cbb Gemini VIRTUAL POWER PLANT ENGINEERING

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1 cbb Gemini VIRTUAL POWER PLANT ENGINEERING

2 Blockheizkraftwerke Effiziente erzeuger als Stabilisatoren der modernen Energieversorgung Durch das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung sind BHKWs höchst effizient und sparen dabei bis zu 40 % Primärenergie ein. Zusätzlich können BHKWs die Schwankungen der fluktuierenden Energien Sonne und Wind dämpfen. Ermöglicht wird dies durch Eigenschaften wie Zuverlässigkeit und Steuerbarkeit, die BHKWs zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Energieversorgung und einem stabilisierenden Partner für die Erzeuger von aus regenerativen Quellen machen. Viele Energieversorger haben dieses Potential bereits entdeckt und sind sich des Vorteils bewusst: Mehrere BHKWs lassen sich zu einem großen Ganzen zusammenschalten dem virtuellen Kraftwerk. Die Launen der Natur Die Grundlast im Zeitalter regenerativer Energieversorgung Keine Frage: Die Erzeugung von aus regenerativen Quellen ist auf dem Vormarsch. In der Vergangenheit hat sich immer wieder gezeigt, welche Gefahren die erzeugung aus konventionellen Quellen wie Atom- oder Kohlekraft birgt. Erneuerbare Energien wie Sonne und Wind sind jedoch launisch, d. h. sie sind nicht immer verfügbar. Dadurch ist auch die Leistung, die durch ihre Kraft erzeugt werden kann, nicht zuverlässig vorhersehbar. Und damit nicht hinreichend plan- bzw. steuerbar. Durch den Ausstieg aus der Kernenergie wird in Zukunft ein Großteil der Grundlastversorgung durch regenerative Energien gedeckt werden müssen. Würde dieser Teil der Grundlast nur aus Wind- und Sonnenenergie gespeist werden, unterläge das Versorgungsnetz erheblichen Schwankungen. Blockheizkraftwerke (BHKWs) können hier ausgleichend und beruhigend Einfluss auf das Versorgungsnetz nehmen. Sie müssen dann so gesteuert werden, dass sie diese Schwankungen im Verbund mit Solar- und Windkraftanlagen, sozusagen als virtuelle Kraftwerke, weitestgehend ausgleichen. Durch die Bereitstellung regenerativer Grundlast sind Virtual Power Plants (VPPs) ein integraler Baustein für eine erfolgreiche Energiewende. Speicher Das Plus an Flexibilität für jedes virtuelle Kraftwerk Schon lange vor dem Einzug der regenerativen Energien waren Speicher, z. B. in Form von Pumpspeicherwerken, für die Stabilität des netzes von elementarer Bedeutung. Pumpspeicherwerke können enorme Mengen bereitstellen. Ein weiterer Zubau ist in Deutschland allerdings kaum möglich. Doch was im Großen funktioniert, funktioniert auch im Kleinen. Ein Beispiel sind die Wasserspeicher der BHKWs, welche dem Fahrplan von wärmegeführten BHKWs mehr Flexibilität zugestehen. Weiterhin kann durch Heizpatronen überschüssiger Windstrom in Wärme umgewandelt werden. Eine noch edlere Form der Energiespeicherung bieten Batterien. Diese können bei einem Überangebot an elektrische Energie zwischenspeichern und bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen. Moderne Akkumulatoren überzeugen dabei durch beachtliche Leistungsfähigkeit bei hoher Zyklenfestigkeit und Betriebsdauer.

