Kysynnän jousto ja Integroituva Talotekniikka

Transkriptio

1 Kysynnän jousto ja Integroituva Talotekniikka Sähköpäivä Antti Paulanne Innovation Manager 1

2 Globaalisti energiankulutus tuplaantuu seuraavan 40 vuoden kuluessa ja samalla sähkönkulutus tuplaantuu 20 vuodessa. Kaupungistuminen Kaupungit johtavat energiavallankumousta Digitalisaatio 2

3 3 Megatrendiä 1 Kaupungistuminen 2 Kaupungit johtavat energiavallankumousta 3 Digitalisaatio 3

4 Urbaanin energianhallinnan rooli älykkäiden kaupunkien mahdollistajana Confidential Property of Schneider Electric 4

5 Ajatellaanpa Mitä jos digitalisaatio ei enää keskittyisi vain optimoimaan liiketoiminnan tehokkuutta, vaan tavoittelisi maksimoimaan energiakapasiteetin ja minimoimaan energiankulutuksen? According to Microsoft: Cloud solutions can reduce power consumption by 40% and carbon emissions from 30-90% when compared to on-premise applications. 5

6 Tänään: Yksisuuntainen jakelu Tulossa: Energiapilvi Source: Navigant Consulting Uuden energiaekosysteemin syntyminen Uudistaa urbaanin energianhallinan Tärkein kysymys nousee: MISTÄ ALOITETAAN? Confidential Confidential Property Property of of Schneider Schneider Electric Electric 6

7 Step 1: Joustavat rakennukset Energian kulutuksen ennustaminen ja joustokapasiteetin identifioiminen Reakoiminen ulkoisiin kannustimiin (tariffit, CO2, jne) Joustokapasiteetin ohjauksen käyttöönotto, kysynnänjousto Joustotoimenpiteiden toteuttaminen Kergrid (France) Smart Grid Ready Building Impact: Disappear from the grid during 2 hours for the whole building Huge impact if all commercial buildings has this capability Confidential Property of Schneider Electric 7

8 Step 2: Koordinoitu hallinta Katsotaan aluetta kokonaisuutena Toteutetaan useiden rakennusten ohjaus koordinoidusti Saavutetaan merkittävästi parempia tuloksia huipputehojen leikkauksessa ja kysynnän joustossa Boston (USA) Resource Advisor & Energy Operation Impact: Provide city wide visibility to energy consumption Enhance city s ability to plan future energy efficiency projects Confidential Property of Schneider Electric 8 Optimize $55 million per year in spend

9 Step 3: Siirtyminen aluetasolla positiiviseen energiataseeseen Tasapainotetaan alueen energialähteiden yhdistelmä BedZed (Sutton, UK) Eco District Impact: Optimize net cost of energy Minimize CO2 footprint Mitigate energy outages impact Confidential Property of Schneider Electric 9

10 Step 4: Lisätään toimintavarmuutta Energiavarastot lisäävät verkon sietokykyä Helppo mukautuvuus erilaisiin tilanteisiin EUREF Campus (Berlin) - Micro Smart Grid Impact: Optimizes energy self consumption, cost & reliability Participate in Demand response programs Confidential Property of Schneider Electric 10 Ride through blackouts

11 From Step 1 to Step 4: Alueellinen energianhallinta Lisää alueen kiinnostavuutta kiinteistön omistajille Vähentää sähkökatkojen riskiä Antaa mahdollisuuden uusien palveluiden tuottamiselle Ambassador project: District Energy Optimization R&D Implemented in France, UK, Greece Aim: Predict Optimize Buy and Sell Confidential Property of Schneider Electric 11

12 Video alueellisesta energianhallinnasta > Confidential Property of Schneider Electric 12

13 Kysynnänjouston ratkaisut Rakennukset osana kysynnän joustoa ja paikallista tuotantoa 13

14 Confidential Property of Schneider Electric 14

15 Uusi energiaekosysteemi toimii älykkäiden loppuasiakkaiden, prosumereiden avulla Confidential Property of Schneider Electric 15

