBLICK
...........................
28
3.2. ANFORDERUNGEN ZUR ABBILDUNG VON ELEKTRISCHEN NIEDERSPAN
NUNGSNETZEN 29
3.3. ANFORDERUNGEN ZUR ABBILDUNG VON HAUSHALTEN UND PHOTOVOL
TAIK-ANLAGEN
..............................................................................
35
3.4. ANFORDERUNGEN ZUR ABBILDUNG VON ELEKTROFAHRZEUGEN
............
39
3.5. ZUSAMMENFASSUNG UND F A Z
IT...................................................... 41
4. MODELLIERUNGSANSATZ ZUR DARSTELLUNG VON ELEKTRISCHEN NIEDER
SPANNUNGSNETZEN, VERTEILNETZBETREIBERN, DER HAUSHALTSSTROM
NACHFRAGE UND ELEKTRISCHER LASTEN 44
4.1. EINLEITUNG UND K
APITELZIEL......................................................... 44
4.2. METHODISCHER UEBERBLICK UND K APITELGLIEDERUNG
.....................
45
4.3. ABBILDUNG ELEKTRISCHER N E T Z E
...................................................
49
4.4. ABBILDUNG VON VERTEILNETZBETREIBERN
.......................................
51
4.4.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
.............................................
51
4.4.2. DARSTELLUNG VON NETZAUSBAU DURCH EINEN VERTEILNETZ
BETREIBER
........................................................................
52
4.4.3. BESTIMMUNG DER NETZAUSLASTUNG UND VERTEILUNG VON
NETZNUTZUNGSENTGELTEN...................................................
58
4.5. ABBILDUNG DER STROMNACHFRAGE UND DER ELEKTRISCHEN LAST VON
H A U S H A LTE N
.................................................................................
60
4.6. ABBILDUNG DES FAHR- UND LADEVERHALTENS VON ELEKTROFAHRZEUGEN 61
4.6.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
..................................... 61
4.6.2.
FAHRVERHALTEN..........................................................
61
4.6.3. DARSTELLUNG DES LADEVERHALTENES MITTELS LADESTEUE
RUNGSVERFAHREN
............................................................... 61
4.7. FAZIT ZUM METHODISCHEN A
NSATZ........................................ 69
4.7.1. ZUSAMMENFASSUNG, MEHRWERT UND NEUHEIT DES METHO
DISCHEN A N SATZES....................................................
69
4.7.2. KRITISCHE WUERDIGUNG UND WEITERENTWICKLUNGSMOEGLICH
KEITEN DES ENTWICKELTEN MODELLANSATZES................ 70
5. DEUTSCHE NIEDERSPANNUNGSNETZE UND DIE ENTWICKLUNG VON PHO-
TOVOLTAIK UND ELEKTROMOBILITAET BIS ZUM JAHR 2030 73
5.1. EINLEITUNG, KAPITELZIEL UND KAPITELUEBERBLICK................... 73
5.2.
NETZSZENARIEN......................................................................
74
5.3.
HAUSHALTSSZENARIEN.....................................................................
78
5.4.
ELEKTROMOBILITAETSSZENARIEN.........................................................
79
5.5.
PHOTOVOLTAIKSZENARIEN...............................................................
84
5.6.
SENSITIVITAETEN..............................................................................
90
5.7. ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................... 91
6. TECHNO-OEKONOMISCHE AUSWIRKUNGEN DES BETRIEBS VON ELEKTRO
FAHRZEUGEN UND PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN AUF NIEDERSPANNUNGSNET
ZE UND HAUSHALTE 94
6.1. EINLEITUNG UND KAPITELUEBERBLICK
.............................................
94
6.2. EINFLUSS VON LADESTEUERUNGSVERFAHREN VON ELEKTROFAHRZEUGEN
AUF N
ETZBELASTUNGEN..................................................................
95
6.2.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
...................................
95
6.2.2. DEFINITION EINES TEST FALLS ZUR DARSTELLUNG VON LADE
STEUERUNGSVERFAHREN FUER ELEKTROFAHRZEUGE 95
6.2.3. NETZBELASTUNGEN OHNE ELEKTROFAHRZEUGE
...........
97
6.2.4. NETZBELASTUNGEN BEIM DIREKTEN STEUERUNGSVERFAHREN
MIT PERFEKTER VORAUSSCHAU
...................................
97
6.2.5. INDIREKTES STEUERUNGSVERFAHREN ANHAND EINES PREISSI
GNALS 97
6.2.6. AUTONOME STEUERUNG MITTELS SPANNUNGSABHAENGIGER
BLINDLEISTUNGSBEREITSTELLUNG
................................
98
6.3. NETZBE- UND -UEBERLASTUNGEN DURCH UNGESTEUERTE LADEVORGAENGE 100
6.3.1.
EINLEITUNG................................................................100
6.3.2.
REFERENZZUBAUSZENARIO...........................................100
6.3.3. GERINGES ZUBAUSZENARIO........................................101
6.3.4. HOHES
ZUBAUSZENARIO..............................................101
6.4. NETZINVESTITIONSBEDARF DURCH NETZUEBERLASTUNGEN
........................
