Edison meets Tesla - life-needs-power.de · VPP Operator / Energieversorger Prognose...

—HMI LIFE NEEDS POWER FORUM, 25. APRIL 2018

Edison meets TeslaEinbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power PoolsDr. Sleman Saliba, Digital Lead Virtual Power Pools, ABB AG Industrial Automation Power Generation

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Einleitung

Bedeutung von Elektromobilität bei Virtuellen Kraftwerken

Beispiele

1. Elektrofahrzeuge als stochastische Last für einen Verteilnetzbetreiber

2. E-Fahrzeugflotten, Reduzierung der Lastspitze für Unternehmen

3. Einbindung von E-Fahrzeugspeicher in netzgebundenen Microgrids

4. E-Busflotten - Lademanagement in Betriebshöfen

5. TOSA – E-Bus Lademanagement im laufenden Betrieb

Einbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power Pools

April 26, 2018 Slide 2

Agenda

—Einbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power Pools


Virtuelle Kraftwerke / Virtual Power Pools

Zusammenschluss von dezentralen Erzeugungsanlagen, Speichern und steuerbaren Verbrauchern

Zentrales Leit- und Optimierungssystem zur gemeinsamen Steuerung und Regelung

Dezentral – Vernetzt – Digital

Virtuelle Kraftwerke / Virtuelle Power Pools (VPP)


Power-2-X

Energie mit Wärme

Heizkraftwerk intern

KWK / HKW / BHKW im Verbund

Wärmenetzoptimierung

Energie mit Verkehr

Infrastrukturmaß-nahmen für E-VehicleCharging Stations

Busbetriebshöfe

Lademanagement

Routenmanagement

Netzdienstleistungen

Energie mit Gas

Wind-2-Gas

Gasnetz als Speicher

Power-2-Liquid

Energie mit Wasser

Hydrokraftwerke

Trinkwasser

Abwasser

Kläranlagen

Pumpeneffizienz

ABB ermöglicht die Vernetzung von elektrischer Energie mit allen anderen Energieträgern


Erweiterung von VPPs – Sektorkopplung mit anderen Energieträgern



Neue Geschäftsmodelle durch zentrales und dezentrales Steuern von Ladestationen

OPTIMAX® PowerFitZentrales Leit- und Optimierungssystem

VPP Operator / EnergieversorgerPrognose

Lieferverpflichtungen

Echtzeit-Schnittstellen

VerfügbarkeitenDiagnose

AbrechnungReporting

Schnittstellen

FahrpläneAnlagendaten

Einbindung in Bilanzkreismanagement

Intelligentes Lademanagement

Routenmanagement bei E-Bussen

Nutzung von E-Vehicles zur Netzstabilisierung

Systemdienstleistungen

Cloud-Services für vernetzte Ladestationen

ÜNB Netzdienstleistungen

VNB

Firewall / Router / VPN

NetzautomatisierungOPC / Modbus / IEC GPRS / UMTS / LTE



Zielsetzung Feldversuch mit C-Zeros und Fahrzeugrechner

Untersuchung des Verhaltens von Fahrzeugbatterien bei der verstärkten Einspeisung von erneuerbaren Energien in den Bilanzkreis

• Wie können Fahrzeugbatterien in den virtuellen Kraftwerkspark eingebunden werden?

• Können die Fahrzeugbatterien einen Beitrag zu Bilanzkreisausgleich leisten?

Optimal auf die Region abgestimmten virtuellen Energieverbund

Beispiel 1 – econnect Germany Hub Trier – IKT in der Region Trier – Vom Windrad zum Elektroauto

Flexibilität im Ladevorgang

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Optimale Nutzung des Bilanzkreises

Zielerreichung

Bilanzkreisausgleich bei Einspeisung erneuerbarer Erzeugung und stochastischer Verbraucher (E-Mobilität)

Senkung der Ausgleichsenergiekosten

3 stufige Bilanzkreisoptimierung (ABB OPTIMAX PowerFit)

Day-Ahead-Optimierung

Intra-Day-Optimierung

Intra-Period-Optimierung


Einbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power PoolsBeispiel 1 – econnect Germany Hub Trier – IKT in der Region Trier – Vom Windrad zum Elektroauto

EVCS

OPTIMAX PowerFit – BKO

Echtzeitschnittstelle

Intra-Day-Optimierung

(prädiktiv)

Day-Ahead-Optimierung

(prädiktiv)

