Ort: Mougins, Alpes-Maritimes, PACA Region, Frankreich
Herausforderung: Verdoppelung der erforderlichen Ladeleistung von Elektrofahrzeugen, ohne den Strombedarf im Netz zu verdoppeln.
Lösung: Einsatz des Stromspeichersystems Eaton xStorage Compact in Verbindung mit intelligentem Laden und lokal erzeugtem Solarstrom. Das System hat eine Leistung von 40 kW und eine Kapazität von 150 kWh.
Stromspeicher werden zunehmend kostengünstiger und können – insbesondere bei intelligenter Steuerung – den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien wie Sonne und Wind unterstützen. Wir haben das xStorage Compact System von Eaton mit unserer SAP Open E-Mobility Monitoring Software gekoppelt. So haben wir eine zukunftsträchtige Lösung geschaffen, die es uns ermöglicht, Speicher mit erneuerbaren Energien zu kombinieren und damit unsere Stromversorgung zu dekarbonisieren.
SAP Labs France ist eine F&E-Tochter des führenden Anbieters von Enterprise-Software und zählt zu den Pionieren bei der Elektrifizierung von Unternehmensfahrzeugflotten. Um das Laden von Fahrzeugen am Arbeitsplatz zu ermöglichen, hat das Unternehmen an mehreren Standorten eine Vielzahl von Ladestationen eingerichtet.
Mit dem starken Anstieg der Elektrofahrzeuge im Besitz der Mitarbeitenden – von 162 im Jahr 2018 auf 245 im Jahr 2020, was heute 90 % der Flotte entspricht – wurde am Standort Mougins von SAP Labs der Ausbau einer passenden Ladeinfrastruktur notwendig. Um den Einsatz weiterer Fahrzeuge und Ladestationen zu ermöglichen, musste der Strombedarf im Netz kontrolliert gesteuert werden. Trotz der Installation von Photovoltaikmodulen und Schnellladestationen im Jahr 2018 zeigte sich, dass die selbst erzeugte Solarenergie nicht mit dem Ladenetz verknüpft war, wodurch das Potenzial der Ladeinfrastruktur nicht vollständig ausgeschöpft werden konnte. Außerdem blieb die am Wochenende erzeugte Solarenergie ungenutzt und ging damit verloren.
Um das Aufladen aller Elektrofahrzeuge zu ermöglichen, muss die Stromversorgung geschützt werden, damit Unterbrechungen und Leistungsspitzen vermieden werden, die das lokale Netz beschädigen und das Verteilungsnetz überlasten könnten. Die drei Gebäude am Standort benötigen jeweils einen Anschluss im Rahmen des französischen „Tarif Jaune“, der Installationen im Leistungsbereich von 42 bis 240 kVA umfasst. SAP Labs würde diese Einrichtung durch den Einbau eines Transformators gern ändern, aber die Kosten von rund 250.000 Euro haben sie bislang von der Umsetzung abgehalten
Nach Prüfung mehrerer Optionen kam das Unternehmen zu dem Ergebnis, dass die beste Möglichkeit zur Kostenkontrolle – bei gleichzeitiger Vermeidung einer Vertragsänderung mit dem lokalen Energieversorger Enedis – ist, die Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge mit Energiespeichern auszustatten. Daher wurde Gérald Seiler damit beauftragt, eine Software zu entwickeln, die die Ladestationen steuert und die mit dem Laden von Elektrofahrzeugen verbundenen Leistungsspitzen ausgleicht. Intelligentes Monitoring in Kombination mit Energiespeichern und Solarmodulen erwies sich also als die beste Lösung.
