Energieversorgung 4.0: Zellulare Betriebsführungskonzepte im Feldversuch

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1 Energieversorgung 4.0: Zellulare Betriebsführungskonzepte im Feldversuch 5. Bautzener Energieforum Bautzen, _Energieforum-Bautzen.pptx

2 BDEW Stadtwerkestudie 2017 unterstreicht die Rolle der Verteilnetzbetreiber 2

3 Beim Wechsel von zentraler zu dezentraler Versorgung gilt es, die fluktuierenden Lasten im Netz zu beherrschen Edison, T.A. New York, Pearl Street Lösen an der Basis => Subsidiaritätsprinzip 3

4 Herausforderung und Chance für Energieversorger und regionale Netzbetreiber durch intelligentes Lastmanagement. TenneT Eingriffe in die Netzführung year days events Prosumer beinahe täglich Bildquellen: Siemens und TenneT 4

5 Energiemanagement der Zukunft basiert auf intelligenten, dezentral vernetzten Systemen in zellularen Strukturen technisches Ökosystem. Datenfluss Energiefluss kommunikative Intelligenz 5

6 Digitalisierung macht Flexibilität nutzbar, liefert jedoch gleichzeitig neue Angriffspunkte 1 1 SCADA and trading platform 2 Cloud Services forecast, EEX, 2 3 xems Energy Management Systems 4 Power generation 6 5 Flexible loads 6 Customer observability µc 3 µc µc µc ~ ~ + - OK OK OK OK Data Flow Energy Flow 6

7 Neue Geschäftsmodelle und Dienstleistungen für den Energieversorger durch Energieversorgung 4.0. Leittechnik SCADA Neue Dienste Günstig Strom beziehen minutengenau Einnahme Sichere Versorgung durch Verkauf Strom, der Wärme, Flexibilität Energiehandel sparen, mit Verbrauch lastvariablen beobachten Tarifen Immobilie Netzdienlichkeit, schützen Regelenergie (Einbruch, Frost, ) Geräte Objektschutz schützen (Störungen, Leckagen, ) Gesundheit Internetdienste schützen (CO2, Raumklima, ) Sicherheit verbessern (Verbindung zur Außenwelt halten)

8 Beispiel: GOFLEX* Nutzung und Vermarktung von Flexibilität auf regionaler / kommunaler Ebene *Generalized Operational FLEXibility for Integrating Renewables in the Distribution Grid TSO Markets BDEW MA Energy Management SCADA Monitoring Exception Handling Maintenance Reporting Trading and Service Platform Electricity Gas, Heat, Water Flexibility Asset Managem. Intelligent Trading Interface Intelligent Trading Interface C(D) EMS WEMS HEMS FEMS Energy Forecast Auxiliary Services Direct Data & Forecast Service API goflex-project.eu 8

9 Der zellulare Ansatz Gestaltung eine Power-Web durch die Verknüpfung von Versorgungsinseln. Münchberg Hof Hof Energiequelle Energiesenke Kronach Kulmbach Selb Wunsiedel Bayreuth

10 Gemeinsam die Energiezukunft gestalten Herzlichen Dank, dass Sie uns unterstützen VDE Netzwerk Zukunft Ihr Ansprechpartner : Dr. Gerhard Kleineidam gerhard.kleineidam@live.com

11 Dr. Gerhard Kleineidam (Kompetenznetzwerk Wasser & Energie, Hof) hat Maschinenbau studiert und auf dem Gebiet Automatisierungstechnik promoviert. Als Mitarbeiter bei Siemens und später als Unternehmer hat er weltweit zahlreiche hochautomatisierte Anlagen für Elektronik- und Halbleiterproduktionen sowie deren Facilities geplant, projektiert und in Betrieb genommen. Im Jahr 2012 hat er im Auftrag des Kultusministeriums das "bayerische Technologiezentrum für privates Wohnen - E Home-Center" an der Universität Erlangen-Nürnberg aufgebaut und geleitet. Seit 2013 ist Gerhard Kleineidam mit Planung und Aufbau des sog. "Feldlabors der Energiewende - Nordbayern" im Versorgungsgebiet der SWW Wunsiedel beschäftigt. Im Rahmen dieser Tätigkeit leitet er den VDE Arbeitskreis "Energieversorgung " und forscht er an Themen zur Digitalisierung der Energieversorgung in Anlehnung an die Paradigmen von Industrie 4.0 (bzw. IoT).

12 Quellen 1. Kleineidam G., Jung G., Wöltche A.: Cost Impact Simulation of Blackouts within the Electrical Grid, International ETG Congress 2017, November 28-29, 2017, Bonn, Germany. ISBN Kleineidam, G.: Der zellulare Ansatz Digitalisierung der Energieversorgung im Feldversuch, Herbstakademie der Vereinigung für ökologische Wirtschaftsforschung (VöW), Chancen und Risiken der Digitalisierung für eine sozialökologische Gesellschaft, Berlin Oktober Kleineidam, G., Krasser, M., Schmid, L., Koch, B.: Kritische Infrastrukturen Sicherheitsanforderungen an die Informations- und Kommunikationstechnik aus Sicht eines Versorgungsunternehmens, Springer e&i Elektrotechnik & Informationstechnik (471), doi: /s ) 4. Bürner K., Kleineidam, G., Braun, T., Franke, J.: SmartEco - An Approach Using Electric Storage Heaters for Demand Side Management, DOI: / 5. Kleineidam, G., Krasser, M. Reischböck, M.: The Cellular Approach Smart Energy Region Wunsiedel, Testbed for Smart Grid, Smart Metering and Smart Home Solutions, Springer Electrical Engineering (2016). doi: /s y 6. VDE Studie R. Speh et al.: Der zellulare Ansatz, VDE / ETG Publikation, Frankfurt, 6/ ; 7. Kleineidam G., Krasser M., Koch B.: Einsatz von Spectrum Power 5 im Rahmen des Forschungsprojektes Wunsiedel, Siemens Leitstellen Anwendertagung. Bielefeld, November Bürner, J. et. al.: VDI VDE IT Schlussbericht Forschungsprojekt SmartEco Entwicklung einer intelligenten Vernetzung und Steuerung von bestehenden Wärmespeichern als dezentrale Energiespeicher für das EVU. Nürnberg, 9/ J. Franke, B. Ehmann, G. Kleineidam: Smart Grid Requirements and Expectations from a Future Home Perspective, IEEE International Conference on Smart Grid Technology, Economics and Policies (SG-TEP), Nuremberg, Germany Dec

13 Die Flexibilität im Trinkwassernetz steckt in den Speichern und den Pumpen, die sie speisen.

14 Handelsplattform des EVU zur Aggregation von Lastverschiebepotenzialen. GoFlex SWW Trading Platform Demand W, CN, P 14.0 Flex potential W, CN, P 3.0 Savings / Earnings in 15min [ ] Flex earnings since Flex Supplier 1 Flex Supplier X Flex Supplier 4 Trading rules max. profit Price Index Flex 0.27 Flex Supplier 2 Flex Supplier 3 Grid Management BDEW 14

15 Firmen und private Prosumer werden in das GOFLEX Projekt eingebunden. 15