Communication patterns for demand side flexibility

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1 Communication patterns for demand side flexibility, Siemens AG Austria

2 Customer Energy Management Energy Management / Providing Flexibility (M490) Actor A Energy management gateway (EMG) CEM Smart Device* Market communication Smart Grid Connection Point Actor B Smart Metering gateway (LNAP) Smart meter functionality Simple external customer display M441 architecture Seite 1 Quelle: CEN/Cenelec/ETSI Smart Grid Coordination Group: Smart Grid Reference Architecture.2012.

3 Was ist Flexibilität auf der Verbraucherseite? On an individual level, flexibility is the modification of generation injection and/or consumption patterns in reaction to an external signal (price signal or activation) in order to provide a service within the energy system. Quelle: EU Task Force Smart Grids (EG3): Section 1: Flexibility Seite 2

4 Anwendungsfälle aus Sicht der Gebäudebetreiber 1. Eigenverbrauchsoptimierung Unter Berücksichtigung der Energieeffizienz wird versucht, möglichst viel der erzeugten Energie im Gebäude zu verbrauchen. Flexibilitäten unterstützen die Maximierung des Eigenverbrauchanteils. 2. Dynamische Energiepreise Das Gebäude erhält einen variablen Energiepreis in Form einer Preiskurve jeweils am Vortag und setzt die Flexibilitäten zur Optimierung der Energiekosten ein. Zusätzlich wird eine Lastprognose an den Energieversorger bereitgestellt. 3. Verkauf von Flexibilität Das Gebäude bietet Flexibilität auf Anfrage an externe Systeme an. Der Preis der Flexibilität ist bestimmt durch den möglichen Erlös aus den beiden Anwendungsfällen Eigenverbrauchsoptimierung und dynamische Energiepreise. 4. Netzdienstleistungen und Notfallmanagement Netzdienstleistungen werden in Form von Kennlinien und Prioritätssignalen angeboten. Seite 3

5 XMPP Übersicht <message>hello Sarah!</message> Online Max Sarah Online Offline Hannah XMPP Server 1 XMPP Server 2 Jim jim@server02 Offline john@server01 Online John XMPP: extendable Messaging and Presence Protocol Seite 4

6 Rollen und Akteure Akteur Technische Systeme Customer Customer Energy Management System (CEMS) Energy Retailer Tariff Server Energy Pool Manager Aggregator Grid Operator Decentralized Energy Management System (DEMS) Flexibility Operator (FlexOp) Smart Low Voltage Grid Controller (SLVG-C) Seite 5

7 Systemarchitektur cmp Communication Architecture Energy Retailer 2 Tariff Serv er Aggregator Energy Retailer 1 Energy Pool Manager Tariff Serv er XMPP Serv er XMPP Serv er Energy Pool Manager XMPP Serv er Smart LV Grid Controller Grid Operator 1 XMPP Serv er Grid Operator 2 Smart LV Grid Controller XMPP Serv er CEMS 3 CEMS 4 CEMS 5 Flexibility Operator CEMS 1 CEMS 2 Seite 6

8 Dynamische Energiepreise sd Day-ahead Pricing Tariff server CEMS BEMS DayAheadPrice() Ack() GetCurrentStorageState() StorageStateOfCharge() CalculateStorageSchedule() StorageOperationSchedule() EnergyBalanceForecast() Seite 7

9 Verkauf von Flexibilität sd Intra-day Flexibility Flexibility Operator CEMS BEMS FlexibilityRequest() FlexibilityOffer() CalculateFlexibilities() FlexibilityOrder() StoreOrder() ConfirmFlexibilityOrder() ReleaseFlexibilityOrder() CalculateStorageSchedule() ConfirmRelease() SetStorageOperationSchedule() UpdateEnergyBalanceForecast() Seite 8

10 Weitere Schritte 1. Verfeinerung und Validierung in Feldtests Die beschriebenen Anwendungsfälle und Kommunikationsabläufe werden weiter verfeinert und in Feldtests validiert Beispiele: Modellgemeinde Köstendorf, Seestadt Aspern 2. Erarbeitung der Anwendungsfälle zum Management der Systeme Neben den beschriebenen Anwendungsfällen müssen auch Anwendungsfälle zur Installation, Provisionierung und für den Betrieb von CEM-Systemen beschrieben werden. 3. Security & Privacy Die Sicherheit und der Datenschutz müssen im Detail untersucht und entsprechende Maßnahmen zur Sicherstellung der Anforderungen umgesetzt werden. 4. Standardisierung Die beschriebenen Anwendungsfälle sowie die Systemarchitektur werden in die Arbeitsgruppe des IEC eingebracht und diskutiert. Seite 9

11 Vielen Dank! Seite 10