Hintergrundinformation: EnergyIP – Smart-Grid

HintergrundInformation
Erlangen, August 2016
EnergyIP – Smart-Grid-Applikationsplattform
zur Verarbeitung großer Datenmengen im Netz
Siemens hat EnergyIP, das Zählerdatenmanagementsystem des USamerikanischen Meter-Data-Management-Spezialisten eMeter aus San Mateo in
Kalifornien, zu einer hochskalierbaren Smart-Grid-Applikationsplattform
weiterentwickelt. Siemens erwarb das Unternehmen im Januar 2012. Heute
unterstützt EnergyIP als Datendrehscheibe und Plattform für Smart-GridApplikationen von Siemens die Integration aller beteiligten Systeme – von der
Smart-Meter-Infrastruktur bis zum unternehmensweiten GeschäftsressourcenPlanungs-System (ERP) – und wandelt Zählerdaten in Informationen für den Betrieb
des Versorgers und dessen Kunden um.
EnergyIP sammelt, verarbeitet und verknüpft Verbrauchsdaten mit Informationen
aus unterschiedlichen Bereichen eines Energieversorgungsunternehmens und stellt
sie einer Vielzahl von Applikationen zur Verfügung. Damit ist die Plattform
Datendrehscheibe auch für Prozessdaten, Vertragsdaten, Abrechnungs- oder
Statusinformationen. EnergyIP lässt sich damit auch zur strategischen Planung
einsetzen und kann die Abrechnung einer Vielzahl von Erzeugern und Verbrauchern
steuern.
Die Applikationsplattform besteht aus vielen verteilten Servern, die die Daten
sammeln und verarbeiten. Darauf kann der Betreiber Software-Anwendungen laufen
lassen, die auf dieser Datenbasis Geschäftsprozesse für Strom oder ähnliche Güter
abwickeln. Dazu zählen Anwendungen wie virtuelle Kraftwerke, EnergyIP Analytics,
Outage-Management, Asset-Optimierung, Lastmanagement sowie
Kundenmanagement- und Kundeninformationssysteme. Die Applikationen nutzen
die gleichen Stammdaten und Kommunikationswege zum Kunden und dessen
Anlagen. Weil die entsprechenden Anschlüsse vorhanden sind, entfallen
Medienbrüche, die sonst durch verschiedene Datenbanken und Rüstzeiten
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Leitung: Clarissa Haller
Wittelsbacherplatz 2
80333 München
Deutschland
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entstehen würden.
Weitere Anwendungsbeispiele sind ein Wechsel des Stromanbieters, die
Abrechnung der Netznutzung zwischen Netzbetreiber und Stromanbieter oder die
Abrechnung der in einem virtuellen Kraftwerk integrierten Anlagen. EnergyIP ist für
zehntausende Teilnehmer ausgelegt und kann die riesigen Datenmengen
verarbeiten, die anfallen, wenn künftig intelligente Zähler teilweise alle 15 Minuten
einen Messwert senden. Wichtig ist außerdem die Fähigkeit, Geschäftsprozesse
zwischen den jeweiligen Partnern sicher abzuwickeln – Fachleute sprechen von
Rollen- und Berechtigungsmanagement. Außerdem lassen sich neue Teilnehmer
mit wenig Aufwand einbinden, so dass die Lösung auch für sehr viele kleine
Stromanbieter wirtschaftlich sinnvoll ist.
Seit kurzem läuft das dezentrale Energiemanagementsystem DEMS von Siemens
auf EnergyIP. Damit stellt Siemens Energieversorgern, Netzbetreibern und
Stadtwerken die Basis für den Aufbau einer neuen Generation eines virtuellen
Kraftwerks zur Verfügung. Mit DEMS auf EnergyIP wird das virtuelle Kraftwerk zur
zentralen Anwendung für die Planung, Optimierung, Vermarktung und Ansteuerung
nicht nur, wie bisher, dezentraler Stromerzeugungsanlagen, sondern auch in
Kombination mit thermischen Kraftwerksanlagen. Dazu wird EnergyIP um die
klassischen Fernwirkprotokolle für den Übertragungsnetzbetreiber (DNP 3.0, ICCP,
IEC 60870-5-101) und den klassischen Anlagen (IEC 60870-5-104)
beziehungsweise Schaltanlagen (IEC 61850) erweitert. Zudem liefert DEMS
vordefinierte Datenmodelle unterschiedlicher Anlagen wie Windkraftanlagen, flexible
Lasten, Kraftwärmekopplung, Energiespeicher oder Laufwasserkraftwerke.
