Requirements Engineering in der Energiewirtschaft.

Transkript

1 Energiewende in Bayern Umsetzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau Energiewende im Chiemgau Requirements Engineering in der Energiewirtschaft. Unternehmerisches Planen und Handeln als Erzeuger und Verbraucher im virtuellen Verteilnetz einer Kommune

2 orie: Energie Campus 1955 und Generationenauftrag Bürgerinitiative zusammen mit der Gemeinde Schleching Alpbach Wasserkraftwerk. Bauzeit : 558 kw Wasser inst. Leistung 1960: MWh/a Jahresnettostromerzeugung Strombedarf gedeckt aus 100 % Wasserkraft eigenes Stromverteilnetz MWh/a Wasserkraft = 36% des Strombedarfes, 2% PV ntioneller Strom = 64% (Atom, GuD, Kohle) ationenauftrag Deutschland/Bayern : ergiewende Bayern - 49% Atomstrom om aus erneuerbaren Energien 40-45% maschutz mit 40 % CO² ergie Effizienz Verdoppelung.15 eac GmbH

3 Energiewende in Bayern Umsetzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau Energiewende im Chiemgau

4 Energiewende in Bayern modell der Energiewende in Bayern esziele im Rahmen der Energiewende 2022 kann in dieser Konstellation der Atomstrom (40 TWh/a) durch regenerative Energie bis 2022 ersetzt werden? re Aufgabe in der Region! Wie? Womit? Bis Wann? Quelle: Rohstoff- und Energiepolitik des Wirtschaftsbeirats Bayern, Maximilian Faltlhau u Wirtschaftsministerin Ilse Aigner: entrale Lösungen wie der zellulare Ansatz (VDE) könnten zum Erfolg der Energiewende einen Beitrag leisten, die Energiewende ist ein Gesam fördern das Engagement des Regionalen Planungsverbandes SO Oberbayern, mit einem Energiekonzept zum Gelingen der Energiewende bei

5 Energiewende im Achental Ziel der Energiewende und deren Profil der Nettostromerzeugung in Bayern übertragen ländliche Gebiete und kleinere Städte. Quelle: Ökomodell Achental 2013 Quelle: Energiekonzept Achental 2022 Aufteilung der erneuerbaren Energien in Anlehnung an die Studie - Rohstoff- und Energiepolitik des Wirtschaftsbeirats Bayern, Maximilian Faltlhauser 2014

6 Energiewende in der Kommune Ziel der Energiewende und deren Profil der Nettostromerzeugung in Bayern übertragen eine Kommune im Chiemgau/Achental. (5 GWh/a Strom und 20 GWh/a Wärme) Wie? Womit? Bis Wann? Quelle: EnergieArchitektur Chiemgau 2015 Wasserkra-: Op1mierung PV: Gebäude und Poten1ale KWK: Modernisierung BIO Gas: Landwirtscha- Speicher: zentral, deze Puffer: Power to heat Betriebsstoffe Netze

7 Energiewende in Bayern Umsetzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau Requirements Engineering in der Energiewirtschaft.

8 rgiewende in Bayern etzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau ukt Energie Campus: 1. White Label Kraftwerk als dezentralen Energie Campus 2. Planungs- und Konstruktionsbaukasten 3. Investor Pakete für private und institutionelle Anleger 4. Produkt für das Ausrollen in weitere Regionen 5. Geschäfts- und Betriebsprozesse des Energie Campus (µevu) 6. Living Lab im Chiemgau 7. Energiemanagement ISO 50001, PM nach IPMA/GPM

9 quirements Engineering in der Energiewirtschaft eldversuch: nergieautarker Campus (60-90%) nergiemanagement DIN EN PV rgieautarkes Objekt (2016, 70%) Batterie BHKW Energiebaukasten Konstruktion technisch Einheitliche Planung, Spezifikation Leistungs- Qualitätsmerkmale Puffersysteme Montagebaukasten Gebäudeautomatisierung Leitsystem vernetzbare EEG Systeme IEC Intelligente Steuerung- und Regelsysteme Konnektivität und Security Systeme als: wirtschaftlich - Autonome Gebäude Zentrale Ausschreibung, Vergabe - Vernetzte Speicher Ausgewählte EEG Systeme - Vernetzte Wärme Herstellerverträge (Garantie, Weiterentwicklung Montage Integration, Test, Inbetriebnahme sozial Energie 4.0 ausgebildete Fachbetriebe Anreiz für junge Unternehmer Bevölkerung wird Teil des Energie Campus

