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Energieversorgung 4.0: Zellulare Betriebsführungskonzepte im Feldversuch
5. Bautzener EnergieforumBautzen, 22.03.2018
2018-03-22_Energieforum-Bautzen.pptx
BDEW Stadtwerkestudie 2017 unterstreicht die Rolle der Verteilnetzbetreiber
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https://www.bdew-kongress.de/files/bdew_kongress_verteilnetzbetreiber_ey_stadtwerke_studie_2017.pdf
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Beim Wechsel von zentraler zu dezentraler Versorgung gilt es, die fluktuierenden Lasten im Netz zu beherrschen.
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Lösen an der Basis => Subsidiaritätsprinzip
1882 Edison, T.A.
New York, Pearl Street
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Herausforderung und Chance für Energieversorger und regionale Netzbetreiber durch intelligentes Lastmanagement.
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year days events
TenneT Eingriffe in die Netzführung
2014 361 beinahe täglichBildquellen: Siemens und TenneT
Prosumer
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Energiemanagement der Zukunft basiert auf intelligenten, dezentral vernetzten Systemen in zellularen Strukturen – technisches Ökosystem.
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Datenfluss Energiefluss kommunikative Intelligenz
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Digitalisierung macht Flexibilität nutzbar, liefert jedoch gleichzeitig neue Angriffspunkte
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µC
OK
+ -
~~~
µC
OK+ -
~~~
µC
OK
µC
OK
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① SCADA and trading platform
② Cloud Services – forecast, EEX,…
③ xEMS – Energy Management Systems
④ Power generation
⑤ Flexible loads
⑥ Customer observability
①
②
③
④
③ ③ ③
Data FlowEnergy Flow ⑤⑤
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Neue Geschäftsmodelle und Dienstleistungen für den Energieversorger durch Energieversorgung 4.0.
• Sichere Versorgung Strom, Wärme, …• Energiehandel mit lastvariablen Tarifen• Netzdienlichkeit, Regelenergie• Objektschutz• Internetdienste
LeittechnikSCADA
NeueDienste
• Günstig Strom beziehen minutengenau• Einnahme durch Verkauf der Flexibilität• Energie sparen, Verbrauch beobachten• Immobilie schützen (Einbruch, Frost, …)• Geräte schützen (Störungen, Leckagen,…)• Gesundheit schützen (CO2, Raumklima,…)• Sicherheit verbessern (Verbindung zur
Außenwelt halten)
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Beispiel: GOFLEX* Nutzung und Vermarktung von Flexibilität auf regionaler / kommunaler Ebene
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EnergyForecast
Intelligent Trading Interface
Intelligent Trading Interface
Markets
MA
Asset Managem.
Flexibility
Electricity
C(D)EMS
WEMS
HEMS
FEMS
Direct
Data & Forecast Service API
Trading andService Platform
Gas, Heat, Water
Auxiliary Services
Energy ManagementSCADA
Reporting
Maintenance
Monitoring
Exception Handling
BDEW
TSO
*Generalized Operational FLEXibility for Integrating Renewables in the Distribution Grid
goflex-project.euwww.goflex-community.eu
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Energiequelle
Energiesenke
Kulmbach
Hof
Kronach Selb
Wunsiedel
Hof
Bayreuth
Münchberg
Der zellulare Ansatz – Gestaltung eine Power-Web durch die Verknüpfung von Versorgungsinseln.