Die Teilnehmer an dem virtuellen Kraftwerk übermitteln ihre Verfügbarkeit und
Stromerzeugungsdatendaten an die Applikationsplattform EnergyIP, die daraus
Prognosen für die insgesamt bereitstehenden Energiemengen erstellt. Auf dieser
Basis wird über ein separates System der Strom gehandelt. Das System erlaubt die
Bildung von Anlagenpools für Regelenergie, Day-Ahead- und Intraday-Handel sowie
zukünftig ein Pooling nach der Topologie von Verteilnetzen. Es ist
multimandantenfähig und erlaubt damit neue Kooperations- und
Vermarktungsmodelle zwischen Energiehändlern und beispielsweise Stadtwerken,
die Dienstleistungen eines virtuellen Kraftwerkes von Energiehändlern in Anspruch
nehmen wollen.
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Bisher war die Anzahl der Teilnehmer am virtuellen Kraftwerk begrenzt. Um dies zu
ändern, zehntausende von dezentralen Anlagen betreiben und die
Stromerzeugungsdaten direkt in die Prozesse für den Stromhandel integrieren zu
können, wurde DEMS auf EnergyIP portiert. Denn EnergyIP ist von Haus aus sehr
skalierbar aufgebaut. Die hohe Skalierbarkeit erlaubt es, im gleichen System von
wenigen zehn bis zu mehreren Tausend Anlagen zu verwalten, zu optimieren und
zu steuern. Ein virtuelles Kraftwerk mit einer derart großen Anzahl von dezentralen
Anlagen würde ein größeres Stromerzeugungsunternehmen (GenCo, Power
Generation Corporation) oder ein Zusammenschluss mehrerer kleiner
Energieversorgungsunternehmen auf Basis einer cloud-basierten Lösung betreiben
können.
www.siemens.com/press/PR2016020157EMDE
Mit dem Projekt RWE Smartpool bauen Siemens und RWE gemeinsam die nächste
Generation eines IT-Systems für die Anbindung einer Vielzahl dezentraler
Energiesysteme auf – und stellen damit die Bündelung verteilter Energiesysteme
auf der Smart-Grid-Applikationsplattform EnergyIP sicher. Im Rahmen von
Smartpool wird bei RWE mit EnergyIP ein System aufgebaut, das die Anbindung
einer Vielzahl von Akteuren in dezentralen Energiesystemen wie Erzeuger,
Verbraucher (Lasten) oder Speicher an das neue IT-System massenmarkttauglich
und multimandantenfähig macht. Die Plattform wird als Energie-Informations- und
Steuerungssystem aufgebaut und stellt wichtige Funktionen für den
Verteilnetzbetreiber vor dem Hintergrund der Energiewende bereit.
RWE Smartpool geht über ein klassisches virtuelles Kraftwerk mit dem Schwerpunkt
auf Direktvermarktung oder Regelenergie deutlich hinaus. Mit Smartpool lassen sich
unterschiedliche oder neu entstehende Anwendungsgebiete erschließen, zum
Beispiel zur Unterstützung von Verteilnetzbetreibern. Verteilnetzbetreiber haben vor
allem durch die zunehmende Menge an dezentraler Einspeisung aus erneuerbaren
Stromerzeugungsanlagen stellenweise mit einem überlasteten Netz zu kämpfen.
Um kritische Netzzustände zu vermeiden, nehmen sie Eingriffe im Verteilnetz vor.
