Von Smart Metering zum Smart Grid - gi

Von Smart Metering zumSmart GridAus Sicht eines ZentralenherstellersDieter NovotnyLeiter Produktmanagement

GÖRLITZ Aktiengesellschaft - August-Thyssen-Strasse 32 – D-56070 KoblenzTelefon +49 (0)261 9285-0 - Telefax +49 (0)261 9285-190 E-Mail: [email protected] - Internet: www.goerlitz.com

13.06.2010Autor: Datum: Seite: Inhalt: Vom Smart Metering zum Smart Grid

2Dieter Novotny

AGENDA

Warum Smart Metering ?

„Klassische“ Energiezentrale - heute

Energiezentrale der Zukunft

Fazit

Anforderungen an die Software und die IT


3Dieter Novotny

WER SIND WIR

• Europäischer Pionier der Zählerfernablesung

• Heute führender Anbieter von MeteringSystemen in Europa

• Fokus: Optimierung von Gesamtbetriebskosten

• Hardware, Software, Lösungen, Konzepte, Service

• Wir schaffen Systeme• Über 35 Jahre Erfahrung und Kontinuität

GÖRLITZ verkauft und betreibt technologisch führende Systeme, die Energie (Strom, Gas, Wasser und Wärme) erfassen und den betriebswirtschaftlichen Systemen ihrer Kunden (Energieversorger und Industrieunternehmen in ganz Europa) qualifizierte Messdaten liefert.

Wir liefern wahre und normierte Werte für die vertragsgebundenen Prozesse Abrechnung, Handel oder Beschaffung und schaffen damit Wissen als Basis für besseren Energieeinsatz, mehr Energieeffizienz und letztlichgeringere Energiekosten.

Dr. Michael KrumpholzCEO


4Dieter Novotny

PARAMETER

• 900 laufende Projekte in Versorgungswirtschaft und Industrie

• GÖRLITZ liefert Energiedaten für ein Marktvolumen von 20 Mrd. Euro p.a.

• 200 Mitarbeiter betreuen Projekte in 23 Ländern Europas

• Flächen-Roll-Out Management in Dänemark mit teils > 400.000 Zähler in einzelnen Projekten

• Führende Rolle in der Europäischen Standardisierung von Smart Metering


5Dieter Novotny

AGENDA





Fazit


6Dieter Novotny

Motivationen für Smart Metering ...

• Energieversorger befinden sich im Wettbewerb• Detailliertere Daten auch für den Kunden (Mehrwert

schaffen, neue Produkte)• Gesetzliche Rahmenbedingungen erfüllen (monatliche

Rechnung)• …


7Dieter Novotny

•Tarifabbild

•Zeitreferenz

•Messgenauigkeit

Regulierung

EU-Kommission:• 3. Binnenmarktpaket• 80% Regelung für Smart Metering 2020• Lieferantenwechsel innerhalb von 3 Wochen• Monatliche Abrechnung• Mandat M/441

Bundesregierung:• Energiewirtschaftsgesetz• Liberalisierung Messwesen• Erneute Anpassung ENWG bis 03/2012

Bundesnetzagentur-Empfehlung:• Wettbewerblicher Ansatz• Erweiterung RLM Bereich• Trennung Basiszähler/Kommunikation• Online-Display im Kundenbereich• Abrechnung nach Zählerstandsgang• Motivation für Smart Metering


8Dieter Novotny

1. Automatisierte Fernabfrage/Erfassung von metrologisch gesicherten Zähl- und Messwerten und Weitergabe an die zugeordneten Marktpartner

2. Zwei-Wege Kommunikation zwischen Metering-System und Marktpartnern

3. Metering Systeme unterstützen “Advanced Tariffs” (z.B. last- und zeitvariable Tarife) und “pay-per-use” Funktion, also Prepayment

4. Metering Systeme erlauben Fernan- und abschaltung der Versorgung bzw. Verbrauchsbegrenzung

5. Metering Systeme bieten Kommunikation mit individuellen Home/Gebäudemanagementsystemen sowie Home-Displays, fallweise auch mit steuerndem Zugriff

6. Messdaten werden über ein Portal an Home/Building/Display Einrichtungen bereitgestellt

Kernfunktionen Smart Metering


9Dieter Novotny

Daten-/ Verbraucherschutz

Allgemein• Wird als übertriebene „Barriere“ eingeschätzt

(Niederlande ...)• Formale Verpflichtung• Überwachung der Einhaltung durch ?

