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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

22.03.2018 © 2017 Energietechnische Gesellschaft im VDE | Informationstechnische Gesellschaft im VDE

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


Herausforderung und Chance für Energieversorger und regionale Netzbetreiber durch intelligentes Lastmanagement.

4

year days events

TenneT Eingriffe in die Netzführung

2014 361 beinahe täglichBildquellen: Siemens und TenneT

Prosumer


Energiemanagement der Zukunft basiert auf intelligenten, dezentral vernetzten Systemen in zellularen Strukturen – technisches Ökosystem.

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Datenfluss Energiefluss kommunikative Intelligenz


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

⑥


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)


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


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

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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).


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.


Die Flexibilität im Trinkwassernetz steckt in den Speichern und den Pumpen, die sie speisen.


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

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Flex Supplier X

14.0

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

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Grid Management

BDEW

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Firmen und private Prosumer werden in das GOFLEX Projekt eingebunden.

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