SMA Smart Home General

ENERGIEMANAGEMENT FÜR ALLE SMART HOMES –
DER EEBUS MACHT'S MÖGLICH!
08.11.2016
TDR PGS PM Martin Volkmar
VDE Kongress 2016
SMA Solar Technology AG
SMA BIETET EIN LÜCKENLOSES PRODUKT PORTFOLIO
FÜR LÖSUNGEN MIT ANFORDERUNGEN AUS ALLER WELT
SUNNY CENTRAL
SUNNY TRIPOWER
24 GW
13 GW
Installierte Inverterkapazität (kumuliert)
Utility
SUNNY BOY STORAGE
SUNNY CENTRAL STORAGE
SUNNY ISLAND
Off-Grid & Storage
SUNNY BOY
Installierte Inverterkapazität (kumuliert)
Commercial
13 GW
Installierte Inverterkapazität (kumuliert)
Residential
O&M / Garantieverlängerung
Service
SMA’s kumulativ installierte Inverterleistung von fast 50 GW
 Grundlage für ein erfolgreiches Service und Speichergeschäft
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PIONIER FÜR DIE DIGITALISIERUNG DES ENERGIESEKTORS
Energiemanagement
SMA SMART HOME
Speichertechnologie
TESLA
Netz- und Marktintegration
TenneT
DAIMLER
+
+
Bild: Ruhrenergie
Optimierter Eigenverbrauch
und Senkung von
Energiekosten durch
intelligente Systemtechnik
Intelligente Integration von
stationären Batteriespeichern
in das Energiemanagement
Datenservice für
Erzeugungs- und
Verbrauchsleistung
… mit Innovationen und Partnerschaften gerüstet für die Zukunft
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WAS BEDEUTET SMART HOME?
SMART HOME
Haus
Automation
Entertainment
Systeme
Sicherheit
GesundheitsVorsorge
Energie
Effizienz
• Energie
Monitoring
• Energie
Management
• Smart
Metering
• Regelung
Heizung/Lüftung
• Steuerung durch
Stromversorger
und
Direktvermarkter
KOMPLEXITÄT
MARKTDURCHDRINGUNG
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ENERGIEMONITORING …
WIEVIEL STROM BRAUCHE ICH EIGENTLICH ZUHAUSE?
FUNKTION
KUNDENNUTZEN
MESSEN
Immer informiert:
• Gesamtverbrauch
• Überwachung/Messung und Fernsteuerung
von Haushaltsgeräten
SMA Energy Meter
Kompatible Funksteckdosen
VISUALISIEREN
ANALYSIEREN & HANDELN
Transparenz und Verständnis:
• Wo, wann und wieviel Energie wird im
Haushalt verbraucht?
• Was habe ich im letzten Monat gebraucht?
• Wo sind die “Energiefresser” im Haus?
Vorschläge zum Umgang mit Energie
• Handlungsempfehlungen nach
Energieverfügbarkeitsprognose
• Wann kann ich meinen Sonnenstrom am
besten verbrauchen?
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ENERGIEMANAGEMENT …
MEIN STROM SOLL IMMER EFFIZIENT VERWENDET WERDEN!
Energie PROGNOSE
• … der eigenen PV Erzeugung mit
Wetterprognose
• … des Stromverbrauchs durch Lernen des
individuellen Nutzerverhaltens
Energie PLANUNG
• … mit individuellen Optimierungen
(ökonomisch/ökologisch)
• … unter Berücksichtigung wichtiger
Verbraucher im Haushalt
Energie STEUERUNG
• … von vernetzten Verbrauchern im Haushalt
• … Anschalten, wenn die Sonne scheint
• … intelligente Verteilung von verfügbarer Energie
• Umweltfreundlich!
> höchstmöglicher PV Eigenverbrauch
• Sparsam!
> maximale Einsparung
Einsparungvon
vonEnergiekosten
Energiekosten
• Bequem!
> läuft vollautomatisch
vollautmatisch und
undzuverlässig
zuverlässig
• Unabhängig!
> durch max. Eigenversorgung mit PV
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DER ENERGIEMANAGER –
VERBINDUNGEN IN ALLE RICHTUNGEN…
Sunny Portal
INTERNET
PV Prognose
mit Wetter Daten
Prognose nutzen
BetriebINTERNET
visualisieren
Sonne
Versorgungsnetz
VersorgungsNetzbezug und
Netz
Energiezähler
Sonne
PV Überschuss-Einspeisung
SMA Energy Meter
messen
Energie-Erzeugung
PV Inverter
messenSunny Boy
und
steuern
Smart Appliance
Steuerung über
direkte
Datenkommunikation
Beispiel
Vernetzung
im Haushalt
Energiemanager
Sunny Home Manager
Haushaltsgeräte
Energieverbrauch
Haushalt
messen
und
steuernüber Speicherbatterie
Gerätesteuerung
Funksteckdose
(Li-Ionen oder Blei)
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WIE GEHT ENERGIE MANAGEMENT?