Lastgangdaten• Keine generelle Aufzeichnung• wäre „Vorratsdatenspeicherung“• Aber: mit Zustimmung des Kunden zulässig• Transparenz für den Kunden, was mit seinen Daten

geschieht.

Lösungen• Vor allem Projektbezogen• können nicht standardisiert, nur „gelebt“ werden• IT Systeme müssen dies berücksichtigen


10Dieter Novotny

AGENDA





Fazit


11Dieter Novotny

Energiedatensammlung heute ...

Qualifizierte Energiedaten

Messdaten

Tech

nisc

he S

icht

Kau

fmän

nisc

he S

icht

Energie-

daten


12Dieter Novotny

Ablauf einer Ablesung

• Integriertes Ablesesystem

• Viele verschiedene Kommunikations-wege

• Direkte Kommunikation mit den Zählern / Datenloggern

• Viele verschiedene Endgeräte mit unterschiedlichen Protokollen


13Dieter Novotny

System Overview


14Dieter Novotny

Was bedeutet das für die technische Datensammlung

• Serversystem mit verschiedenen Servern die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. (Auslesen der Daten / Auswerten der Daten)

• Einzelprotokolle werden abgefahren, ausgewertet und normalisiert gespeichert.

• Die gespeicherten Datenmengen sind „handhabbar“.• Punkt zu Punkt Verbindung zwischen Zähler und Zentrale (GPRS,

PSTN ...)• Wir sammeln viele unterschiedliche Daten von wenigen Zählern.• Bis zu 10TB Datenvolumen p.a.


15Dieter Novotny

AGENDA





Fazit


16Dieter Novotny

Energiezentrale der Zukunft – Smart Metering

• Externe Ablesesysteme

• sehr große Datenmengen

• Bidirektionale Kommunikation

• Keine direkte Kommunikation mit den Zählern.

• Verdichtung der Daten in Konzentratoren und Softwaresystemendavor. (Headendsysteme)

WAN’s

DatenkonzentratorenNieder-

Spannungs-verteilnetz

Zähler

EDW3000EDW.gatewayAMM-System

ERP

Haushaltskunden

AMM-System

z.B. SAP

EDW3000

EDW.gateway


17Dieter Novotny

AGENDA





Fazit


18Dieter Novotny

Vorab Erkentnisse

• Smart Metering ist vor allem eine Herausforderung der Massendatenverarbeitung

• Wohin mit den Daten? Wie schnell kommen die Daten?

• Die Zählersysteme sind für diese Anwendung heute weiter entwickelt als die Abrechnungssysteme

• Herausforderung keine Frage der Zählerauswahl, sondern der konsequenten Systemkonstruktion

• Die Marktmodelle bestimmen die Lösungsvorgaben

• Standardisierung der Kommunikation notwendig


19Dieter Novotny

Was sehen wir an Anforderungen auf die Software und die IT zukommen ...

• Hohe Anforderungen an die Datenbanken. Immer mehr Daten verlangen größere und leistungsfähigere Datenbanken. Algorithmen zur Komprimierung. Zugriffsgeschwindigkeit

• Die Verteilung der Daten wird immer komplexer. Verschiedene Markteilnehmer. Vernetzung von Informationen.

• Anforderung an Kommunikationsnetze – wie kommen die Daten in die Zentrale? (IP basierend)

• Eindeutige Adressierung von Geräten wird immer wichtiger.• Ohne Standards geht es nicht. Vergleiche die Welt der

verschiedenen Kommunikationsprotokolle vor TCP/IP.


20Dieter Novotny

Leistungsmerkmale Vollausbau

EDMDatenbank

bis zu 10 Mio. Kundenanlagen

bis 15 Mio. Lastgangzähler

Eindeutige Aressierung

Stammdaten-verwaltung

Stammdaten-verwaltung

Abbildung

Abfrage

bis zu 200.000 Anfragen je Stunde durch Marktpartner

bis zu 1.000.000 Kontakte je Tag

(Ablesung, Sperrung, Call Center, Wartung)

Hohe Anforderung an Massendatenübertragung.


