Macht IKT Grids zu Smart Grids? FH - Salzburg

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1 Macht IKT Grids zu Smart Grids? FH - Salzburg Seite 1 Smart Grids Dialog,

2 Agenda 1. Herausforderung an die Grids 2. Überblick der Projektlandschaft Smart Grids Modellregion Salzburg (Leuchtturmprojekte) 3. Smart = IKT 4. IKT Zielbild Kommunikationsarchitektur 5. IKT Herausforderungen Seite 2

3 1.) Die Herausforderung Energiepolitische Ziele Ziele der EU EU Roadmap 2050: -80% CO2 Totalumbau des Energiesystems IKT Revolution Internetisierung Internet der Dinge Miniaturisierung Vernetzung Gesellschaftliche Strömungen Individualisierung Autarkie-Streben Umweltbewusstsein Die klassische Struktur der Energiewirtschaft zentraler Erzeuger verteilt den Strom auf viele kleine Abnehmer wird auf den Kopf gestellt werden! Seite 3

4 Zeitachse Projekt ElectroDrive 2.) Überblick Smart Grids Modellregion Salzburg Smart Grids - Themenfelder: Aktive Verteilnetze... bereits abgeschlossen... in Bearbeitung Neue Technologien Intelligente Strategien Elektro- Mobilität Last-/ Demand-Side- Mgmt DG / Virtuelle Kraftwerke DISPOWER 2000 Brennstoffzellen Heizgerät 2005 BAVIS DG-Demo Smart LV DG-Demo Valid DG- Demonetz ZUQDE ISOLVES: PSSA-M Smart Web Grid Smart Synergy Projekt Smart Metering Vehicle to Grid Strategies / Interfaces Building / Consumer to Grid Mustergebäude HiT Smart Grids Modellregion Salzburg Umsetzen eines Gesamtkonzeptes Zusammenführen der Themenfelder / Einzelanwendungen Smart Heat Networks BHKW- Netz Vision komfortable, intelligente, ressourcenschonende und integrierte Infrastruktur = Smart Infrastructure Seite 4

5 2.) Überblick Smart Grids Modellregion Salzburg Im Dezember 2009 wurde Salzburg vom Klima- und Energiefonds als 1. Smart Grids Modellregion Österreichs ausgezeichnet. Ziele der Modellregion sind: Zusammenführen aller Smart Grid Fragestellungen in der Modellregion Umsetzung mit Fokus auf Entwicklung der Technik Analyse Kundenverhalten und -akzeptanz Umsetzung des Gesamtsystems in realen Netzbereichen in Form von richtungsweisenden Leuchtturm- Projekten (Anmerkung: DG steht für Distributed Generation also verteilte, dezentrale Erzeugung) Seite 5

6 2.) Leuchtturmprojekt: Smart LV Grid Gemeinde Köstendorf Wie können zukünftig zu erwartende hohe Dichten an Photovoltaik-Anlagen und E-Fahrzeugen durch intelligente Planung, Echtzeit-Beobachtung und aktives Netzmanagement optimal in die Niederspannungsnetze integriert werden? Photovoltaik auf jedem 2. Dach Demogebiet Niederspannungs-Netzabschnitt E-Autos in jeder 2. Garage Entwicklung von Lösungsansätzen für zukünftige Probleme Feldversuch in der Modellgemeinde Köstendorf: In einem Niederspannungs-Netzabschnitt soll eine sehr hohe Dichte an PV-Anlagen und E-Fahrzeugen installiert werden und mit neuen, intelligente Lösungen der Netzbetrieb und die Versorgungsqualität sicher gestellt werden. Seite 6

7 2.) Leuchtturmprojekt: HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid Planung, Realisierung, Bau, Betrieb und Monitoring einer Smart Grid optimierten Wohnanlage in Salzburg Ziel: Smart Grids allgemein greifbar und demonstrierbar machen! Energie-Feedback & Nutzerintegration Consumer to Grid Kombination mit E-Mobilitätskonzept / Gesteuertes Laden, Vehicle 2 Grid Car-Sharing Modell Aktive Einbindung Building 2 Grid Energieverbrauchs-Info Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht Lieber Kunde, Sie haben im Monat xy 523 kwh verbraucht HiT-Gebäude Dezentrale Erzeugung Smart Home / Home Automation Seite 7

