Echtzeit Optimierung von Energiesystemen 31. AIK Symposium Smart Energy. Dr. Sabrina Merkel-Malkowski, Seven2one Informationssysteme GmbH

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1 Echtzeit Optimierung von Energiesystemen 31. AIK Symposium Smart Energy Dr. Sabrina Merkel-Malkowski, Seven2one Informationssysteme GmbH

2 Seven2one Informationssysteme GmbH Softwarehersteller für die Energiewirtschaft Mesap das operative Energie-Datawarehouse Business Intelligence und Decision Support Integration von Daten und Prozessen Steuerung von Energiehandel, Erzeugung, Beschaffung und Vertrieb Maßgeschneiderte Lösungen, welche die Fachexperten selber erweitern können Marktdatenmanagement Echtzeit- Optimierung v. Energiesystemen Kaufmännische Betriebsführung Virtueller Kraftwerke Risiko- u. Portfoliomanagement Kraftwerke Reporting Regulatorisches Reporting 2

3 Die erneuerbare Stromerzeugung ist auf dem Vormarsch TWh/a 200 Die erneuerbare Stromerzeugung ist auf dem Vormarsch Die Gewinne aus der reinen Stromvermarktung sinken Strompreise für Endkunden steigen 3 Quellen: finanzen.net/, Arepo Consult, Frontier economics / ewi, VIK, uendlich-viel-energie.de

4 Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland steigt GW GW Wir haben Überkapazität und sie wird weiter ausgebaut. konv sonstige PV Wind benötigte gesicherte Leistung Sonstig e PV Wind konvent Leistung in [MW] Nur Flexibilität kann Wirtschaftlichkeit bringen Einspeisung Wind und PV erhöht um Faktor 4 für KW 40,41 Oktober Quelle: Leitstudie 2010 Szenario A und

5 Voraussetzung zur Erschließung von Flexibilitätspotentialen Informationen Energiesystem-Daten Wetterdaten, Börsenpreise, etc. Intelligenz Prognose und Optimierungmodelle Steuerung Echtzeitfähige Regelung Dafür wird leistungsfähige Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) benötigt 5

6 Der SmartEnergyHub Echtzeit-Energiemanagement für Energie-intensive Infrastrukturbetreiber und Verbünde 6

7 Flexibilitätspotentiale Energie-intensiver Betriebe und Verbünde wirtschaftlich nutzen Optimierung im Querverbund Binnenoptimierung Optimierung am Markt Optimierung der Einkaufstrategie Teilnahme am Regelenergiemarkt Prognosebasiertes Energiemanagement Regionale Marktplätze Vermeidung von Lastspitzen Netzdienliche Betriebsführung 7 Beispiele neuer Geschäftsmodelle

8 Praxispartner Flughafen Stuttgart Daten am Flughafen Es werden ca Datenpunkte automatisch über die Gebäudeleittechnik erfasst. Es gibt ca Energiezähler für Strom, Wärme, Kälte, Wasser etc. wovon etwa automatisch erfasst werden. 8

9 Das Energiesystem am Flughafen Stuttgart (vereinfachte Darstellung) Bezug Heizkraftwerk Nord BHKW KKM KKM AKM Bürogebäud e Bürogebäud e Kessel 1 Kessel 2 Kessel 3 KKM AKM Terminals Pellets Heizöl Erdgas Strom Wärmespeicher Kältesp. KKM Eissp. Parkhäuser Infrastruktur Einheit 1 Heizwerk Süd Einheit 1 Einheit 3 Hotels Südseite Einspeisun g Einzelanlagen Notstrom PV Anlagen Geb. mit Einzelanl. 9

10 Schematischer Aufbau des SmartEnergyHub SmartEnergyHub Optimierung Prognose Analysen Reporting Werkzeuge SAP HANA Steuerung Visualisierung Exporte Kommunikation Fahrplanvorgaben 10

11 Organic Computing Observer/Controller im SmartEnergyHub Projekt (Schematische Darstellung) Observer Benutzerdefinierte Ziele Controller Offline Observation Model Situation Prediktor Datenanalyse Vorverarbeitung Monitor beobachten Prognose- Prognose- Modelle Prognose- Modelle Modelle Optimierung Optimierung s-modelle Optimierungsmodelle s-modelle Regeln Regelauswahl Situation Prognosen Aktion Aktion (Fahrplan) Prognose berechnen Funktionen Evaluation Online Historie Energiesystem am Flughafen Stuttgart 11 Quelle: Karlsruhe Institut für Technologie, Institut für angewandte Informatik und formale Beschreibungsverfahren, Lehrstuhl für effiziente Algorithmen

12 Observer/Controller in einer Big Data Architektur Optimierungsmodelle Prognose- Modelle All data Batch Process Batch View t Update Batch View t-1 Merged View New data stream Stream Process Realtime View Regelauswahl Prognose berechnen Update Queries 12 Quelle: Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS)

13 Mit Smarter IKT Energie optimal managen Mit intelligenter Steuerung das eigene Energiesystem im Querverbund optimal managen und Energiekosten sparen. Mit integrierten Services Energie vermarkten und Systemdienstleistungen anbieten um zusätzliche Erträge zu erwirtschaften. SmartEnergyHub als Smart-Data Softwareplattform Durch IKT Prosumer flexibel machen um wirtschaftlichen Nutzen der EEG-Anlagen zu erhöhen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 13