Smart Grids Totalumbau des Energiesystems

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1 Smart Grids Totalumbau des Energiesystems DI Michael Strebl Seite 1

2 Die Herausforderung Energiepolitische Ziele Ziele der EU EU Roadmap 2050: -80% CO2 Totalumbau des Energiesystems IKT Revolution Internetisierung Internet der Dinge Miniaturisierung Vernetzung Gesellschaftliche Strömungen Individualisierung Autarkie-Streben Umweltbewusstsein Die klassische Struktur der Energiewirtschaft zentraler Erzeuger verteilt den Strom auf viele kleine Abnehmer wird auf den Kopf gestellt werden! Seite 2

3 Der Weg zur Smart Grids Modellregion Zusammenführung der Themenfelder und Anwendungen Smart Grids Projekte der Salzburg AG im Zeitverlauf Smart Grids - Themenfelder: ElektroMobilität Last-/ Demand-SideMgmt DG / Virtuelle Kraftwerke DISPOWER... bereits abgeschlossen... in Bearbeitung Brennstoffzellen Heizgerät DG-Demo ZUQDE Valid DG-Demo Smart LV ISOLVES: PSSA-M Smart Web Grid Projekt Smart Vehicle Metering to Grid Smart Strategies / Synergy Interfaces Projekt ElectroDrive BAVIS DGDemonetz BHKWNetz Building / Smart Heat Consumer Networks to Grid Mustergebäude HiT Umsetzen eines Gesamtkonzeptes Zusammenführen der Themenfelder / Einzelanwendungen Vision komfortable, intelligente, ressourcenschonende und integrierte Infrastruktur = Smart Infrastructure Seite Zeitachse Neue Technologien Intelligente Strategien Aktive Verteilnetze

4 Im Dezember 2009 wurde Salzburg vom Klima- und Energiefonds als 1. Smart Grids Modellregion Österreichs ausgezeichnet. Ziele der Modellregion sind: m Zusammenführen aller Smart Grid Fragestellungen in der Modellregion m Umsetzung mit Fokus auf Entwicklung der Technik Analyse Kundenverhalten und -akzeptanz m Umsetzung des Gesamtsystems in realen Netzbereichen in Form von richtungsweisenden LeuchtturmProjekten (Anmerkung: DG steht für Distributed Generation also verteilte, dezentrale Erzeugung) Seite 4

5 Warum Smart Grids? m Zukünftiger Ausbau erneuerbarer Energie: ungeregelte Nachfrage trifft auf ? Spitzenlast: z.b. Pumpspeicher 400 Fluktuierendes Angebot MW Mittellast: z.b. WasserkraftTagesspeicher Grundlast: z.b. Laufwasserkraftwerke 100 Wie erfolgt der Ausgleich? 00:00 22:00 20:00 18:00 16:00 14:00 12:00 10:00 08:00 06:00 04:00 02:00 00:00 0 Einspeiseprofil Wind Typisches Netzlastprofil Einspeiseprofil Photovoltaik Smart Grids Ansatz: Von der nachfrageorientierten Erzeugung zur erzeugungsorientierten Nachfrage! Seite 5

6 Optionen auf der Nachfrageseite Erzeugungsorientierte Nachfrage = Veränderung des Lastprofils Automatisiert, unbemerkt im Hintergrund z.b. Steuerung Wärmepumpe gesteuertes Laden E-Fahrzeuge Seite 6 Bewusste Änderung des Verbrauchsverhaltens Energie-Feedback Reaktion auf variable Preise

7 Automatisierte Lastverschiebung Beispiel: Wärmepumpe im Salzburg AG Betriebsgebäude in St. Johann m Gebäudehülle im Passivhausstandard mit Wärmepumpe + PV-Anlage m Ergebnisse Gebäudesimulation für kritischen Raum Außentemperatur in C Dauer der Auskühlung von 22 C auf 20 C in Stunden (gerundet) Betriebsgebäude St. Johann mit kritischem Raum Wärmepumpe ~8 kwel PV-Anlage 5 kwp Ausreichend Freiheitsgrade um die Betriebszeiten der Wärmepumpe ohne Komfortbeeinträchtigung auf die Netzanforderungen zu optimieren! Seite 7

