Smart Grid Pohled Siemensu na oblast inteligentních sítí Miroslav Cink 25.Ledna 2011
Elektrická energie páteř dnešní společnosti Page 2 March 2009 Siemens AG
Elektrická energie jedna ze základních potřeb dnešní společnosti Kompletní proces od výroby, přenos, distribuci až ke konečnému odběrateli. Dnešní stav výroba následuje spotřebu Page 3 March 2009 Siemens AG
Svět se mění na mnohem méně koordinované nové hráče na trhu a na síti Page 4 March 2009 Siemens AG
Interakce všech částí procesu do výroby ke spotřebě Co dělá Smart Grid skutečně chytrým? Page 5 March 2009 Siemens AG
Smart Grid propojení všech částí procesu Návaznosti pro přenosovou síť integrace větrných parků a solárních elektráren efektivní řízení mixu a náběhu zdrojů pokročilé řízení odběrů a zatížení sítě prevence blackoutu řízení odchylek, spolupráce s ostatními TSO Návaznosti pro distribuci Integrace obnovitelných zdrojů pokročilé řízení odběrů a zatížení sítě automatizované řízení distribuční sítě Zajištění bezpečnosti dodávek Návaznosti pro spotřebitele inteligentní měřáky jako základ pro řízení dodávek energetické tržiště přesun až na zákazníka Page 6 March 2009 Siemens AG
Návaznost na Smart Grid: Procesy se slučují a vyžadují integraci Enterprise resource planning Business procesy zákazník a trh Správa a řízení gridu Řízení výroby Power grid Informační a komunikační technologie Smart Grid Informační a komunikační technologie Výroba Přenos Distribuce Spotřeba Page 7 March 2009 Siemens AG
Budoucnost dodávek energie: kombinace Smart Gridu s inteligentním energetickým mixem při zajištění adaptabilní spotřeby Siemens Siemens IT Solutions and Services do energetických systémů Velké elektrárny zajišťují dodávku elektřiny (pásmo) Přehled emisí CO 2 Parkovací místa pro e- automobily s dobíjecími stanicemi Střední a malé elektrárny jsou přifázovány do energetického systému Bezdrátové senzory a inteligentní měřidla pro efektivní řízení odběru a flexibilní možnost dodávek Zálohy a akumulátory pro kompenzaci špiček a pro lokální špičky odběru Page 8 March 2009 Siemens AG
Jaké budou náklady a kdo to zaplatí? Analýza projektů podle zemí a rozsahu projektů (plánované i v běhu) za období 2000-2010 (v mil$) Analýza projektů Závěry -Vysoký podíl projektů v Evropě a USA USA dominují v celkovém počtu projektů USA 14 0 AMI inteligentní měřáky 23 7 Velký objem očekávaných projektů v Číně Evropa Čína Australia India Brazil Rusko OthersOstatní 0 1 6 2 8 14 3 100 0 3 Grid intelligence ) Reakce na poptávku Decentrální zdroje a zásobníky energie e-car infrastruktura 1 4 IT systémy a komunikace 200 Průměrné náklady na projekt 2 7 1 4 0 4 4 2 2 0 0 100 200 je u AMI projektů (18 million měřidel jen v USA) EU směrnice 2009/28/ES (podpora OZE) směrnice 2009/72/ES: - zavedení AMI na základě ekonomického posouzeni -Zavedení pokud je to profitabilní -- dokončení studie - 03/2012 -- v případě pozitivního výsledku 80% pokrytí do 2020 -- Národní akční plán významný pokrok do2020 * Na základě externích výzkumů a interních průzkumů Siemensu Page 9 March 2009 Siemens AG
Jaké výhody čeká zákazník? Vizualizace a analýza spotřeby energie hledání potenciálu pro větší efektivitu Snížení nákladů s flexibilními tarify Nově služby s přidanou hodnotou Chytrá zařízení v domácnosti Integrace do systému správy a řízení budov Flexibilní nabídka distribuovaných zdrojů, produktů Možnost aktivní a jednoduché účasti na energetickém trhu (např. distribuovaná výroba, lokální zdroje) Page 10 March 2009 Siemens AG
