Wie können wir das gesamte Energiesystem verbessern?

Wie können wir das gesamte
Energiesystem verbessern?
Smart Grid-Lösungen von Siemens bringen Sie der Zukunft schon
heute einen Schritt näher.
Answers for energy.
Wohin geht die Reise mit
Smart Grids?
Die langfristigen Treiber des Energiemarkts, insbesondere die Themen Umwelt und steigender
Energiebedarf, führen zur systematischen Optimierung des Energiesystems. Zweifellos wird der
weltweite Energiebedarf weiter steigen. Man geht von jährlichen Wachstumsraten in Höhe von
2,2 Prozent und einem Anstieg des weltweiten Energie-Jahresverbrauchs von heute 20.300
Terawatt-Stunden auf 33.000 Terawatt-Stunden im Jahr 2030 aus. Der zweite entscheidende
Treiber ist die Notwendigkeit, zunehmend veraltete Teile der Energieinfrastruktur zu ersetzen.
Drittens gilt es, eine nachhaltige Basis für das weltweite Energiesystem zu schaffen. Um diese
Herausforderungen in den Griff zu bekommen, konzentrieren wir uns auf ein Feld, das bei der
Bewältigung der Revolution auf dem Energiemarkt von entscheidender Bedeutung ist: die
systematische Optimierung des Energiesystems.
Dahinter steht eine intelligente Netzinfrastruktur: das Smart Grid. Eine intelligente und flexible
Netzinfrastruktur, intelligente Stromerzeugung und intelligente Gebäude sind wesentliche
Grundlagen für die Befriedigung des weiterhin steigenden Energiebedarfs.
In herkömmlichen Netzen folgt die Stromerzeugung der Last. Künftig wird der Stromverbrauch
sich jedoch der Stromerzeugung anpassen. Ein Paradebeispiel hierfür sind e-Cars, die nachts mit
preisgünstiger Windenergie geladen und betrieben werden können. Wir nähern uns also einem
Paradigmenwechsel – weg von einem einseitigen Energie- und Kommunikationsfluss hin zu
bidirektionalen Strukturen. Siemens ist weltweit führend in der Entwicklung von Smart GridTechnologien, die eine vertikale und horizontale Integration aller Komponenten innerhalb eines
Smart Grid und darüber hinaus ermöglichen. Und was noch besser ist: alle Produkte, Systeme
und Lösungen sind sofort verfügbar.
Entdecken Sie auf den folgenden Seiten, wie ein Smart Grid von Siemens Wirklichkeit
werden kann.
e-Cars
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Intelligente Verteilung
Die Energieumwandlungskette
Rundum vorteilhaft: Smart Grid Technologie
mit Siemens als Partner
Als weltweit einziger Spezialist für EnergieInfrastrukturlösungen mit Kompetenz entlang der
gesamten Energieumwandlungskette bietet Siemens
intelligente, zukunftsweisende Antworten auf die
zunehmend komplexen Herausforderungen der
Energiebranche. Das Ergebnis der engen Verzahnung
verschiedenster Technologiefelder sind wegweisende Produkte, Lösungen und Dienstleistungen
für die zunehmend verändernde Energielandschaft.
Das umfassende Angebot an Smart Grid Technologie
unterstreicht diese Führungsrolle eindrucksvoll.
Neben den Vorteilen für die Umwelt bietet SmartGrid-Technologie klare Vorteile für alle Akteure
entlang der gesamten Energieumwandlungskette:
Verringerung der CO2-Emissionen bei der
Stromerzeugung durch die Reduzierung von Übertragungsverlusten und den Netzzugang für große
Wind-, Wasser- uns Solarkraftwerke
Verringerung der verbrauchsbedingten CO2Emissionen durch die Integration intelligenter
Gebäude
bessere Stromqualität auf den verschiedenen
Spannungsebenen
verbesserte Systemstabilität
Energiekosteneinsparungen für Gebäudebetreiber und verbesserte Netzwerkleistung für
Netzbetreiber durch die aktive Einbindung in
Smart Grids
Netzintegration dezentraler Erzeuger durch
intelligente Informations- und Kommunikationstechnik (IKT)
Möglichkeit bidirektionalen Energieflusses
höhere Systemsicherheit
verbesserte Kontrolle
gesteigerte Betriebssicherheit
verringerte Lebenszykluskosten
Entdecken Sie die Zukunft!
