Mini E powered by Vattenfall

Vehicle 2 Grid - Intelligentes Laden und Entladen verteilter Energiespeicher 

 KompetenzzentrumAgent Core TechnologiesNetwork & Mobility
KontaktProf. Dr. Sahin AlbayrakDr. Ing. Jan Keiser
Partner:  Vattenfall, BMW, TU Ilmenau, TU Chemnitz
Website:  http://corporate.vattenfall.de/de/mini-e-berlin.htm

 

Das Projekt

„MINI E Berlin powered by Vattenfall“ wird als Gemeinschaftsprojekt in Kooperation mit Vattenfall Europe, der BMW Group, der Technischen Universität Ilmenau und der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt und vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert. Im Rahmen des Teilprojekts „Vehicle 2 Grid - Intelligentes Laden und Entladen verteilter Energiespeicher zur  Netzoptimierung“ erforscht das DAI-Labor die Integration von Elektrofahrzeugen und deren Batterien als dezentrale Energiespeicher in das Energienetz. Zu diesem Zweck werden ein dezentrales intelligentes Energiemanagementsystem und eine Lösung für den diskriminierungsfreien Zugang zur Ladeinfrastruktur und die anbieterunabhängigen Abrechnung entwickelt.

Ziele

Das Teilprojekt „Vehicle 2 Grid“ hat die Entwicklung einer Lösung zum Ziel, welche dem Energieversorger Reservepooling und intelligentes Einspeisen ins Netz auf Basis verteilter Energiespeicher unter Nutzung der Speicherkapazität von Elektrofahrzeugen ermöglicht. Intelligentes Laden und Entladen von beliebig verteilten und auch in Clustern auftretenden Energiespeichern ermöglicht eine gezielte Steuerung der Netzbelastung z.B. zur Lastspitzenkappung. Die benutzerorientierte Ausspeisung und Einspeisung von Energie zum Laden und Entladen der Batterie bezieht den Kontext des Autofahrers mit in das System ein. Neben der Berücksichtigung geplanter Einsatzzeiten gilt es in diesem Zusammenhang auch zu untersuchen, welche Anforderungen erfüllt sein müssen, um die Abrechnung unterschiedlicher Fahrzeugtypen und Stromlieferanten diskriminierungsfrei zu ermöglichen. Dabei gilt es verschiedene Batteriemanagementsysteme abzudecken und Protokolle für die Kommunikation zwischen Auto und Ladestation zu entwickeln. Im Rahmen dieses Teilprojekts wird ein Pilot umgesetzt, um das Gesamtsystemverhalten untersuchen und die Lösung validieren zu können. Testergebnisse und Rahmeneckdaten werden als Basis für Hochrechnungen und Simulationen genutzt.

Realisierung

Die Basis des intelligenten Energiemanagements bildet ein dezentrales Software-Agentensystem, welches auf der am DAI-Labor entwickelten JIAC-Plattform aufsetzt. Spezielle Software-Agenten sind für die Verwaltung von Teilaspekten des Systems, wie der Fahrer, das Fahrzeug, bzw. dessen Batterie, die Ladestationen, sowie einzelner Komponenten und Zustände im Energienetz zuständig. Diese können, auf Basis möglicher Lade- und Einspeiseslots, kooperativ mögliche Lastpläne für lokale Abschnitte des Verteilnetzes berechnen, die basierend auf den Zielen (CO2-Reduzierung, Mobilität, Netzauslastung) den Gesamtnutzen der beteiligten Rollen optimieren. Die Slots ergeben sich dabei dynamisch aus den geplanten Nutzungsterminen des Fahrzeugs, Ladezustand der Batterie, Verfügbarkeit der Ladestationen, sowie Energieverbrauch und Nutzerverhalten. Ein Hard- und Softwareprototyp, der den durch das hier beschriebene Multi-Agenten-System gesteuerten bidirektionalen Stromfluss ermöglicht, wurde am DAI-Labor entwickelt und dient als realitätsnahe Test- und Demonstrationsplattform.