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Le chemin vers les smart grid
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Le chemin vers les smart grid

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par Bernhard Rindt, CEO de egrid applications & Consulting (Allemagne)

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    Le chemin vers les smart grid Le chemin vers les smart grid Presentation Transcript

    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt >> Mit Intelligenz statt nur mit Kupfer. Smarter Netzausbau unter Betrachtung dezentraler Einspeisungen von Profis für Profis THRID NATIONAL CONFERENCE Domaine des Iles, Siom [VS] September 2013
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Quelle: Modellierung der Last
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Quelle: Modellierung der Last im Jahr 2050 gemäß Verteilung in 2012
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Motivation und Vision  Energiezukunft verändert die Struktur und Aufgabe der Verteilnetze evolutionär  Geschwindigkeit ist um ein vielfaches höher wie bei vergangene Änderungen  Über 90% der solaren Energiegewinner speisen in die Verteilnetze ein  Intelligenz zur Steuerung und Speicherung wird elementar  egrid wird einen Beitrag zur effizienten Umsetzung haben Folie 4
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Drei Stufen eine neue Perspektive Intelligent zur Energiewirtschaft der Zukunft Wissensbasierte Netzanalyse Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Netzmessung und Validierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen) Folie 5
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Säule 1 - Netzmessung und Validierung Folie 6 Wissensbasierte Netzanalyse Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Netzmessung und Validierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen)
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Grundmodell zur Netzberechnung im Nieder- und Mittelspannungsnetz Im Grundmodell werden folgende Größen berücksichtigt  Leitungslängen  Leitungstypen  Standardisierte Leistungen für Erzeuger/Verbraucher Die softwarebasierte Netzberechnung ermöglicht grafische und tabellarische Auswertungen Folie 7
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Smart Meter Daten liefern Verbrauchsinformation • Flächendeckende Ausbringung von Smart Metern für Verbraucher größer 6.000 kWh/a • Lastprofile fließen in die dynamische Netzberechnung ein • Verhalten von Verbraucher und Erzeuger wird transparent • Lastwerte präzisieren Ergebnisse der statischen Netzberechnung Folie 8
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Lastmodell – 5 zentrale Einflussfaktoren auf den Lastgang Stochastische Lastprofile 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Uhrzeit GesamtleistunginW • Besitzwahrscheinlichkeit • Haushaltsgröße • Einschaltzeitpunkt • Tag • Einschalthäufigkeit • Tag • Monat • Haushaltsgröße • Gerätepark • Benutzungsdauer • Monat • Haushaltsgröße • Leistung Folie 9
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Die Solarpotentialanalyse als Basis für eine „smarte Netzentwicklung“ Einbindung Solarpotentialdaten
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Säule 2 - Netzmessung und Validierung Folie 11 Wissensbasierte Netzanalyse Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Netzmessung und Validierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen)
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Modellspezifikation Modifiziertes Grundmodell Grundmodell Verifikation Daten aus GIS- Systemen Folie 12 Erweiterung der wissensbasierten Netzanalyse um effiziente Netzmessung Smart Meter Daten Solarpotentialanalyse Messwerte Betriebsmitteldaten Stochastische Lastprofile Erfahrungswerte
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Netzmessung im Mittel- und Niederspannungumfeld  Einbringen von Messpunkten in Ortsnetzstationen an Einspeisepunkten oder auch direkt im Leitungsstrang  Echtzeitmessung über mindestens eine halben Jahreszyklus  Automatisierte Auswertung zur Spitzenerkennung und regelmäßiges Reporting  Optimale Netzplanung basierend auf Erfahrung und Messwerten Folie 13
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Anzahl der Messstellen Durch Erfahrung optimiert Folie 14 Reduktion der Messstellen durch  fundierte Erfahrungswerte  entwickelte Algorithmen
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Säule 3 - Applikationsbasierte Netzoptimierung Folie 15 Wissensbasierte Netzanalyse Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Netzmessung und Validierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen)
