Unsere Technologie

So funktioniert unser Virtuelles Kraftwerk

Das Virtuelle Kraftwerk von Suisse Next vernetzt tausende Stromproduzenten, Stromverbraucher und Stromspeicher digital. Die Leistung der Teilnehmer ist im Virtuellen Kraftwerk gebündelt – das Leitsystem steuert die dezentralen Anlagen an den verschiedensten Standorten und koordiniert ihre Erzeugungs-, Verbrauchs- und Speicherprozesse. Die Verbindung des Leitsystems zu den Anlagen erfolgt über ein speziell gesichertes M2M-Kommunikationssystem.

Technologie

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NEMOCS bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihr eigenes Virtuelles Kraftwerk zu bauen. Mit NEMOCS können Sie, genau wie wir in unserem Next Pool, Stromerzeuger, Stromverbraucher und Stromspeiche miteinander vernetzen und steuern.

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Next Box

Kleine, dezentrale Stromproduzenten, Stromverbraucher und Stromspeicher haben meist eine zu geringe installierte Leistung um am Markt für Systemdienstleistungen (SDL) Regelleistung anbieten zu können. Anders sieht es aus, wenn sich diese Anlagen zu einem Schwarm zusammenschließen: Zu diesem Zweck haben wir die Next Box als Fernwirkschnittstelle zwischen Anlage und dem Leitsystem des Virtuellen Kraftwerks entwickelt. Mittels der M2M-Kommunikationsschnittstelle ist das Leitsystem in der Lage, im bidirektionalen Datenaustausch die Anlagendaten auszuwerten, Regelenergieabrufe zu steuern und den Anlagenschwarm des Virtuelle Kraftwerk wie ein einzelnes Großkraftwerk zu fahren.

Anschluss Sicherheitsbestimmungen Komponenten Installation
Anschluss

Mit der Next Box verbinden wir die Anlagen im Next Pool mit unserem Leitsystem in Köln (Deutschland). Die Kommunikation erfolgt über eine bidirektionale, speziell abgesicherte GPRS-Verbindung, die mittels einer eingebauten SIM-Karte und über einen eigenen Zugangspunkt zum Mobilfunknetz (APN) aufgebaut wird. Jede Next Box muss sich über die SIM-Karte am Zugangspunkt des Virtuellen Kraftwerks authentifizieren, um den Beitritt zur geschlossenen Benutzergruppe des Virtuellen Kraftwerks zu ermöglichen und mit dem Leitstand in Kontakt treten zu können. 
Sicherheitsbestimmungen

Das Virtuelle Kraftwerk von Suisse Next ist als hochkritische Energie-Infrastruktur klassifiziert und operiert streng nach den Transmission Codes der europäischen Übertragungsnetzbetreiber. Diese Bestimmungen wurden gemeinsam mit technischen Überwachungsorganisationen und Behörden für die Sicherheit in der Informationstechnik entwickelt.

Die Next Box ist eine Machine-to-Machine (M2M)-Komponente und übermittelt Informationen über die Fahrweise der dezentralen Einheit an das Leitsystem, die zu übertragenden Daten werden bereits in der Next Box verschlüsselt. Erst das Leitsystem entschlüsselt die Daten wieder - man spricht auch von einer Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Steuerbefehle und Daten bleiben so sicher. Für jeden Anlagentyp werden zusätzlich die optimale Fahrweise, eventuelle Restriktionen und individuelle Betriebsmodi hinterlegt und ausgeführt.
Komponenten

  • Grundausstattung: SPS, Modem & Antenne
  • SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung): Kleinstcomputer zur Verarbeitung und Verschlüsselung der anfallenden Daten
  • Modem: Verbindet die Anlage mit dem Leitsystem und übermittelt die Daten.
  • Antenne: Empfängt die Mobilfunksignale des Leitsystems und kann bis zu 15 Meter entfernt zur Empfangsverbesserung montiert werden.
Installation

Die Installation ist simpel. Sie kann zum Beispiel von den Wartungsfirmen der Anlage vorgenommen werden. Hierzu gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, je nach den Gegebenheiten vor Ort. So ist eine Installation in einem bereits vorhandenen Schaltschrank, direkt an der Anlage oder an der übergeordneten Anlagensteuerung möglich.

Wenn die Next Box installiert ist, ist die Anlage Teil des Next Pool, unseres Virtuellen Kraftwerks. Sie kann nun alle Daten, die Grundlage der Berechnung ihrer optimalen Fahrweise sind, direkt an unser Leitsystem senden.

Da Solar- und Windkraftanlagen (noch) keine Regelenergie anbieten dürfen, sind hier die Anforderungen an die Technologie geringer als bei flexibel steuerbaren Einheiten. Die Installation der Next Box ist dort in der Regel nicht nötig. Stattdessen können wir Solar- und Windkraftanlagen mit einer gesicherten Verbindung über bestehende Protokollschnittstellen fernsteuerbar machen. Eine Liste der Hersteller, zu denen wir bereits standardmäßig Protokollschnittstellen vorhalten, finden Sie auf unseren Produktseiten.

Leitsystem

Das Leitsystem ist das technologische Herzstück des Virtuellen Kraftwerks Next Pool und wird vollständig von unseren eigenen Systemingenieuren verwaltet. Hier kommen alle Informationen zusammen, die die Next Boxen aller Einheiten und die Übertragungsnetzbetreiber via Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) an uns übermitteln. Sobald die Daten im Leitsystem angekommen sind, werden sie von einem Router-Cluster mit Firewall erneut authentifiziert, entschlüsselt und an der richtigen Stelle abgelegt.