Kommen Sie mit auf eine Reise in die Zukunft. Erleben Sie einen Arbeitstag in einem
Umfeld mit einem dezentralen, proaktiven Stromnetz. Sehen Sie selbst, was Strom
künftig für uns bedeutet und wie Smart Grid Technologie unser Leben einfacher,
sauberer und bequemer machen wird.
Intelligenter Verbrauch
Effiziente Netze
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Eine zuverlässige, flächendeckende und flexible Ladeinfrastruktur: Wirklichkeit!
Eine über 100 Jahre alte Idee
gelangt wieder in den Fokus
Klimawandel, Gaspreise, der wachsende Mobilitätsbedarf, neue technische
Entwicklungen in der Motoren- und Batterietechnik – diese verschiedenen
Faktoren tragen zur Wiederbelebung einer alten Idee bei: elektrische
Autos, e-Cars, generieren einen Entwicklungsschub und sind die Grundlage
spannender neuer Allianzen. Autos werden zu mobilen Energiespeichern
mit der Fähigkeit, Energie zurück in Smart Grids zu speisen. Das macht
e-Cars zu deutlich umweltverträglicheren Fahrzeugen: Sie sind ein wichtiger Teil einer intelligenten Energie-Infrastruktur und helfen, schwankende
Energieeinspeisungen, beispielsweise durch erneuerbare Energiequellen
und dezentrale Erzeuger, zu kompensieren.
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e-Cars
Die Morgenbesprechung im Zentrum von
Los Angeles ist vorüber, und Sie sind auf
dem Weg zurück in Ihr Büro in Las Vegas.
Fahren in dieser Megacity kann
manchmal ziemlich anstrengend sein,
aber heutzutage sind e-Cars und flexible
Ladekonzepte führende technische
Lösungen, die die Belastung der
Umwelt und der Stadtzentren merklich
verringern. Es ist verblüffend, wie
einfach und flexibel Sie Ihr Fahrzeug
laden können. Nun müssen Sie nur noch
die Staus umfahren und schon sind Sie
auf dem Weg zurück.
Lösungen
Nahtlose Integration von Fahrzeugen in Infrastruktur und Umwelt mit
echten Smart-Grid-Lösungen
Wir stehen heute vor der Elektrifizierung aller PKW. Die Zahl der weltweit
elektrisch betriebenen PKW wird bis zum Jahr 2020 um voraussichtlich
12 Millionen steigen – ein enormes Potenzial. Unsere Antwort ist ein
selbstintegrierendes Netz, das zu jeder Zeit individuelle Mobilität garantiert
und sicherstellt, dass Energie auf nachhaltige Weise verfügbar ist.
Ein integrierter Ansatz für die gesamte
e-Car-Infrastruktur mit verschiedenen
Lösungen für das Laden, IuK-Technologie
und Abrechnungslösungen, die ein
nahtloses Zusammenspiel von e-Cars,
Betriebszentren und Stromnetz
ermöglichen.
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Ein Netz, das ständige
Erzeugungs- und
Verbrauchsspitzen mühelos
im Griff hat: Wirklichkeit!
Netze, die effizient, flexibel, zuverlässig,
dezentral und intelligent sind
Die Ansprüche der Gesellschaft an EVUs und Netzbetreiber steigen
kontinuierlich. Wir erleben eine zunehmende Marktliberalisierung, und
Betreiber sind dem politischen Druck hinsichtlich mehr Transparenz
ausgesetzt. Energienetze müssen effizienter, flexibler, zuverlässiger und
dezentraler werden, und sie müssen intelligenten Konzepten zur
Einbindung eines weltweit steigenden Anteils erneuerbarer Energien
entsprechen.
