Smart Grids Week Bregenz 2012

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1 Smart Grids Week Bregenz 2012 [ Änderung der Verbrauchgewohnheiten und Einsparungs- Lastverschiebungseffekte durch Anwendung flexibler Tarife und Laststeuerung in Kundenanlagen Dr. Michael Fiedeldey, Geschäftsführer, AllgäuNetz GmbH, Deutschland / Bereichsleiter Technik Allgäuer Überlandwerk

2 Agenda I. Ausgangssituation Einleitung und Motivation II. Das Projekt Virtual Power System Allgäu III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Energieeinsparung und Lastverschiebung IV. Fazit

3 Potential [GWh/a] I. Ausgangssituation: Potentialanalyse Studie des Fraunhofer Instituts (ISE) ergibt ein wirtschaftliches Stromerzeugungspotential Allgäu [GWh/a] Zubaupotential für erneuerbare Energien von GWh/a [1] PV (noch) unwirtschaftlich wirtschaftlich zubaubar* vorhanden (2006) Stromerzeugungspotential im Allgäu [GWh/a] * beim wirtschaftlichen Zubaupotential der konventionellen Kraft-Wärme-Kopplung wird ein Anschlussgrad von 75% vorausgesetzt Wind Wasser KWK Holz Biogas PV Wind Wasser KWK / Erdgas KWK / Holz KWK / Biogas (noch) unwirtschaftlich , wirtschaftlich zubaubar* vorhanden (2006) ,3 9 5 [1] Fraunhofer ISE 2008: PEESA - Potentiale erneuerbarer und effizienter Stromerzeugung im Allgäu, Fraunhofer ISE, Basisjahr 2006

4 I. Ausgangssituation: Potentialentwicklung Entwicklung der installierten regenerativen Energien AllgäuNetz (Stand: ) installierte Leistung [MW] bis 2001 Anlagentyp Installierte Leistung [kw] Wasser Biomasse Klärgas Wind PV Summe (April) Zeit [Jahr]? installierte Leistung [MW] Zubau inst. Leistung [MW]

5 I. Ausgangssituation: Auswirkungen (Beispiel) Anzahl der Rückspeise-Ereignisse aus dem Niederspannungsnetz der AllgäuNetz GmbH in das europäische Verbundnetz in den Jahren Rückspeiseleistung [MW] : 1 Ereignis 2010: 3 Ereignisse 2011: 21 Ereignisse 2012: 20 Ereignisse (bis ) -60

6 I. Ausgangssituation: Vorbereitung auf die Zukunft Studie: Potentialen erneuerbarer und effizienter Stromerzeugung im Allgäu Effiziente Energieversorgung im Alpenraum. Stromerzeugung und Verbrauch sollen wirtschaftlich sinnvoll, effizient und klimaschonend in Einklang gebracht werden Erforschung, Untersuchung und Test alternativer Mobilitätskonzepte auf Grundlage von Antriebstechnologien mit erneuerbaren Energien Erforschung und Realisierung der Möglichkeiten von Elektromobilität in einer ländlichen Tourismusregion wie dem Allgäu Integration Regenerativer ENergien und Elektromobilität Untersuchung des Einflusses der E-Mobilität auf das Stromnetz in Wildpoldsried Deutschlandweiter Verbund lokaler Energieversorger erforscht neue Themen der Elektromobilität und Smart Home HUB Allgäu

7 Agenda I. Ausgangssituation Einleitung und Motivation II. Das Projekt Virtual Power System Allgäu III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Energieeinsparung und Lastverschiebung IV. Fazit

8 II. Projekt AlpEnergy: Projektziele Virtual Power System Allgäu (VPSA) Schaffung eines virtuellen Bilanzraums innerhalb des Versorgungsgebiets der AllgäuNetz GmbH & Co. KG Zentral steuerbares Netz mit dezentralen Erzeugungsanlagen und Verbrauchern Monitoring und Steuerung durch SmartMeter und SmartHome Systeme Beeinflussung von aktueller Einspeisung und Verbrauch durch Erzeugungs- und Lastmanagement Deutsches Stromnetz und Kraftwerkspark Virtuelles Energieversorgungssystem

9 II. Projekt AlpEnergy: Projektziele Virtual Power System Allgäu (VPSA) Zentrale Fragestellung des heutige Vortrages: Kann durch verstärkte Verbrauchsinformation eine Energieeinsparung erzielt werden? Kann durch den Einsatz von variablen Strompreismodellen eine Lastverlagerung erzielt werden? Führt die Anwendung von Smart Home Komponenten zu einer gesteigerten Anwendung dynamischer Tarife?

