Smart Metering Ein erster Schritt zu intelligenten Zählern?
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- Roland Heidrich
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1 VWEW-Fachtagung am 7. und 8. Oktober 2009 Dezentrale Energiesysteme und IKT für EE vom passiven zum aktiven Kunden Smart Metering Ein erster Schritt zu intelligenten Zählern? Josef Werum in.power GmbH Mainz
2 Inhaltsverzeichnis Einführung S. 02 Rückblick: Liberalisierung des Messwesens. S. 10 Was bringt Smart Metering für EVU und Klima?. S. 17 Regenerative Modelregion Harz (RegModHarz) S. 19 Heutige Marktrollen / Zukünftige Marktrollen S. 23 Innovationen im Projekt. S. 31 Zusammenfassung / Ausblick. S. 34 Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 2 von 38
3 Über in.power Gegründet im Juli 2006 Unabhängiger Player am deutschen Strommarkt Vollständig in Privatbesitz Spezialisiert auf die Direktvermarktung von Strom aus regenerativen und umweltfreundlichen Erzeugungsanlagen Zulassung an der EEX in Leipzig bzw. seit an der EPEX Spot in Paris und Bilanzkreise in allen vier Regelzonen Deutschlandweite Online-Messwerterfassung in Betrieb -> Ziel: Aufbau eines in.power energy network Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 3 von 38
4 in.power Kernprozess Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 4 von 38
5 Praxisbeispiel: Windpark (15-Minuten-Werte) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 5 von 38
6 Einführung Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 6 von 38
7 Einführung Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 7 von 38
8 Einführung Als der Schwarm diese bestimmte Form angenommen hatte, da war aus vielen kleinen roten Fischen ein großer Fisch geworden, ein Fisch aus Fischen, ein Riesenfisch. Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 8 von 38
9 Schwarmstrom nun auch bei Lichtblick und VW Quelle: Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 9 von 38
10 Rücklick: Liberalisierung des Zählwesen 1. Schritt: Einführung des 21b EnWG mit der EnWG Novelle 2005 Liberalisierung des Messstellenbetriebes (Einbau, Betrieb und Wartung der Messstelle) 2. Schritt: Änderungen im 21b EnWG in der EnWG Novelle 2008 Grundlage für Änderungen: Richtlinie 2006/32/EG zu Energieeffizienz und dienstleistungen insbesondere Artikel 13 (Abrechnung auf der Grundlage des tatsächlichen Verbrauchs) Liberalisierung des Messwesens Mit Inkrafttreten der Novelle am 09. September 2008 erfolgte die vollständige Öffnung des Messstellenbetriebs und der Messung. Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 10 von 38
11 Regulatives und politisches Umfeld Quelle: BDI initiativ für IKT Energiemärkte der Zukunft (2008) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 11 von 38
12 Gesetzliche Rahmenbedingungen Einführung von zwei Arten von Dienstleistungen: Messstellenbetrieb (Einbau, Betrieb und die Wartung von Messeinrichtungen) Messungdienstleistung (Ab- und Auslesung der Messeinrichtungen) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 12 von 38
13 Verbrauchsmessung bei HH-Kunden in Deutschland ca. 36 Mio. deutsche Haushalte ca. 44 Mio. Elektrizitätszähler ca. 13 Mio. Gaszähler ca. 18 Mio. Wasserzähler ca. 0,3 Mio. Wärmezähler davon im Strombereich ca Smart Meter in Pilot- und Demonstrationsprojekten* in D * in.power GmbH 2009 Ermittlung der nationalen und internationalen Smart Metering Projekte Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 13 von 38
14 Verbrauchsmessung (Strom) bei Großkunden in Deutschland Kunden > kwh müssen eine registrierende Lastgangmessung (RLM) besitzen viertelstündliche Aufzeichnung Ablesung über Zählerfernauslesung einmal täglich müssen die Daten dem Lieferanten zur Verfügung gestellt werden Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 14 von 38
15 Was macht ihn Smart? Herkömmliche elektromechanische Ferrariszähler können nicht sprechen elektronische Zähler mit Kommunikationseinheit können es! smart intelligent kommunikativ Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 15 von 38