Verteiltes Energiemanagement
Das Smart Grid entwickelt sich zu einem dezentralen Energienetzwerk, das
allen Beteiligten maximale Effizienz bietet. Allerdings muss die Zuverlässigkeit
dieses Netzes rund um die Uhr gewährleistet sein. Das erfordert eine
Lösung, die alle bestehenden Ansätze integriert und schon heute optimal
auf den Energiemix der Zukunft abgestimmt ist. Kurzum: eine intelligente,
smarte Infrastruktur, die verbesserte Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit,
Fehlerschutz und -analyse bieten sowie eine flexible, proaktiv agierende
Infrastruktur bereitstellt.
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Intelligente Verteilung
In der Dämmerung gibt es nichts
Schöneres als die hell erleuchtete
Großstadt Las Vegas. Wie jeden Tag um
diese Zeit verwandelt sich die ganze
Stadt in ein Meer aus Kitsch und
Beleuchtung. Es ist erstaunlich,
wie Stromnetze solche plötzlichen
Bedarfsspitzen bewältigen und eine
gleichmäßige Versorgung im gesamten
Netz aufrechterhalten können.
Smart Grids passen sich einem möglichen
Ungleichgewicht zwischen Erzeugung
und Verbrauch an und können sogar
dezentrale Erzeuger mühelos
beherrschen. Intelligente Netze stellen
sicher, dass die Energie weiß, wo sie
gebraucht wird. „Ganz schön beeindruckend,“ denken Sie, während Sie sich
ostwärts in Richtung Calico Ridge auf den
Weg zu Ihrem Büro machen.
Wirkliche Lösungen
Der höhere Automatisierungsgrad sowie selbstheilende Applikationen
senken den Betriebs- und Wartungsaufwand und steigern so die Wirtschaftlichkeit elektrischer Netze. In weiterer Folge verbessern Fernwirken
und Online-Kontrolle die Betriebssicherheit. Darüber hinaus sorgt die
Standardisierung von Protokollen und Schnittstellen für mehr Flexibilität
und bessere Zugänglichkeit von Netzwerklösungen.
• Distribution Management System
(DMS)
• Verteilnetzautomatisierung und -schutz
• Leistungselektronik (SIPLINK)
• Smart Metering
Smart-Metering-Lösungen von Siemens vereinen technisch führende
Zählerfunktionen, das Management von Verteilnetzwerken und die
Integration von Back-End-IT-Systemen. Diese Lösungen wurden eigens
entwickelt, um den Herausforderungen zu begegnen, die ein liberalisierter
Energiemarkt an Netzbetreiber und Energiehändler stellt, und um den
Endkunden maximale Transparenz zu bieten. Das erlaubt es Verteilnetzbetreibern, Schlüsselprozesse zu optimieren und Energielieferanten
wie Kunden neue Dienstleistungen, beispielsweise flexible Preisgestaltung,
zu bieten.
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Ein Gebäude, das mit dem
Stromnetz kommuniziert
und sogar Geld einspielt:
Wirklichkeit!
Aktive Beteiligung der Stromkunden
in einem maximal effizienten Netz
Gebäude verursachen rund 40 % des weltweiten Enrgieverbrauchs und
20 % aller CO2-Emissionen – ein enormes Verbesserungspotenzial in puncto
Energieeffizienz. Durch die aktive Steuerung ihres Verbrauchs und ihrer
Erzeugungskapazitäten werden intelligente Gebäude ein wichtiges
Element eines Smart Grid: sie sorgen für mehr Netzstabilität und eröffnen
den Energieerzeugern neue Optionen neben der Errichtung weiterer
Kraftwerke.