Strom dann verbrauchen, …
… wenn die Sonne ausreichend scheint:
 Lastverschiebung nach Prognose
Beispiel
Lastverschiebung
Verbraucher, die im Zeitfenster laufen müssen
Verbraucher, die im Zeitfenster laufen können
Optimierung ökonomisch / ökologisch
… wenn PV Einspeisegrenzen gelten:
 Dynamische Wirkleistungsbegrenzung
Beispiel
WirkleistungsBegrenzung
70% gem. EEG für PV Anlagen in DE
50% für Speicherförderung in DE
0% (Zero Export) in gesättigten PV Märkten (z.B. AU, …)
Batterie
Steuerung
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VERBRAUCHERSTEUERUNG IM SMART HOME
… über Funksteckdosen schaltbar
> Funksteckdosen mit Schalt- und Messfunktion sind leicht
nachrüstbar
> Komplexer Setup und begrenzte Steuermöglichkeiten
… über direkte Datenverbindung steuerbar
> Intelligente, vernetzbare Geräte ermöglichen bessere Synergien
> Energiebedarfsanforderungen über standardisierte
Datenschnittstelle
Router
> Vielfältige Steuerungsmöglichkeiten
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STEUERUNG ÜBER DIREKTE DATENVERBINDUNG
Smart Device
• Geräte Identifikation mit Eigenschaften
o Hauptgerät/Untergeräte
o Betriebsbedingungen (Minimale Laufzeit etc.)
o Verfügbare Messwerte
• Energiebedarfsanfrage:
o „Ich brauche 3.5 kWh in den kommenden 5 Stunden“
LAN
LAN
o „Leistung sollte 100% aus PV kommen“
o „Der Betrieb muss bis spätestens 17:00 fertig sein.“
Router
LAN
Energiemanager
• Steuerkommandos oder Betriebsplan
(basierend auf Prognose der Energieverfügbarkeit)
o „Empfehlung: Jetzt anschalten!“
o „Empfehlung: Jetzt anschalten mit 1550 W!“
o „Empfehlung: Jetzt ausschalten!“
o „Einplanung: Starte Betrieb in 3 Stunden 45 min!“
SMA Solar Technology AG
SMA Smart Home - Energy Monitoring and Management
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ENERGIEMANAGEMENT
INTELLIGENTE VERBRAUCHER
Aktuelle Protokolle im Smart Home:
• KNX, ZigBee, ZWave, MODBUS, Apple Homekit, Brillo …
• … für Fernsteuerung, Fernmonitoring, keine Energieplanung
Quelle: Stiebel Eltron
SMA proprietäres Protokoll [SEMP - Simple Energy Management Protocol]
• Volles Energiemanagement
Quelle: Mennekes
• Spezialisiert für den Sunny Home Manager und ausgewählte Kooperationspartner
Standardisierte Datenkommunikation
• Definierte physikalische Verbindungstechnik (IP-Technologie)
• Datenstrukturen, ausgerichtet auf Geräteklassen im Smart Home
• Smart Home Usecases für die grundlegenden Smart Home Anwendungen
Der EEBus (gesprochen: „E-Ebus“) beschreibt die Nutzung
bestehender Kommunikationsstandards, -normen und Produkte mit
dem Ziel, Energieversorgern und Haushalten den Austausch von
Anwendungen und Diensten zur Erhöhung der Energieeffizienz zu
ermöglichen.