Das kann zum Beispiel durch Einspeisemanagement geschehen oder künftig bei
der Realisierung des Ampelkonzeptes des BDEW auch durch gezielte Steuerung
einzelner Anlagen, in dem zum Beispiel flexible Lasten an der richtigen Stelle im
Verteilnetz hochgefahren werden. Verteilnetzbetreiber können die IT-Plattform
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nutzen, um einzelne Anlagen gezielt entsprechend der Netztopologie zu
identifizieren, aggregieren und steuern zu können.
www.siemens.com/press/PR2015110068EMDE
Bei der Vertriebskooperation auf dem Gebiet des intelligenten Messwesens
zwischen E.ON Metering und Siemens ist EnergyIP ein wesentlicher technischer
Bestandteil des Angebots. EnergyIP ermöglicht es den E.ON-Netzbetreibern, ihre
Smart-Meter-Infrastruktur optimal in die IT-Systeme zu integrieren und die
gelieferten Messdaten sowohl für den Netzbetrieb zu verwenden als auch für
Abrechnungen sowie deren Visualisierung bereitzustellen. Zukünftig können
Messwerte auch für Smart-Market-Applikationen wie beispielsweise variable Tarife
oder die Steuerung von Einspeiseanlagen nutzbar gemacht werden.
www.siemens.com/press/PR2016020161EMDE
Mit EnergyIP ermöglicht Siemens Energieversorgungsunternehmen und
Netzbetreibern einen tieferen Einblick in ihre Smart-Grid-Daten. Dazu hat Siemens
EnergyIP Analytics, eine Applikation, die auf der Applikationsplattform läuft, um eine
Big-Data-Option erweitert. Für die datenintensiven Prozesse bei der Administration
von Smart Meter Gateways und der Messdatenverarbeitung für externe
Marktteilnehmer auf dem deutschen Markt nutzt die Analytics-Anwendung jetzt
verschiedene Big-Data-Optionen. Dazu zählen die Analyse komplexer Datenmuster
zur Identifikation von Energiediebstahl ebenso wie die Identifikation von gefährdeten
oder überlasteten Geräten und Anlagen im Verteilnetz sowie das Erstellen von
Lastprognosen für verschiedene Ebenen im Verteilnetz auf der Basis feingranularer
Zählerdaten.
www.siemens.com/press/PR2016020154EMDE
Siemens erweitert EnergyIP um Anwendungs-Softwarekomponenten speziell für
den deutschen Smart-Metering-Markt. Damit stellt Siemens
Energieversorgungsunternehmen eine zentrale IT-Lösung für die Administration von
Smart-Meter-Gateways und die Verarbeitung verschlüsselter und signierter
Energieverbrauchsmessdaten zur Verfügung. Mit Hilfe dieser Lösung können
Energieversorger intelligente Messsysteme, bestehend aus Smart-Meter-Gateway
und intelligenten Basiszählern, an ihr zentrales IT-System anbinden. In puncto
Datenschutz und Datensicherheit erfüllt die IT-Lösung die Anforderungen, die das
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Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) in der technischen
Richtlinie für Smart Energy, TR-03109, festgelegt hat.
Siemens hat seine Lösung als Multimandantensystem konzipiert. Damit lassen sich
marktregelkonform die Rollen Verteilnetzbetreiber, Messstellenbetreiber und
Gateway-Administrator realisieren. Das Softwaredesign berücksichtigt bereits die
Erweiterung der Marktkommunikation, die derzeit beim Bundesverband der Energieund Wasserwirtschaft spezifiziert wird. Die Erweiterung betrifft den Datenaustausch
zwischen allen Marktrollen. Aufgrund des Plattformkonzepts von EnergyIP können
die Gesamtkosten bei der Errichtung und im Betrieb reduziert und dadurch die
Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Die aktuelle Version der EnergyIP-Anwendung
unterstützt BSI-konform Geschäftsprozesse für einen sicheren Verbindungsaufbau.