Wie intelligent ist ein intelligentes Gebäude?
• Intelligente Gebäude optimieren ihren eigenen Energiefluss, indem sie
Verbrauch, Speicherkapazität und dezentrale Erzeugung ausgleichen.
• In Interaktion mit dem Netz können intelligente Gebäude auf Basis aktueller
Tarife über den Kauf und Verkauf von Strom entscheiden.
• Intelligente Gebäudekomplexe werden durch ihre Erzeugungsleistung und
ihre Lastmanagement-Fähigkeiten zu einem interaktiven Teil eines Smart
Grid. e-Cars werden weitere flexible Energiespeicherkapazitäten für
intelligente Gebäude stellen.
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Intelligenter Verbrauch
Sie sind zurück im Büro. Es ist später
Nachmittag, und die derzeitige Hitzewelle
dauert nun schon zwei Wochen an. Sie drehen
sich weg vom Computer mit seinen E-MailBergen, schauen aus dem Fenster und
betrachten die malerische, ständig wachsende
Stadt, die Ihr Zuhause ist. Es versetzt Sie
immer wieder in Erstaunen, wie hoch
technisiert diese ehemalige Kleinstadt
geworden ist, und Sie fragen sich, wie das
Stromnetz zuverlässig mit dem Energiebedarf
dieser wachsenden Metropolregion Schritt
halten kann. Noch erstaunlicher finden Sie,
wie Ihr Gebäude es geschafft hat, während
der Hitzewelle angenehm temperiert zu
bleiben und gleichzeitig deutlich Energiekosten zu sparen. Nachdem Sie die
Energiekosten überwachen, wissen Sie
natürlich, warum das so ist: Ihr Gebäude weiß,
wann es Energie zu günstigen Konditionen
speichern sollte, um diese später, wenn die
Preise deutlich höher sind, wieder ins Netz
einzuspeisen. Es weiß sogar, wann es sich
lohnt, erneuerbare Energie für sich selbst zu
nutzen, und wann die Einspeisung ins Netz
besonders rentabel ist.
Wirkliche Lösungen
Effektive Antworten für die Energieoptimierung von Gebäuden
• Gebäudemanagement-System
Smart-Building-Lösungen von Siemens erlauben es Gebäuden, von
automatisierten Demand-Response-Programmen zu profitieren, die den
Energiebedarf zielgenau steuern und wichtigen Abnehmern im Bedarfsfall
den Vorrang gewähren.
• Gebäudeenergiemanagement-System
Daneben speichern intelligente Gebäude automatisch Energie für die
Verwendung zu einem späteren Zeitpunkt und machen die klassische
Kostenposition Energie zu einer echten Einnahmequelle. Sie „wissen“ ,
wann die beste Zeit für die Energiegewinnung aus Sonne und Wind ist und
wann es gilt, Energie zurück ins Netz zu speisen.
• Smart-Metering-Lösungen
• Demand Response
• Energie-Dienstleistungen
Gebäude werden also zu Energieerzeugern. Deshalb ist die Einbindung
in eine Smart-Grid-Struktur entscheidend, wenn es gilt, Gebäude so
energieeffizient wie möglich zu machen und die Betriebskosten zu senken.
Siemens bietet die hierfür notwendigen Technologien – für die
Zählwerterfassung, für eine verbesserte Prognose und für das aktive
Management der Energieerzeugungs, -verbrauchs- und -speicherkapazitäten eines Gebäudes.
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Ein selbstheilendes Netz,
das Fehler erkennt und
korrigiert: Wirklichkeit!
Das gesamte System sicher im Griff
Die Stromeinspeisung aus verschiedenen Quellen erfordert oft außergewöhnliche Übertragungs- und Verteilungslösungen. Dennoch besteht
der Bedarf, unterschiedliche Regionen, Länder oder sogar Kontinente
miteinander zu verbinden, damit immer mehr Gebiete wirtschaftlich mit
Strom versorgt werden können.