http://wasser-energie.net
Gemeinsam die Energiezukunft gestaltenHerzlichen Dank, dass Sie uns unterstützen
VDE – Netzwerk Zukunft
Ihr Ansprechpartner :Dr. Gerhard Kleineidam – [email protected]
https://www.vde-nordbayern.de/nb-de/facharbeit-regional/ak-ev-40
Dr. Gerhard Kleineidam (Kompetenznetzwerk Wasser & Energie, Hof) hat Maschinenbau studiert und auf dem Gebiet Automa-tisierungstechnik promoviert. Als Mitarbeiter bei Siemens und später als Unternehmer hat er weltweit zahlreiche hochautomatisierte Anlagen für Elektronik- und Halbleiterproduktionen sowie deren Facilities geplant, projektiert und in Betrieb genommen. Im Jahr 2012 hat er im Auftrag des Kultusministeriums das "bayerische Technologie-zentrum für privates Wohnen - E|Home-Center" an der Universität Erlangen-Nürnberg aufgebaut und geleitet. Seit 2013 ist Gerhard Kleineidam mit Planung und Aufbau des sog. "Feldlabors der Energiewende - Nordbayern" im Versorgungsgebiet der SWW Wunsiedel beschäftigt. Im Rahmen dieser Tätigkeit leitet er den VDE Arbeitskreis "Energieversorgung 4.0 - www.vde-nordbayern.de/ak-EV-40 " und forscht er an Themen zur Digitalisierung der Energieversorgung in Anlehnung an die Paradigmen von Industrie 4.0 (bzw. IoT).
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Quellen
1. Kleineidam G., Jung G., Wöltche A.: „Cost Impact Simulation of Blackouts within the Electrical Grid“, International ETG Congress 2017, November 28-29, 2017, Bonn, Germany. ISBN 978-3-8007-4505-0
2. Kleineidam, G.: „Der zellulare Ansatz – Digitalisierung der Energieversorgung im Feldversuch“, Herbstakademie der Vereinigung für ökologische Wirtschaftsforschung (VöW), Chancen und Risiken der Digitalisierung für eine sozial-ökologische Gesellschaft, Berlin 4.-8. Oktober 2017.
3. Kleineidam, G., Krasser, M., Schmid, L., Koch, B.: „Kritische Infrastrukturen – Sicherheitsanforderungen an die Informations- und Kommunikationstechnik aus Sicht eines Versorgungsunternehmens“, Springer e&i Elektrotechnik & Informationstechnik (471), 2017. doi: 10.1007/s00502-017-0471-9)
4. Bürner K., Kleineidam, G., Braun, T., Franke, J.: „SmartEco - An Approach Using Electric Storage Heaters for Demand Side Management”, DOI: 10.4028/ www.scientific.net/AEF.19.27
5. Kleineidam, G., Krasser, M. Reischböck, M.: The Cellular Approach – Smart Energy Region Wunsiedel, Testbed for Smart Grid, Smart Metering and Smart Home Solutions, Springer Electrical Engineering (2016). doi:10.1007/s00202-016-0417-y
6. VDE Studie – R. Speh et al.: “Der zellulare Ansatz”, VDE / ETG Publikation, Frankfurt, 6/2015. https://www.vde.com/de/etg/publikationen/studien/vdeetg-studiederzellulareansatz ; https://shop.vde.com/de/copy-of-vde-studie-der-zellulare-ansatz
7. Kleineidam G., Krasser M., Koch B.: Einsatz von Spectrum Power 5 im Rahmen des Forschungsprojektes Wunsiedel, Siemens Leitstellen Anwendertagung. Bielefeld, 8.¬-9. November 2016.
8. Bürner, J. et. al.: VDI|VDE|IT Schlussbericht Forschungsprojekt SmartEco „Entwicklung einer intelligenten Vernetzung und Steuerung von bestehenden Wärmespeichern als dezentrale Energiespeicher für das EVU“. Nürnberg, 9/2016.
9. J. Franke, B. Ehmann, G. Kleineidam: “Smart Grid Requirements and Expectations from a Future Home Perspective“, IEEE International Conference on Smart Grid Technology, Economics and Policies (SG-TEP), Nuremberg, Germany Dec. 3-4. 2012.
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Die Flexibilität im Trinkwassernetz steckt in den Speichern und den Pumpen, die sie speisen.
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Handelsplattform des EVU zur Aggregation von Lastverschiebepotenzialen.
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GoFlex SWW Trading Platform
Flex earnings since 1.1.2018
Flex Supplier 1
Flex Supplier 2
Flex Supplier 3
Flex Supplier 4
Flex Supplier X
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Flex potential W, CN, P 3.0
Savings / Earnings in 15min [€] 202.50
Price Index Flex0.27
Demand W, CN, P 14.0
max. profit
Trading rules
Grid Management
BDEW
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Firmen und private Prosumer werden in das GOFLEX Projekt eingebunden.