Unterstützt werden zudem die Konfiguration der Smart-Meter-Gateways und der
Basiszähler, die Verarbeitung verschlüsselter und signierter Messdaten sowie das
Monitoring der intelligenten Messsysteme.
www.siemens.com/press/pi/ICSG201402044d
Mit Hilfe von Mitsubishi Electric als Systemintegrator hat Siemens 2015 EnergyIP
zum ersten Mal in Japan implementiert. Dort kommt das System im Rahmen eines
Smart-Meter-Rollouts als zentrale Plattform für das Zählerdatenmanagement mit der
Applikation Meter Data Management (MDM) beim Stromversorger Shikoku Electric
zum Einsatz. Auf der Smart-Grid-Applikations-Plattform werden die
Datenverarbeitungsprozesse zusammengefasst, mit der MDM-Anwendung
Stromverbrauchsdaten gesammelt und zur Weiterverarbeitung aufbereitet. Der
japanische Stromversorger plant, bis zu etwa drei Millionen Smart Meter zu
installieren und in Betrieb zu nehmen. EnergyIP als MDM-Applikationslösung wird
die Verbrauchsdaten all dieser Zähler erfassen, weiterverarbeiten und die
Übertragung von Daten für nachgelagerte Geschäftsprozesse unterstützen.
www.siemens.com/press/PR2015120115EMDE
Die EnergyIP-Anwendung NTL ist eine Lösung für die Bekämpfung nichttechnischer
Verluste, die Messdaten aufnimmt, diese zusammenführt und verarbeitetet. Die
Applikation umfasst Regeln, Algorithmen und Alarmschwellenwerten, die den
Verteilnetzbetreibern dabei helfen, Unregelmäßigkeiten beim Stromverbrauch ihrer
Kunden auf die Spur zu kommen. Ziel dabei ist es, nichttechnische Verluste bei
Großabnehmern, vor allem in Handel und Industrie, und/oder bei Privatkunden in
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Gebieten, in denen derartige Verluste in größerem Maßstab auftreten, aufzuspüren,
diesen Verlusten entgegenzuwirken und den Stromversorgern damit gegebenenfalls
Nachforderungen zu ermöglichen. Energieverluste sind bei Übertragungs- und
Verteilnetzen unvermeidlich. Zum Teil haben die Verluste technische Ursachen.
Während sich diese technisch bedingten Verluste durch verbesserte Techniken und
Erneuerung der Infrastruktur verringern lassen, treten auch nichttechnische Verluste
auf, die vielen Versorgungsunternehmen weltweit Sorgen bereiten. Ein Großteil der
nichttechnischen Verluste ist auf Energiediebstahl zurückzuführen, der die
Energiebranche Jahr für Jahr Milliarden Dollar kostet.
In seinem Magic-Quadrant-Report über Zählerdatenmanagementsysteme 2015
(Meter Data Management, MDM) hat das Marktforschungs- und
Beratungsunternehmen Gartner den Zählerdatenmanagement-Spezialisten eMeter
ganz vorn im Leaders-Quadranten positioniert. Siemens erwarb eMeter Anfang
2012, um sein Smart-Grid-Portfolio mit der Managementplattform und
Applikationsentwicklungsumgebung EnergyIP von eMeter zu erweitern. Das
Unternehmen mit Sitz im kalifornischen San Mateo ist bereits das zweite Jahr in
Folge in diesem Bericht erschienen.
In seinen Magic-Quadrant-Reports bewertet Gartner Unternehmen in einer
Vierfeldermatrix nach Umsetzungskompetenz und Reife der Unternehmensvision
und stellt die relativen Positionen der Wettbewerber im Markt zueinander dar.
Umsetzungskompetenz umfasst Aspekte wie Produkte und Dienstleistungen,
Rentabilität, Reaktion auf Marktbedürfnisse und Erfolgsbilanz,
Marketingmaßnahmen und Kundenerfahrungen. Bei Reife der Unternehmensvision
beurteilt Gartner das Marktverständnis, Strategien, Innovationen und
Geschäftsmodelle.
In dem Report über Meter-Data-Management-Systeme fordert Gartner, dass
führende Unternehmen in diesem Markt Spitzentechnologie mit einem breiten
Angebot, großer Funktionalität und der Fähigkeit zur Anpassung ihrer Lösung an
unterschiedliche Bedürfnisse kombinieren können müssen. Gefordert wird
außerdem, dass sie ihre Lösungen sowohl vor Ort als auch in einer Cloud anbieten.