Domácnosti: Energetické tržiště & Efektivnější používání energie Zákaznické aplikace Energetické tržiště Tvorba nabídek od EEX(European Energy Exchange), dodavatele a provozovatele sítě Správa zátěže a controlling odběru spotřebičů ICT Gateway DSL, GPRS, PLC, Řízení decentralizovaných zdrojů (virtuální elektrárna) Trh energetických služeb Řízení sítě Pomocí online informatcí pro NN sítě (smart grid) Záznamy z měřáků na různých médiích ve vzorkovací frekvenci (smart metering elektřina, plyn, voda, teplo) ICT Gateway Přidaná hodnota pro zákazníka: Zobrazení spotřeby zobrazení cenových signálů Řízení odběru Obousměrná výměna technických a obchodních dat (záznamy z měření, řídící signály) control) Page 11 March 2009 Siemens AG
Další témata které s sebou (nejen) Smart Grid přináší zaručení dostatečné přeshraniční propojovací kapacity a přeshraničního obchodu zlepšená spolupráce s provozovateli přilehlých systémů změna v tradingu - obchodování blíže reálnému času (změna ze sestavování předběžných odhadů na následující den na předběžné odhady v rámci dne a přeložení termínu pro výrobce) vyšší distribuovaná produkce (decentrální zdroje) aktivní účast poptávky na trzích (prostřednictvím oboustranně komunikujících inteligentních měřáků) vyšší domácí skladovací kapacita (např. elektrická vozidla) aktivním řízením distribučních sítí (inteligentní sítě) včetně hierarchie sítě Page 12 March 2009 Siemens AG
Co tedy skutečně znamená Smart Grid? Od Výpadky, regulační stupně, blackouty K Bezpečnost a udržitelnost dodávek při zvýšení efektivity Relevantnost Heterogenní komunikační síť různorodá dle kapacity a šířky pásma Homogenní Smart Grid komunikační síť s využitím IP/ Ethernet konektivity mezi všemi komponentami Přenos Komplexní, náročný návrh, výstavba a provoz Stav a parametry primárních zdrojů a zařízení nejsou známy / monitorovány Centrální výroba, decentrální spotřeba Manuální reakce na kritické situace Neřízená, málo transparentní spotřeba Automatizace rozvodné sítě Monitoring stavu zařízení pro lepší výkonnost a grid asset management pro pokročilou údržbu Integrace distribuovaných zdrojů energie a zásobníků virtuální elektrárny Chytrá distribuční síť se samoobnovovacími mechanismy Chytré měřáky a správa a řízení odběru Distribuce Optimalizace v rámci životního cyklu budov samostatná oblast Aktivní zapojení budov do sítě jako spotřebitele, výrobce i zásobníku energie. Page 13 March 2009 Siemens AG
Co nabízí Siemens v oblasti Smart Gridu Produkty Řešení Know how Zkušenosti z projektů Smart Grid Page 14 March 2009 Siemens AG
Siemens je lídr v integraci řešení Smart Gridu Plánování spolehlivosti a efektivity Řízení provozní dostupnosti a spolehlivosti Optimalizace zdrojů Chytrá výroba Přenosová síť Smart Grid Distribuční síť Chytrá spotřeba Plánování modelování - back office / front office Větrné elektrárny PV zdroje Systémy pro podporu integrity a ochranu sítě Pokročilé energetické systémy (EMS) Údržba zařízení a sítí Distribuční systémy (DMS) Měření a správa dat (MDM) Průmyslové a komerční odběry Distribuované zdroje energie HVDC Automatizace rozvoden a ochrana Monitoring podmínek zařízení a sítí Automatizace distribuce Inteligentní měřáky Residenční trh - MO E-automobiiy, zásobníky Transmission grid Distribution grid E-automobily, Zásobníky, Běžné informační modely a komunikační protokoly baterie Page 15 March 2009 Siemens AG
Smart inrastruktura pro Smart Grid Smart generation Energy mngm. Suite Decentralizované systémy řízení energie Monitoring zařízení/ řízení údržby Heterogenní komunikační řešení (IP, SDH, PLC ) Automatizace řízení rozvodné sítě HVDC přenosy Řešení pro optimalizaci OPEX a CAPEX pro distribuci Automatizace distribuční sítě - monitorovací jednotky Smart Gridu, sekční analyzéry, RTU, PMU atd. E-car kompletní projekty Energetické portály pro zákazníky, obchodníky i distributory Řešení správy pro domácnosti Smart metering Chytré budovy Page 16 March 2009 Siemens AG
Příklad revoluce v síti: osobní e-mobility projekt (RWE) Page 17 March 2009 Siemens AG
