This work is focused on the current issues, which are associated with the connection of fotovoltaic sources to the distribution grids. An example of these problems can be the connection of the bigger fotovoltaic power plant to the part of the grid with small short-circuit power. In consequence of this, it can happen that the quality parameters (voltage) of this grid are undesiderably influenced. Integral part of the connection procedure of the new sources to the grid is also a design and method of the power output, which is also part of this work.

Electricity grids require the ancillary services frequency control, grid operation, re-establishment of supply and voltage stability for a proper operation. Historically, conventional power plants in the transmission grid were the main source providing these services. An increasing share of decentralized renewable energy in the electricity mix causes decreasing dispatch times for conventional power plants and may consequently lead to a partial replacement of these technologies. Decentralized energy sources are technically capable of providing ancillary services. This work focuses on the provision of reactive power for voltage stability from decentralized sources. The aim is to answer the question of how voltage stability and reactive power management can be achieved in a future electricity system with increasing shares of decentralized renewable energy sources in an economical and efficient way. A methodology that takes reactive power and voltage stability in an electricity system into account is developed. It allows for the evaluation of the economic benefits of different reactive power supply options. A non-linear and a linearized techno-economic grid model are formulated for this purpose. The analysis reveals an increasing importance of reactive power from the distribution grid in future development scenarios, in particular if delays in grid extension are taken into account. The bottom-up assessment indicates a savings potential of up to 40 mio. EUR per year if reactive power sources in the distribution grid provide reactive power in a controlled manner. Although these savings constitute only a small portion of the total cost of the electricity system, reactive power from decentralized energy sources contributes to the change towards a system based on renewable energy sources. A comparison of different reactive power remuneration mechanisms shows that a variety of approaches exist that could replace the inflexible mechanisms of obligatory provision and penalized consumption of reactive power that are mostly in place nowadays.

<p dir="ltr"><b><i>Background</i></b><b>:</b> The increase in EV deployment is presenting numerous energy challenges to the utility distribution infrastructure. The energy demands created by EV charging sessions and the growing call to develop a network of DCFC charging facilities increases operational risk to the utilities in the ability to provide safe and reliable electricity to all customers.</p><p dir="ltr"><b><i>Purpose:</i></b> The purpose of this study is to identify the extent of impact to the utility distribution grid from an increasing EV (electric vehicle) adoption.</p><p dir="ltr"><b><i>Setting</i></b><b>: </b>In total, there were 3,020 rows of distribution circuit feeder data collected from the PG&E DIDF and National Grid NY System Reporting Tool between 2022 – 2023. Additionally, 48 documents, engineering reports, rate filings, articles, research studies, and utility whitepapers were examined.</p><p dir="ltr"><b><i>Research Design:</i></b> Impact analysis using a mixed methodology.</p><p dir="ltr"><b><i>Data Collection and Analysis:</i></b> A single research question was used to formulate an impact analysis to the utility distribution infrastructure under a mixed methodology. A quantitative analysis to determine circuit burden based on historical feeder capacity data and conduct hypothetical impact testing based on a set of ten variables. A qualitative analysis was administered to support these results and further design recommendations for the utility system under a logic model.</p><p dir="ltr"><b><i>Findings:</i></b> The PG&E and Utility National Grid EV and Circuit Impact Analysis demonstrated high susceptibility to overburden under a moderate number of level 2 EV chargers and significantly more when the loading impact was the result of DCFC facilities. The additional exploratory research yielded a consistent theme of mitigation strategies applicable to all electric utilities.</p><p><br></p><p dir="ltr"><b><i>Conclusions</i></b><i>:</i> Portions of the electric distribution infrastructure, operated by hundreds of utilities across the United States must be analyzed, upgraded, and adequately managed under systematic programs which promote facility upgrades, energy management, technology integration, such as AMI. Further, the execution of regulatory strategies for smart policy development and investment into hosting capacity tools are critical to reducing EV impact to the utility.</p><p dir="ltr"><b><i>Keywords</i></b><i>: </i>EV, electric utility, EV grid impacts, EV grid analysis, EV managed charging, EV AMI infrastructure.</p>

Im Rahmen des Beitrags sollen das Potenzial der Blindleistungsbereitstellung und mögliche Regelungskonzepte im Kontext von Redispatch 2.0 dargestellt werden. Ein umfangreicher Feldtest zeigt das Zusammenspiel von Übertragungs und Verteilnetzbetreibern bezüglich einer spannungsebenenübergreifenden Blindleistungsregelung auf. Neben der Konzeption und Entwicklung aller Systemkomponenten wurden die Funktionalität einer aktiven Blindleistungsregelung und deren Wirkung auf den realen Netzbetrieb evaluiert.