10 quirements Engineering in der Energiewirtschaft iebilanz im Energie Campus dezentrale µ EVU tdaten Simulationsbaukasten für die Unterstützung und Absicherung der Auslegu des Objektes (Gebäude oder EEG Systeme) und Energie Campus (µevu) unkt: Übergabe RONT des VNB mulation von Ausbaustufen bis 2022 und ff Energiebilanz mulation von Ausbaustufen bis 2022 und ff Gewinne & Verluste konventionelle Dimensionierung Mapping mit den Landeszielen (down sizing) Potentiale der Gebäude und Region (Landwirt Referenzobjekte mit Monats- und Jahreswerte Generatoren Erzeuger und Verbraucher Referenzprofile und regionale Profile Geo- und Wetterdaten Puffersysteme und Lade-, Entladeprofile

11 quirements Engineering in der Energiewirtschaft Bürger und Investor Paket Transfer der Ergebnisse aus der Simulation Regionale Entscheider (Bürgermeister, Gemeind Machbarkeit und Rahmenbedingungen Risiken und Maßnahmen (Absicherung) Konsens über die Projektaufgabe Konsens über die eigene Rolle ulation von Ausbaustufen bis 2022 und ff Energiebilanz ulation von Ausbaustufen bis 2022 und ff Gewinne & Verluste Bürgerpaket Gesamtlösung und Versorgungssicherheit Amortisation über eigenen Beitrag am µ EVU Preise für Strom und Wärme aus den Ergebni der Gemeinschaft (Betreiber GmbH) Einmalsubventionen ohne EEG Investor Paket Ausbaustufen und Gestehungskosten Energie Break Even Point Bewertung des Geschäftsrisiko über Szenarie

12 quirements Engineering in der Energiewirtschaft Energie Campus - µevu Übernahme der Marktrollen Energieversorger und Lieferant all in o Netzbetreiber 0,4 kv Messdienstleister MSB RONT Übergabepunkt

13 equirements Engineering in der Energiewirtschaft odukt: Energie Campus für die dezentrale Energieversorgung -µ EVU fgabe: Systemlösung für den autonomen Betrieb des µ EVU und Aufbau eines Living Lab im Chiemgau / Achental el: Nachweise der Energieversorgung 80% Strom und 30% Wärme regional aus erneuerbaren Energien bis 2022 ff. Themenfelder: Energieströme und Ausstattung der Objekte Geschäftsmodell und Wirtschaftlichkeit (DB) Bürgerpaket: 3 Ausbaustufen im Objekt simuliert Betreiberpaket: 3 Ausbaustufen im Campus (µevu) simuliert IT Objekte Intelligenz IT kommunaler µ EVU und Verteilnetz IT Konnektivität IT Wartung / Service Testbetrieb 6-12 Monate Abnahme- und Versorgungsverträge Vergabe und Aufbau eines Konsortiums für den Rollout und Betrieb eac GmbH 13

14 Energiewende in Bayern Umsetzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau Unternehmerisches Planen und Handel als Erzeuger und Verbraucher im virtuellen Verteilnetz einer Kommune

15 rnehmerisches Planen und Handeln als uger und Verbraucher im Verteilnetz der Kommune /1/ ehen die stufenweise Anpassung der Marktmodelle bis 2017 (Strommarkt 2.0) bieten mit dem Energie Campus ein smartes Markt- und Betriebsmodell für einen dezentralen t an Energie Anbietern und Verbrauchern. (µevu) Energie Campus Umsatz Steuern und Abgaben Modellansatz 2017 Kostenziel Stromerzeug Vergütung ontrolling Strompreis über Kosten und Volumen (break even) ngebot und Nachfrage tagesaktuell Prognose und online Monitoring arktwirtschaftlicher Tarifbaukasten (Menge, Block, Wochenende.. Strom Peak Load) brufbare Umsätze und Erlöse Wertschöpfung Zusammensetzung des Strompreis Q1/2015 egelenergie estenergie und Reserveenergie eac GmbH 15