KWK 2

TE nTE 2

Prozess-DBPrognosenFahrpläne

Fahrpläne

Prognosen

Verpflichtungen

EMS

TE 3TE 1 KWK 1

KWK 3

Intra-Period-Optimierung

(Echtzeit)Anlagendaten

Anlagenparameter



Beispiel 2 – 3Connect Germany HUB Allgäu – Flottenmanagementsystem für E-Fahrzeuge

Ziel

Verteilung der

Spitzenlast

„Intelligenz

statt

Kupfer“

Ziel

PowerFit Box



Beispiel 2 - 3Connect Germany HUB Allgäu – Flottenmanagementsystem für E-Fahrzeuge

Erste Ergebnisse aus dem Feldtest

Installierte Leistung

121 kW

Feldtest

Maximale benötigte Ladeleistung

35 kW

Erwartung mit Optimierung:

15 – 20 kW

—

Smart Farm Kennzahlen

Ziel

Maximierung der Eigenversorgung durch Einsatz der vorhandenen Flexibilität

Reduzierung von Lastspitzen

Zusammenschluss mehrerer Betriebe, um am Handel teilzunehmen

3 PV Systeme ~120 kWp

Flexible Verbraucher 3 - 20 kW

Batteriespeicher 24 kWh / 20 kW

Elektrischer Traktor ~36 kWh / 50 kW

Netzanschluss

Quelle: Google Maps


Einbindung von Elektromobilität in Virtuelle Power PoolsBeispiel 3 – Smart Farm – ABB AbilityTM Virtual Power Pools – EMS in der Cloud



Beispiel 3 – Smart Farm – ABB AbilityTM Virtual Power Pools – EMS in der Cloud

Nutzen: Reduzierte Betriebskosten und Zusatzerlöse

PrognoseImport

Last und PV Prognose Energieversorger Betrieb

Fahrplan Export

OptimalerBetrieb

€

OPTIMAX –Site EMS

Intelligent control



Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots Eine Investition mit vielen Vorteilen

Beispiel 4: Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots (ABB Ability PowerFit EVFleet)Forecast, Analyse und Optimierung des Energiebedarf in einem Busbetriebshof

- PowerFit EVFleet optimiert den Ladebedarf und die Ladezeiten der einzelnen Busse und Ladestationen

- Technische Restriktionen, Routenpläne, Energiepreise und PV-Einspeiseprognosen werden berücksichtigt

- Maximiere den Eigenverbrauch von erneuerbaren Energien

- Vermarkte die Flexibilität über den Energieversorger

- Lade die Busflotte zum günstigsten Zeitpunkt

- Reduziere den benötigten Netzanschluss



Beispiel 4 – Lade- und Energiemanagement für E-Bus Depots – Webserver PowerFit EVFleet



TOSA Kennzahlen TOSA Aufladung in 15 Sekunden

ABB ermöglicht die Vernetzung von Erzeugung, Verbrauch und Speicher für eine effiziente Nutzung von Energie

Beispiel 5 – Energie- und Lademanagementsystem für E-Busse – TOSA Projekt in Genf

Neue CO²- freie Transportlösung für den öffentlichenVerkehr von Genf, CH

https://youtu.be/NLNQcEzLrY4

TOSA in Genf, CH – nutzt zum Aufladen der E-Busse die innovativen Lösungen von ABB

https://youtu.be/fm3_N4Js3Nw

https://youtu.be/NLNQcEzLrY4

https://youtu.be/fm3_N4Js3Nw



ABB ermöglicht die Vernetzung von Erzeugung, Verbrauch und Speicher für eine effiziente Nutzung von Energie

Besuchen Sie uns auf unserem Messestand

Halle 11, Stand A 35

Dr. Sleman Saliba

ABB AG

Industrial Automation Power GenerationKallstadter Str. 168309 [email protected]

Referenzen

Für eine nachhaltige Energieerzeugung im 21. Jahrhundert

– Falko Willmes, Andreas Kohl, Raphael Stott, Rudolf Schöller. Econnect Trier "IKT in der Region Trier - vom Windrad zum Elektroauto": Schlussbericht. Trier, 2015

– http://www.3connect-projekt.de/

– https://www.auew.de/privatkunden/energie-zukunft/projekt-3connect/

– http://new.abb.com/grid/technology/tosa

http://www.3connect-projekt.de/

https://www.auew.de/privatkunden/energie-zukunft/projekt-3connect/

http://new.abb.com/grid/technology/tosa

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