Zur Umsetzung der Energiewende ist in den kommenden Jahren ein substantieller Netzausbau notwendig, der jedoch regional unterschiedlich stark ausfallen wird. Nach gegenwärtiger Gesetzeslage werden die folglich sehr unterschiedlich hohen Netzkosten von den Endkunden des jeweiligen Netzgebietes über die Netznutzungsentgelte getragen. Mittels eines detaillierten Modells der Kostenbestandteile der Netzkosten in den einzelnen Regionen wurden unter Berücksichtigung des erwarteten Netzausbaus sowie der demographischen Entwicklung die Netznutzungsentgelte, geschlüsselt nach den Kundengruppen Haushalt und Gewerbe sowie Industrie bis zum Jahr 2023 prognostiziert. Die anschließende Analyse eines bundesweiten Wälzens von Übertragungs- und Verteilungsnetzbestandteilen der Entgelte kommt zu dem Ergebnis, dass in Zukunft neben den ostdeutschen Flächenländern auch die Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen sowie Teile Bayerns von einem bundeseinheitlichen Entgelt profitieren würden. Dabei stellt sich eine asymmetrische Verteilung von Be- und Entlastungen dar. Den zum Teil erheblichen jährlichen Entlastungen von bis zu 130 EUR pro 3-Personenhaushalt stehen in den süd- und westdeutschen Flächenländern vergleichsweise geringe Mehrbelastungen von maximal 30 EUR gegenüber. Gleichzeitig zeigt die Analyse, dass ein alleiniges Wälzen der Übertragungsnetzkosten zum heutigen Stand für Industriekunden in Ostdeutschland zwar merkliche Entlastungen mit sich bringen würde, diese aber zukünftig abnehmen und im Haushaltskundenbereich sehr gering ausfallen. Insgesamt lässt sich aus den Ergebnissen der Analyse schlussfolgern, dass die regionale Ungleichverteilung der Netzkosten tendenziell zunimmt und es Regionen in Deutschland gibt, in denen hohe Netzausbaukosten, eine negative demographische Entwicklung und eine geringe Kaufkraft zusammentreffen und so Privathaushalte sowie Industriebetriebe stark belasten.:1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 2 Gegenstand und Ziel der Analyse 3 Rahmenbedingungen der Bestimmung der Netznutzungsentgelte 4 Kostenmodell des Übertragungsnetzes 5 Kostenmodell der Verteilungsnetze 6 Auswirkungen des demographischen Wandels auf Stromverbrauch und Netzentgelte 7 Abschätzung der Netznutzungsentgelte und ihrer Zusammensetzung 8 Skizze eines Netzkostenstrukturausgleichs 9 Quellen 10 Anhang

