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Was ist Energiemanagement?

„... die vorausschauende, organisierte und

systematische

Koordinierung von Beschaffung, Wandlung,

Verteilung

und Nutzung von Energie zur Deckung der

Anforderungen unter Berücksichtigung ökologischer

und ökonomischer Zielsetzungen.“

 

Auszug aus:

VDI 4602 Energiemanagement - Definition, Begriffe

Diese verklausuliert klingende Definition beschreibt dennoch klar die Aufgaben, die Anforderungen und den Grund für Energiemanagement.

 

Welche Fragen darf man als Nutzer an ein Energiemanagementsystem habe?

  • Wie hoch waren meine Betriebsaufwendungen von der Inbetriebnahme bis heute?
  • Wie hoch werden meine zukünftigen Kosten sein?
  • Wann stehen Wartungen, Betankungen oder Prüfungen an und welche Auswirkungen werden sie haben monitär als auch die Versorgungssicherheit betreffend?
  • Wer sind Ansprechpartner und deren Kontaktdaten für die einzelne Subsysteme wie Batterien, Solaranlage? Windkraftanlage und Generatoren
  • Wie steht es um die Lebenssauer der Kernkomponenten in meinem System?
  • Wie sicher ist die Versorgung primär wenn es sich um ein Inselsystem oder Microgrid handelt?
  • Wie effinzient arbeitet mein System und gibt es Optimierungspotential?
  • Speziell für abgelegene Anlagen: Wie steht es um die wichtigsten Ersatzteile (Onsite, Preise und Lieferzeiten sowie Lieferanten)?
  • Wie steht es um meine Personalplanung und wann müssen kleinere Arbeiten von meinem Personal durchgeführt werden?
  • Welche Arbeiten muss ich durchführen?
  • Habe ich noch Gewährleistungsansprüche, da alle vorgeschriebenen Wartungen durchgeführt wurden?

Wofür benötigt man Energiemanagement?

Energiemanagement hat zwei verschiedene Hauptaufgaben. Diese beiden unterscheiden sich nach dem Zustand der vorhandenen Infrastruktur.

  1. Bei funktionierender Infrastruktur, sprich einer sicheren Energieversorgung und einem stabilen Stromnetz dient es vorrangig dazu Kosten durch Steuerung von Energieströmen zu minimieren. Dieser Ansatz wird meist in industrialisierten Ländern verwendet.
  2. Hingegen bei einer instabilen Infrastruktur, sprich häufigen Netzausfällen, Spannungs- und Frequenzschwankungen dient Energiemanagement dazu weitere, durch das Stromnetz versorgte Teile von Infratsruktur funktionsfähig und betriebsbereit zu erhalten. Ein Beispiel sind hier Mobilfunkstationen. Diese sollen auch bei einem Netzausfall weiterhin funktionsfähig bleiben. Dieser Ansatz wird meist in wenig industrialisierten Ländern genutzt.

Diese unterschiedlichen Ansätze erzwingen unterschiedliche Systeme in Hinsicht auf Komponenten und Dimensionierung.

Beiden gemein ist das die Anforderungen an Energie gedeckt sein sollen.

 


What means energy management?

„...the predictive, organized and systematical coordination, acquisition, conversion, distribution and use of energy to cover the needs with regards to ecological and economic goals."





Extract of:

VDI 4602 Energiemanagement - Definition, Begriffe

What questions should my energy managent system be able to answer?

  • What amount of costs have been created by the system since commissioning until now?
  • What will be my costs in the future?
  • What kind of maintenance is coming up? Refueling, technical checks and what will be the costs and will there be any effects for the daily operation and the reliability?
  • Who are the subcontractors for the subcomponentens and what are the communication details?
  • What is the state of lifetime for the core components in my setup?
  • What is the current reliabiltiy rate especially in a remote microgrid system?
  • What is the effeciency of my system and can I do something for optimization?
  • In a remote setup: What is the state for spareparts (onsite, prices, lead times uand supplier)?
  • What staff do I need and when? What type of small maintenece works or checks have to be done?
  • What checks have to done in the next future?
  • Does the system still fulfill the warrranty conditions or did I missed any maintenance or checks?

 

 

 

 

 

What is energy management needed for?