16 Was ist zu tun? Vernetzung Aber: Kommunikation kostet Geld Ziel: Möglichst kostengünstige Lösungen Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 16 von 38
17 Was bringt Smart Metering für ein EVU? Vorteile für die Fahrplanerstellung Heute Abwicklung der Smart Metering Projekte über SLP keine Änderungen zu bisherigen Fahrplanerstellung Gewonnene Energiedaten können zur Optimierung von Energieverbrauchsprognosen dienen Morgen Anreize setzten zur Änderung des Kundenverhaltens Minimierung von Leistungsspitzen Senkung des maximalen Leistungsbezuges Erhöhung der Vollbenutzungsstunden (Portfoliooptimierung) Lastverlagerung von Hochpreiszeiten in Niedrigpreiszeiten Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 17 von 38
18 Was bringt Smart Metering für das Klima? Bisherige Studien und Erfahrungen: Hochrechnung für Deutschland: Allein durch die Visualisierung des Stromverbrauchs könnten in Deutschland ca. 9,5 TWh in Haushalten eingespart werden Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 18 von 38
19 Vorstellung des E-Energy Projektes Netzintegration maximaler Anteile aus Erneuerbaren Energien DeCide Modellregion Dresden Verbesserung des Wissens zu Interoperabilität, Datensicherheit und Datenschutz Erprobung neuer Wertschöpfungsstrukturen und Geschäftsprozesse Analyse der Marktpotenziale und Steigerung der Verbraucherakzeptanz Aufzeigen von Notwendigkeiten für die Verbesserung der Rahmenbedingungen Entwicklung und Test von Hardund Software für ein Internet der Energie im realen Betrieb Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 19 von 38
20 Modellregion RegModHarz Welchen Beitrag können dezentrale Energieerzeuger für den Netzbetrieb leisten? Die koordiniert agierenden Erzeuger und Verbraucher sind mehr als die Summe der Teile Partnerschaftliche Kooperation mit dem Netz Erneuerbare Energien nicht als Störfaktor, sondern als Teil des zukünftigen Energienetzes begreifen Regionales Kombikraftwerk Harz Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 20 von 38
21 Eine mögliche Lösung: Smart Metering Abrechnungssysteme Energiedatenmanagement Möglichkeit zur Zählerfernauslesung aber nicht zur Steuerung Kraftwerkseinsatzplanun g und Lastmanagement Einspeisung Haushalt Verbrauch Industrie/Gewerbe Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 21 von 38
22 Eine mögliche Lösung: Smart Metering Abrechnungssysteme Verbesserte Kraftwerkseinsatzplanun g und Lastmanagement Gesamtkoordination Energiedatenmanagement Möglichkeit zur Zählerfernauslesung und zur Steuerung von Erzeugung und Verbrauch Einspeisung Haushalt Industrie/Gewerbe Verbrauch Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 22 von 38
23 Heutige Marktrollen Erzeugung ÜNB Handel VNB Vertrieb Endkunde Eingeschränkter Informationsfluss (stark verzögert als Tages- Monats bzw. Jahresinfo) Energiefluss (Top-down, lediglich in eine Richtung) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 23 von 38
24 Zukünftige Marktrollen Erzeugung ÜNB Handel VNB Vertrieb Endkunde Energiefluss (Top-down & Bottum-up, bidirektional) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 24 von 38
25 Zukünftige Marktrollen Erzeugung ÜNB Handel VNB Vertrieb Endkunde Energiefluss (Top-down & Bottum-up, bidirektional) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 25 von 38
26 Zukünftige Marktrollen Erzeugung ÜNB Handel VNB Vertrieb Endkunde Uneingeschränkter Informationsfluss (nahezu Echtzeit) Energiefluss (Top-down & Bottum-up, bidirektional) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 26 von 38
27 Mitgestalten heißt Mitreden Kommunikationstechnik als Schlüsselelement Kooperieren bedeutet miteinander reden Regionale Vernetzung der dezentralen Anlagen Einbringen der Stärken jeder Erzeugungsanlage Regionaler Ausgleich der Schwächen und Schwankungen Gemeinsamer Beitrag zum Betrieb des Netzes Regelenergie weitere Systemdienstleistungen Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 27 von 38
