Energiemanagement im branchenübergreifenden Smart Home. SMA Solar Technology AG Detlef Beister 4. September 2013 Berlin

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1 Detlef Beister 4. September 2013 Berlin

2 Disclaimer Diese Präsentation kann zukunftsgerichtete Aussagen enthalten. Zukunftsgerichtete Aussagen sind Aussagen, die nicht Tatsachen der Vergangenheit beschreiben. Sie umfassen auch Aussagen über unsere Annahmen und Erwartungen. Diese Aussagen beruhen auf Planungen, Schätzungen und Prognosen, die dem Vorstand der (SMA oder Gesellschaft) derzeit zur Verfügung stehen. Zukunftsgerichtete Aussagen gelten deshalb nur an dem Tag, an dem sie gemacht werden. Zukunftsgerichtete Aussagen enthalten naturgemäß Risiken und Unsicherheitsfaktoren. Verschiedene bekannte wie auch unbekannte Risiken, Ungewissheiten und andere Faktoren können dazu führen, dass die tatsächlichen Ergebnisse, die Finanzlage, die Entwicklung oder die Performance der Gesellschaft wesentlich von den hier gegebenen Einschätzungen abweichen. Diese Faktoren schließen diejenigen ein, die SMA in veröffentlichten Berichten beschrieben hat. Diese Berichte stehen auf der SMA Webseite zur Verfügung. Die Gesellschaft übernimmt keinerlei Verpflichtung, solche zukunftsgerichteten Aussagen fortzuschreiben und an zukünftige Ereignisse oder Entwicklungen anzupassen. Diese Präsentation dient lediglich zur Information und ist keine Aufforderung zum Kauf, Halten oder Verkauf von Wertpapieren. 2

3 Agenda Kurzvorstellung SMA Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 3

4 Agenda Kurzvorstellung SMA Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 4

5 > Solar-Wechselrichter und Schlüsseltechnologien für künftige Energieversorgungsstrukturen > 1981 gegründet > Umsatz 2012: 1,5 Mrd. Euro > Über 30 GW installierte SMA Wechselrichter-Leistung weltweit > Bestens positioniert in 21 Märkten rund um den Globus > Über Mitarbeiter > Mehr als Mitarbeiter in der Entwicklung 5

6 SMA ist weltweiter Markt- und Technologieführer bei Solar-Wechselrichtern Vollständiges Produktportfolio Fundierter Entwicklungsansatz Diesel PV Sunny Home Manager Sunny Boy Sunny Tripower Sunny Central Sunny Island Neue Produktplattformen + Hybrid- Lösungen Energiemanagement Komplettes Serviceangebot Globale Präsenz Reparatur/ Ersatzteile Service line Field Service Garantieverlängerungen Hauptsitz Auslandsgesellschaften 6

7 Agenda Kurzvorstellung SMA Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 7

8 Ist Energiemanagement nicht das langweiligste aller Smart Home Themen? 8

9 Energie im Smart Home PV Generator > Energetische Aspekte stehen hier im Vordergrund Home Energy Management System PV Wechselrichter mit Speicher > System läuft automatisch im Hintergrund > Planung nutzt tatsächliche Verbrauchsprofile, gelerntes Smart Meter Benutzerverhalten und Elektroauto Hausgeräte BHKW Wärmepumpe Warmwasserspeicher Einstrahlungsvorhersagen > Einbindung thermischer und elektrischer Speicher Das HEMS nimmt dabei zwangsläufig eine zentrale Rolle als Plattform für die eigentlichen Energiemanagementroutinen und als Gateway zwischen den einzelnen Kommunikationsnetzen innerhalb und außerhalb des Gebäudes ein 9

10 Zentrale Rolle des Elektrizitäts-Energiemanagements Smart Phone, Smart TV, Tablet, PC, IED Bedienung und Anzeige Übergeordnete Systeme Direktmarketing, Virtuelle Kraftwerke Ökologische, lokale Stromerzeugung PV-System mit oder ohne integrierte Batterie Internet Portal Zähler Auslesen benötigter Zählerdaten Weitere Harmonisierung von Erzeugung und Verbrauch Andere Stromerzeuger und Speicher Elektrizitäts- Energiemanagement HKL- Energiemanagement (Heizung, Klima, Lüftung, thermische Speicher) Synergien zwischen Elektrizitäts- und HKL-Bereich Intelligenter Eigenverbrauch und Speicherung von Elektrizität Elektromobilität Hausgeräte Heim- & Gebäudeautomatisierung (Komfort, Sicherheit, Multimedia) Zugriff auf weitere Aktoren und Sensoren Intelligenter Eigenverbrauch Die ökonomisch und ökologisch optimale, dezentrale Energieversorgung erfordert ein branchenübergreifendes, integriertes Gesamtsystem 10

11 Kundennutzen eines branchenübergreifenden, integrierten Gesamtsystems > Energiemanagement ermöglicht Betreibern von PV-Anlagen eine effektivere Nutzung ihres selbst erzeugten Stroms und somit die Senkung ihrer Strombezugskosten eine erhöhte Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage und damit auch der Verbraucher und Speicher einen aktiven Beitrag zu Ressourcenschonung und Klimaschutz den netzdienlichen Betrieb von PV-Anlagen und anderen dezentralen Erzeugern > Energiemanagement wird um so wirkungsvoller, je mehr Geräte eingebunden sind > Haushaltgeräte als steuerbare Last haben bisher die größte öffentliche Wahrnehmung > Weitere Verbraucher mit großem Verschiebepotential sind meistens im Bereich Heizung, Klima, Warmwasser und in Zukunft zunehmend im Bereich Elektromobilität > Thermische Speicher sind heute die weitaus günstigsten Energiespeicher im Haushalt > Synergien zwischen den Branchen bei Sensoren, Aktoren, Anzeige und Bedienung Der Trend zu Smart Homes erweitert die Möglichkeiten eines HEMS 11

