Einbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power Pools

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1 HMI LIFE NEEDS POWER FORUM, 25. APRIL 2018 Edison meets Tesla Dr. Sleman Saliba, Digital Lead Virtual Power Pools, ABB AG Industrial Automation Power Generation

2 Agenda Einleitung Bedeutung von Elektromobilität bei Virtuellen Kraftwerken Beispiele 1. Elektrofahrzeuge als stochastische Last für einen Verteilnetzbetreiber 2. E-Fahrzeugflotten, Reduzierung der Lastspitze für Unternehmen 3. Einbindung von E-Fahrzeugspeicher in netzgebundenen Microgrids 4. E-Busflotten - Lademanagement in Betriebshöfen 5. TOSA E-Bus Lademanagement im laufenden Betrieb April 26, 2018 Slide 2

3 Virtuelle Kraftwerke / Virtuelle Power Pools (VPP) Virtuelle Kraftwerke / Virtual Power Pools Zusammenschluss von dezentralen Erzeugungsanlagen, Speichern und steuerbaren Verbrauchern Zentrales Leit- und Optimierungssystem zur gemeinsamen Steuerung und Regelung Dezentral Vernetzt Digital April 26, 2018 Slide 3

4 Erweiterung von VPPs Sektorkopplung mit anderen Energieträgern Power-2-X Energie mit Wärme Energie mit Verkehr Energie mit Gas Energie mit Wasser Heizkraftwerk intern KWK / HKW / BHKW im Verbund Wärmenetzoptimierung Infrastrukturmaßnahmen für E-Vehicle Charging Stations Busbetriebshöfe Lademanagement Routenmanagement Wind-2-Gas Gasnetz als Speicher Power-2-Liquid Hydrokraftwerke Trinkwasser Abwasser Kläranlagen Pumpeneffizienz Netzdienstleistungen ABB ermöglicht die Vernetzung von elektrischer Energie mit allen anderen Energieträgern April 26, 2018 Slide 4

5 Neue Geschäftsmodelle durch zentrales und dezentrales Steuern von Ladestationen Prognose Lieferverpflichtungen Fahrpläne Anlagendaten VPP Operator / Energieversorger Verfügbarkeiten Diagnose Abrechnung Reporting ÜNB VNB Netzdienstleistungen Netzautomatisierung Schnittstellen OPTIMAX PowerFit Zentrales Leit- und Optimierungssystem OPC / Modbus / IEC Echtzeit-Schnittstellen Firewall / Router / VPN GPRS / UMTS / LTE Einbindung in Bilanzkreismanagement Intelligentes Lademanagement Routenmanagement bei E-Bussen Nutzung von E-Vehicles zur Netzstabilisierung Systemdienstleistungen Cloud-Services für vernetzte Ladestationen April 26, 2018 Slide 5

6 Beispiel 1 econnect Germany Hub Trier IKT in der Region Trier Vom Windrad zum Elektroauto Zielsetzung Feldversuch mit C-Zeros und Fahrzeugrechner Untersuchung des Verhaltens von Fahrzeugbatterien bei der verstärkten Einspeisung von erneuerbaren Energien in den Bilanzkreis Wie können Fahrzeugbatterien in den virtuellen Kraftwerkspark eingebunden werden? Können die Fahrzeugbatterien einen Beitrag zu Bilanzkreisausgleich leisten? Optimal auf die Region abgestimmten virtuellen Energieverbund Flexibilität im Ladevorgang April 26, 2018 Slide 6

7 Beispiel 1 econnect Germany Hub Trier IKT in der Region Trier Vom Windrad zum Elektroauto Optimale Nutzung des Bilanzkreises 3 stufige Bilanzkreisoptimierung (ABB OPTIMAX PowerFit) Zielerreichung Day-Ahead-Optimierung Intra-Day-Optimierung Intra-Period-Optimierung Bilanzkreisausgleich bei Einspeisung erneuerbarer Erzeugung und stochastischer Verbraucher (E-Mobilität) Senkung der Ausgleichsenergiekosten Fahrpläne Prognosen Verpflichtungen Anlagendaten Anlagenparameter EMS TE 1 TE 2 OPTIMAX PowerFit BKO Prozess-DB Prognosen Fahrpläne TE 3 Day-Ahead- Optimierung (prädiktiv) TE n Intra-Day- Optimierung (prädiktiv) Echtzeitschnittstelle KWK 1 KWK 2 KWK 3 Intra-Period- Optimierung (Echtzeit) EVCS April 26, 2018 Slide 7