28 Regionale Koordination Regionale Märkte Regionale, dynamische Stromtarife Unterstützung des regionalen Energieausgleichs Schaffen Bewusstsein für regionale Energie Neue Geschäftsmodelle Für regionale Energieprodukte Stärkung der regionalen Wirtschaftskraft Engagement der Bürger Steigert Akzeptanz für Erneuerbare Energie Gefühl der Verantwortlichkeit für die Energieversorgung Vom Konsument zum Mitgestalter Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 28 von 38
29 Zukünftige Marktrollen virtuelles Energiesystem (VES) Virtuelles Kraftwerk ÜNB Virtueller Verbraucher Virtueller Speicher Energiedaten Warenhaus (EDW) Handel Vertrieb VNB Uneingeschränkter Informationsfluss (nahezu Echtzeit) Energiefluss (Top-down & Bottom up) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 29 von 38
30 Zukünftige Marktrollen Poolkoordinator / Energiemanager Virtuelles Kraftwerk Virtueller Verbraucher Virtueller Speicher Energiedaten Warenhaus (EDW) Poolkoordinator Handel Energieanlagenmanager Uneingeschränkter Informationsfluss (nahezu Echtzeit) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 30 von 38
31 Innovation Regelung von Verbrauchern Regelung des Verbrauchs über Preissignale Information über Verbrauchsprozesse Anbindung an Preisprognose (Marktsystem) IKT RKWH ÜNB / VNB Elektrische Energie Gasnetzbetreiber Kontrollkommunikation Markt- und Konfigurationskommunikation Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 31 von 38
32 Innovation Geschäftsmodelle Prognosen EEG- Einspeisung Lastprofil Wärmeprofil Strompreise Marktplatz Anbieter Anlagenbetreiber Broker Versorger ÜNB VNB Marktplattform Geschäftsmodelle Finanzielle Anreize: (dynamische) Tarife Bonus / Malus oder direkte Ansteuerung Benchmark: EEG KWKG Bisherige Tarife Nutzer Haushalte Industrie Gewerbe EEG- Anlagen Speicher Produkte Primärregelung Sekundär -regelung Minuten -reserve Weitere System-DL. Strombörse Spot / Intraday OTC Ökostrom anbieterspezifischer Informationsfluss Informationsfluss über Marktplatz / IKT-Technologie Abhängigkeit im Rahmen des GM Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 32 von 38
33 Regionaler innovativer Stromtarif Tagesprognose: ,00 elektrische Energie [%] :00 01:00 00:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Uhrzeit Erzeugung Verbrauch Über-/ und Unterdeckung Preis [ct/kwh] 1. Regenerative und umweltfreundliche Erzeugung 2. Verbrauch 3. Residuale Last 4. Zeitgleiche Versorgung (Lastverlagerung + Speicher) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 33 von 38
34 Zusammenfassung: im Bereich RLM-Kunden ist die notwendige Infrastruktur bereits aufgebaut Bei Haushaltskunden fehlen Smart Meter fast vollständig Eine direkte Übernahme der Industriezähler ist aufgrund der hohen Kosten für den HH-Bereich nicht möglich Es müssen in den nächsten Jahren kostengünstige Zähler entwickelt und eingebaut werden Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 34 von 38
35 Zusammenfassung: Datenübertragung Funk GSM, GPRS Powerline DSL Datenschutzrechtliche Ausgestaltung zwischen den einzelnen Marktakteuren noch nicht abschließend geklärt Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 35 von 38
36 Ausblick: Interoperabilität Smart Meter sollten spartenübergreifend sprechen Smart Meter sollten herstellerübergreifend sprechen Es sollte eine standardisierte Gerätetechnik zum Einsatz kommen Die grundlegenden Standards, die eine Interoperabilität der Geräte untereinander sicherstellen, existieren noch nicht umfänglich bzw. werden noch nicht umfänglich von allen Anbietern genutzt. Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 36 von 38
37 Ausblick: Bidirektionale Kommunikation Kommunikation zwischen Messstellenbetreibern und Smart Meter eröffnet neue Wege Wertvolle Informationen über den Zustand des Verteilnetzes Bidirektionaler Smart Meter als Gateway zur Steuerung dezentraler Erzeuger oder Verbraucher Grundlage zum zukünftigen aktiven Management von Erzeugung und Verbrauch im Virtuellen Kraftwerk (VK) Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 37 von 38
38 RegModHarz der Film Neue Geschäftsmodelle durch E-Energy Josef Werum in.power GmbH Seite 38 von 24
39 Die Projektpartner der RegModHarz bedanken sich für Ihre Aufmerksamkeit Smart Metering Josef Werum in.power GmbH Seite 39 von 38
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