Kommunikation Datentypen Regelenergie Strompreisorientierte Fahrweise
Kommunikation

Die Datenverarbeitung wird an zwei Server-Standorten durchgeführt, die an zwei verschiedene Mittelspannungsleitungen angeschlossen und über redundante Leitungen miteinander verbunden sind. So entstehen Server-Cluster mit jeweils paarweise redundanten Servern. Wenn einer der Server ausfällt, springt automatisch sein Gegenstück ein. Durch diese verschiedenen Sicherheitsmaßnahmen stellen wir sicher, dass auch bei unterschiedlichen Störungsfällen (im Stromnetz, in der Verbindungsleitung zwischen den Servern, in den Servern selbst…) das Leitsystem und damit der Next Pool reibungslos weiterlaufen. Und das ist wichtig – schließlich bieten wir mit den Anlagen im Next Pool Regelenergie an, um das Stromnetz zu allen Zeiten stabil zu halten. Unsere Technologie muss deshalb immer einsatzbereit sein.
Datentypen

Im Leitsystem werden alle Daten hinterlegt und verarbeitet, die nötig sind, um die optimalen Fahrpläne der Stromerzeuger und -verbraucher zu berechnen. Dies sind zum Beispiel:
  • Ist-Leistung
  • Bereitschaft der Anlage oder des Stromverbrauchers
  • Leistungsband für die Regelenergie
  • Gas- oder Wärmespeicher
  • Ist-Temperatur (z.B. bei einem Kühlhaus)
  • Wasserfüllstände (z.B. bei einer industriellen Pumpe)
Regelenergie

Mit Optimierungs-Algorithmen, die unsere Systemingenieure gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern entwickelt haben, schreiben wir die Fahrpläne und füttern sie zurück ins Leitsystem. Auf Basis dieser Daten wissen wir, wie viel Leistung in unserem Virtuellen Kraftwerk bereitsteht und wie viel Regelenergie wir anbieten können. Unsere bezuschlagten Regelenergiegebote, die Vergabeergebnisse, müssen während der Vorhaltungszeit stets im Next Pool bereitstehen.

Hierzu wird permanent eine weitere Optimierungsschleife durchgeführt: Das Leitsystem validiert alle Daten aus den Einzelanlagen, indem es prüft, ob und mit welcher Leistung die Anlagen verfügbar sind. Diese Werte werden mit den ÜNB-Sollwerten abgeglichen. Und schließlich werden die Optimierungs-Sollwerte über eine Kommunikationsschnittstelle via M2M-Mobilfunk und SIM-Karte an die Einzelanlagen geschickt, die ihre Leistung entsprechend anpassen.
Strompreisorientierte Fahrweise

Das Leitsystem ermöglicht auch eine strompreisorientierte Fahrweise von Anlagen: Auf der Basis von Strompreissignalen im Intraday-Handel der Strombörse EPEX Spot können flexible Stromerzeuger wie BHKWs viertelstundengenau hoch- und runtergefahren werden. Diese Anlagen produzieren also immer nur so viel Strom, wie gerade im Netz benötigt wird. Und auch flexible Stromverbraucher wie Industriepumpen fahren durch diesen Mechanismus strommarktorientiert, denn sie verbrauchen ihren Strom dann, wenn er besonders günstig und die Gesamtnachfrage niedrig ist. So kann unser Leitsystem bereits zur Stromnetzstabilisierung beitragen bevor der Einsatz von Regelenergie überhaupt nötig wird.

Zertifizierung

Das Informationssicherheitsmanagementsystem (ISMS) von Next Kraftwerke ist nach ISO/IEC 27001:2013 durch den TÜV Rheinland zertifiziert.

Zertifikatsurkunde (Deutsch)
Certificate (Englisch)
Pressemitteilung

Das Kundenportal "Mein Kraftwerk" – auch als App

In unserem Kundenportal können Sie als Anlagenbetreiber den Status Ihrer Anlagen einsehen und verwalten, Leistungswerte Ihrer Anlage und monatliche Erlöse abrufen und wichtige Dokumente herunterladen. Mein Kraftwerk können Sie mit allen gängigen Webbrowsern nutzen oder auch bequem per App auf Apple- und Android-Geräten. Auf Wunsch erhalten Sie auch Störungsmeldungen von Ihren Anlagen oder Benachrichtigungen über Regelenergieabrufe direkt auf Ihr Smartphone.

Hier finden Sie die Mein Kraftwerk-App zum kostenfreien Download im Apple AppStore und auf Google Play:

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Warum die Abmeldung Ihrer Anlage in Mein Kraftwerk so wichtig ist

Das Virtuelle Kraftwerk ist ein Schwarm von über 4.000 Anlagen zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbarer Energie. Über die Next Box ist unser Leitsystem jederzeit über den Betriebsstatus der einzelnen Anlagen informiert. Was es allerdings nicht weiß: Wann Sie Ihre Anlagen zu Wartungszwecken oder wegen Defekten abschalten müssen und wann sie wieder ans Netz kommen. Diese Informationen müssen Sie selbst ans Virtuelle Kraftwerk melden.

Zu diesem Zweck verfügt Mein Kraftwerk über die Abmeldefunktion: Hier können Sie Wartungs- und Reparaturzeiten Ihrer Anlage zeitlich dokumentieren und einen Grund für die Auszeit Ihrer Anlage nennen. Nach Ablauf der eingestellten Zeit nimmt Ihre Anlage dann wie gewohnt wieder den Betrieb im Virtuellen Kraftwerk auf, sofern die notwendigen Arbeiten beendet sind.

Das Virtuelle Kraftwerk erleben

Sie möchten noch genauer wissen, wie das Virtuelle Kraftwerk funktioniert? Dann werfen Sie doch mal einen Blick auf unsere Technologiegrafik, unser Spiel oder die FAQ.