8 Beispiel 2 3Connect Germany HUB Allgäu Flottenmanagementsystem für E-Fahrzeuge Ziel Verteilung der Spitzenlast Ziel PowerFit Box Intelligenz statt Kupfer April 26, 2018 Slide 8

9 Beispiel 2-3Connect Germany HUB Allgäu Flottenmanagementsystem für E-Fahrzeuge Erste Ergebnisse aus dem Feldtest Feldtest Installierte Leistung 121 kw Maximale benötigte Ladeleistung 35 kw Erwartung mit Optimierung: kw April 26, 2018 Slide 9

10 Beispiel 3 Smart Farm ABB AbilityTM Virtual Power Pools EMS in der Cloud Smart Farm Kennzahlen 3 PV Systeme ~120 kwp Flexible Verbraucher 3-20 kw Batteriespeicher 24 kwh / 20 kw Elektrischer Traktor ~36 kwh / 50 kw Netzanschluss Ziel Maximierung der Eigenversorgung durch Einsatz der vorhandenen Flexibilität Reduzierung von Lastspitzen Zusammenschluss mehrerer Betriebe, um am Handel teilzunehmen April 26, 2018 Slide 10 Quelle: Google Maps

11 Beispiel 3 Smart Farm ABB AbilityTM Virtual Power Pools EMS in der Cloud Last und PV Prognose Energieversorger Betrieb Prognose Import Fahrplan Export Optimaler Betrieb OPTIMAX Site EMS Intelligent control Nutzen: Reduzierte Betriebskosten und Zusatzerlöse April 26, 2018 Slide 11

12 Beispiel 4: Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots (ABB Ability PowerFit EVFleet) Forecast, Analyse und Optimierung des Energiebedarf in einem Busbetriebshof Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots Eine Investition mit vielen Vorteilen - PowerFit EVFleet optimiert den Ladebedarf und die Ladezeiten der einzelnen Busse und Ladestationen - Technische Restriktionen, Routenpläne, Energiepreise und PV-Einspeiseprognosen werden berücksichtigt - Maximiere den Eigenverbrauch von erneuerbaren Energien - Vermarkte die Flexibilität über den Energieversorger - Lade die Busflotte zum günstigsten Zeitpunkt - Reduziere den benötigten Netzanschluss April 26, 2018 Slide 12

13 Beispiel 4 Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots Webserver PowerFit EVFleet April 26, 2018 Slide 13

14 Beispiel 5 Energie- und Lademanagementsystem für E-Busse TOSA Projekt in Genf TOSA Kennzahlen TOSA Aufladung in 15 Sekunden TOSA in Genf, CH nutzt zum Aufladen der E-Busse die innovativen Lösungen von ABB Neue CO²- freie Transportlösung für den öffentlichen Verkehr von Genf, CH ABB ermöglicht die Vernetzung von Erzeugung, Verbrauch und Speicher für eine effiziente Nutzung von Energie April 26, 2018 Slide 14

15 Für eine nachhaltige Energieerzeugung im 21. Jahrhundert ABB ermöglicht die Vernetzung von Erzeugung, Verbrauch und Speicher für eine effiziente Nutzung von Energie Dr. Sleman Saliba ABB AG Industrial Automation Power Generation Kallstadter Str Mannheim sleman.saliba@de.abb.com Besuchen Sie uns auf unserem Messestand Halle 11, Stand A 35 Referenzen Falko Willmes, Andreas Kohl, Raphael Stott, Rudolf Schöller. Econnect Trier "IKT in der Region Trier - vom Windrad zum Elektroauto": Schlussbericht. Trier, April 26, 2018 Slide 15

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