16 Loppukäyttäjät muuttuvat kuluttajista tuottajiksi eli prosumereiksi Prosumer Tuottaa Myyjä Tariffi Kuluttaa aktiivisesti Kantaverkko Jakeluverkko Varastoi ja palauttaa DR palvelut Verkkopalvelut Operoi ja varmistaa saatavuuden Varastojen, paikallisen tuotannon ja tariffin hallinta Aggregaattori Prosumer palvelu* Energian tuottaja Access & control to diffused loads, storage & production Joustavuus Energian käytössä, paikallinen tuotanto, varastot Schneider Electric Palvelut ja ratkaisut Confidential Property of Schneider Electric Energia 16 Palvelut

17 StruxureWare Demand Side Operation > Pilvipalvelu kerää yhteen kaikki energiaan liittyvät datavirrat: Sääennusteet Markkinahinnat > Hallinnoi hajautettuja energiavaroja ja optimoi niitä osallistumaan: Demand-response markkinaan Tariffipohjaiseen optimointiin > Koordinoi kommunikoinnin älykkään verkon kanssa: Demand response pyynnöt Kuittaukset, hyväksynnät, hylkäykset Toimintojen vahvistus, maksut, varmennus Kehittyneet algoritmit auttavat tekemään nopeita päätöksiä säästömahdollisuuksista Confidential Property of Schneider Electric 17

18 Prosumer ratkaisut rakennuksiin Cloud service Prosumer solution Equipment Confidential Property of Schneider Electric 18

19 Arkkitehtuuri Profiilit / Asetukset Käyttöliittymät Aggregaatorin Tietojärjestelmä HTML GUI Pilvipalvelu Demand Side Operation Smart Grid Palvelut EWS EWS OpenADR DR Message Introspection Reports Internet EWS EWS Paikallisen energiajärjestelmän arkkitehtuuri perustuu SmartStruxure rakennusautomaatiojärjestelmään EWS palomuuri Smart Gateway Automation Server EWS palomuuri Smart Gateway Automation Server EWS EWS Kuormanohjain Päämittari Kuormanohjain Päämittari Modbus Bacnet Modbus Bacnet Ohjattava Confidential Property of Schneider Electric kuorma 2 Ohjattava kuorma 1 Ohjattava kuorma 2 Ohjattava kuorma 1 19

20 Kuormanohjausyksikkö kohteessa Kytkin Liityntä RAUjärjestelmään Älyyksikkö Kuormanohjain Confidential Property of Schneider Electric Kommunikointi 3G/ADSL 20

21 Energiavaraston arkkitehtuuri Yhteys Smart Grid palveluntarjoajaan Yhteys ja alueverkkoon > Modulaarinen 100kVA > Käyttö jouston hallintaan Liitetty suoraan verkkoon Oman kulutuksen optimointi Kysynnän jouston sovellukset > Käyttö alueverkossa Sähkökatkon apuna Useiden energialähteiden hallinta Confidential Property of Schneider Electric 21

22 Energiavarasto > Täysin modulaarinen integroitu järjestelmä, joka skaalautuu pieneen ja suureen tarpeeseen Power Conversion System Lithium Ion Batteries As 1 st supplier Confidential Property of Schneider Electric 22

23 Mitä kuormia kysynnänjoustoon voisi käyttää? Confidential Property of Schneider Electric 23

24 Kannettavien tietokoneiden pistorasiaohjaukset Lataus Tehonkulutus W Normaalikäyttö Jännite ohjattu pois Latureiden hukkatehoa 0 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 Confidential Property of Schneider Electric 24