„Wir haben uns aus der Sicht von Forschung und Etwicklung strategisch für xStorage Compact als Lösung für das intelligente Monitoring unserer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge entschieden, da deren technischen Eigenschaften am besten unseren Anforderungen entsprechen“, erklärt Gérald Seiler, Open-E-Mobility-Solution Owner bei SAP Labs France. „ Darüber hinaus bietet Eaton Second-Life-Batterien aus Elektrofahrzeugen an, was die Lebensdauer der in der Automobilindustrie eingesetzten Batterien deutlich verlängert und damit einen wichtigen Beitrag zum Recycling leistet.“
Das Projekt begann im September 2019. Als erstes wurde eine Betonplatte gebaut, um die vorhandene zu verstärken und einen eigenen Raum für den Stromspeicher zu schaffen. Dieser 10 m² große Raum musste eingehaust werden, da er klimatisiert werden muss und gegen Brandgefahren zu schützen ist. Außerdem musste es Platz für die Batterie bieten, mit ausreichend Freiraum um sie herum für den Einbau der rackmontierten Module. Die Stromspeicher wurden in Zusammenarbeit zwischen Eaton und Valenergies, dem Anbieter von Photovoltaikmodulen fertiggestellt und installiert. Zwischen Bau und Netzanbindung waren insgesamt sechs Monate Vorbereitung erforderlich.
Nachdem das Speichersystem installiert war, musste das Steuerungssystem aktualisiert werden, um die Daten in den von Gérald Seiler und seinem Team entwickelten Überwachungsalgorithmus zu integrieren. Dieses Smart Grid umfasst ein zentralisiertes Energiemanagementsystem zur Steuerung der Ladeinfrastruktur, des Stromverbrauchs des Gebäudes und des selbst erzeugten Stroms aus den Photovoltaikmodulen. Anschließend wurde das System manuellen Lade- und Entladetests sowie täglichen Lade- und Entladezyklen unterzogen.
Die Monitoringsoftware verfügt über einen integrierten Optimierer, der ein intelligentes Laden entsprechend dem Leistungsbedarf der verschiedenen Verbraucher ermöglicht, insbesondere der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge sowie der unterschiedlichen Gebäude von SAP Labs.
Diese Lösung bietet viele Vorteile. Die überschüssige Energie, die in verbrauchsarmen Zeiten von den Photovoltaikanlagen produziert wird, kann nun dank xStorage Compact gespeichert werden. Diese vor ort erzeugte grüne Energie kann dann in Zeiten hoher Nachfrage umverteilt werden, so kann SAP Labs seine Stromkosten im Griff behalten und optimieren und gleichzeitig das Netz vor Stromspitzen schützen.
Zudem vermied SAP Labs die Kosten für einen zusätzlichen Transformator sowie eine Vertragsänderung mit dem Energieversorger und entlastete gleichzeitig das Stromnetz trotz der schnellen und ultraschnellen Ladepunkte vor Ort.
SAP Labs hat die Umschlaghäufigkeit seiner Fahrzeuge und seine Ladekapazität verdoppelt Das Unternehmen verfügt nun über die Möglichkeit, eine optimierte Lastspitzenkappung für den aktuellen Leistungsbedarf seiner Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge umzusetzen und zugleich die Effizienz seiner Photovoltaikinfrastruktur zu steigern.
SAP Labs möchte das Projekt erweitern und einen zusätzlichen Einbau von 100 kWh Speicherkapazität vornehmen. Die wird zur Zeit in Angriff genommen. Darüber hinaus stellt das intelligente Steuerungssystem von SAP Labs für das Laden von Elektrofahrzeugen eine potenzielle Entwicklungsmöglichkeit für Eaton dar, sowohl technisch als auch kommerziell. Integrierte Systeme, die aus einer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge sowie Photovoltaik, Stromspeicher und Energiemanagement-Software bestehen, werden bei den Kunden von SAP Labs immer beliebter.
Der Europäische Green Deal sieht vor, dass bis 2025 13 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein sollen, was den Aufbau von mehr als einer Million öffentlicher Ladestationen in der gesamten EU erfordert. Dieses Projekt ist damit Teil der Strategie von SAP Labs, seine gesamte Flotte zu elektrifizieren und bis 2025 klimaneutral zu werden, auch mit dem Ziel, Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen ein repliziertes Modell für die Einführung von Elektrofahrzeugen anzubieten.
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