10 II. Projekt AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Kundeninformation: Privatkunden transparente Aufbereitung des persönlichen Energieverbrauchs Visualisierung der Energieversorgung im Allgäu Online Kundenportal monatlicher Informationsbrief Zentrale Fragestellung: Kann durch verstärkte Verbrauchsinformation eine Energieeinsparung erzielt werden?

11 II. AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Kundeninformation und monetäre Anreize: transparente Aufbereitung des persönlichen Energieverbrauchs zzgl. monetäre Anreizsysteme in Form von Sparzonen-Gutschriften statisches Strompreismodell dynamisches Strompreismodell zzgl. monatliche Abrechnung mit Verrechnung der Gutschriften Zentrale Fragestellung: Kann durch den Einsatz von variablen Strompreismodellen eine Lastverlagerung erzielt werden

12 II. Projekt AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Kundeninformation und monetäre Anreize: Smart Home 30 Standard 40 transparente Aufbereitung des persönlichen Energieverbrauchs zzgl. monetäre Anreizsysteme in Form von Sparzonen-Gutschriften, monatliche Abrechnung dynamisches Strompreismodell automatisierte Verarbeitung des dynamischen Strompreismodells durch Smart Home Komponenten Zentrale Fragestellung: Führt die Anwendung von Smart Home Komponenten zu einer gesteigerten Anwendung dynamischer Tarife?

13 II. Projekt AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Monetäre Anreize: das statische Strompreismodell Kurzzeitkomponente der Leistungsdifferenz sowie Sparzonen pro Tag Januar bis März 11h -15h April bis September 10h -17h Oktober bis Dezember 11h -15h

14 II. Projekt AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Monetäre Anreize: das dynamische Strompreismodell Kurzzeitkomponente der residualen Last im dynamischen Preismodell (Beispieltag) Zeit [h] 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 Kurzzeitkomponente [kw] Zone kw Zone + 1 Zone 0 Zone kw 0 kw -10 kw Zone kw Zeit [h] 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00

15 II. Vorstellung: AlpEnergy - Pilotprojekt VPS Allgäu Das dynamische Strompreismodell mit Smart Home Funktion Ziel: automatisierte Verarbeitung dynamischer Strompreise AlpEnergy VPS- Managementsystem dynamische Preisfunktion

16 Agenda I. Ausgangssituation Einleitung und Motivation II. Das Projekt Virtual Power System Allgäu III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Energieeinsparung und Lastverschiebung IV. Fazit

17 III. Erste Ergebnisse des Pilotbetriebs Kundenakzeptanz und Verbrauchsinformation: schriftliche Befragung aller 260 Referenzkunden mit einer Rücklaufquote von 54 % Ergebnisse: grundsätzlich positive Bewertung der Kundeninformation (WebPortal, monatlicher Infobrief, monatliche Rechnung) 70% bis 80% empfinden die Kundeninformation zudem als hilfreich bei der Umsetzung von Energieeinsparmaßnahmen 90% sehen Gutschriften als Anreiz zur Verlagerung das statische Strompreismodell wird vom Kunden besser akzeptiert als das dynamische Strompreismodell

18 kwh kwh III. Erste Ergebnisse des Pilotbetriebs Potential der Energieeinsparung: Methodik Vergleich Smart Meter Daten 2011 zu 2010 Entwicklung Verbrauch?? Vergleich Abrechnungsdaten 2011 zu Ø Ergebnis Der bisherige Vergleich führt auf eine Energieeinsparung bei den teilnehmenden Pilotkunden in der Größenordnung von 2 bis 3 % Entwicklung Verbrauch??

