Mehr PV und Elektromobilität – die Anforderungen an das Stromnetz wachsen
| Welchen Einfluss haben Elektroautos und Photovoltaik-Anlagen auf das Stromnetz der IB-Murten? Und wie wird es, wenn der Ausbau dieser weiter voranschreitet? Wann muss der Netzbetreiber Massnahmen ergreifen? aliunid hat im Auftrag von IB-Murten 2021 eine Vorstudie dazu durchgeführt.
Die Anzahl der Elektroautos in Murten ist in den letzten Jahren zunehmend gestiegen. Gleichzeitig gab es auch einen starken Zuwachs an Photovoltaikanlagen (PV). Tendenz von beidem: steigend. Diese durchaus positive Entwicklung stellt das Strom-Verteilnetz, das IB-Murten betreibt, vor neue Herausforderungen.
Warum? Weil sich die Lastkurve des Netzes ändert. Besonders am Abend erhöht sich die Leistungsnachfrage im Stromnetz, denn dann werden Elektroautos geladen und Boiler angeschaltet.
Was in der Vorstudie von aliunid untersucht wurde und welche Massnahmen wir daraus ableiten, lesen Sie hier.
Analyse des aktuellen Lastprofils
2019 wurde als Basisjahr gewählt, um die durchschnittliche tägliche Lastkurve in der Region Murten zu analysieren. Das, weil das Jahr 2020 durch den Corona-Lockdown ein aussergewöhnliches Jahr war. Drei Lastspitzen, also Zeiträume mit erhöhter Nachfrage nach Strom, sind besonders erkennbar:
vom Morgen ab 08.00 Uhr bis am Mittag
am Abend zwischen 18.00 und 19.00 Uhr
und die grösste Lastspitze ab 22.00 Uhr (ab hier gilt der Nachttarif und Boiler starten automatisch)
Durchschnittlicher Tageslastgang für das Jahr 2019 und 2020 im Murtenbiet
Elektromobilität heute
Die Zahl der Hybrid- und Elektroautos ist in den letzten Jahren stark gestiegen und wird auch in den kommenden Jahren weiter steigen. Im Jahr 2020 betrug der Anteil der Hybridautos in der Schweiz knapp 15 Prozent und der Anteil der rein batteriebetriebenen Autos lag bei rund der Hälfte. Im Vergleich zum Jahr 2019 hat sich die Anzahl der Hybrid- und Elektroautos fast verdoppelt.
Entwicklung der Anzahl der Hybrid- (PHEV) und Elektroautos (BEV) in der Schweiz von 2015 bis 2021
Elektroautos und Photovoltaikanlagen sind auf dem Vormarsch
Die Schweiz hat als Ziel, seine Emissionen bis 2050 auf Netto-Null zu senken. Ein wesentlicher Bestandteil ist der Umstieg von Verbrennungsmotoren auf Elektromotoren bei den privaten Fahrzeugen. Deshalb geht die Studie davon aus, dass bis 2050 nur noch Elektroautos eingesetzt werden.
Auch der Zubau von Photovoltaik-Anlagen im Murtenbiet hat sich in den letzten Jahren beschleunigt. Es ist mit einer weiteren Zunahme zu rechnen. Die Vorstudie von aliunid bezieht das Potential aller Dachflächen im Gemeindegebiet ein, die sich zur Produktion von Solarstrom eignen.
Was heisst das für das Stromnetz?
Zusätzliche Photovoltaik-Anlagen und Ladestationen für Elektroautos haben einen Einfluss auf den Lastgang des Stromnetzes. Mehr Photovoltaikanlagen bedeuten mehr Energie, die in das Netz eingespeist wird – vor allem in den Sommermonaten. Mehr Elektroautos bedeuten mehr Strombezieher in den Abendstunden. Insgesamt sorgt diese Entwicklung dafür, dass die Lastspitzen extremer werden. Die Vorstudie von aliunid macht deutlich: die Spitzenlasten aus Produktion von PV und der Ladeverbrauch von Elektroautos überschneiden sich kaum. Der Ausbau von Photovoltaik kann also nicht direkt den zusätzlichen Ladebedarf der Elektroautos decken.
Die Schwierigkeit ist nun: Es entsteht eine Überlastung der Transformatorenstationen und der Leitungen.
Für die Jahre 2025, 2030 und 2040 wurde ein durchschnittliches Tageslastprofil prognostiziert
Echtzeitdaten als Basis einer möglichen Lösung
Die Vorstudie von aliunid zeigt: Echtzeitmessungen im Verteilnetz sind zentral. Durch sie ergibt sich ein Mehrwert auf mehreren Ebenen:
Dank Echtzeitmessung werden Stromflüsse in hoher zeitlicher Auflösung sichtbar. Bisher greift man auf jährliche bis maximal 15-minütige Daten zurück. Der Vorteil der Live-Daten ist, dass Netzengpässe identifiziert und die Netzplanung darauf abgestimmt werden kann.
Mit Echtzeitdaten wird ein intelligentes Lastmanagement möglich, also eine aktive Steuerung des Stromverbrauchs. So wird die zu Verfügung stehende Energie im Verteilnetz effizient genutzt.
Hinweis: die Studie befasst sich mit den Auswirkungen auf Mittelspannungsebene. Die Auswirkungen auf Hausanschlüsse wurde nicht untersucht.
Echtzeitdaten mit LiveSuisse
Echtzeitmessungen können in Trafostationen, in Verteilkabinen und bei den Verbraucherinnen und Verbrauchern stattfinden. Für Privatkunden gibt es seit September 2022 bereits einen neuen Stromtarif, der auf Echtzeitdaten des Verbrauchs beruht: LiveSuisse. Über einen Sensor am Stromzähler wird der Verbrauch gemessen. In der aliunid HOME App hat man jederzeit den Live-Einblick in den eigenen Stromverbrauch und kann diesen optimieren. Ein Schritt in die Energiezukunft.
Echtzeitdaten und ein Lastmanagement im Verteilnetz sind mittelfristig unabdingbar. Deshalb wird die Messung im Verteilnetz ausgebaut und weiter vorangetrieben. Mit dem auf Echtzeitdaten beruhenden Tarif LiveSuisse hat IB-Murten mit aliunid einen Schritt in die Stromversorgung der Zukunft gemacht. Mit dieser Vorstudie bleiben wir weiter am Ball, um die Energiezukunft aktiv mitzugestalten.
