Integration of electric vehicles in the Austrian electricity system

Abstract

Um österreichische Klima- und Energieziele erreichen zu können, wird die Festlegung einer koordinierten Rahmenbedingung und gemeinsamen Beteiligung aller Wirtschaftszweige benötigt. Der Elektrizitäts- und Verkehrssektor können mittels Einsatz erneuerbarer Technologien und Integration emissionsarmen Antriebstechnologien im Personenverkehr einen essentiellen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele leisten.<br />Die Integration von Elektrofahrzeuge in die Elektrizitätsstruktur soll basierend auf eine wirtschaftliche und systemrelevante Implementierung erfolgen. Eine erfolgreiche Integration von Elektrofahrzeuge wird von adäquaten Lade- und Entladestrategien beeinflusst, welche unterschiedliche Zielfunktionen erfüllen. Dabei soll die Erfüllung von Mobilitätsbedürfnissen der Fahrzeugnutzer als eine wichtige Rahmenbedingung der Zielfunktionen berücksichtigt werden. In dieser Arbeit werden Empfehlungen im Zusammenhang mit relevanten Implementierungsmöglichen von Elektrofahrzeuge in die Elektrizitätsstruktur abgegeben, dabei werden folgenden Forschungsfragen adressiert: * Welche systembezogenen G2V (Grid-to-Vehicle)- und V2G (Vehicle-to-Grid)-Konzepte können konzipiert werden? * Welchen Einfluss haben veränderte Rahmenbedingungen im Energiemarkt auf die wirtschaftliche Bewertung der Geschäftsmodelle? * Welche Kosten-/Nutzeneffekte sind für die involvierten Marktteilnehmer in den Geschäftsmodellen gegeben? * Mit welchen Lade- bzw. Entladestrategie kann die Durchdringung der E-Fahrzeuge in der Elektrizitätswirtschaft unterstützt und auf eine effiziente Weise ermöglicht werden?

The attainment of settled Austrian climate and energy targets requires a coordinated framework and contribution from all existing economic sectors. In this conjunction, the electricity supply industry and transportation sector can support this aim by taking accurate targets that can be based on electricity generation from renewable energy sources and deployment of more efficient propulsion systems for passenger vehicles. The support of alternative propulsion technologies like electric vehicles being integrated into the transportation and electricity system must be based on efficient and economically reasonable implementation concepts. A successful integration of EVs is affected by adequate business cases, which fulfil diverse target functions. The realisation of the mobility needs of vehicle users must be defined as a main constraint for each target function.<br />This thesis tries to recommend an efficient way to implement electric vehicles in the electricity sector. This work answers the following questions:<br />* What kind of system-relevant V2G and G2V concepts can be designed? * What are the impacts of framework conditions in an electricity market with regard to the economic performances of analysed charging/discharging strategies (business models) and their use cases? * How do cost-benefit effects influence involved stakeholders (consumers, producers, retailers, mobility providers, vehicle owners, system operators, etc.)? * What kind of charging/discharging concept or use case could efficiently support a system-relevant integration of EVs in an electricity system?