Der Lastgang

Wie Sie am Lastgang erkennen, ob sich Energiemanagement lohnt

Das oftmals entscheidende Kriterium bei der Einführung eines Energiemanagements ist die Amortisation. Es stellt sich die Frage, ob eine Einsparung kurzfristig absehbar ist oder nicht.
Eine Analyse mittels der Daten des vorhandenen Übergabezählers ist der einfachste Einstieg. Häufig wird daraus die Stromrechnung geprüft oder Lastspitzen identifiziert. Doch welche Aussagen sind darüber hinaus möglich?

Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Information Systems Research der Universität Freiburg ist ENIT Systems dieser Frage nachgegangen. Dazu wurde eine statistische Analyse über 3-6 Wochen bei mehreren Industriekunden durchgeführt. Die Daten werden aus den üblichen Übergabezählern hochaufgelöst im 15 Sekundentakt aufgezeichnet. Daraus wird das Einsparpotential des jeweiligen Industriebetriebs abgeschätzt. Was sich darüber hinaus noch aus den eigenen Daten lernen lässt, lesen Sie hier.

1. Abschätzung des Einsparpotentials der Lastspitze

Das Einsparpotential der Lastspitze lässt sich schon nach kurzer Messung abschätzen. Dabei wird untersucht, ob auftretende Lastspitze sehr außergewöhnliche Zustände darstellen oder nahe am Normalbetrieb liegen. Ist eine Lastspitze ein deutlicher Ausreißer besteht ein höheres Potential sie zu vermeiden.

Sorted_Distribution

Im Diagramm werden die 15-Minuten-Werte geordnet und nach statistischen Häufigkeiten aufgetragen. Umso spitzer der Anstieg auf der rechten Seite, desto außergewöhnlicher ist die Lastspitze. Mit einem Algorithmus kann dadurch das Einsparpotential quantitativ abgeschätzt werden.

2. Vorhersage des Tagesprofils

forecastFast alle Industriebetriebe haben einen Wochen- oder Tageszyklus. Mit intelligenten Algorithmen lässt sich das typische Profil eines Zyklus statistisch auswerten.

In der Abbildung werden häufig auftretende Leistungslevel farblich braun-weiß dargestellt. Blau markierte Bereiche treten nie auf.

Diese relative Häufigkeit lässt sich als Vorhersage für die Energiesystemoptimierung nutzen.

Hintergrund: Vorhersagen werden im Energiemarkt stetig wichtiger. Grund ist der steigende Anteil an fluktuierenden Erzeugern. Sowohl die technische Betriebsführung als auch der Stromhandel stehen dadurch vor Schwierigkeiten. Beide haben das Ziel Erzeugung und Verbrauch in Einklang zu bringen. Vorhersagen erhöhen die Sicherheit und vergrößern Margen, da Entscheidungen besser getroffen werden. Zudem werden sie für zukünftige Geschäftsmodelle am Regelenergiemarkt oder bei der Flexibilisierung essentiell.

 „Im Vergleich zu modellbasierten Vorhersagen sind bei dieser rein statistischen Methode keine weiteren Kenntnisse über die Anlagen notwendig. Dadurch ist das Verfahren deutlich einfacher anwendbar.“
(Pascal Benoit, CTO, ENIT Systems)

3. Identifikation von Betriebszuständen

Betrieb

Die Bestimmung des Betriebszustands ist für Unternehmen von doppeltem Wert: Einerseits werden Effizienzmaßnahmen identifiziert. Anderseits werden Kennzahlen für das Controlling gebildet.

Die Abbildung veranschaulicht welche Antworten der Lastgang liefert. Aus der Höhe der Grundlast lässt sich abschätzen, welches Einsparpotential in der Abschaltung unnötiger Standby-Verbraucher liegt. Die Bestimmung der produktiven Energiemenge während des Normal-Betriebs ermöglicht eine exakte Kennzahlenbildung (spezifischer Stromverbrauch des Werks). Die Schwelle zum Spitzenlastbereich ist ein notwendiger Parameter zur korrekten Auslegung von Lastabwurfsystemen.

4. Spannungsqualität

Die Spannung ist das entscheidende Qualitätskriterium der gelieferten Elektrizität. Sie wird von den meisten Übergabezählern phasenscharf erfasst. Zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit sollte sie auch von Industriebetrieben aufgezeichnet werden.

Im Diagramm werden die aufgetretenen Häufigkeiten der Spannungen aufgetragen. Die Asymmetrie zwischen den Phasen ist deutlich erkennbar. Sollte sie zu Problemen im betriebseigenen Stromnetz führen, benötigt der Elektriker eine Auswertung.

Voltage_Distribution

Hintergrund: Wer verursacht „dreckigen“ Strom und wer verursacht „dreckige“ Spannung? Vereinfacht lässt sich folgende Regel anwenden: Für „verschmutzte“ Spannung ist der Netzbetreiber verantwortlich. „Verschmutzter“ Strom entsteht durch die Verbraucher im Industriebetrieb selbst. Idealerweise prüft der Betrieb beides.

 

 „Die Analyse können wir als Fingerabdruck der einzelnen Phasen verwenden. Das ermöglicht uns in den Verteilerschränken die unklare Phasen-Zuordnung einfach zu bestimmen. So können wir asymmetrische Leiterbelastung vermeiden und die Betriebssicherheit erhöhen.“
(Elektriker eines Freiburger Unternehmens)

TESTPHASE ANFORDERN

Der ENIT Agent ist mit zwei Handgriffen bei Ihnen installiert. So können Sie ihn drei Monate unverbindlich testen.

Jetzt testen