The management of energy has two different main tasks. The cause for these differences is the infrastructure.

  1. If a fully working and reliable infrastructure is given in developed countries the main task is the cost reduction due to an effective control of the power.
  2. In regions with a poor infrastructure and outages, frequency or voltage fluctuations the main tasks is to keep the connected loads up and running. An example are telecommunication towers what usually work also if the surroundingg area faces an outage.

Due two this different tasks also the systems needs different designs in sizing, work procedures. But the common requirement is the need and flow of energy needs to be ensured.

 

 


Was muss ein Energiemanagement bieten und leisten?

Energiemanagement hat verschiedene Facetten bzw. Betrachtungswinkel. Es muss den verschiedenen Betrachtern verschiedene, für ihre Bedürfnisse aufbereitete Informationen in einfacher und strukturierter Weise bieten. Die Wichtungen der verschiedenen Blickwinkel ergibt sich aus der Anwendung.

Der finanzielle Aspekt - in einer sicheren und eingeschwungenen Systemumgebung gewinnt die Kostensenkung über die Betriebszeit mehr und mehr an Bedeutung. Daher muss ein Energiemangementsystem die Betriebskosten darstellen oder diese via Schnittstelle an ein Warenwirtschaftssystem weitergeben können. Die Kosten müssen dabei unter Berücksichtigung der bereits entstanden Kosten aber auch der vorhersagbaren Kosten über einen definierten Zeitraum ermittelbar sein. Dies erlaubt eine nachträgliche Analyse und zukünftige Optimierung als auch eine Kostenplanung um das gebundene Kapital, also Rückstellungen weitestgehend minimieren zu können. Als Beispiele wären Kosten für einen anstehenden Austausch von Bremsen an einer Windkraftanalge zu nennen oder der Austausch von Starterbattreien in Generatoren.

Der überwachende Aspekt - ein eingefahrenes System weist berechenbare Parameter auf die sich nur gering und in einem bekannten Bereich ändern. Sofern Systemparemeter sich ausserhalb dieser Bänder bewegen kann daraus abgeleitet werden, dass sich ein Problem manifestiert. Um dieses Problem nicht bis zu einem Ausfall oder anderen Schaden heranwachsen zu lassen muss ein Energiemangementsystem fähig sein zu einem Systemparameter zu erfassen, diese zu überwschen und ggf. den Nutzer oder Bediener rechtzeitig zu informieren.Beispielsweise ist auch hier wie bei den finanziellen Aspekten die Starterbatterie von Generatoren zu nennen. deren Spannungsniveaus bei Stillstand, Betrieb als auch im Startvorgang überwachbar sind.

What an energy management system needs to be capable of?

Differnt users with different roles have also different views to an energy management system. The system has to fulfill these different needs in a structured and simple way. The priority of the the different needs or views is defined by the application.

 

Der finanzielle Aspekt - in einer sicheren und eingeschwungenen Systemumgebung gewinnt die Kostensenkung über die Betriebszeit mehr und mehr an Bedeutung. Daher muss ein Energiemangementsystem die Betriebskosten darstellen oder diese via Schnittstelle an ein Warenwirtschaftssystem weitergeben können. Die Kosten müssen dabei unter Berücksichtigung der bereits entstanden Kosten aber auch der vorhersagbaren Kosten über einen definierten Zeitraum ermittelbar sein. Dies erlaubt eine nachträgliche Analyse und zukünftige Optimierung als auch eine Kostenplanung um das gebundene Kapital, also Rückstellungen weitestgehend minimieren zu können. Als Beispiele wären Kosten für einen anstehenden Austausch von Bremsen an einer Windkraftanalge zu nennen oder der Austausch von Starterbattreien in Generatoren.

Monitoring aspect - a system has defined and calculatable parameters. These paremeters will always be in a range. If one or more parameters get out of range it is visible that an upcoming problem will occur. To avoid an outage or other damages the energy management system has to capable to measure, track and control such parameters. In case of an upcoming problem it has to inform the user or operator in advance. This allows to initiate countermeasures. Again the example of the starter battery of a generator. The voltage levels during stand-by, operation and the starting are defined and can be monitored. The operator can be informed if an exchange of the battery is needed in the future.


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