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Smart Grid made in Germany www.bmwi.de www.bmwi.de, www.e- energy.de
Stromkunden als intelligente Einspeiser im Verteilnetz E-DeMa – E-Energy Modellregion Stand 05. April 2011 Prof. Dr.-Ing. Michael Laskowski, RWE Metering GmbH, Essen
Agenda
1. Projektübersicht
2. Projektgrundlagen
3. Wesentliche Ergebnisse
Vertriebsprodukte
Netzdienstleistungen
Vorbereitungen zur Modellregion Rhein-Ruhr
Systemintegration
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Ruhrgebiet
Seite 6Projektübersicht
Projekt E-DeMa ist in 10 Arbeitspakete unterteilt
AP Lead AP-Beschreibung
1 RWE Grundlegendes Arbeitspaket zur Definition der Rahmenbedingungen und Projektziele;
Spezifikation von Marktfunktionen und Marktregeln;
2 TU DO Modellierung und Optimierung der Kommunikationsarchitektur für die Teilnehmer am E-
Energy-Markt;
3 RWE Entwicklung der Spezifikationen und der Lastenhefte für die IKT-Gateways 1 und 2;
Entwicklung von Funktionsmusterbeschreibungen als Grundlage für AP5
(Vertriebsprozesse) und AP6 (Leittechnikfunktionen)
4 Siemens Prototyp-Entwicklung des IKT-Gateway 2
5 RWE Energiehandelsgeschäfte der Lieferanten, Entwicklung von Vertriebsprodukten 2020
6 Siemens Energiedienstleistungen durch den Verteilnetzbetreiber, Entwicklung von Netz-
produkten 2020
7 Siemens Konzepterstellung sowie Implementierung des Zählerdatenmanagement-Systems und
des E-Energy-Marktplatzes
8 RWE Aufbau / Betrieb / Evaluation der Modellregion Rhein-Ruhr in Mülheim und Krefeld
9 RWE Öffentlichkeitsarbeit und Projektverwertung
10 RWE Gesamtprojektleitung und Projektmanagement
Seite 7Agenda
1. Projektübersicht
2. Projektgrundlagen
3. Wesentliche Ergebnisse
Vertriebsprodukte
Netzdienstleistungen
Vorbereitungen zur Modellregion Rhein-Ruhr
Systemintegration
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Ruhrgebiet
Seite 8Projektgrundlagen
IKT-Gateway kommuniziert mit dem E-Energy-
Marktplatz
Kundenanwendungen
Lastmanagement und
Steuerung von
Haushaltsgeräten IKT-Gateway
E-DeMa
Marktplatz IKT-Gateway 1:
Steuerung dezentraler Anbindung mehrerer Zähler zur
IKT- Gateway 2 Einspeiser (µKWK) Erfassung und Bereitstellung
(virtuelles Kraftwerk)
der Messdaten.
IKT-Gateway 2:
Lastmanagement und Steuerung
IKT-Gateway von dezentralen Einspeisern,
IKT- Gateway 1
Weißer Ware und Lasten,
Steuerung von großen Dokumentation, Visualisierung
Verbrauchern wie z.B.
eCars, Wärmepumpen, …
beim Kunden, Bedienung durch
den Kunden
Messstellenbetreiber
Modellregion Rhein-Ruhr
E-Energy
Marktplatz
spartenübergreifende Erfassung von Zählwerten Mülheim 2020 Krefeld
(Smart Metering)
Seite 9Projektgrundlagen
E-Energy-Marktplatz als Drehscheibe für Daten
und Kontrakte
Auf E-Energy-Marktplätzen
• werden dezentrale Einspeiser eingebunden
• platzieren Lieferanten lokale Angebote
• vermarkten Aggregatoren kumulierte
Kleinenergiemengen
• verwalten Messstellenbetreiber das gesamte
Datenvolumen
E-Energy-Marktplätze
• sind lokal, identisch zum Bilanzkreis eines VNB
• werden überregional im Rahmen einer Regel-
zone zusammengefasst
Der Datenaustausch zwischen den
Akteuren des Marktplatzes erfolgt
nach den Regeln des Unbundling auf
Basis der Mandantentrennung!