Sie müssen außerdem die erforderliche finanzielle Leistungsfähigkeit nachweisen
können, um die Forschung und Entwicklung neuer Technologie voranzutreiben, zum
Beispiel Web-Dienstleistungen oder eine serviceorientierte Architektur. Auch die
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Integration der Geschäftsprozesse über die Grenzen der Funktionsbereiche in den
Versorgungsunternehmen hinweg muss sichergestellt sein.
http://news.usa.siemens.biz/press-release/smart-grid/emeter-siemens-businesspositioned-furthest-leaders-quadrant-gartners-magic
EnergyIP wird in der Geschäftseinheit Digital Grid der Siemens-Division Energy
Management weiterentwickelt und den Erfordernissen des Marktes angepasst. Die
Geschäftseinheit bietet Energieversorgern, Netzbetreibern, Industrieunternehmen
und Kommunen ein durchgängiges Portfolio an Produkten und Lösungen für den
Aufbau intelligenter Energieversorgungsnetze, Smart Grids. In Smart Grids fließen
sowohl Energie als auch Daten in alle Richtungen. Damit sind die intelligenten
Netze Voraussetzung für die Einbindung von immer mehr erneuerbaren
Energiequellen ins Netz. Mit denen in Smart Grids anfallenden Daten können
Energieversorger darüber hinaus ihre Anlagen kosteneffizienter betreiben. SoftwareLösungen, die Daten aus Smart Grids analysieren, werden daher immer wichtiger.
Dabei verwendet die Geschäftseinheit Digital Grid Eigenentwicklungen, setzt aber
auch auf ein System aus Software-Partnern.
https://w3.siemens.com/smartgrid/global/de/produkte-systemeloesungen/Pages/overview.aspx
Auf EnergyIP basierende Smart-Grid-Lösungen sind Teil des Portfolios der
Siemens-Division Energy Management. Die Division ermöglicht als Produktlieferant,
Systemintegrator, Lösungs- und Serviceanbieter Stromversorgungsunternehmen
und der Industrie die wirtschaftliche, zuverlässige und intelligente Übertragung und
Verteilung elektrischer Energie. Das Portfolio reicht von Produkten und Systemen
für die Niederspannungs- und Verteilnetzebene, über Smart-Grid- und
Energieautomatisierungslösungen bis zu Hochspannungsübertragungssystemen. In
mehr als 100 Ländern vertreten, erwirtschaftete die Siemens-Division mit weltweit
knapp 53.000 Mitarbeitern im vergangenen Geschäftsjahr, das am 30. September
2015 endete, einen Umsatz von rund 11,9 Milliarden Euro und einen Gewinn von
etwa 570 Millionen Euro.
Weitere Informationen zur Division Energy Management finden Sie hier:
www.siemens.de/energy-management
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Ansprechpartner für Journalisten:
Dietrich Biester, Tel.: +49 9131 7-33559
E-Mail: [email protected]
Die Siemens AG (Berlin und München) ist ein führender internationaler Technologiekonzern, der seit mehr als 165
Jahren für technische Leistungsfähigkeit, Innovation, Qualität, Zuverlässigkeit und Internationalität steht. Das
Unternehmen ist in mehr als 200 Ländern aktiv, und zwar schwerpunktmäßig auf den Gebieten Elektrifizierung,
Automatisierung und Digitalisierung. Siemens ist weltweit einer der größten Hersteller energieeffizienter
ressourcenschonender Technologien. Das Unternehmen ist Nummer eins im Offshore-Windanlagenbau, einer der
führenden Anbieter von Gas- und Dampfturbinen für die Energieerzeugung sowie von
Energieübertragungslösungen, Pionier bei Infrastrukturlösungen sowie bei Automatisierungs-, Antriebs- und
Softwarelösungen für die Industrie. Darüber hinaus ist das Unternehmen ein führender Anbieter bildgebender
medizinischer Geräte wie Computertomographen und Magnetresonanztomographen sowie in der Labordiagnostik
und klinischer IT. Im Geschäftsjahr 2015, das am 30. September 2015 endete, erzielte Siemens einen Umsatz von
75,6 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 7,4 Milliarden Euro. Ende September 2015 hatte das
Unternehmen weltweit rund 348.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter
www.siemens.com.
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