8 2.) Leuchtturmprojekt: HiT Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid Projekt Rosa Hoffmannstraße Realisierung, Bau, Betrieb und Monitoring eines Smart Grids Mustergebäude Ziel: Smart Grids allgemein greifbar und demonstrierbar machen, den Komfort für die Nutzer zu sichern sowie günstige Betriebskosten durch einfache jedoch intelligente Anlagen einzuhalten. Einfache technische Lösungen im Wohnungsverband Simply Living! Seite 8

9 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Kilowatt 2.) Lastprofil Rosa Zukunft nicht optimiert LP ohne SG Summe Basisdaten: 130 Wohneinheiten + Allgemeinteil H0 Haushalts Lastprofil Übergangszeit Werktags Mo-Fr Synthetisches Lastprofil H0 für Wohnungen 10 0 Uhrzeit Seite 9

10 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Kilowatt 2.) Lastprofil Rosa Zukunft SG optimiert 100 LP ohne SG WP SG Opt PV BHKW SG Opt Summe 90 Basisdaten: Wohneinheiten PV-Anlage BHKW + Allgemeinteil H0 Haushalts Lastprofil Wärmepumpe PV Lastprofil Übergangszeit (Okt/April) Smart-Grid-optimiertes Lastprofil H0 für Wohnungen Werktags Mo-Fr Wärmepumpe optimiert BHKW optimiert 0 Uhrzeit Seite 10

11 3.) Smart = IKT Seite 11

12 3.) Smart = IKT Vergleich Telekommunikation Energiewirtschaft Die Anfänge Alexander Graham Bell 1876 Entwicklung des Telefons Nikola Tesla 1887 Patente zur Wechselstromtechnik 1990 Telefon mit Viertelanschluss Klassische Netztechnik Smart-Phone Klassische Netztechnik +? These: Die Entwicklung die wir in der Telekommunikation in den letzten 20 Jahren erlebt haben, steht uns in der Energiewirtschaft in den nächsten 20 Jahren bevor! Seite 12

13 3.) Smart = IKT Seite 13

14 3.) Smart = IKT Seite 14

15 4.) IKT Zielbild - Kommunikationsarchitektur Utility IT-LAN Smart Grids IT-Firewall TS-Server Scada Landeslastverteiler EnergyIP DMZ Fernwirk-WAN-Firewall Fernwirk WAN 30 KV Trafostation tw. steuerbar 400 V 110 KV Umspannwerk 30 KV Mittelspannungsnetz Home Ladestation Prozessrechner WAN Regelkreis Stromnetz Niederspannungsnetz Kaskadenregelung: 1.) zentrale Steuerung am Lastverteiler für MSP- und HSP-Netze > Bestand Scada Systeme! 2.) regionale Regelung im NSP-Netz Bsp.: DG-Demonetz closed Loop Betrieb -> im Projektfokus! 3.) schnelle lokale Regelung direkt im Haus Bsp.: Building Agent optimiert SmartMeter, PV-Anlage und Ladestation -> in Spezifikation! Seite 15

16 4.) IKT Zielbild - Kommunikationsarchitektur Utility IT-ALN Smart Home IT-Firewall TS-Server Scada Landeslastverteiler Fernwirk-WAN-Firewall DMZ EnergyIP Prozessrechner WAN BHKW mit Siemens Steuerung 110 KV Fernwirk WAN Umspannwerk DMZ 30 KV Mittelspannungsnetz 30 KV Trafostation tw. steuerbar 400 V Ortsnetz Cablelink IP-Netzwerk SmartMeter Docsis 3.0 Cablemodem Typ: EPC 3925 NAT/IP Gateway Home Ladestation Miele ZigBee Verbraucher WLAN Verbindung Seite 16

17 5.) IKT Herausforderungen o o o Kunde Plug&Play IKT Gateway Schnittstellen-, Protokoll- und Format-Umsetzer Netz Konvergenz der Technologien (Leittechnik, Bus-Technik vs. IP- Technik) Closed Loop Systeme, Realtime-Systeme IP-Zähler IPv6 Internet der Dinge Allgemein Security und Datenschutz Trust Neue Technologien werden benötigt - Ein neues Forschungsfeld entsteht Seite 17

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! nähere Infos unter: Seite 18