Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Im BFE P+D Projekt GIASES wurden die technischen Voraussetzungen für die Nutzung von Flexibilitäten geschaffen und in einer realen Netzumgebung implementiert und getestet. Um das volle Potential der Flexibilitäten für eine sinnvolle Lastverschiebung – und damit eine Reduzierung des Bedarfs an Netzausbau – auszuschöpfen, bedarf es der Einbeziehung der Eigentümer der Flexibilitäten. In dem vorliegenden Antrag sollen deshalb als logische Weiterentwicklung verschiedene Geschäftsmodelle unter Einbezug der Eigentümer definiert und evaluiert werden, um den grösstmöglichen Nutzen zur Entlastung der Netze zu erzielen. Mithilfe des im GIASES-Projekt implementierten Kundenportals mit aktuell über 440 Nutzenden soll die Kundeninteraktion realisiert werden. Durch aktive Freigabe von Kunden-Flexibilitäten werden verschiedene Geschäftsmodelle getestet, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Ein Hauptziel ist die Vereinbarung der EVU-Interessen mit den Kundenwünschen
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
In the BFE P+D project GIASES, the technical requirements for the use of flexibilities were created and implemented and tested in a real grid environment. In order to exploit the full potential of flexibilities for meaningful load shifting - and thus a reduction in the need for grid expansion - it is necessary to involve the owners of the flexibilities. In the present application, therefore, as a logical further development, various business models involving the owners are to be defined and evaluated in order to achieve the greatest possible benefit for relieving the load on the grids. Customer interaction is to be realized with the help of the customer portal implemented in the GIASES project, which currently has over 440 users. By actively releasing customer flexibilities, different business models will be tested to enable optimal usage. One of the main goals is to reconcile the interests of the utility with the wishes of the customer.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
Dans le projet P+D GIASES de l'OFEN, les conditions techniques pour l'utilisation des flexibilités ont été créées, mises en œuvre et testées dans un environnement de réseau réel. Afin d'exploiter pleinement le potentiel des flexibilités pour un déplacement judicieux de la charge - et donc une réduction du besoin d'extension du réseau -, il est nécessaire d'impliquer les propriétaires des flexibilités. Dans la présente demande, il s'agit donc de définir et d'évaluer, en tant qu'évolution logique, différents modèles commerciaux impliquant les propriétaires afin d'obtenir le plus grand bénéfice possible pour décharger les réseaux. L'interaction avec les clients doit être réalisée à l'aide du portail clients mis en œuvre dans le cadre du projet GIASES, qui compte actuellement plus de 440 utilisateurs. En libérant activement les flexibilités des clients, différents modèles commerciaux sont testés afin de permettre une utilisation optimale. L'un des objectifs principaux est de concilier les intérêts de l'entreprise d'approvisionnement en électricité avec les souhaits des clients.
|
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
|
Ausgangslage
Im BFE P+D Vorgängerprojekt GIASES wurden die technischen Voraussetzungen für die Nutzung von Flexibilitäten geschaffen und in einer realen Netzumgebung implementiert und getestet. Um das volle Potential der Flexibilitäten für eine sinnvolle Lastverschiebung – und damit eine Reduzierung des Bedarfs an Netzausbau – auszuschöpfen, bedarf es der Einbeziehung der Eigentümer der Flexibilitäten. Im BFE P+D Projekt EkoFlex werden als logische Weiterentwicklung verschiedene Geschäftsmodelle unter Einbezug der Eigentümer definiert und in einem Testbetrieb evaluiert, um den grösstmöglichen Nutzen zur Entlastung der Netze zu erzielen.
Ziele
Hauptziel des Vorhabens ist die Demonstration und Umsetzung eines multifaktoriell optimierten Flexibilitätsmanagements. Durch Einbeziehung und Abgleich der EVU-Interessen, der Kundenakzeptanz und des -verhaltens hinsichtlich netzdienlicher Bereitstellung von Flexibilitäten soll die Reduktion von Lastspitzen und somit der Bedarf an Netzverstärkung im grösstmöglichen Ausmass reduziert werden. Des Weiteren sollen die bestehenden Algorithmen für die Disaggregation, Vorhersage und Lastverschiebung optimiert und ein dazugehöriger MLOps-Workflow entwickelt und implementiert werden.