21Dieter Novotny

Intelligente Algorithemen zur Komprimierung

Müssen die Daten 1:1 gespeichert werden?


22Dieter Novotny

Hin zum Smart Grid …

• Bessere Kontrolle des Stromnetzes - Herausforderung- Dezentrale Einergieeinspeisung- Steuern des Verbrauchs- Elektroautos

• Automatische Schalthandlungen auf Basis von bestimmten Konstellationen durchführen.

Ziel ist es, Energie intelligenter zu verteilen Erzeugung und Verbrauch näher zusammen zu bringen


23Dieter Novotny

Smart gridssind nicht unabhängig von der flächendeckende Einführung von

Smart Meteringmöglich.

THESE


24Dieter Novotny

Intelligente Zähler sind aus Sicht einer smart grids Anwendung:

Informationsquelle in der Fläche• Spannung, Spannungsqualität• Lastfluss, dezentrale Einspeisung• Frequenz

• adressierbares Reaktionsziel• Mehrtarif (z.B. Nachtspeicher) • Lastabwurf• Ersatz Rundsteuerung

• „Verbrauchsmesser“ dezentraler Erzeuger• BHKW • Photovoltaik• Kombi-Anlagen

Intelligente Zähler


25Dieter Novotny

Smart Grid Functionaleties

A.) Enabling the network to integrate users with new requirements Facilitate connections at all voltages/locations for all existing and future devices.

B.) Enhancing efficiency in day-to-day grid operation Improved automated fault identification and optimal grid reconfiguration after faults reducing outage times. Enhanced monitoring and control of power flows and voltages.

C.) Ensuring network security, system control and quality of supplySolutions to allow grid users and aggregators to participate in an ancillary services market to enhance network operation.

D.) Better planning of future network investmentBetter models of DG, storage, flexible loads (including EV), and the ancillary services provided by them for an improvement of infrastructure planning.

E.) Improving market functioning and customer serviceSolutions for participation of all participants in the electricity market.


26Dieter Novotny

F.) Enabling and encouraging stronger and more direct involvement of consumers in their energy usage through smart metering services

Sufficient frequency of meter readings for consumption /injection voltage quality.

Consumption/injection data and price signals to customers.

Improved provision of energy usage information, including levels of green energy available at relevant intervals and supply contract carbon footprint.

Improved information on energy sources.

Individual continuity of supply and voltage quality indicators via meter, via portal or other ways including home displays.

Smart Grid Functionaleties


27Dieter Novotny

Marktplatz Energie

Smart Grid

Smart Metering

Smart Home

Kunde/Objekt


28Dieter Novotny

AGENDA





Fazit


29Dieter Novotny

Fazit

• Kunden (Smart Homes) sollen stärker an den Markt angebunden werden

• Netzsteuerungen sollen auf das Kommunikationsnetz der Messgeräte direkt zugreifen können

• Technologie muss Interoperabilität und Datenschutz bieten.

• Intelligente Netze brauchen flächendeckende intelligente Metering-Systeme, aber intelligente Zähler sparen noch keine Energie

• Plattform ist vorhanden um Ideen und Produkte rund um das Thema Energie entwickeln zu können.


30Dieter Novotny

• Betriebsgröße• Marktrolle, existierende Infrastruktur• Strategische Ziele, Business Cases• Gesetzliche und Regulatorische Rahmen• Schnittstellen zu anderen IT systems• Etc.

Fazit

Ein Metering System stellt Funktionalität für verschiedene interne/externe Organisidstionseinheiten/Systeme bereit.

Folgende Parameter beeinflussen die Funktion eines MeteringSystem.

Daher ist es nicht möglich eine standardisierte Vorgehensweise für eine Systemimplementation zu definieren.


31Dieter Novotny

• Die klassische IT wie die Verwaltung von Datenbanken und Netzsystemen wird wesentlich.

• Intelligente Algorithmen zum Komprimieren und Speichern der Daten müssen entwickelt werden. (Verrechnungsrelevante Daten, Nachvollziehbarkeit)

• Die Transparenz der Daten bis zum Kunden erfordert leistungsfähige Weblösungen.

• Große Herausforderung an die IT-Infrastruktur bei den Energieversorgern (Redundanz, Backup, Masse an „Blech“…)

Fazit

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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