16 ernehmerisches Planen und Handeln als euger und Verbraucher im Verteilnetz der Kommune /2/ Nachfrage Tagesfahrplan Erzeugung Preise Strom & Wärme Rückkopplung Niedrige Tarife ahrplan für ein Gebäude pro Tag Optimieren Regelenergie Lastverschiebung Flexible Tarife Fahrplan.15 Speicher füllen ecar laden Power to heat Klimaanlagen Lastverlagerung (Off) Hoher Eigenverbrauch Energiebezug aus dem Netz eac GmbH Hohe Tarife Speicher leeren ecar entladen BHKW einsetzen Verbraucher reduzieren Lastverlagerung (ON) Niedriger Eigenverbrauch Rückspeisung in das Netz Mix aus EE Zukauf an Einsatz-, B Betriebsko

17 nergiewende in Bayern Umsetzungsherausforderung bis 2022 in der Region Chiemgau Vielen Dank

18 hang:

19 quirements Engineering in der Energiewirtschaft icht weiterer Themengebiete für den Rollout: Automatisierungsbaukasten im Gebäude: Steuerung, Messsysteme, Sensorik und Bedienung incl. Installation und Dokumentation. Adaption und Erweiterung bestehender IT-Lösungen aus Smart GRID und SMART Metering. Simulationsbaukasten für die Prognose des Bedarfes oder Rückspeisung, Umsätze und Erlöse Qualifizierung und Vernetzung mit den Netzleitsystemen der VNB (NS,MS) Entwicklung des Betreibermodells mit Organisation, Einführung und Schulung der Geschäftsprozesse. (µevu, MSB,) Entwicklung neuer Marktmodelle und Marktrollen im Einklang mit dem Gesetzgeber und Regulierer Zertifizierung der Kommune für die Planung und Einführung des Campus Energiemanagements nach ISO Ausbildung des Personals (Fachexperten) mit Zertifizierung für diese Energiewirtschaft Erprobung der Gesamtlösung in der Kommune Nachweis der Funk1on, Verfügbarkeit und Wirtscha-lichkeit

20 quirements Engineering in der Energiewirtschaft eldversuch: nergieautarker Campus (70-90%) nergiemanagement DIN EN BHKW BHKW PV Batterie PV Energieautarkes Objekt (2015, 70%) BHKW GWA, HES MDM, PKI CRM/ERP Abrechnung Vergütung Kunden Batterie BHKW Smart Metering IT Systeme helfen mit einer Wiederverwendung von 60% solche dezentralen EEG Energiezellen zügig in die Feldvertestung auszurollen. BIG Picture des geplanten Feldversuchs Messgeräte, Sensoren IT Ausrüstung, HAN Energie Management Multi Utility Server

21 menklatur zu Big Picture Energie Campus Stromnetzbetreiber steuert seine Ortsnetztransformatoren im NS/MS Netz, Übergabe Netzqualitätsinformation und Prognose, sowie Trend Alle zugelassenen Partner wie Servicefirmen oder Umweltbundesamt WA, HES DM, PKI GWA= Gateway Administrator, hier und alle angebundenen Systeme Erzeuger und Verbraucher, sowie Sensoren Gebäude/Umwelt HES= Head End Service, terminiertes Auslesen der Daten, Entschlüsselung und Verteilung an autorisierte Systeme der Betreiber und Versorger MDM= Messdatenmanagement, Server mit Steuerungslogiken und Leitständen für die Campus Regelung (Lastoptimierung) PKI= Public Key Securityserver CRM Customer relation ship management, Kunden und Auftragsverwaltung, Historiendaten für Trends und Prognosen ERP enterprise ressource planning, Überwachung der Endsysteme und Verfügbarkeit, Leistung und Planung RM/ RP brechnung ergütung

22 munaler Energie Campus Das magische Dreieck für Energieprojekte Umweltverträglichkeit Wirtschaftlichkeit Versorgungssicherhe Statistisches Bundesamt, Indikatoren zu Umwelt und Ökonomie, 2015