8 Bewusste Verhaltensänderung Projekt: Consumer to Grid m Kunden als aktive Smart Grid TeilnehmerIn m Energie-Feedback als Enabler für Energieeinsparung m Fragestellung: Wie muss den Kunden Information über mögliche Energieeinsparung (Energie-Feedback) präsentiert werden, um den Energieverbrauch nachhaltig zu reduzieren? Consumer Energieverbrauchs-Info Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht Human in the Loop Smart Metering System Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht EnergieFeedback Datenbank Seite 8

9 Bewusste Verhaltensänderung Projekt: Consumer to Grid m Feldtest mit 288 Kunden läuft: August 11 Juli 12 m 5 Feedbackmethoden Ø Ø Ø Ø Ø Jährliche Rechnung per Mail oder Papier (Vergleichsgruppe) Monatliche Rechnung Smartphone-optimierte Webseite mit Vortrages-Werten In-Home-Display mit Echtzeitwerten Echtzeit-Feedback mittels Wattson Smart Phone optimierte Web-Seite Seite 9 In-Home Display Wattson

10 Bewusste Verhaltensänderung Projekt: PEEM Persuasive End-user Energy Management m Energie-Feedback als Enabler für Energieeinsparung m Fragestellung: Durch welche neuen Strategien und Werkzeuge können Endverbraucher im Heimkontext auf unaufdringliche, überredende (= persuasive) Weise ohne Komfortverlust zum Energiesparen animiert werden? m Feldstudie/-experiment mit rund 30 Haushalten Beispiele für persuasives Energiefeedback Seite 10

11 Bewusste Verhaltensänderung Anreizsysteme - dynamische Preissignale: Beispiel: EnBW / MeRegio Stromampel Quelle: EnBW / MeRegio Seite 11

12 Leuchtturmprojekt HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid m Zusammenfassung aller Smart Grid - Elemente in einer innovativen Wohnanlage m Planung, Bau, Betrieb und Monitoring Dezentrale Erzeugung BHKW Photovoltaik HiT-Wohnanlage Automatisierte Lastverschiebung Steuerung Wärmepumpe Gesteuertes Laden E-Fahrzeuge Home-Automation Energiefeedback / Nutzerinteraktion aufbauend auf Consumer to Grid Speicher Energieverbrauchs-Info Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht Seite 12

13 Leuchtturmprojekt HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid m Das Energiekonzept: Seite 13 13

14 Leuchtturmprojekt HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid m Die Wohnanlage Rosa-Hofmann-Straße in Salzburg-Taxham wurde als Leuchtturmprojekt ausgewählt m Zusätzlich zum Smart Grid-Ansatz umfasst das Projekt folgende innovativen Elemente: Ø Innovatives Sozialkonzept: Generationen-Wohnen Ø Innovatives Mobilitätskonzept: E-Car-Sharing 140 Miet- und Eigentumswohnungen Seite 14

15 Leuchtturmprojekt HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid m Das Leuchtturmprojekt soll intelligente Energie-Ansätze erlebbar machen m Smart Grids zum Angreifen Ø Smart Grids / Energie Themenweg Ø Marketingkonzept Rosa Zukunft 1 Energiezentrale 12 2 Induktionsladung 8 3 Präsentationsfläche 6 4 Gemeinschaftsraum 5 E-Mobility (TG) Big Belly Solar 3 7 Miele SG Geräte Photovoltaik Pufferspeicher 10 Freizeitpark Dynamo 11 Wohnkoordinator 12 PV-Insellösung 7 10 Seite Außenbeleuchtung 14 Notbeleuchtung (TG)

16 Resümee Vergleich Telekommunikation Energiewirtschaft Alexander Graham Bell 1876 Entwicklung des Telefons Nikola Tesla 1887 Patente zur Wechselstromtechnik Die Anfänge 1990 Telefon mit Viertelanschluss Klassische Netztechnik 2010 Smart-Phone Klassische Netztechnik +? 2030 These: Die Entwicklung die wir in der Telekommunikation in den letzten 20 Jahren erlebt haben, steht und in der Energiewirtschaft in den nächsten 20 Jahren bevor! Seite 16

17 Wo der Wind der Veränderung weht, bauen die einen Mauern, während die anderen Segel setzen. Dipl.-Ing. Mag. Michael Strebl Geschäftsführer Salzburg Netz GmbH Bayerhamerstraße Salzburg Tel. +43/662/ Fax +43/662/ Seite 17

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