Simulation of charging types and rates for vehicle-to-grid (V2G)

Abstract

Electric vehicles have become increasingly popular in recent years and are a significant step towards sustainability and climate protection. This thesis deals with vehicle to grid (V2G) capable vehicles and examines the services for their potential to generate profit and stabilise the electricity grid. The main task of this thesis is to compare the typical charging rates of 2.3kW, 11kW and 22kW and to investigate them in the light of battery degradation and potential profit. Specifically, we propose a calculation model to find the profit of each charging rate’s best possible charging periods and calculate the profitability. Our evaluation analyses the profit with and without degradation. Results show that at higher charging rates, battery degradation costs almost balance out.

Elektrofahrzeuge haben sich in den letzten Jahren immer mehr etabliert und sind ein bedeutender Schritt in Richtung Nachhaltigkeit und Klimaschutz. Diese Arbeit beschäftigt sich mit V2G fähigen Fahrzeugen und untersucht die Services auf ihr Potential, Profit zu generieren und das Stromnetz zu stabilisieren. Die Hauptaufgabe dieser Arbeit ist es, die gängigen Laderaten von 2.3kW, 11kW und 22kW zu vergleichen und diese im Anbetracht der Batterie Degradation sowie dem möglichen Gewinn zu untersuchen. Im Einzelnen schlagen wir eine Berechnungsmodell vor, mit dem wir den Gewinn der einzelnen Laderaten die bestmöglichen Ladezeiträume findet und die Profitabilität berechnen können. Unsere Bewertung analysiert den Gewinn mit und ohne Degradation. Ergebnisse zeigen, dass bei höheren Laderaten die Kosten der Batteriedegradation sich beinahe ausgleichen.