ecar - doplňující proces a aplikace pro využití Smart Gridu Energetické toky Komunikační toky ecar poskytovatel Přístup pro zákazníky a pro partnery Operační centrum infrastruktura Operační centrum ecar Utilita Nabíjení Auto + Přístroj Page 18 March 2009 Siemens AG
Komplexní řešení pro smart metering Siemens pokrývá kompletní proces od měření po billing Pohled zákazníka Zákaznický Web Portal Měření -pohled Komplexní řízení Siemens AMIS Technology Distribuc e Distribuce - pohled Na Obchodník / Meter Data Management základě dodavatel Energy IP SAP Na základě SAP Page 19 March 2009 Siemens AG
DEMS - řešení pro řízení decentralizovaných zdrojů energie Decentralized Energy Management System řešení pro řízení decentralizovaných zdrojů Optimalizace dodávek elektřiny do sítě v návaznosti na ekonomické, ekologické, a energetické kritéria Rozsah DEMSu: Forecast výroby, poptávky, předpověď cen energie (OKO, EEX, EBP ) Plánování provozu Optimalizace provozu Online systém DEMS umožňuje Nalézt nejlevnější způsob výroby (minimalizovat výrobní náklady) Přizpůsobit dodávku do sítě na základě řízení procesů Sledování dodržení plánovaných časů Sledování neviditelných odchylek Page 20 March 2009 Siemens AG
Grid management řešení pro strategický rozvoj distribuční sítě pro Smart Grid Použití GAMS Pohled na ucelené struktury sítě Propojení ekonomických, technických a topologických dat Nabízíme možnosti rozhodování na základě scénářů o využívání sítě a budoucí požadavky (př. Decentralizované lokální zdroje) Podpora údržby a rozhodnutí o prodloužení životnosti celků sítě na základě technických a ekonomických návazností Optimalizace OPEX a CAPEX pomocí údržby/investic na základě strategií a simulací sítě Priorita vysoká GAMS optimalizovaný hierarchický pohled na strukturu sítě Střední priorita Nízká prioriita Definice strategie údržby a tomu odpovídajícím nákladům Source: Siemens IT Solutions and Services Page 21 Apr-09 Copyright Siemens AG 2009. All rights reserved. Siemens IT Solutions and Services / SIS IEH E
Grid management - základem je propojení dat o síti následná analýza Struktura informací v SAP ERP Struktura informací v GIS Struktura informací v OMS Page 22 Apr-09 Copyright Siemens AG 2009. All rights reserved. Siemens IT Solutions and Services / SIS IEH E
Řešení pro správu budov, začlenění do Smart Gridu Optimalizace účinnosti budov jako samostatný proces Aktivní účast v komplexu Smart Gridu jako spotřebitel, producent i akumulátor energie Hlavní popis řešení: Aktivní řízení výroby a odběru v rámci budov Pokročilé měřicí metody a přístupy Integrovaná komunikace v rámci řídících systémů Smart Gridu s jednotlivými budovami, zlepšit předpovědi poptávky Innovativní smlouvy (enapř. Flexibilní tarify), plánování v rámci sítě Snížení provozních nákladů Page 23 Apr-09 Copyright Siemens AG 2009. All rights reserved. Siemens IT Solutions and Services / SIS IEH E
Příklady referencí a služby poskytované během životního cyklu budovy Návrh a stavba Provoz a údržba Obnova a revitalizace Sierra Nevada College (US) 60% úspory energie 65% úspory vody 7% higher upfront cost pay back in 15 years Borås Schools (Sweden) 30% úspora na spotřebě tepla během 2 let 8% úspora na spotřebě energie 22% úspora spotřeby vody Roční snížení produkce CO2 o 824,000 kg Návratnost během nekolika měsíců University of Arts Berlin (DE) Status zelené budovy pro zákazníky Financování zařízení vytápění ventilaci a klimatizaci budovy 28% úspory energie Roční snížení produkce CO2 o 1,180 tun Page 24 Apr-09 Copyright Siemens AG 2009. All rights reserved. Siemens IT Solutions and Services / SIS IEH E
Děkuji za pozornost. Miroslav Cink Siemens IT Solutions and Services Business unit manager Industry Energy Doudlebská 4, Praha 4 Pankrác Mobile: 731 435 543 E-mail: miroslav.cink@siemens.com Copyright Copyright Siemens Siemens AG 2008. AG 2010. All All rights reserved.