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 4 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 5 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 6 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? 7 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 8 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) 9 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 10 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 11 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 12 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 14 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 15 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 16 DER EEBUS LEBT DURCH SEINE MITGLIEDER www.eebus.org 17 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 24 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] www.SMA.de SOCIAL MEDIA www.SMA.de/Newsroom
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