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Folie 16 Das AÜW-Smart Grid 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher RONT 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher RONT P/Q-Regelung 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher RONT P/Q-Regelung 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher RONT P/Q-Regelung 0 1 2 3 4 5 Spannungsband Regeldynamik lokale Wirksamkeit Wirkungsgrad symmetrierende Eigenschaft Realisierbarkeit Eigenschaften der Smart Grid Komponenten UW-Regelung Speicher RONT P/Q-Regelung 40 Messstellen  Stationen, Verbraucher und Einspeiser  Mittel- und Niederspannungsebene Regelung  Regelung Umspannwerk-Trafo HS-MS  Batteriespeicher  2 RONT MS/NS  P/Q-Regelung für 4 Wechselrichter  Ansteuerung von  Biogas-Anlagen  E-Car Ladeeinrichtungen Die Kombination der Ansätze ergibt ein ganzheitliches Regelkonzept
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Folie 17  Aktives Verteilnetz:  Regelungs- und Schaltfunktionen in Echtzeit  Messwerte werden dezentral gemessen und zum Regelsystem übertragen  Netzbeeinflussung erfolgt über die Stellgrößen Blindleistung und Wirkleistung an Umrichtern, sowie der Stufung der Trafos  Aktives Einbinden von dezentralen Speichern  Dezentrales Energiemanagement:  Erzeugersteuerung (Biogas, Blockheizkraft) nach Leistungsbedarf  Energiespeicher (zentral und dezentral)  Virtuelle Kraftwerke Applikationsbasierte Netzoptimierung Ganzheitliche Steuerung im Mittel- und Niederspannungsbereich
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Folie 18 Wissensbasierte Netzanalyse Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Netzmessung und Validierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen) Analyse, Optimierung und Monitoring der Kosten Transparenz in der Asset Planung
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt 15- 20% Einsparung gegenüber Planausbau 20- 30% Einsparung gegenüber Planausbau Folie 19 Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Wissensbasierte Netzanalyse Netzmessung und Validierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen) 25 - 40% Einsparung gegenüber Planausbau Kumulierte Einsparungen gegenüber Netzausbau nach branchenüblichen Planungsrichtlinien, validiert durch die RWTH Aachen und Siemens Analyse, Optimierung und Monitoring der Kosten Transparenz in der Asset Planung
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt 0 2'000 4'000 6'000 8'000 10'000 12'000 14'000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 GewSt Zins Afa OPEX 0 2'000 4'000 6'000 8'000 10'000 12'000 14'000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 5 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 15 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 10 Jahre20 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 25 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 30 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 35 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt 40 Jahre 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionell Smart OPEX AFA Zins GewSt Smart GridKonventioneller Ausbau 0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000 400'000 konventionel l Smart OPEX AFA Zins GewSt Kumulierte Kosten Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX Gesamteinsparung
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt Folie 21 Beratungsdienstleistung, Projektleitung und Betrieb Wissensbasierte Netzanalyse Netzmessung und Validierung Applikationsbasierte Netzoptimierung Netzaufnahme Digitalisierung GIS Einspeise Simulation Umsetzungs- planung und -realisierung Messpunkte Planen und Einbringen Messaufnahme (3-6 Monate) und Auswerten Messpunkte kont. Betreiben und Optimieren Umsetzungs- planung und -realisierung Applikationen und Regelkomponenten planen Regelkomponenten einbringen und Optimieren Applikationsdienst betreiben Unterstützung des netzoptimierten Betriebs (opt. Betriebs- Führung) Analyse, Optimierung und Monitoring der CAPEX & OPEX (unter regulativen Bedingungen) 15- 20% Einsparung gegenüber Planausbau 20 - 30% Einsparung gegenüber Planausbau 25 - 40% Einsparung gegenüber Planausbau Kumulierte Einsparungen gegenüber Netzausbau nach herkömmlichen Planungsrichtlinien, validiert von der RWTH Aachen Analyse, Optimierung und Monitoring der Kosten Transparenz in der Asset Planung
    • egrid – eine Dienstleistung des Allgäuer Überlandwerk und Siemens Bernhard Rindt egrid consulting 1 6.ppt "Die größte Schwierigkeit der Welt besteht nicht darin, Leute zu bewegen, neue Ideen anzunehmen, sondern alte zu vergessen." John Maynard Keynes (Englischer Ökonom) Interesse an mehr Information zum Thema Intelligenter Netzausbaus?  www.egrid.de oder +49 173 703 706 1 Diskussion Folie 22