Quelle: Wikipedia 2016
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STANDARDISIERTE DATENKOMMUNIKATION VORTEILE DES EEBUS
> Universell für definierte Usecases
o Energiemanagement  Energieeffizienzerhöhung
o Transparency  Visualisierung von Energieflüssen
o Simple Control  Temperatursteuerungen (HVAC)
o … weitere Usecases in Zukunft
> Unabhängig
o Für alle Hersteller der definierten Gerätetypen
o Weissware
o Heiz- und Kühlsysteme (HVAC)
o E-Mobility
o … offen für weitere Gerätetypen
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STANDARDISIERTE DATENKOMMUNIKATION VORTEILE DES EEBUS
> Normiert
o In Deutschland: DKE (DIN und VDE)
o Auf europäischer Ebene: CENELEC und ETSI
o International: IEC
 offener und allgemein akzeptierter Standard
 testbar und zertifizierbar durch benannte Institutionen
> International
o Europa: (Allianz „Energy@Home“)
o Nordamerika: Abstimmung mit Allseen, OIC, Thread
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DER EEBUS LEBT DURCH SEINE MITGLIEDER
www.eebus.org
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ENERGIEMANAGEMENT APPLIKATION
MIT INTELLIGENTEN WÄRMEPUMPEN
Internet
Router
Sunny Home
Manager
Verbindung per SEMP
ISG
mit EMI
230 VAC
Wärmepumpe
SMA
Energy Meter
ENERGIEMANAGEMENT APPLIKATION
MIT INTELLIGENTEN WÄRMEPUMPEN
Beispiel:
Stiebel Eltron Wärmepumpe LWZ 304
PV System ohne Batteriespeicher
Bilanz für das Jahr 2015:
PV Anteil Verbrauch Wärmepumpe= 58%
Autarkiequote Gesamtanlage = 50%
Schnee
auf Dach
Schnee
Daten zur Anlage:
Baujahr:
Ort:
Wohnfläche:
Anz. Personen im Haushalt:
Photovoltaik:
2014
bei München
~ 140 m²
3
10 kWp, Ost/West
Jahres-Haushaltsverbrauch: 3859 kWh
Jahres-Eigenverbrauch:
1936 kWh
Verbrauch Wärmepumpe:
965 kWh
2:1
ENERGIEMANAGEMENT APPLIKATION
MIT INTELLIGENTEN LADESTATIONEN
SMA PV Wechselrichter
Öffentliches
Netz
MENNEKES
AMTRON®
WandLadestation
EVU
Zähler
DC
LAN / W-LAN
230/400V AC
SMA
Energy Meter
Verbindung per SEMP
Sunny Home
Manager
W-LAN
MENNEKES
ChargeApp
Sunny Portal
INTERNET
ENERGIEMANAGEMENT APPLIKATION
MIT INTELLIGENTEN LADESTATIONEN
Anlagenkonfiguration:
•
•
Energie Manager:
Ladesäule:
Sunny Home Manager
Mennekes AMTRON® Xtra22C2
•
07:00 Uhr:
Ladung mit 100 % PV-Überschussenergie (Mindestladeleistung 1.3 kW)
•
09:30 – 10:30 Uhr:
Elektroauto begrenzt Ladestrom bis zum Abschluss  Batterie VOLL
•
22:30 Uhr:
Manueller Ladezyklus auf Anforderung des Bedieners
•
13:15 Uhr:
Start des Ladeprozesses mit 100 % PV-Überschussenergie
•
16:30 Uhr:
Batterie ist voll
ENERGIEMANAGEMENT APPLIKATION
FÜR BOSCH HOME APPLIANCES
Sunny Portal
Sunny Places
PV Prognose
inkl. Wetterdaten
Sunny Home Manager
Release 1.13
(August 2016)
HCA Server
Netz
Energieprognose
DC
Home Connect App
Sunny
Home Manager
Bosch/Siemens
Hausgeräte
SMA
Wechselrichter
EVU
Zähler
230/400 V AC
SMA
Energy Meter
ENERGIEMANAGEMENT
HÖCHSTE EFFIZIENZ UNTER EINEM DACH
UNSERE PARTNER IM SMA SMART HOME
(Wärmepumpen)
(Weissware)
(Ladestationen für Elektroautos)
(Weissware via EEBUS)
• Synergie per plug&play
• Unkompliziert
ZUSAMMENFASSUNG
> Energieeffizienz ist eine wesentliche Säule des SMART HOME
> Energiemanagement wird erst erfolgreich durch intelligente Vernetzung der
Verbraucher und Erzeuger im Haushalt.
> Der EEBUS bietet alle notwendigen Strukturen und Regeln für den einen offenen
Smart Home Kommunikationsstandard.
> Je mehr vernetzte Geräte im Smart Home eine Standardisierung unterstützen,
desto schneller und nachhaltiger wächst der Smart Home Markt
1/30/2017
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Vielen Dank für Ihr Interesse!
Martin Volkmar
Product Manager
Energy Management Solutions
Business Unit Residential
SMA Solar Technology AG
Sonnenallee 1, 34266 Niestetal, Germany
+49 561 9522 0
[email protected]
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