3 Die Bausteine von cbb Gemini flexibel, modular, erweiterbar cbb Gemini besteht aus drei Modulen, die optimal aufeinander abgestimmt sind: Der technischen Anbindung an die Erzeugungsanlage CONNECTOR, der Kommunikationsinfrastruktur SEDAC_SLC (middleware-basierte Kerntechnologie aus eigenem Hause) und der Bedien- und Beobachtungsplattform MONITORING. Im Einzelnen haben diese Module folgende Funktionen: CONNECTOR: Erfassung der Betriebsgrößen und Bedienung der Steuerkanäle des BHKWs. SEDAC_SLC: Kommunikationsinfrastruktur mit Unterstützung von GPRS, UMTS oder Ethernet. MONITORING: Betriebsplanung und Darstellung bzw. Ausgabe von Daten über eine benutzerfreundliche PC-basierte Anwendung. cbb Gemini kann jederzeit nach Bedarf erweitert werden beispielsweise hinsichtlich Anwendungsprozessen wie Smart Metering. Die dafür nötigen Standardschnittstellen DLMS-, SML- und M-BUS stehen bereits zur Verfügung. SMART METERING SMART GRID - APPLIKATION cbb Gemini - Virtual Power Plant Die innovative Lösung zur Steuerung dezentraler Erzeuger ERWEITERUNGS SOPTION Die cbb software GmbH arbeitet seit mehreren Jahren erfolgreich an der Umsetzung von Anforderungen der modernen Energiewirtschaft in die Praxis. Mit Kooperationspartnern wie den Stadtwerken Aalen, EC Power und ABGnova haben wir eine innovative Lösung erarbeitet: Die Software-Plattform cbb Gemini. Mit diesem Virtual Power Plant kann eine große Zahl von dezentralen Energieerzeugern gesteuert und überwacht werden. ER RWEITERUNGS SOPTION SEDAC_SLC SEDAC_SLC cbb Gemini ermöglicht eine effiziente Betriebsplanung der einzelnen BHKWs, wobei auch Gruppierungen der im Verbund befindlichen Anlagen nach Typ, Leistung, Ort, Speichervolumen etc. vorgenommen werden können. Den Anschluss an das BHKW übernimmt der CONNECTOR. Dieser ist konsequent modular aufgebaut und kann nach Bedarf erweitert werden. Bei der Betriebsplanung werden sowohl - und Gaspreise als auch der Ladezustand der Gas- und Wärmespeicher berücksichtigt und die Anlagen können sowohl wärme- als auch stromgeführt betrieben werden. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit erhöht, wobei die Wärmeversorgung stets sichergestellt bleibt. MONITORING CONNECTOR cbb Gemini - Virtual Power Plant SEDAC_SLC: Brückentechnologie zu allen Applikationen im Smart Grid

4 Optimierung der Effi zienz Beispiel: BHKW-Steuerung durch cbb Gemini cbb Gemini erlaubt eine wärme- wie auch stromgeführte Betriebsweise. Die Energieträger sind beispielsweise Biogas (1), Erdgas (2) oder auch (3). Je nach Schaltzustand des BHKWs (ein, aus bzw. Einsatz der Heizpatrone) erfolgt die Energieumwandlung in Wärme (4), für die Netzeinspeisung (5) oder zum Eigenverbrauch (6). Auf dieser Grundlage maximiert cbb Gemini den Ertrag in Abhängigkeit vom Gas- und preis. Die Zahlenfolgen in den Blöcken BHKW ein, BHKW aus und Heizpatrone ein kennzeichnen, welche Energieträger in welche Energieform umgewandelt werden. Mit cbb Gemini können die Erlöse beim verkauf durch eine Verlagerung der Einsatzzeiten erhöht und die Bezugskosten für Erdgas reduziert werden. Weitere wirtschaftliche Optimierungspotentiale stecken in der Nutzung von überschüssigem und damit sehr günstigem aus erneuerbaren Energien. 1 Biogas 2 Gas 3 Die Produktvorteile von cbb Gemini Optimierte Wirtschaftlichkeit Minimierung der Kosten, Maximierung der Erlöse Direkte Umwandlung von überschüssigem Wind- oder Solarstrom in Wärme Speicherung von überschüssigem in Batterien Erhöhung der lokalen Wertschöpfung: Komplette Energieerzeugungskette vor Ort Verbrauch des erzeugten s vor Ort führt zu geringeren Netznutzungsentgelten Möglichkeit von Make-or-Buy-Entscheidungen Unabhängigkeit vom Geschäftsmodell Wegweisende Technik BHKW ein 2,4,5 2,4,6 1,4,5 1,4,6 BHKW cbb Gemini BHKW aus 2,4 1,4 Heizpatrone ein 3,4 Stetige Sicherstellung der Wärmeversorgung Optimierte Steuerung dezentraler Erzeuger nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten Aktive Ansteuerung der elektrischen Heizpatrone als Bestandteil des BHKWs Aktive Laststeuerung (Pumpen, Elektro-Fahrzeuge etc.) Einbindung von EEG-Erzeugern (Photovoltaik, Wind, Speicher) Direkte Erfassung und Übertragung der Zählerstände (Gas,, Wärme) Ertragsoptimaler Betrieb ohne aufwändige Wetterprognosen und Fahrpläne Ganzheitliche Lösung für Smart Metering und Smart Grid Hochmodulares Baukastenprinzip durch SEDAC_SLC Nachhaltigkeit 4 Wärme 5 6 Netzeinspeisung Eigenverbrauch 1-3: Kosten 4-6: Erlöse Optimierte Nutzung regenerativer Energieformen Effiziente Kombination herkömmlicher und neuer Energieformen Reduzierung des CO 2 -Footprints Aktive Teilnahme an der Energiewende

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