12 Agenda 1 Kurzvorstellung SMA 2 Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung 3 Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 12

13 Schwellwert vs. Planung: Schwellwertschaltung (1 Gerät) Gerät einsatzbereit Gerät (z.b. Waschmaschine) ca. 100 Tage pro Jahr Schwellwert Zunächst unbekannt! ca. 200 Tage pro Jahr ca. 60 Tage pro Jahr 13

14 Schwellwert vs. Planung: Planung (1 Gerät) Vorhersage Gerät Berücksichtigung besseren Wetters am Nachmittag Auch an schlechten Tagen soviel PV nutzen wie möglich 14

15 Schwellwert vs. Planung: Schwellwertschaltung (2 Geräte) Lücke im Bezug sieht aus als ob viel Energie frei ist Spülmaschine Waschmaschine Kurze Leistungsspitzen können Verbraucher starten 15

16 Schwellwert vs. Planung: Planung (2 Geräte) Berücksichtigung der Lastprofile von Geräten Spülmaschine Waschmaschine Optimale Nutzung des Energieangebots Hohe Autarkie auch bei geringer Produktion 16

17 Ein Beispiel aus einem realen Haushalt Eingespeiste PV-Erzeugung Batterie laden Eigenverbrauch > Hellblau: Waschmaschine > Gelb: Geschirrspülmaschine > Rot, dunkelblau: Brauchwasserheizstäbe Netzbezug Batterie entladen Ein so ausgestatteter Haushalt kann in Jahreszeiten mit gutem PV-Ertrag fast den gesamten benötigten Strom selbst erzeugen und auch verbrauchen 17

18 Agenda Kurzvorstellung SMA Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 18

19 Was zeichnet ein gutes HEMS aus? Kunden muss man unterrichten, wo sie Flexibilität für Energiemanagement haben. Problem: Die meisten Kunden interessieren sich nicht für Energiemanagement und Flexibilität, sondern für Komfort, ihr ökologisches Gewissen und ihre Stromrechnung. Ein gutes HEMS muss automatisch und im Hintergrund im Interesse des Kunden dessen vorhandene Flexibilitäten identifizieren, nutzen und damit für ihn ein möglichst gutes Ergebnis erzielen. 19

20 Einfach in Installation und Bedienung trotz Komplexität > Intelligente Algorithmen für alle Stufen des Optimierungsprozesses Auf physikalischen Modellen basierende, mathematischen Methoden Betrieb auf Basis individueller Erzeugungs- und Verbrauchsprognosen > Einfach zu installieren Nutzung moderner Kommunikationsnetze Gründliche automatische Analyse des Gebäudes und der enthaltenen Geräte Automatische Justierung des Systems > Einfach zu bedienen Profile aller angeschlossenen Komponenten lernen und verwenden Berücksichtigung des typischen Nutzerverhaltens, dessen Bedürfnissen und der aktuellen Situation Bedienung über beliebige internetfähige Geräte von zu Hause oder unterwegs Ein solches System geht in seiner Wirksamkeit deutlich über einfache Heuristiken hinaus, arbeitet aber zugleich komplett automatisch und im Hintergrund 20

21 Verwendung von Standards > Beispiel: EEBus als standardisiertes Vernetzungskonzept von Smart Grid und Smart Home Nur so erhält der Kunde eine herstellerübergreifende und nachhaltige Lösung 21

22 Agenda 1 Kurzvorstellung SMA 2 Rolle des Energiemanagements bei der branchenübergreifenden Vernetzung 3 Optimierung und Komfortgewinn durch Prognosen und Algorithmen 4 Ein komplexes und wirkungsvolles System kann dennoch einfach sein 5 Zusammenfassung und Ausblick 22

23 Zusammenfassung > Energiemanagement ist eines der führenden Smart Home Themen > Gefragt ist ein branchenübergreifendes, integriertes Gesamtsystem > Ein solches System macht sich nur dann bezahlt, wenn es wirkungsvoll ist > Ein wirkungsvolles HEMS vernetzt möglichst viele Erzeuger, Verbraucher und Speicher > Lösungen, die nicht auf Prognosen, sondern auf Schwellwertverfahren basieren, benötigen tägliche Aufmerksamkeit des Nutzers und erreichen trotzdem nur deutlich geringere Eigenverbrauchswerte > Automatische Steuerung auf der Basis künstlicher Intelligenz macht Energiemanagement für den Anwender aber gleichzeitig auch einfach > Diese Kombination aus Komplexität und Einfachheit zeichnet gute HEMS aus > Ein optimal ausgestatteter Haushalt kann in Jahreszeiten mit gutem PV-Ertrag fast den gesamten benötigten Strom selbst erzeugen und auch verbrauchen Nur eine standardisierte und herstellerübergreifende Lösung ist nachhaltig 23

24 Ausblick > Ein solches System auf der Basis intelligenter Algorithmen ermöglicht durch die Fähigkeit zur Bereitstellung vorhandener Flexibilität in idealer Weise die Integration entsprechend ausgestatteter Gebäude in ein übergeordnetes Energiemanagement im Rahmen virtueller Kraftwerke, Smart Grids und Microgrids Übergeordnetes EMS Noch bessere Ausgleichseffekte und neue Geschäftsmodelle 24

25 ENERGIE DIE VERÄNDERT Vielen Dank für Ihr Interesse! Detlef Beister Business Opportunity Management Sonnenallee 1, Niestetal, Germany Detlef.Beister@SMA.de