104
6.4.1.
EINLEITUNG................................................................104
6.4.2.
REFERENZZUBAUSZENARIO...........................................104
6.4.3. GERINGES ZUBAUSZENARIO........................................105
6.4.4. HOHES
ZUBAUSZENARIO..............................................106
6.5. EINFLUSS VON NETZINVESTITIONEN AUF NETZNUTZUNGSENTGELTE . . . 108
6.5.1.
EINLEITUNG................................................................108
6.5.2.
REFERENZZUBAUSZENARIO...........................................108
6.5.3. GERINGES ZUBAUSZENARIO........................................109
6.5.4. HOHES
ZUBAUSZENARIO..............................................109
6.6. EINFLUSS VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHOT OVOLTAIK-ANLAGEN AUF
DEN
NETZINVESTITIONSBEDARF............................................................
112
6.6.1.
EINLEITUNG...........................................................................
112
6.6.2. ANALYSE DER PHOTOVOLTAIK-DURCHDRINGUNG
.....................
112
6.6.3. ANALYSE DER ELEKTROFAHRZEUG-DURCHDRINGUNG
..................
113
6.7. WIRKUNG DER NETZAUSLASTUNG AUF DIE NETZNUTZUNGSENTGELTE . . 115
6.7.1.
EINLEITUNG...........................................................................
115
6.7.2. REFERENZZUBAUSZENARIO
......................................................
115
6.7.3. GERINGES ZUBAUSZENARIO
...................................................
116
6.7.4. HOHES ZUBAUSZENARIO
.........................................................
117
6.8.
HAUSHALTSGRUPPENANALYSE............................................................
119
6.8.1.
EINLEITUNG...........................................................................
119
6.8.2. REFERENZZUBAUSZENARIO
......................................................
120
6.8.3. GERINGES ZUBAUSZENARIO
...................................................
121
6.8.4. HOHES
ZUBAUSZENARIO.........................................................
122
7. DISKUSSION, KRITISCHE WUERDIGUNG UND AUSBLICK 126
7.1. BEITRAEGE ZUR WISSENSCHAFTLICHEN DISKUSSION
.................................
126
7.1.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
................................................
126
7.1.2. TECHNISCHE UND OEKONOMISCHE ABHAENGIGKEITEN BEIM
BETRIEB VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHOTOVOLTAIK-
ANLAGEN AN NIEDERSPANNUNGSNETZEN
.................................
126
7.1.3. EINFLUSS VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHOTOVOLTAIK-
ANLAGEN SOWIE DER NETZEMPFINDLICHKEIT AUF NETZUEBER
LASTUNGEN UND NETZINVESTITIONSBEDARF VON NIEDERSPAN
NUNGSNETZEN
........................................................................
128
7.1.4. NETZINTEGRATION VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND PHOTOVOL-
TAIK-A
NLAGEN.....................................................................
130
7.1.5. AENDERUNG DER REFINANZIERUNG VON ELEKTRISCHEN NET
ZEN DURCH DEN BETRIEB VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND
PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN......................................................
133
7.2. KRITISCHE WUERDIGUNG DER ERGEBNISSE UND A U S B LIC K
...................
136
7.2.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
................................................ 136
7.2.2. ZENTRALE A N N A H M E N
.........................................................136
7.2.3. UEBERTRAGBARKEIT DER ERGEBNISSE AUF WEITERE NIEDER
SPANNUNGSNETZE
.................................................................. 139
8. ZUSAMMENFASSUNG 141
ANHANG I
ANHANG A. DEFINITIONEN II
A.L.
ELEKTROFAHRZEUG...........................................................................
II
A.2. N
ETZAUSLASTUNG...........................................................................
II
A.3.
NETZDIENLICH.................................................................................
IN
A.4.
NETZELEMENT.................................................................................
IN
A.5. NETZEMPFINDLICHKEIT
.................................................................. III
A.6. NETZFINANZIERUNG, NETZINVESTITION UND NETZREFINANZIERUNG . . III
A.7.
NETZINVESTITIONSBEDARF...............................................................
IV
A.8. NETZUEBERLASTUNG . .
A.9. N ETZZUSTAND
............
A. 10. PHOT OVOLT AIK- A N LA G E
.................................................................. V
ANHANG B. LASTFLUSSRECHNUNG VI
8.1. EINLEITUNG UND UE B E RB LIC K
......................................................... VI
6.2. BESCHREIBUNG DES LASTFLUSSES ALS GLEICHUNGSSYSTEM
...............
VI
6.3. LOESEN ELEKTRISCHER NETZWERKE MIT DEM GAUSS-SEIDEL-VERFAHREN VIII
ANHANG C. EINGANGSDATEN XI
C.L.
HAUSHALTSPROFILE...........................................................................
XI
C.2.
PHOTOVOLTAIKPROFIL........................................................................
XII
ANHANG D. VEROEFFENTLICHUNGEN XIII
ANHANG ABBILDUNGSVERZEICHNIS XVII
ANHANG TABELLENVERZEICHNIS XVIII
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIX
FORMELVERZEICHNIS XXI
|
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author | Marwitz, Simon |
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