19 III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Potential der Lastverschiebung: Methodik Vergleich Verbrauch im Gutschriftenzeitraum 2011 zu 2010 (statisches Modell) Ergebnis Über das ganze Jahr ist eine Lastverschiebung von 1-2 % in den günstigen Zeitraum erkennbar.

20 III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Potential der Lastverschiebung: Vergleich ohne Intervention mit Intervention Kundengruppe 2 statisches Strompreismodell Kundengruppe 1 nur Information 2010 = 2011 Kundengruppe 3 dynamisches Strompreismodell

21 III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Erfahrungen mit Smart Home Komponenten: realer Test eines Smart Home Systems inklusive Verarbeitung dynamischer Preismodelle aktive Teilnahme durch die Pilotkunden großer Nutzen für die Weiterentwicklung eines kundenfreundlichen Zukunftsproduktes Erfahrungen sammeln mit der automatisierten Verarbeitung eines dynamischen Strompreises

22 Agenda I. Ausgangssituation Einleitung und Motivation II. Das Projekt Virtual Power System Allgäu III. Ergebnisse des Pilotbetriebs Energieeinsparung und Lastverschiebung IV. Fazit

23 IV. Fazit Zeitvariables Stromprodukt muss möglichst einfach sein! Bei einem dynamischen Produkt ist eine Visualisierung wichtig! WebPortal sollte eine Kostenübersicht enthalten Künftige Smart Meter Produkte nicht allein über Kostensenkung begründen weitere Vorteile herausstellen: Energieeffizienz (Umweltschutz), mehr Transparenz Überwachung PV-Einspeisung / Optimierung Eigenverbrauch Wichtig ist bei diesen noch neuen Themen die Information

24 IV. Fazit Die gesammelten Erfahrungen und Daten sind das Kapital und bieten Potenzial für weitere Analysen, z. B. Clusteranalyse kundenspezifisches Marketing kundenspezifische Produkte

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26 Gesamt-Stückkosten Messsysteme (in, Überblick) Tk-Kosten (lfd.) Hardware (2) Stückkosten um 200 werden erst bei ~ Messsystemen erreicht Betrieb Messwesen IT/Prozesse MDM-System Für kleinere Versorger sind bei Eigenerbringung Hardware- und Systemkosten über-proportional hoch Anz. Messsysteme (1) Zusätzlich Einsparungen bei Betriebskosten in Kooperation möglich Effiziente Kosten für Messsysteme (Perspektive BNetzA) werden für viele Versorger vermutlich nur in Kooperationen erreichbar sein (1) Maximalausbau (2) Gateway, Zähler Quelle: Experten-Analyse

27 Kontakt: Allgäuer Überlandwerk GmbH Dr. Michael Fiedeldey Illerstraße Kempten (Allgäu) Veröffentlichungen zum Projekt: [ 1. Pilotprojekt "AlpEnergy - Virtual Power System Allgäu", ETG Kongress, ISBN , Düsseldorf, Germany, Oktober Das Virtual Power System Allgäu - der Pilotbetrieb VDE-Kongress 2010, ISBN , Leipzig, Germany, November Anwendung statischer und dynamischer Strompreis-Anreizmodelle im Virtual Power System Allgäu, Paper 2.10, ETG Kongress 2011, ISBN , Würzburg, Germany, November 2011

28 SMART METER 260 SIEMENS ISCRAEMECO VPS-Allgäu version 7.0 Verbrauch (260) Erzeugung (130) METER DATA MIDDLEWARE EVB - Meterus Datensammlung aller Zählpunkte Wetter Prognose Lastgangdaten für Prognosen Managementsystem Prognosetool Steuerungstool Webservice Ablesewerte (Zählerstände) für Energieabrechnung Dynamische Preisfunktion monatlicher Infobrief (alle) Abrechnung (AE_S; AE_D) SAP-ISU Webservice Lastgangdaten für Gutschriftenberechnung und Verbrauchsanzeige Stammdaten, Gutschriften -Vorhersage -Höhe SFTP (Inubit) (1) Informationsmodell (2) Statisches Preismodell (3) Dynamisches Preismodell Online- Portal DEMAND SIDE MANAGEMENT Dynamische Preisfunktion AE_I AE_S AE_D Smart Home Gateway DSL-Router Zentraleinheit use-case