Herangehensweise
Es wurden Demand Response (DR)-Programme untersucht, um den Stromverbrauch effektiver zu steuern und Lastspitzen zu reduzieren. Dabei wurden sowohl preisbasierte als auch belohnungsbasierte DR-Programme betrachtet. Die Methode umfasste qualitative Interviews, um die Einstellung der Endkunden zu diesen Programmen zu verstehen. Hinsichtlich der Algorithmen zur Vorhersage und der Disaggregation wurden Massnahmen zur Optimierung durchgeführt. Der qualitative Teil der Studie wurde mittels Leitfadeninterviews durchgeführt, während die Ergebnisse im nächsten Schritt durch eine quantitative Befragung untermauert werden sollen.
Wichtigste Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigen, dass ein erhebliches Anpassungspotenzial in den Gewohnheiten der Verbraucher besteht, wenn geeignete Tarife und Belohnungen angeboten werden. Finanzielle Anreize sind ein wesentlicher Motivator für die Anpassung des Verbraucherverhaltens, aber auch weitere Anreize, wie z.B. ökologische Vorteile. Bei der Entwicklung technischer Lösungen wurden geringfügige Fortschritte bei der Entwicklung neuer Modelle für die Disaggregation von Wärmepumpen-Lastgängen in Einfamilienhäusern (EFH) erzielt. Um der Herausforderung fehlender Ground Truth Daten bei EFH weiter zu begegnen, wird ein Ansatz mit separaten Sommer- und Wintermodellen verfolgt. Erweiterungen des Vorhersagealgorithmus für Wärmepumpen führten zu einer moderaten Steigerung der Genauigkeit, die Integration der Komponente EV-Ladestation ist vorbereitet.
Schlussfolgerungen
Das Projekt verdeutlicht die Bedeutung einer benutzerfreundlichen und verständlichen Kommunikation von DR-Programmen zur Erhöhung der Teilnahmebereitschaft unter den Endkunden. Die Motivation für eine aktive Teilnahme kann durch die Integration von individuellen Werten und Zielen der Kunden, welche die finanziellen Anreize ergänzen, weiter gesteigert werden. Die Erkenntnisse aus der qualitativen Befragung stellen eine Grundlage dar, die durch eine quantitative Studie validiert wird, um repräsentative Empfehlungen abzuleiten. Die fortlaufende Optimierung der technischen Lösungen im Bereich der Disaggregation, Vorhersage und Lastverschiebung sind entscheidend, um das volle Potenzial der Flexibilitäten in Energiesystemen zu nutzen und eine nachhaltige Integration erneuerbarer Energien zu fördern.
Zugehörige Dokumente
|
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
|
Background
In the BFE P+D predecessor project GIASES, the technical requirements for the use of flexibilities were created and implemented and tested in a real grid environment. In order to exploit the full potential of flexibilities for meaningful load shifting – and thus a reduction in the need for grid expansion – the involvement of the owners of the flexibilities is required. In the BFE P+D project EkoFlex, various business models involving the owners are defined and evaluated in a test operation as a logical further development to achieve the greatest possible benefit for relieving the networks.
Goals
The main objective of the project is to demonstrate and implement a multifactor optimized flexibility management. By including and balancing the interests of the energy supply companies, customer acceptance and behaviour regarding the provision of flexibilities that benefit the grid, the reduction of load peaks and thus the need for grid reinforcement is to be reduced to the greatest possible extent. Furthermore, the existing algorithms for disaggregation, forecasting and load shifting are to be optimized and an associated MLOps workflow is to be developed and implemented.
Approach
Demand Response (DR) programs were examined to control electricity consumption more effectively and reduce peak loads. Both price-based and reward-based DR programs were considered. The methodology included qualitative interviews to understand the attitude of end customers towards these programs. Optimization measures were carried out regarding the algorithms for prediction and disaggregation. The qualitative part of the study was conducted by means of guided interviews, while the results are to be underpinned by a quantitative survey in the next step.
Key findings
The results show that there is significant potential for adapting consumer habits if appropriate tariffs and rewards are offered. Financial incentives are a key motivator for adapting consumer behaviour, but so are other incentives, such as environmental benefits. In the development of technical solutions, minor progress has been made in the development of new models for the disaggregation of heat pump load profiles in single-family homes (SFHs). To further address the challenge of a lack of ground truth data for SFHs, an approach with separate summer and winter models is being pursued. Extensions to the heat pump forecasting algorithm led to a moderate increase in accuracy, and the integration of the EV charging station component has been prepared.
