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Research unit
SFOE
Project number
SI/502357
Project title
LASAGNE – Digital framework for smart grid and renewable energies

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Short description
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URL-addresses
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Final report
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Inserted texts


CategoryText
Short description
(German)

Die Energiewende erfordert intelligente Zähler zur Unterstützung von Stromnetzen und Mikronetzen. Neben der Überwachung der Betriebszyklen von Haushaltsgeräten müssen sie auch Daten über andere Haushalte sammeln, um den Verbrauch und die Produktion in lokalen Netzen und Mikronetzen vorherzusagen und zu planen. Diese neuartigen intelligenten Zähler, die wir als Grid Edge Devices (GED) bezeichnen, müssen auf kollaborative Weise verwaltet werden. Wir möchten GEDs entwickeln, die mit neuartigen KI-Algorithmen und kollaborativen verteilten Modellen erweitert sind, welche die Grundlage für die Erstellung kontextbewusster und selbstadaptiver „Energie”-Anwendungen bilden, wie z. B. Tarifverhandlungen, Stromtransaktionen und Netzstabilität. Im Wesentlichen schlagen wir vor, ein digitales Rahmenwerk für intelligente Netze und erneuerbare Energien (LASAGNE) zu entwickeln und vier „Bedarfsträger” einzubeziehen: Systemintegratoren, unabhängige Softwareanbieter, Anbieter von Edge-Geräten und Bedarfsträger. Um die Energiewende in akzeptabler Weise zu bewältigen, werden wir bei der Entwicklung unseres GED-basierten Systems sowohl soziale als auch geschäftliche Perspektiven berücksichtigen.

Short description
(English)

The energy transition calls for smart meters to support electric systems and microgrids. Indeed, apart from monitoring home appliances’ power cycles, they will need to gather data about other households so as to predict/plan local and microgrid consumption/production. These novel smart meters, which we call Grid Edge Devices (GED), will need to be managed in a collaborative fashion. We want to develop GEDs enhanced with novel AI algorithms and collaborative distributed models which are the foundation to build context-aware and self-adaptive “energy” applications, such as rate negotiation, power transactions, grid stability. In essence, we propose to develop a digitaL frAmework for SmArt Grid and reNewable Energies (LASAGNE) and involve four “need owners”: System Integrator, Independent Software Vendors, Edge Equipment Vendors and Need Owners. To handle the energy transition in an acceptable way, we will consider both social and business perspectives in the development of our GED-based system.

Short description
(French)

La transition énergétique nécessite des compteurs intelligents pour soutenir les systèmes électriques et les micro-réseaux. En effet, outre la surveillance des cycles d'alimentation des appareils électroménagers, ils devront collecter des données sur d'autres ménages afin de prévoir/planifier la consommation/production locale et des micro-réseaux. Ces nouveaux compteurs intelligents, que nous appelons « Grid Edge Devices » (GED), devront être gérés de manière collaborative. Nous voulons développer des GED améliorés grâce à de nouveaux algorithmes d'IA et à des modèles collaboratifs distribués qui constituent la base pour créer des applications « énergétiques » contextuelles et auto-adaptatives, telles que la négociation des tarifs, les transactions d'électricité et la stabilité du réseau. En substance, nous proposons de développer un cadre numérique pour les réseaux intelligents et les énergies renouvelables (LASAGNE) et d'impliquer quatre « propriétaires de besoins » : les intégrateurs de systèmes, les éditeurs de logiciels indépendants, les fournisseurs d'équipements périphériques et les propriétaires de besoins. Afin de gérer la transition énergétique de manière acceptable, nous tiendrons compte des perspectives sociales et commerciales dans le développement de notre système basé sur les GED.

