Preisoptimierte Strombeschaffung eines Ladeparks

Ladepark Hilden Seed & Greet

Das Projektziel

Der Ladepark 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.

Der Pavillon von Seed & Greet lädt mit nachhaltigen Bioprodukten zum Verzehr, Austausch und Aufenthalt ein. Zur lokalen Stromversorgung trägt eine PV-Anlage mit 430 kWp, zukünftig 1.000 kWp bei. Außerdem umfasst der Standort einen 2 MW Batteriespeicher.

Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und dem Wegfall der EEG-Umlage ist es zunehmend interessant innovative Konzepte im Bereich der Strombeschaffung zu nutzen und vorhandene Flexibilität in Form von Batterien oder anderen steuerbaren Verbrauchseinheiten hierfür zu nutzen. Für den Standort soll deshalb eine technische wie auch preisliche Optimierung der verschiedenen lokalen Anlagen, sowie eine fortlaufende, dynamische und flexible energiewirtschaftliche Vermarktung realisiert werden.

Der Ansatz

Lastspitzen vermeiden, Beschaffungskosten optimieren und Eigenverbrauch steigern

Die vorhandene PV-Anlage soll bestmöglich vor Ort genutzt werden, indem die erzeugte Solarenergie direkt in die vorhandenen Verbraucher (Ladepunkte und Seed & Greet Bistro) fließt, oder nachgelagert von einem vorhandenen Batteriespeicher für eine spätere Nutzung gespeichert wird. Die Auslastung des Ladeparks ist in den letzten Jahren so stark angestiegen, dass der Strom aus der PV-Anlage fast vollständig und direkt durch E-Autos abgenommen wird. Daher kann der Batteriespeicher verstärkt für andere Anwendungen genutzt werden.

Der Batteriespeicher soll auch die Funktion eines Leistungspuffers für Abnahmespitzen aus den Schnellladesäulen übernehmen. 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 soll die freibleibende 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 dann der Fall, wenn sehr viel Strom aus Wind und PV in die Stromnetze eingespeist wird. Durch die Funktion als Pufferspeicher kann auf diese Weise der lokale Stromverbrauch vom Netzbezug zeitlich entkoppelt werden.

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 errechnet. Über den dynamischen Stromtarif von coneva Flex wird der Ladepark mit Hilfe des Batteriespeichers auf sämtlichen kurzfristigen Strommärkten (Day-Ahead und Intraday) optimiert. coneva tritt hier neben der Rolle als Technologiedienstleister für Energiemanagementlösungen auch als innovativer Energieversorger auf.

Die Umsetzung

Technische Umsetzung der Batteriespeicheroptimierung

Die Optimierung der Strombezugskosten mit dem dynamischen Stromtarif von coneva Flex geschieht in zwei Schritten:

• Durch die Installation der coneva SmartBox als lokales Gateway, welches die lokalen Energieströme misst und überträgt, wird der Standort an die Technologieplattform von coneva angebunden. Dazu gehören die Erzeugungsleistung der PV-Anlage, die Stromabnahme der Ladesäulen, der insgesamte Leistungsfluss am Netzübergabepunkt sowie der Status des Batteriespeichers. Die coneva SmartBox verfügt über mehrere Kommunikationsschnittstellen und kann darüber Lade- und Entladebefehle an die Batterie schicken.
• Anschließend 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.

Durch unsere Rolle als Energieversorger haben wir Zugriff auf die tagesaktuellen Strompreise der EPEXSPOT. Mit Hilfe der Prognosedaten, der technischen Restriktionen und der Strompreisinformationen erstellt das coneva Flex EMS einen fortwährend algorithmisch aktualisierten Fahrplan für den preisoptimierten Stromverbrauch. Der optimierte Fahrplan wird daraufhin auf den Energiemärkten gehandelt und die Energiemengen beschafft.

Am Ende führt das coneva Flex EMS die optimierten Verbrauchsfahrpläne vollautomatisiert aus, so dass kein zusätzlicher Aufwand auf Kundenseite entsteht. Voraussetzung für dieses Konzept ist der Abschluss des dynamischen Stromtarifs von coneva Flex, der eine Abrechnung auf Basis kurzfristiger Strompreise ermöglicht.

Das Ergebnis

Kostenreduktion und Flexibilitätsvermarktung

Durch den Ansatz der Beschaffungsoptimierung mit dem Pufferspeicher können wir die Strombezugskosten signifikant reduzieren und die benötigte Ausgleichsenergie halbieren. Das Einsparpotential lässt sich sogar noch weiter steigern, 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 sogar sinnvoll sein, die limitierte Spitzenleistung zu erhöhen (und damit einen höheren Leistungspreis zu akzeptieren), um mehr Pufferspeicherkapazität für die Beschaffungsoptimierung zur Verfügung zu haben.