Conclusions
The project highlights the importance of user-friendly and comprehensible communication of DR programs to increase end customers' willingness to participate. Motivation for active participation can be further increased by integrating the customers' individual values and goals, which complement financial incentives. The findings from the qualitative survey provide a basis that will be validated by a quantitative study to derive representative recommendations. The continuous optimization of technical solutions in the areas of disaggregation, forecasting and load shifting is crucial to exploiting the full potential of flexibilities in energy systems and promoting the sustainable integration of renewable energies.
|
Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
|
Situation de départ
Dans le projet précédent GIASES de l'OFEN P+D, les conditions techniques pour l'utilisation des flexibilités ont été créées, mises en oeuvre et testées dans un environnement de réseau réel. Afin d'exploiter tout le potentiel des flexibilités pour un déplacement judicieux de la charge - et donc une réduction du besoin d'extension du réseau -, il est nécessaire d'impliquer les propriétaires des flexibilités. Dans le projet P+D EkoFlex de l'OFEN, différents modèles commerciaux impliquant les propriétaires sont définis en tant qu'évolution logique et évalués dans le cadre d'une exploitation test afin d'obtenir le plus grand bénéfice possible pour décharger les réseaux.
Objectifs
L'objectif principal du projet est de démontrer et de mettre en oeuvre une gestion de la flexibilité optimisée de manière multifactorielle. La prise en compte et l'harmonisation des intérêts des EAE, de l'acceptation et du comportement des clients en matière de mise à disposition de flexibilités utiles au réseau doivent permettre de réduire au maximum la réduction des pics de charge et donc le besoin de renforcement du réseau. En outre, les algorithmes existants pour la désagrégation, la prévision et le déplacement de charge doivent être optimisés et un flux de travail MLOps correspondant doit être développé et mis en oeuvre.
Approche
Des programmes de réponse à la demande (Demand Response, DR) ont été étudiés afin de gérer plus efficacement la consommation d'électricité et de réduire les pics de charge. Les programmes de DR basés sur les prix et ceux basés sur les récompenses ont été considérés. La méthode comprenait des entretiens qualitatifs afin de comprendre l'attitude des clients finaux vis-à-vis de ces programmes. En ce qui concerne les algorithmes de prédiction et de désagrégation, des mesures d'optimisation ont été mises en oeuvre. La partie qualitative de l'étude a été réalisée à l'aide d'interviews guidées, tandis que les résultats seront étayés par une enquête quantitative dans la prochaine étape.
Principaux résultats
Les résultats montrent qu'il existe un potentiel d'adaptation considérable dans les habitudes des consommateurs si des tarifs et des récompenses appropriés sont proposés. Les incitations financières sont une motivation essentielle pour l'adaptation du comportement des consommateurs, mais d'autres incitations, tels que les avantages écologiques, le sont également. En ce qui concerne le développement de solutions techniques, des progrès mineurs ont été réalisés dans la mise au point de nouveaux modèles pour la désagrégation des courbes de charge des pompes à chaleur dans les maisons individuelles (MI). Pour continuer à relever le défi du manque de données réelles issues du terrain dans les maisons individuelles, une approche avec des modèles d'été et d'hiver séparés est en cours. Les extensions de l'algorithme de prévision pour les pompes à chaleur ont permis d'augmenter modérément la précision, et l'intégration du composant de la station de recharge VE est en préparation.
Conclusions
Le projet met en évidence l'importance d'une communication conviviale et compréhensible des programmes de DR pour augmenter la volonté de participation parmi les clients finaux. La motivation pour une participation active peut encore être renforcée par l'intégration des valeurs et des objectifs individuels des clients, qui complètent les incitations financières. Les conclusions de l'enquête qualitative constituent une base qui sera validée par une étude quantitative afin d'en déduire des recommandations représentatives. L'optimisation continue des solutions techniques dans le domaine de la désagrégation, de la prévision et du déplacement de la charge est essentielle pour exploiter le plein potentiel des flexibilités dans les systèmes énergétiques et pour promouvoir une intégration durable des énergies renouvelables
|
