Die Flottenelektrifizierung stellt eines der überzeugendsten kommerziellen Argumente für die Solar- und Batteriespeicherung vor Ort dar. Ein Depot, das über Nacht 50 Elektro-Lkw auflädt, kann leicht einen neuen Strombedarf von 500 bis 1.000 kW erzeugen – eine Last, die ohne Abhilfe kostspielige Erhöhungen der Stromtarife und Kapazitätsgebühren nach sich zieht. Ein gut konzipiertes Solar- und BESS-System kann diesen Nachfragenachteil reduzieren, Energiekosten einsparen und den CO2-Fußabdruck der Flotte deutlich reduzieren.
Die Herausforderung beim Laden von Elektrofahrzeugflottendepots
Das Laden von Flottendepots führt zu besonderen Energieherausforderungen, die sich von typischen kommerziellen Solaranlagen unterscheiden:
- Konzentriertes Laden über Nacht: Die meisten Flotten werden zwischen 22:00 und 06:00 Uhr aufgeladen, wenn die Solarenergieerzeugung null ist – Speicher oder Netzstrom sind erforderlich
- Hohe Spitzennachfrage: das gleichzeitige Laden mehrerer Fahrzeuge führt zu starken Nachfragespitzen; Eine Flotte von 20 × 150-kW-Ladegeräten verbraucht theoretisch 3 MW, wenn alle gleichzeitig laden
- Sichtgebührenrisiko: Gewerbliche Stromtarife beinhalten oft eine Leistungsgebühr von 10–30 $/kW/Monat; Bei einem Anstieg der Nachfrage um 3 MW fallen zusätzliche Gebühren in Höhe von 30.000 bis 90.000 US-Dollar pro Monat an
- Einschränkung der Netzkapazität: Versorgungsunternehmen benötigen möglicherweise teure Netzaufrüstungen (500.000 bis 5 Millionen US-Dollar und mehr), um stark nachgefragte Flottendepots zu versorgen; Durch die Erzeugung und Speicherung vor Ort können diese Kosten verzögert oder vermieden werden
Intelligentes Laden als erste Verteidigungslinie
Implementieren Sie vor der Dimensionierung von Solar- oder BESS-Geräten intelligentes Laden, um den Anstieg der Rohnachfrage zu reduzieren:
- Verwaltetes Laden: Ein Flottenlademanagementsystem (FMS) versetzt die Ladestartzeiten zeitlich versetzt, um gleichzeitige Spitzen zu vermeiden – 20 Fahrzeuge laden mit durchschnittlich 75 kW im Vergleich zu 3 MW gleichzeitiger Spitze
- Depot-Energiemanagementsystem (EMS): koordiniert Ladegeräte mit Solaranlagen und BESS vor Ort, um den Spitzenbedarf im Netz zu minimieren
- V2G (Vehicle-to-Grid): Wo verfügbar, können sich die Batterien von Elektrofahrzeugen in Zeiten der Spitzennachfrage wieder in das Gebäude entladen – jeder LKW mit 300 kWh nutzbarer Kapazität wird zu einem temporären BESS
Allein durch intelligentes Laden kann der Spitzenbedarf um 40–60 % reduziert werden. BESS bewältigt dann die Restnachfragespitze; Solar reduziert den gesamten Energieimport aus dem Netz.
Solardimensionierung für Flottendepot
Die Größe des Solardepots im Flottendepot sollte so dimensioniert sein, dass es die Netzimporte tagsüber ausgleicht, und nicht, um das Laden über Nacht direkt zu ermöglichen:
- Tageslasten des Gebäudes (Büro, Lager, Beleuchtung, Klimaanlage): Dimensionieren Sie die Solarenergie so, dass sie 80–100 % dieser Lasten abdeckt
- BESS lädt tagsüber mit Solarenergie auf; BESS entlädt sich während der abendlichen Ladespitze
- Die Solarenergie versorgt das Laden über Nacht nicht direkt mit Strom, sondern erfolgt über die BESS-Entladung + das Netz
Typische Depot-Solargröße: 20–50 % des gesamten jährlichen Ladeenergiebedarfs. Beispiel: Depot mit 50 LKWs verbraucht 3.000 MWh/Jahr → 600–1.500 MWh/Jahr aus Solarenergie → 400–1.000 kWp Solaranlage je nach Standort.
BESS-Dimensionierung für das Nachfragemanagement
Das BESS muss so dimensioniert sein, dass es die abendliche Ladebedarfsspitze abflacht:
| Flottengröße | Ladebedarf (verwaltet) | Nachfrageziel (Raster) | BESS erforderlich |
|---|---|---|---|
| 10 Elektro-Lkw | 300 kW Spitze, 4 Std | 150 kW | 600 kWh / 150 kW |
| 25 Elektro-Lkw | 750 kW Spitze, 5 Std | 300 kW | 2.250 kWh / 450 kW |
| 50 Elektro-Lkw | 1.500 kW Spitze, 6 Std | 500 kW | 6.000 kWh / 1.000 kW |
| 100 Elektro-Lkw | 3.000 kW Spitze, 6 Std | 800 kW | 13.200 kWh / 2.200 kW |
Sungrows ST255CS-2H Das flüssigkeitsgekühlte BESS (255 kWh pro Einheit) lässt sich problemlos für Flottendepotanwendungen mit bis zu 5 MW/10 MWh pro Containerinstallation skalieren. Das integrierte EMS koordiniert sich über Modbus/BACnet mit dem Lademanagementsystem des Depots.
Finanzmodell: Beispiel für ein Depot mit 50 Lkw
- Flotte: 50 Elektro-Lkw, 200 kWh nutzbar pro Lkw, 80 % Auslastung = 8.000 kWh/Tag Ladebedarf
- Ohne Solar/BESS: Spitzenbedarf des Versorgungsnetzes 2 MW → Nachfragegebühren ~40.000 $/Monat
- Mit 800 kWp Solar + 3 MWh BESS: Netzspitze auf 500 kW reduziert → Nachfragegebühren ~10.000 $/Monat
- Energiekosteneinsparungen: 2.400 kWh/Tag durch Solarenergie bei 0,12 $/kWh = 104.000 $/Jahr
- Kosteneinsparungen: 30.000 $/Monat × 12 = 360.000 $/Jahr
- Jährliche Gesamteinsparungen: ~460.000 $/Jahr
- Systemkosten (800 kWp Solar + 3 MWh BESS installiert): ~2,5 Mio. USD
- Einfache Amortisation: ~5,4 Jahre; IRR ~18 %