25 Ilmastointikoneen ohjaus 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, x2h testit Vertailu, Poisto Vertailu, Tulo Poisto Tulo 0 6:30:09 6:45:59 7:01:49 7:17:39 7:33:29 7:49:19 8:05:09 8:20:59 8:36:49 8:52:39 9:08:29 9:24:19 9:40:09 9:55:59 10:11:49 10:27:39 10:43:29 10:59:19 11:15:09 11:30:59 11:46:49 12:02:39 12:18:29 12:34:19 12:50:09 13:05:59 13:21:49 13:37:39 13:53:29 14:09:19 14:25:09 14:40:59 14:56:49 15:12:39 15:28:29 Confidential Property of Schneider Electric 25

26 Kuormanhallinnan esimerkki (lämmitys) Varataan lämpöenergiaa aamuyöllä Pudotus hintapiikin aikaan Pidetään huolta olosuhteista samalla kun vähennetään energiankulutusta Tehon pudotus: 100kW Kesto: 2 tuntia Lämpötilan muutos: 0,8 C Ulkolämpötila: 6 C Confidential Property of Schneider Electric Strategia: Tehon pudotus huippuhinnan mukaan Säästöt: 16% verrattuna normaalikulutukseen 26

27 Prosumer ratkaisu asuinkiinteistöihin Confidential Property of Schneider Electric 27

28 Esimerkkiprojekteja GreenLys IssyGrid 28

29 GREENLYS : A real case Smart Grid project A real show case with a smart grid platform operational in 2015 Implemented in Lyon & Grenoble GreenLys 1 st rank partners 40 M global investment, residential customers involved 40 tertiary customers involved 8 M investment for Schneider Electric National & worldwide recognition expected 29

30 Utility grid 38EQI PV rest. D1 20kV 800kVA (transfo restaurant) GDF SUEZ Aggregator Information System DC AC D2 400V D4 Com. Power meter Power meter Demand Side Operation Smart Grid Services Power meter D8 Power meter D7 Converters PV Ecomobility DC AC D81 D82 L L L Battery estorage D3 Power meter 9 HVAC systems Power meter Power meter Com. HVAC D8 L D9 D81 D82 D86 L L L Fast Charge 6 Terminal Parking Charge 30

31 Showcase IssyGrid IssyGrid value

32 Smart City applications IssyGrid project includes a large scope of Smart City applications Confidential Property of Schneider Electric 32

33 Applications and contents real demo virtually accessible from anywhere Aggregation of data Real Estate New and existing housing Street lighting Districts Electrical Vehicle Charging managt Tariff managt Confidential Property of Schneider Electric City Dashboards LV energy consumption & flexibility PV production forecasting Weather forecast Storage & Renewables Electrical charging station In building Li-ion battery storage PV coupling 33

34 Demonstrate solutions for a sustainable city City Green Dashboards " Energy Flexibility " of buildings & streets Demand/Response Every week Tariff Management Day to day actions Autoconsumption of the renewable energies Flexibility Efficient = /kw curtailed or shifted KWh/m².year 365j, 24/24 at a given time. Continuus actions 34

35 Showcase IssyGrid IssyGrid Project Smartbuilding SE Solution

36 Large buildings IssyGrid Solutions by Schneider Electric > Project management SE Buildings France > Engineering, deployment, commisioning, monitoring SE Buildings France & EMEA-CoE DER Box > D/R & monitoring technology Partner BU Prosumer Business > EV Technology Partner BU EV business EMCS : Energy management Control System 36

37 Large buildings IssyGrid Solutions by Schneider Electric Technical architecture for D/R, monitoring & site management > StruxureWare Software suite > Demand Side Operation > Building Operation (SB0) > EcoStruxureWeb Services (EWS) City Dashboard District optimization OpenADR/IP > OpenADR Webservices > Cisco Secured VPN Ipsec communications ERDF smartmeter StruwureWare Demand Side Operation monitoring & curtailment platform DER Box EWS/IP ADSL BacNet/IP Modbus/IP BMS IT EV PV Storage Confidential Property of Schneider Electric 37