B2C: Business to Customer
Seite 10
B2B: Business to BusinessProjektgrundlagen
Wesentliche Funktionen des IKT-Gateway
sind definiert
Die Referenzarchitektur aus
AP2 dient als Vorlage für die
zu realisierenden Schnitt-
stellen des IKT-Gateways
In der prototypischen Umsetzung
des IKT-Gateways 2 werden nur die
dargestellten Schnittstellen realisiert
Seite 11Agenda
1. Projektübersicht
2. Projektgrundlagen
3. Wesentliche Ergebnisse
Vertriebsprodukte
Netzdienstleistungen
Vorbereitungen zur Modellregion Rhein-Ruhr
Systemintegration
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Ruhrgebiet
Seite 12Wesentliche Ergebnisse
Produktbausteine sind konsequent an den
Kundenbedürfnissen ausgerichtet
Ausstattung Kundenbedürfnisse Technisches Interesse
Umweltbewusstsein Risikobewertung Ökonomisches Interesse
Produktbausteine für den Vertrieb
Energiebezug / -einspeisung
Energiebezug / -einspeisung flexibel, Reaktion auf Energiebezug / -einspeisung
fix, keine Flexibilität ökonomische Anreize Produkte für Aggregatoren
*)
Zeitvariabel Zeitvariabel Energiemix
fix flex
Energie-
bezug
Leistungsvariabel Leistungsvariabel Leistungs-
fix flex flexibilität positiv
Energie- Vermarktung Vermarktung Leistungs-
lieferung Energie fix Energie flex flexibilität negativ
Seite 13 *) Produkt nachfolgend erläutertWesentliche Ergebnisse
„Zeitvariabel flex“ bietet für Kunden, Lieferanten
und Netz konkrete Effizienzpotenziale
Produktmerkmale VNB 1 MPB 3 LF 4 MPB 6 PuG
2 5
● Festlegung mehrerer Preiszeitfenster
● Festlegung maximaler Preis je operativer Prozess
Zeitfenster
Prozess mit E-Energy- Prozess ohne E-Energy-
● Übermittlung der konkreten Preise für VNB Verteilnetzbetreiber LF
Lieferant
Marktplatzbeteiligung Marktplatzbeteiligung
einzelne Zeitfenster spätestens 24h 1
2
Veröffentlichung der NNE
Lokale Zuordnung
4
5
Preisprofil übermitteln
Zuordnung der Preisprofile
E-Energy-
im Voraus MPB
Marktplatzbetreiber
PuG PuG-Kunde
3 Mitteilung an die LF 6 Preisprofil senden
Effizienzpotentiale / Anreize
Kunde Lieferant Netz
● Lastverschiebung in Zeiten ● Anteilige Weitergabe der ● Tendenzielle Reduktion von
niedrigerer Preise Einkaufspreisänderungen Lastspitzen
geringere Energiekosten an den Kunden ● Eigenes Steuerungspoten-
geringes Preisrisiko tial durch variable NNE,
Vermeidung von lokalen
Lastspitzen wegen
Gleichzeitigkeitsfaktor
Seite 14Wesentliche Ergebnisse
Produktgrundlagen für Netzdienstleistungen
sind erarbeitet
Störungsmanagement Störungsmanagement Lastbeeinflussung
im Mittelspannungsnetz im Niederspannungsnetz durch Preisanreize
(Vermeidung von Grenzwertverletzungen)
Beschleunigung der Fehlersuche Nutzung zusätzlicher Informa- Für VNB ist vor allem ein lokales
Netzfehler werden mit zusätzlichen tionen im Niederspannungsnetz Preissignal interessant
Informationen schneller lokalisiert Abfrage des Spannungs- Ablauf am Vortag
Kunden werden nach der Fehler- zustandes (versorgt/nicht
VNB prognostiziert die Netzbe-
isolierung schneller wiederversorgt versorgt) von IKT-Gateway
lastung für den Folgetag und be-
Nutzung zusätzlicher Informatio- Eingrenzung der fehlerhaften stimmt die geeigneten Prosumer
nen im Mittelspannungsnetz Bereiche im Niederspannungsnetz
VNB bestimmt Preisfahrplan aus
