Smart Watts die intelligente Kilowattstunde

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1 Smart Watts die intelligente Kilowattstunde Allgemeine Präsentation E-Energy Modellregion Aachen utilicount GmbH & Co. KG (Konsortialführer) fir an der RWTH Aachen PSI Energy Markets GmbH SOPTIM AG, Aachen Kellendonk Elektronik GmbH STAWAG, Stadtwerke Aachen AG

2 Die Rahmenbedingungen im Energiemarkt haben sich stark verändert Die Marktsituation und die aktuelle Energiepolitik fördert den Einsatz erneuerbarer Energien baut auf Wettbewerb und Marktmechanismen begünstigt effizientes Verhalten der Akteure zielt auf stabile Versorgung bei stabilen Preisen Von den Rahmenbedingungen her sind wir bereits in einer neuen Welt. 2

3 BMWi-Forschungsprojekt E-Energy Smart Watts - Modellregion Aachen Das Smart Watts Konsortium entwickelt und erprobt neue Lösungen in der Modellregion Aachen 3

4 Die Idee Förderung des Wettbewerbs durch größere Differenzierungsmöglichkeiten und verbesserten Systemzugang Höhere Aufnahmefähigkeit des Systems für erneuerbare Energien und dezentrale Erzeugung Sparsamerer, effizienterer Energieeinsatz (v.a. im Massenkundenbereich) Effizientere Prozesse im Energiehandel, entlang der Wertschöpfungskette Effizienteres Lastmanagement und effizientere Nutzung der vorhandenen Infrastruktur 4

5 Innovation von Smart Watts Smart Watts = intelligente Kilowattstunde: Energie wird durchgängig von Informationen über Preis und Qualität begleitet Konzeption des Energiesystem als Internet der Energie Nutzung und Adaption von Internettechnologie Besondere Bedeutung der Informationsflüsse Anspielung auf die tiefgreifenden Veränderungen Information wird zum Produktionsfaktor entlang der gesamten Wertschöpfungskette Verbesserte Selbstregelfähigkeit des Systems durch dezentrale und system-übergreifende Regelkreise auf verschiedenen Ebenen 5

6 Das Internet der Energie Ebenenmodell 6

7 EEBus: Lösungsdimensionen 1 Einheitliche technische Lösung für die Verbindung MUC/MUS//IKT/ Wohneinheit IP-Adressierung des Abnehmers 2 Übergreifende Gerätevernetzung zur Realisierung von Lastmanagement Geräte werden zum Teilnehmer an Smart Grid Resultat: Steuerungsimpulse lastabhängige / kwh CO2 abhängige / kwh Normung in: 7

8 IP Zugriff Technische Sicht auf den EEBus Gateway Energie Management System (EMS) Outbound Communication Layer (Zugriff via XML Datenmodell) Steuerungsimpuls Core ( Network Layer ) Inbound Communication Layer KNX* ZigBee* IP N.N. KNX End- Device KNX End- Device ZigBee End- Device ZigBee End- Device (*) Protokolle werden für den Einsatz in Smart Grid entsprechend angepasst in Zusammenarbeit mit den jeweiligen Partnern. 8

9 Metering- und Visualisierungs- Architektur Smart Watts Stromzähler High-End- Display (PC-Visu-SW) Smart Watts Visu-App. PC Schmalband PLC ISO/IEC Cenelec B Band (95-125kHz) EN OFDM Modulation ZigBee 2,4GHz IEEE WLAN Ethernet (TCP/IP) IEEE KNX + EN CEN/EN /-2 ISO/IEC EEBus-Bridge LAN Ethernet (TCP/IP) IEEE Router Firewall Smart Watts Datenzentrale GPRS (GSM) IEC Gateway WAN WAN Ethernet (TCP/IP) IEEE RS232 / RJ10 nach FNN Lastenheft (MUC-kompatibel) für optische Ausleseeinheit eines ehz M-Bus (Draht) EN bidirektionale IR IEC (vorher IEC 61107) M-Bus (Funk) 868MHz EN Optimierungsserver mit Preissignalgenerator Smart Watts Kundenportal Strom Gas Wasser Wärme Strom Gas Wasser Wärme 9

10 EEBus - Partner im Feldversuch Energieerzeugung handel & -distribution Resultat: Steuerungsimpulse lastabhängige / kwh CO2 abhängige / kwh 10

11 Das Internet der Energie Analogien Internet der Energie ENS Zentrales Verzeichnis von URIs zur Informations- und Dienstelokalisierung Energy Databases Ort (Ressource), wo sich energiewirtschaftlich relevante Information (z.b. Datenzentrale) befindet Energy Service Discovery Instrument (Tool) für das Auffinden von Energy (Web-)Services Security Service Basis Service für dienste- und rollenspezifische Nutzung anderer Services Internet DNS Zentrales System, das Abfragen für Web-Seiten und s steuert Web Sites Ort (Ressource), wo sich Information zu einem bestimmten Thema befinden Search Engines Instrument (Tool) für das Auffinden von Web-Seiten im Netz SSL Sicherheitstool für Web-Seiten Internet der Dinge ONS Zentrales Verzeichnis von Herstellern, das Abfragen über Produktinformationen steuert EPC Information Services Ort (Ressource), wo sich bestimmte Informationen (z.b. MHD) über ein Produkt befinden EPC Discovery Services Instrument für das Auffinden von EPC Information Services im Netz EPC Security Services Tool für einen sicheren Zugang, in Abhängigkeit der erlaubten Zugangsrechte 11

12 Beispiel 1: Reaktion auf Bezugskonditionen Paradigmenwechsel durch regenerative Energieerzeugung Heute: Morgen: Erzeugung folgt Last Last folgt Erzeugung Quelle: DER SPIEGEL Nr

13 Architektur: Rollen, Systeme und Geräte 13

14 Die Smart Watts Datenzentrale 14

15 Die Modellregion Praktische Erprobung, Sammeln von Erfahrungen und Einsichten in relevanter Umgebung Validierung der Ansätze und Lösungen auf technische Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Stabilität Etablierung Modellregion als Beispiel für die Zielgruppe (insbesondere Stadtwerke) Kalibrierung der Prognosemodelle Analyse des Nutzerverhaltens und der Kundenakzeptanz Synchronisation der verschiedenen Wirtschaftsakteure (Vertrieb, Netz) und der damit verbundenen Geschäftsmodelle

16 Die Modellregion Die Modellregion integriert und bündelt die Lösungen für die Technologiepartner Ziele: 1.Technische Leistungsfähigkeit des Systems wird geprüft 2.Entwicklungen werden auf ihre Praxistauglichkeit getestet 3. Kunden werden praktisch einbezogen Wird das System akzeptiert und die Kundenbedürfnisse erfüllt?

17 Der Feldversuch Aufbau der kompletten Infrastruktur für: 500 Aachener Pilothaushalte die ab Ende 2011 in verschiedenen Gruppen, z. B. intelligente Steckdosen Wärmepumpen intelligente Hausgeräte mit dynamischen Tarifen und vielfältigen Visualisierungs- und Analysemöglichkeiten dem Praxistest unterziehen

18 utilicount GmbH & Co. KG Jülicher Straße Aachen Telefon +49 (0) Fax +49 (0) Smart Watts wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. Förderkennzeichen: 01ME08017 und weitere. Betreut wird Smart Watts durch den Projektträger im DLR.

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