Styr Smart i Smart Grid

Transkript

1 Styr Smart i Smart Grid Mål Metode Resultater Bernt A. Bremdal Prosjektleder

2 Fokus på brukeren Prosumenten Energieffektivisering Energistyring Distribuert energiproduksjon Energiuavhengighet, leveransesikkerhet Klassisk Holdninger, avgifter, prisnivå, termostater, enkle kontrollsystemer Energiledelse, innomhus styringssystemer, flytt forbruk til når strøm er billig. Mulig Mulig SG-tilnærming Holdinger,. + Bedre synlighet av timesforbruk, dynamisk prising, varsling (AMS) Flytt forbruk til når strøm er billig. Veksle mellom energikilder. Demand-Response Systematisk: VPP, mikrogrid, ekstern 3. partstyring, handel, Systematisk: Selvberging, taktisk lagring, indre marked, taktisk handel

3 Økt effektivisering

4 Økt effektivisering Smart styring

5 Effektivisering og egenproduksjon Egenproduksjon Smart styring

6 Variasjon i forbruk lastproblematikk (Kilde: SINTEF Energi)

7

8

9 Fleksibilitet har en verdi Selge reduksjonen av lasttoppen Spare! Produsere!

10 Angrip toppene fremfor bunnen

11 Metodisk sett en lang reise. Dagens energiforbruk Brukeradferd Teknologi Energiforbrukere Målere og display SD-anlegg og EOS Kommunikasjon og styring Mikrogeneratorer Prediksjon og planlegging Styringsmodeller Markedsmodeller

12 Sonebegrepet sentralt Bernt A. Helsinki, Bremdal October - SB , 2011

13 PUE Power utility effectiveness Energy for all support and main systems PUE = Energy for main systems PUE = Si+Mi / Mi ppue1 = (S1+M1)/M1 // One zone only Bernt A. Helsinki, Bremdal October - SB , 2011

14 Økt energieffektivitet og økt markedsspesifikk energieffektivitet Grunnleggende spørsmål: Hvor er det behov for tilførsel av energi for å opprettholde primærfunksjoner, komfort, studie- og arbeidsmiljø til enhver tid? Hvor er det IKKE behov for tilførsel av energi? En PUE analyse vil definere kravet til primærlaster per sone per periode Sekundærfunksjoner i en sone identifiserer potensielle ikke-prioriterte laster per periode

15 Faktisk forbruk kontra absolutt minimum forbruk per sone når primæformål skal opprettholdes på et gitt tidspunkt kwh tid Forbruk: Primærbehov per sone Faktisk forbruk per sone

16 Komfortområder for vinter og sommer

17 PPD-PMV kurven Predicted Percentage Dissatisfied - PPD indeksen er et kvantitativ mål for termisk komfort for en gruppe mennesker i et gitt termisk miljø PMV = (0.303 e-0.036m ) L PMV = Predicted Mean Vote Index M = metabolic rate L = thermal load - defined as the difference between the internal heat production and the heat loss to the actual environment - for a person at comfort skin temperature and evaporative heat loss by sweating at the actual activity level

18 Når en sones hovedfunksjon(primærformål) og sekundære funksjoner er identifisert kan man definere prioriterte og ikke-prioriterte laster for sonen Permanente reduksjoner regnes som ren ENØK. kwh Annen prioritets forbruk som kan reduseres temporært etter behov (dynmaisk laststyring) Dette intervallet er definert ut i fra absolutt ppue(sone) og forholdet mellom PUE og ppue(sone). Forbruk: Primærbehov per sone Faktisk forbruk per sone Min kwh tid ΔkWh Forbruk etter gjennomføring av permanente ENØK tiltak

19 Identifikasjon av brukerfleksibilitet som en funksjon av toleranse

20 Sentralgrenseteoremet min kwh (sone1, tid), ΔkWh (sone1, tid) + min kwh (sone2, tid), ΔkWh (sone2, tid) + min kwh (sone3, tid), ΔkWh (sone3, tid) + min kwh (sone4, tid), ΔkWh (sone4, tid)... + min kwh (sone n, tid), ΔkWh (sone n, tid) + Sum kwh (tid), Sum ΔkWh (tid) Med en rimelig soneoppløsning vil summen være normalfordelt

21 Andre parametre Fuel cost Nett-tilstandsinfo Prisinfo Forbruk Planlagt og identifisert atferd Optimaliserings-modul Tilbakekoblings -sløyfe Planleggings -system Sanntids styringsmodul Re-planlegging Styringer Endret atferd Redusert forbruk

22 ESCO konsept Network utility company Power supplier Smart metering platform ESCO platform Social media Weather forecasts E-net Meter data Commands RT Meter data Messages Prices/cost Energy advice Commands I-net Meter HAN module Home network (HAN) WLAN Gateway to Home network Broadband router Local production Controllable loads Display

23

24 Campus Remmen Gj.forbruk kwh Hvordan bestemme sammenheng mellom observerbare parametere og energipådrag? Hvordan bestemme latent fleksibilitet E(t)? Potensielle gevinster? Energieffektivisering uten korrumpering av brukermiljø Utnyttelse av laststyring i forhold til marked Utnyttelse av mikroproduksjon

25 Sentralisert HVAC system: Hvordan måle latent energifleksibilitet og tilgang på energi og per sone?

26

27 PCA-modell gir et kart over alle observasjoner og variablenes korrelasjon Høyere fuktighet i rom 043 i retning rød pil Temperatur og CO2 øker utover dagen i alle rom

28 PCA-modellen gir et kart over alle observasjoner og variablenes korrelasjon Høyere fuktighet i rom 043 i retning rød pil Tidslinje i grønt Kl. 04:43 Kl. 12:11

29 5 sensorer, to komponenter forklarer 63-65% av energipådraget i hele bygget

30 Historien fortsetter Ikke skift kanal