URL-addresses
(English)
Final report
(German)

Die Energiewende erfordert intelligente Zähler, die neben der Messung und Übertragung des Stromverbrauchs und der Stromerzeugung noch weitere Funktionen unterstützen. Neben der Überwachung der Betriebszyklen von Haushaltsgeräten müssen sie Daten über andere Haushalte sammeln, um den lokalen Verbrauch und die lokale Erzeugung vorherzusagen bzw. zu planen. Diese neuartigen intelligenten Zähler (Grid Edge Devices, „GED“) müssen auf kollaborative Weise verwaltet werden. In diesem Zusammenhang verfolgt LASAGNE zwei Ziele:

  1. Entwicklung eines Grid Edge Device (GED), das mit kollaborativen KI-Algorithmen erweitert ist, die die Grundlage für die Erstellung kontextbezogener Energieanwendungen bilden. Das zu entwickelnde GED basiert auf den von CLEMAP hergestellten und vermarkteten Geräten.
  2. Entwicklung und Einsatz eines digitalen Rahmens für Smart Grids und erneuerbare Energien unter Einbeziehung von vier Interessengruppen: (1) Systemintegratoren (Verteilernetzbetreiber: DSO, lokale Energiegemeinschaften: LECs, Kommunen, Gebäudeeigentümer usw.), (2) unabhängige Softwareanbieter, (3) Anbieter von Edge-Geräten und (4) Bedarfsträger.

Das Framework wird in zwei Pilotprojekten in der Schweiz und einem Living Lab in Schweden eingesetzt. Das Projekt bietet auch eine „Vision/ein Konzept“ für die Entwicklung eines Marktplatzes, um dieses Framework durch Funktionen zu stärken, die es den Interessengruppen ermöglichen, ihre finanziellen/technischen Interaktionen umzusetzen.

Final report
(English)

The energy transition calls for smart meters to support functions other than measuring and transmitting electricity consumption and production. Apart from monitoring home appliances’ power cycles, they will need to gather data about other households so as to predict/plan local consumption/production. These novel smart meters (Grid Edge Devices, “GED”), need to be managed in a collaborative fashion. In this context, the goal of LASAGNE is twofold:

  1. Develop a Grid Edge Device (GED) enhanced with collaborative AI algorithms which are the foundation to build context-aware energy applications. The GED to develop relies on the devices produced and marketed by CLEMAP.
  2. Develop and deploy a digital framework for smart grid and renewable energies and involve four stakeholders: (1) a system integrator (Distribution Systems Operators: DSO, Local Energy Communities: LECs, municipalities, buildings owners, etc.), (2) independent software vendors, (3) edge equipment vendors and (4) need-owners.

The framework is deployed in two pilots in Switzerland and one Living Lab in Sweden. The project also offers a “vision/concept” for developing a marketplace to empower this framework by features allowing stakeholders to implement their financial/technical interactions.

Related documents
Final report
(French)

La transition énergétique nécessite des compteurs intelligents capables d'assurer d'autres fonctions que la mesure et la transmission de la consommation et de la production d'électricité. Outre la surveillance des cycles d'alimentation des appareils électroménagers, ils devront collecter des données sur d'autres ménages afin de prévoir/planifier la consommation/production locale. Ces nouveaux compteurs intelligents (Grid Edge Devices, « GED ») doivent être gérés de manière collaborative. Dans ce contexte, l'objectif de LASAGNE est double :

  1. Développer un Grid Edge Device (GED) amélioré grâce à des algorithmes d'IA collaboratifs qui constituent la base pour créer des applications énergétiques contextuelles. Le GED à développer s'appuie sur les appareils produits et commercialisés par CLEMAP.
  2. Développer et déployer un cadre numérique pour les réseaux intelligents et les énergies renouvelables et impliquer quatre parties prenantes : (1) un intégrateur de systèmes (opérateurs de réseaux de distribution : ORD, communautés énergétiques locales : CEL, municipalités, propriétaires d'immeubles, etc.), (2) des éditeurs de logiciels indépendants, (3) des fournisseurs d'équipements périphériques et (4) des propriétaires de besoins.

Le cadre est déployé dans deux projets pilotes en Suisse et un laboratoire vivant en Suède. Le projet propose également une « vision/un concept » pour le développement d'une place de marché visant à renforcer ce cadre grâce à des fonctionnalités permettant aux parties prenantes de mettre en œuvre leurs interactions financières/techniques.