Plug&plAy eneRgy ManagEmeNt for hybrID Energy Storage
Motivation
Die Herausforderungen der Energiewende sowie die Notwendigkeit, nationale, europäische und die Ziele der Vereinten Nationen zu erreichen, erfordern die Integration von mehr dezentralen erneuerbaren Energieerzeugungseinheiten sowie durch Speicher bereitgestellte Flexibilitäten in bestehende Verteilernetze. PARMENIDES begegnet dieser Herausforderung, indem es interoperable Lösungen entwickelt, welche die Nutzung verschiedener Speichertechnologien auf verschiedenen Aggregationsebenen und Zeitskalen optimiert.
Ziel
PARMENIDES befasst sich mit der Entwicklung, Implementierung und Validierung von innovativen, interoperablen und sicheren Konzepten und Lösungen, die Flexibilitätsdienste durch die Verwendung von Hybrid-Energiespeichersystemen (HESS) bereitstellen. HESS fungiert als virtuelle Abstraktion verschiedener Speichertechnologien, darunter Batteriespeichersysteme, Wasserstoffspeicherung, Wärmepumpen, Gebäude, Fernwärmenetze, Elektrofahrzeuge und mehr.
Arbeitsumfang
- PARMENIDES entwickelt eine Systemarchitektur, die den interoperablen, zuverlässigen und sicheren Austausch von Daten und Steuerbefehlen zwischen Energiesystemdiensten und Anlagen mit Flexibilitätspotential als Teil des HESS gewährleistet.
- PARMENIDES zielt darauf ab, eine neuartige Ontologie - "PARMENIDES Energy Community Ontology (PECO)" - zu erstellen, die darauf ausgelegt ist, den Betrieb von Energiegemeinschaften zu unterstützen. PECO legt einen starken Schwerpunkt auf die Optimierung von Energieflüssen und die Maximierung lokal erzeugter Energie. Ein einzigartiger Aspekt dieses Ansatzes besteht darin, verschiedene Speichertechnologien zu charakterisieren und sie in ein verallgemeinertes HESS zu abstrahieren. Diese Abstraktion ermöglicht eine Optimierung, die von der zugrunde liegenden Speichertechnologie entkoppelt ist, und konzentriert sich auf das gewünschte Optimierungsziel.
- PARMENIDES wird ein innovatives Energiemanagementsystem namens "PARMENIDES EMS4HESS" entwickeln und testen, das in der Lage ist, virtuelle Repräsentationen verschiedener Speichertechnologien, Zeitauflösungen und Aggregationsstufen zu verarbeiten. Alle Informationen werden aus einer PECO-Instanzierung bezogen, um eine schnelle Integration in Energiegemeinschaften mit einem "Plug & Play"-Ansatz zu gewährleisten. Echtzeitdaten unterstützen den Betrieb, während historische Daten KI-basierte Module zur Vorhersage und zum Erlernen von Kunden- und Gemeindeverhalten informieren. Die Optimierung von Energieflüssen berücksichtigt eine Vielzahl von technischen, wirtschaftlichen, kundenbezogenen und regulatorischen Einschränkungen. Dazu gehören Spannungs- und thermische Grenzwerte des Verteilernetzes, Preis- und Tarifinformationen innerhalb der Energiegemeinschaft einschließlich jeweiliger nationaler Implementierungen der Möglichkeiten zum Energieaustausch, Komfortpräferenzen der Kunden und verschiedene andere Faktoren.
- PARMENIDES widmet sich der Endkundenforschung mit Teilnehmern von Energiegemeinschaften, Pilotkunden und wichtigen Interessengruppen in Österreich und Schweden. Diese Forschung zielt darauf ab, Rollen, Verhaltensweisen, Werte und spezifische Ziele im Kontext von Energiegemeinschaften und Flexibilitätsdiensten zu verstehen und zu definieren.
- Das PARMENIDES EMS4HESS wird langfristigen Demonstrationen und Validierungen in unterschiedlichen Umgebungen unterzogen, mit Demonstratoren in Österreich und Schweden, ausgestattet mit unterschiedlichen Speichertechnologien. Der österreichische Pilot umfasst die Gemeinden Gasen und Heimschuh in der Steiermark, der schwedische Pilot umfasst das KTH Live-in-Lab in Stockholm. Zusätzlichen steht eine virtuelle Umgebung für weitere Tests zur Verfügung.
AIT Rolle
Das AIT Center for Energy ist der Projektkoordinator und koordiniert folgende Aktivitäten:
- Entwicklung der PECO für den Betrieb von Energiegemeinschaften und die optimale Nutzung von HESS. Dies inkludiert die Einbringung und Nutzung von Fachwissen aus Netzbetrieb, Energiegemeinschaften und Speichertechnologien.
- Entwicklung, Implementierung und Validierung eines datengesteuerten Grid Capacity Management (GCM)-Systems zur Bestimmung technischer Einschränkungen im Niederspannungsnetz und zur Bewertung des Flexibilitätspotenzials bestehender Speichertechnologien.
- Bereitstellung eines Frameworks und die Unterstützung für die Softwareintegration und Interoperabilitätstests unter Verwendung der Interoperabilitäts-by-Design-Methode durch das AIT VLab-Framework.
Des Weiteren werden die folgenden Aktivitäten von AIT-Experten unterstützt:
- Entwicklung spezifischer Anwendungsfälle für die Umsetzung in den Demonstratoren.
- Definition einer sicheren und zuverlässigen Informations- und Kommunikationstechnologie-Architektur.
- Einrichtung der Hardware- und Softwareinfrastruktur für die Demonstrationsregion in Österreich.
- Durchführung von Demonstrationen, Systemvalidierung und Analyse der Ergebnisse.
- Marktanalyse und Formulierung von Geschäftsmodellen.
- Öffentlichkeitsarbeit, Kommunikation und Verbreitung der Projektergebnisse.
