Spitzenlast – Ampelsystem

Ziel

Ab einer bestimmten Anschlussleistung (zumeist 30kW) müssen Stromkunden nicht nur den Arbeitspreis bezahlen, sondern auch einen Leistungspreis. Diese Kosten enstehen durch einen Energiebezug innerhalb einer Meßperiode über die vereinbarte Bereitstellungsleistung hinaus und können die Stromrechnung empfindlich belasten.

Je nach Stromliefervertrag und Energieversorger werden Kosten fällig für die Bereitstellung einer maximal gemessenen Bezugsleistung oder bei Überschreitung einer Bereitstellungsleistung. Die Berechnung erfolgt auch hier abhängig monats- oder jahresweise.

Ziel sollte also sein, die Spitzenlast jederzeit im Blick zu haben und Maßnahmen zu zu ergreifen, ein Überschreiten einer Bezugsleistung zu verhindern und generell die Spitzenlast zu verringern.

Wie erfolgt die Erfassung der Spitzenlast?

Für die Abrechnung relevant ist die durchschnittliche Leistung in der vereinbarten Messperiode (Normalfall 1/4h). Diese Messaufgabe kann auch kundenseitig leicht umgesetzt werden, es muss allerdings sichergestellt werden, dass die Messperiode kundenseitig zeitlich identisch mit der EVU Messperiode ist. Die Lage wird durch den Synchronimpuls festgelegt.

Projektpartner: Hochschule Mittweida (Institut für Energiemanagement ifem) und EPN Electroprint GmbH in Neustadt an der Orla

Maßnahmen

Eigenerzeugung

Nicht Schwerpunkt dieses Beitrags aber auch nicht zu vergessen und inzwischen weit verbreitet ist die Spitzenlastabsenkung durch eigene Erzeugungsanlagen. Besondere Eignung kommt dabei der Photovoltaik zu; sie ist erstens die mit Abstand günstigste Form der Energiewandlung und zweitens unterstützt sie zumeist in Spitzenlastzeiten; die Last- und Erzeugungskurve liegen im Mittel recht gut übereinander.

Spitzenlast-Management

Das Management erfolgt in folgenden Schritten:

Monitoring: Wie gewohnt kann die Bezugsleistung auf Basis von S0 – Impulsen oder via D0 von der Frontschnittstelle des EVU-Zählers in beliebiger Auflösung < 15min erfaßt werden. Energiemonitor →

Parameter: Das Spitzenlastmanagement basiert auf historischen Werten oder einem festen, vom Nutzer vorgegebenen Schwellwert. Zwischen diesen Betriebsmodi kann gewählt werden unter Vorgabe folgender Parameter:

• Schwellwert: Schwellwert für die kritische Bezugsleistung, Warngrenze [%], Fehlergrenze [%] vom Schwellwert
• Historischer Höchstwert: Monats- oder Jahresabrechnungszeitraum, Startpunkt, minimaler Leistungsbezug

Letzterer Betriebsmodus beinhaltet also die Informationen zum Abrechnungszeitraum (Länge, Startpunkt) und einer minimalen Bezugsleistung, ab der die Warn-/Fehlermeldungen überhaupt ausgegeben werden sollen. Die Software ermittelt also den höchsten ermittelten Bezugswert im Abrechnungszeitraum aus der Datenbank und setzt diesen als Schwellwert an.

Spitzenlastkanal: Der Spitzenlastkanal setzt auf dem Basis-Bezugskanal im Stil eines virtuellen Kanals auf, zusätzlich wird über einen S0-Port der Synchronimpuls hier als Intervallstart und -ende integriert. Die Erfassung der Energiemenge und Berechnung der Leistung erfolgt nun synchron zur Messung des Energieversorgers. 

Zu jedem Zeitpunkt im Verlauf einer Messperiode steht die Information zur Verfügung, ob das aktuelle Intervall kritisch in Bezug auf die Spitzenlast ist, mit zunehmender Dauer sinkt die Unsicherheit über die Aussage.

Spitzenlastampel: Die Informationen zum Status des Messintervalls können auf zwei Wegen abgerufen werden:

• Realisierung über ein Ampelsystem (Hochschule Mittweida) via API des Energiemonitors →
• Schaltung der 2 Relaisausgänge als Warn- und Alarmausgang

Die API Spezifikation kann auf unserer Downloadseite→  abgerufen werden.

Visualisierung

Eine gute Übersicht des Lastganges mit seinen Spitzenzeiten bietet die Heatmap. Hier sind sehr schnell die Zeiten der hohen Belastung sichtbar, in anderen Anwendungen (z.B. Eigenerzeugung) sind Ausfallzeiten/Stillstandzeiten mit einem Blick erfaßbar.

Eine weitere Darstellungsform bietet der Energiemonitor → mit den Überlagerungsdiagrammen tages- und wochenweise. Farblich betont sind die aktuellen Lastgänge.