Datenübertragung über die E-DeMa- Fehler in der Kundenanlage Beeinflussungsbedarf und Preissensitivität
Datenkonzentratoren in den ONS*) (hinter der Haussicherung)
der Marktplatz (MP) kombiniert Preis-
ferngemeldete Kurzschluss- Fehler hinter einer NS- fahrpläne von VNB und Lieferant
anzeiger Verzweigung (mit Sicherung)
VNB übermittelt Preisfahrplan an den MP
(statt manueller Ablesung vor Ort) Fehler auf NS-Abgang
der MP stellt Preisfahrpläne im Inter-
noch zu prüfen: Fernüberwachung Simulation der Verbesserung des netportal zum Abruf durch die
der NS-Abgangssicherungen Störungsmanagements Prosumer bereit
Zusätzliche Steuerungsmöglich- MP überträgt Preissignale an IKT-GW
keiten in den Ortsnetzstationen
Ablauf am Folgetag
gezielt platzierte fernsteuerbare
Trennschalter Prosumer reagieren über das IKT-GW
(statt Schaltung vor Ort) automatisch auf das Preissignal und
passen ihren Leistungsbezug an
∗) ONS = Ortsnetzstation
Seite 15Wesentliche Ergebnisse
Netzdienstleistungsprodukte für den VNB
werden in der Modellregion erprobt
Ziele und Nutzen für den Geplante Vorgehensweise Demonstration in der
Verteilnetzbetreiber zur Umsetzung Modellregion
IKT-Gateways stellen dem Umsetzung der Verbrauchs- Störungsmanagement
VNB zusätzliche Informa- steuerung durch Anreiz- Nutzung zusätzlicher
tionen aus dem Netz zur Ver- applikationen und Flexibili- Informationen für das
fügung, die er zurzeit in der tätssteuerung in den Betriebs- Mittelspannungsnetz
erforderlichen Quantität und abläufen des VNB
Qualität nicht hat Nutzung zusätzlicher
Untersuchung der Eignung der Informationen für das
Störungen im Mittel- und Verbrauchssteuerung zur Niederspannungsnetz
Niederspannungsnetz Behebung von Grenzwert-
verletzungen und Netzeng- Verbrauchssteuerung
Versorgungsqualitäten (Verbraucher, dez. Erzeuger)
(Spannungsband, Ausfall- pässen im Verteilnetz durch
zeiten, Einspeise- Einsatz des Marktplatzes Über Preissignale,
situationen, …) Erhöhung der Netztransparenz, Bestimmung von
z.B. Übertragung von Störungs- Preissensitivitäten
und Netzmeldungen Über Flexibilitätssteuerung,
Erkenntnisgewinne aus Simu- Steuerung von µKWK-
lation und Feldversuch, ins- Anlagen (Aggregator-
besondere Sensitivitätsanalyse System)
der Anreizparameter und
-mechanismen
Seite 16Wesentliche Ergebnisse
Benutzeroberfläche liegt vor
Bedienung durch den Benutzer
• System-Setup
• Darstellung der angebundenen Geräte
• Darstellung von Verbrauchswerten
• Darstellung von Tarifinformationen und Kosten
• Parametrierung des Auslesens der Smart Meter
• Parametrierung der Steuerung von
• intelligenten Lasten
• schaltbaren Lasten
• dezentralen Erzeugungsanlagen
• RSS-Feeds (Really Simple Syndication)
(Abonnement von Webseiten-Inhalten, Einfügen
von weiteren Nachrichten und Informationen)
Seite 17Wesentliche Ergebnisse
Systemarchitektur zur Integration in RWE-/SWK-
Infrastruktur ist beschrieben
neu
neu
neu neu
neu
Seite 18Ausblick
Erzeugung
Marktplatz
der Zukunft Smart Meter Virtuelles
E-DeMa Kraftwerk
MUC
Smart Grids
Übertragungsnetze Transit
Verteilungsnetze
Handel
Wärmenetze
IKT
Smart Home Speicher
e-Mobility
MUC = Multi Utility Communication
IKT = Informations- und Kommunikationstechnik
Verbrauch
Seite 19Sie können auch lesen