Zur Umsetzung der Energiewende ist in den kommenden Jahren ein substantieller Netzausbau notwendig, der jedoch regional unterschiedlich stark ausfallen wird. Nach gegenwärtiger Gesetzeslage werden die folglich sehr unterschiedlich hohen Netzkosten von den Endkunden des jeweiligen Netzgebietes über die Netznutzungsentgelte getragen. Mittels eines detaillierten Modells der Kostenbestandteile der Netzkosten in den einzelnen Regionen wurden unter Berücksichtigung des erwarteten Netzausbaus sowie der demographischen Entwicklung die Netznutzungsentgelte, geschlüsselt nach den Kundengruppen Haushalt und Gewerbe sowie Industrie bis zum Jahr 2023 prognostiziert. Die anschließende Analyse eines bundesweiten Wälzens von Übertragungs- und Verteilungsnetzbestandteilen der Entgelte kommt zu dem Ergebnis, dass in Zukunft neben den ostdeutschen Flächenländern auch die Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen sowie Teile Bayerns von einem bundeseinheitlichen Entgelt profitieren würden. Dabei stellt sich eine asymmetrische Verteilung von Be- und Entlastungen dar. Den zum Teil erheblichen jährlichen Entlastungen von bis zu 130 EUR pro 3-Personenhaushalt stehen in den süd- und westdeutschen Flächenländern vergleichsweise geringe Mehrbelastungen von maximal 30 EUR gegenüber. Gleichzeitig zeigt die Analyse, dass ein alleiniges Wälzen der Übertragungsnetzkosten zum heutigen Stand für Industriekunden in Ostdeutschland zwar merkliche Entlastungen mit sich bringen würde, diese aber zukünftig abnehmen und im Haushaltskundenbereich sehr gering ausfallen. Insgesamt lässt sich aus den Ergebnissen der Analyse schlussfolgern, dass die regionale Ungleichverteilung der Netzkosten tendenziell zunimmt und es Regionen in Deutschland gibt, in denen hohe Netzausbaukosten, eine negative demographische Entwicklung und eine geringe Kaufkraft zusammentreffen und so Privathaushalte sowie Industriebetriebe stark belasten.:1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 2 Gegenstand und Ziel der Analyse 3 Rahmenbedingungen der Bestimmung der Netznutzungsentgelte 4 Kostenmodell des Übertragungsnetzes 5 Kostenmodell der Verteilungsnetze 6 Auswirkungen des demographischen Wandels auf Stromverbrauch und Netzentgelte 7 Abschätzung der Netznutzungsentgelte und ihrer Zusammensetzung 8 Skizze eines Netzkostenstrukturausgleichs 9 Quellen 10 Anhang

Der zur Umsetzung der Energiewende notwendige Netzausbau fällt regional sehr unterschiedlich hoch aus. Durch die bestehende Entgeltsystematik ergeben sich hierbei potentielle Mehrbelastungen für Stromkunden in Regionen mit einem hohen Anteil an Erneuerbaren Energien. Aktuell sind vor allem in den neuen Bundesländern höhere Entgelte zu verzeichnen. Im Rahmen dieses Kurzgutachtens werden mittels eines detaillierten Modells der Netzkosten auf den unterschiedlichen Spannungsebenen nach Landkreisen aufgeschlüsselte Netznutzungsentgelte bis zum Jahr 2024 prognostiziert. Darüber hinaus werden fünf Anpassungsvarianten der bestehenden Entgeltsystematik quantitativ analysiert und diskutiert:  Einheitliches Übertragungsnetzentgelt  Streichung der vermiedenen Netznutzungsentgelte für dargebotsabhängige Erzeuger  Preiskorridore für Endkundenentgelte  Bundeseinheitliche Entgelte für Endkunden  Wälzen der durch Erneuerbare Energien (EE) bedingten Verteilernetzkosten Aus den Analysen ergeben sich vor allem für die Varianten Entgeltkorridore, bundeseinheitliche Entgelte sowie für das Wälzen der EE-bedingten Verteilernetzkosten signifikante Entlastungseffekte für Kunden mit sehr hohen Entgelten bei moderater Mehrbelastung der übrigen Stromkunden. Obwohl die letzte Variante zu einer verursachungsgerechteren Kostenverteilung führen würde, ist deren Umsetzbarkeit äußerst fraglich. Erste Maßnahmen um ein Auseinanderdriften der Entgelte abzuschwächen, die deutlich einfacher umzusetzen sind, wären die Einführung eines einheitlichen Übertragungsnetzentgelts sowie die Streichung vermiedener Netznutzungsentgelte für dargebotsabhängige Erzeuger.:Inhaltsverzeichnis III Abbildungsverzeichnis V Tabellenverzeichnis VI Abkürzungsverzeichnis VII Länderkürzel VIII 1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 1 2 Einleitung und Gegenstand der Analyse 5 3 Allgemeine Herausforderungen bei der Entwicklung der Netznutzungsentgelte 7 4 Herangehensweise und Modellbeschreibung 12 5 Ergebnisse unter der heutigen Systematik und verschiedener Anpassungsvarianten 23 6 Sensitivitätsanalyse und Differenzierung ausgewählter Modellaspekte 48 7 Umsetzung der Anpassungsvarianten 54 8 Bewertung der Anpassungsvarianten 60 9 Literaturverzeichnis 64 10 Anhang 67