Als Lösungsanbieter mit umfangreicher Erfahrung entlang der gesamten
Energieumwandlungskette hat Siemens bereits eine Reihe von Projekten
realisiert, bei denen Netzsysteme verbunden oder dezentrale Erzeuger
an Netze angebunden wurden. So vielfältig wie die Projekte waren auch
die Rahmenbedingungen, die Herangehensweisen und schließlich die eingesetzten Technologien. Denn Siemens legt größten Wert darauf, seinen
Kunden wirtschaftliche Lösungen zu bieten.
Die Intelligenz, die Flexibilität und die hohe Effizienz eines Smart Grid
haben ihre Grundlage in einer besonders zuverlässigen Stromerzeugungs,
-übertragungs- und -verteilinfrastruktur sowie in durchgängiger Datenkommunikation. Ein Höchstmaß an Flexibilität ebenso wie stringente
Kontrolle und Steuerung, umfassender Fehlerschutz und umfassende
Fehleranalyse sowie maximale Betriebssicherheit sind von entscheidender
Bedeutung, wenn es darum geht, die Potenziale eines Smart Grid voll
auszuschöpfen.
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Effiziente Netze
Am Abend entspannen Sie sich und lesen
eine Zeitschrift über die kontinuierliche
Innovation in Stromnetzen. Smart Grids
können mittlerweile selbstständig Fehler
erkennen und beheben, bevor diese zu
echten Problemen führen. Erst heute
Morgen erklärte Ihnen ein Geschäftspartner, dass er sein Netz selbstheilend
machen will. Vor fünf Jahren noch
hätten Sie lapidar „Träumen Sie weiter”
geantwortet. Nun aber war Ihre Antwort:
„Worauf warten Sie?“ Sie sinnen darüber
nach, dass die Welt der Energie sich
mit beeindruckendem Tempo weiterentwickelt, während draußen ein
Gewitter aufzieht. Ein gutes Gefühl zu
wissen, dass selbst dann alles in
Ordnung sein wird, wenn ein echtes
Unwetter über die Stadt hereinbricht.
Wirkliche Lösungen
Geringere Übertragungsverluste – höhere Systemsicherheit
Technologien von Siemens wie Hochspannungs-Gleichstromübertragung
(HGÜ) und flexible Wechselstromübertragungssysteme (FACTS)
ermöglichen es, große Wind-, Wasser- und Solarkraftwerke selbst weit
entfernt von den Verbrauchszentren ans Netz anzubinden.
Ein wesentliches Element eines Smart Grid ist Kommunikation auf dem
neuesten Stand der Technik. Kommunikationslösungen von Siemens
ermöglichen die Online-Kontrolle und -Steuerung aller Netzkomponenten.
Dies wiederum bedeutet schnellstmögliche Reaktion auf Fehler und
minimierte Ausfallzeiten. In vielen Fällen kann das Smart Grid durch
intelligente Stationsautomatisierungs- und -schutzlösungen in Verbindung
mit dem Energiemanagement-System (EMS) völlig autonom reagieren.
• Leistungselektronik (HVDC, FACTS)
• Energiemanagement-System (EMS)
• Intelligente Stationsautomatisierung
und intelligenter Schutz
• Kommunikationslösungen
• Asset Monitoring
Zustandsüberwachungs-Lösungen von Siemens bieten auf Basis
kontinuierlicher Informationen und hoch entwickelter Analyseverfahren
Unterstützung bei der Optimierung der Netzauslastung. Das Ergebnis:
minimierte Ausfallzeiten, verringerte Lebenszykluskosten und verlängerte
Lebensdauer der Anlagen. Die Siemens Grid Asset Management Suite
(GAMS) verbessert die Effizienz, Transparenz und Flexibilität des
Netzanlagenmanagements zusätzlich.
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Die Informationen in diesem Dokument enthalten
allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen.
Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im
Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.
www.siemens.com/energy

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