09 Kjeld SGO - Green Tech Center
SMART GRID OPEN Standardisation - Conformance testing - Smart Grid ready ForskEL project no: 12100 SG Ready label til varmepumper Smart Grid Ready varmepumper findes allerede – i stort tal (i Tyskland) • Hvad kan de? • Hvem står bag? • Certificering? Nyttig for en dansk forbruger? • Forudsætninger og betingelser ForskEL project no: 12100 SGO – Scope of Work F&U-projektet Smart Grid Open skal udvikle metoder for national overensstemmelsestest af Smart Gridkomponenter. Etablering og drift af et Smart Grid vil fordre data kommunikation mellem beslutnings-området og produkterne. Med udgangspunkt i internationale standarder arbejder Smart Grid Open med åbne tekniske beskrivelser, som kan skabe forbindelse mellem funktionslag, informationslag og kommunikationslag. M/490 SGAM Smart Grid Reference Model Layers Resolution domain Dansk Energi Energinet.dk Dansk Industri Business Layer Function Layer Smart Grid Open Information Layer Communication Layer Home Automation Heat Pumps Photo Voltaics Electric Vehicle Component Layer Product domain ForskEL project no: 12100 SG Ready BWP proposal i SGO kontekst? ForskEL project no: 12100 Hvad er Conformance, Interoperability and Compatibility? Conformance test is defined as a test to determine whether a component or system meets the required specification or standard. Smart Grid Open defines Interoperability as the ability for components and systems to coexist and operate together from a physical, logical and operational point of view. SGO also defines a level of Compatibility as the ability for a given component or system to be compatible with another component or system of a different type (vendor). SGO compatibility levels Incompatible Coexistent Interconnectable Interworkable Interoperable Interchangeable Application interface Information interface Service interface Protocol interface Physical interface ForskEL project no: 12100 SG Ready label til varmepumper Forbrugeren kan i fremtiden kende en Smart Grid egnet varmepumpe på SG Ready-logo mærket (kilde: BWP) På det 10. Forum Wärmepumpe i Berlin 9. November 2012 præsenterede Bundesverband Wärmepumpe e.V. „SG Ready“-certificering af varmepumper i Tyskland. 17 leverandører står bag og vil benytte mærket. De første modeller med SG Ready label fremvist på ISH i marts 2013. 470 varmepumper er optaget på listen*) som SG Ready per 5. dec. 2014 *) BWP Modell-Liste "SG Ready"-Label für Smart-Grid-fähige Wärmepumpen (Stand: 05.12.2014) ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol 470 varmepumper er optaget på liste*) som SG Ready per 5. dec. 2014 For at være SG Ready skal varmepumpen ifølge Bundesverband Wärmepumpe (BWP) kunne styres af to styresignaler, til at arbejde i fire forskellige tilstande 4 forskellige SG Ready modes bestemmes af 2 styresignaler Normal drift Stop i op til 2 timer Kør højere Kør maximum *) Modell-Liste "SG Ready"-Label für Smart-Grid-fähige Wärmepumpen (Stand: 05.12.2014) ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol Kilde: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) med SGO kommentarer: Betriebszustand 1 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung: 1:0): Dieser Betriebszustand ist abwärtskompatibel zur häufig zu festen Uhrzeiten geschalteten EVU-Sperre und umfasst maximal 2 Stunden „harte“ Sperrzeit. ”Must Stop”. Denne indstilling slukker for varmepumpen, bagudkompatibel til tidsbestemt EVU signal anvendt af tyske energileverandører, og inkluderer højest to timers ”hård” slukning. Betriebszustand 2 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösungen: 0:0): In dieser Schaltung läuft die Wärmepumpe im energieffizienten Normalbetrieb mit anteiliger Wärmespeicher-Füllung für die maximal zweistündige EVU-Sperre. ”Normal drift”. I denne indstilling kører varmepumpen efter energieffektive normale grænser, med varmefylde-rata for højest 2 timers off. ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol Kilde: Bundesverband Wärmepumpe (BWP): Betriebszustand 3 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung 0:1) In diesem Betriebszustand läuft die Wärmepumpe innerhalb des Reglers im verstärkten Betrieb für Raumheizung und Warmwasserbereitung. Es handelt sich dabei nicht um einen definitiven Anlaufbefehl, sondern um eine Einschaltempfehlung entsprechend der heutigen Anhebung. ”High”. Med denne indstilling kører varmepumpen indenfor gængse regler med forøget opvarmning af rum og varmandsbeholder. Dette forcerer IKKE varmepumpen til at køre, men øget opvarmning i henhold til en effekt-anbefaling. ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol Kilde: Bundesverband Wärmepumpe (BWP): Betriebszustand 4 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung 1:1) Hierbei handelt es sich um einen definitiven Anlaufbefehl, insofern dieser im Rahmen der Regeleinstellungen möglich ist. Für diesen Betriebszustand müssen für verschiedene Tarif- und Nutzungsmodelle verschiedene Regelungsmodelle am Regler einstellbar sein: Variante 1: Die Wärmepumpe (Verdichter) wird aktiv eingeschaltet. Variante 2: Die Wärmepumpe (Verdichter und elektrische Zusatzheizungen) wird aktiv eingeschaltet, optional: höhere Temperatur in den Wärmespeichern ”Must Max”. Her omhandles en indstilling, der forcerer varmepumpen til at køre, så længe dette er muligt indenfor reglerne. For denne indstilling skal der være forskellige tarif- og anvendelsesmodeller til forskellige reguleringsmodeller for regulatoren.: Version 1: Varmepumpen (kompressoren) bliver tændt aktivt Version 2: Varmepumpen (kompressoren og elvarmepatron) bliver aktivt tændt Valgfrit: højere temperatur i varmelageret. ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol Bundesverband Wärmepumpe (BWP) har en label-kommission, der bevilger adgang til at benytte SG Ready label på en varmepumpe. Sammensætning af label-kommissionen og betingelserne for bevilling er endnu ikke kendt (ud over betaling af label-gebyr og kontingent til BWP). Det fremgår ikke af SG Ready betingelser, at der forudsættes en godkendt test. 2 elektriske diskrete signaler styrer 4 forskellige SG Ready modes Leverandørerne bør vel nemt kunne realisere denne funktionalitet? og Hvor svært kan det lige være at teste 4 kombinationer af 2 signaler? ForskEL project no: 12100 2 bit til 4 modes til 12 deltest Not running 12 2 timer maksimum aktivering af ikke normale SG Ready modes 2 1 6 Normal Operation High 7 4 10 3 8 Must Stop 5 11 9 Must Max ForskEL project no: 12100 SG Ready 2-bit protokol SGO forståelse af hhv Kommando Forced / normal Bit 0 0 1 SG-Mode Low / High 0 Normal Operation Must Stop Bit 1 1 High Must Max Bit 0 Tvang / Normal Bit 1 Forslag til forståelse af forventet reaktion 0 1 SG-Mode-reaktion? Lav / Øget 0 Normal Drift 1 Anbefalet øgning af setpunkter med f.eks. 3° Setpunkter ændres Setpunkter øges midlertidigt til midlertidigt til frostsikring eller maximum indenfor minimum komfort sikkerhedsgrænser grænse ForskEL project no: 12100 Test setup - overview House simulator Hot water simulator Indoor temp-sensor Hot water temp-sensor SG Ready simulation Heat Pump Storage simulator Storage temp-sensor DTI test load Temperature measurement Outdoor simulator XMPP gateway Outdoor temp-sensor Power measurement Electric power Energy flow measurement ForskEL project no: 12100 Testresultater Test 1 HP Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Kører Kører Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Kører Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Normal Operation Normalt niveau Normalt level Lavt NiveauNormal Operation Normalt level Højt niveauNormal Operation Normalt level Lavt NiveauNormal Operation Normalt level Højt niveauNormal Operation Normalt level Lavt NiveauNormal Operation Normalt level Lavt NiveauMust Stop Normalt level Lavt NiveauMust Stop Normalt level Lavt NiveauMust Stop Normalt level Must Stop Normalt niveau Normalt level Højt niveauMust Stop Normalt level Højt niveauMust Stop Normalt level High High level Normalt niveau High level Lavt NiveauHigh High level Højt niveauHigh High level Lavt NiveauHigh High High level Normalt niveau High level Lavt NiveauHigh Must Max Normalt niveau Must Max level Højt niveauMust Max Must Max level Must Max Normalt niveau Must Max level Lavt NiveauMust Max Must Max level Lavt NiveauMust Max Must Max level Lavt NiveauMust Max Must Max level Målt Aktiv Effekt på Fra Mode HP Resultat Forventet Resultat Action Før Ønsket Fremløb sTemper atur Til Mode HP Ønsket FremløbsTemperatur Målt Aktiv Effekt på HP HP Must Stop Must Stop High High Must Max Must Max Normal Operation High Must Max Normal Operation High Must Max Normal Operation Normal Operation Must Max Must Max Must Stop Must Stop Normal Operation High Must Stop Normal Operation High Must Stop Stopper Kører Ikke Kører Starter Kører Starter Starter Starter Starter Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Starter Stopper kører Ikke Kører Kører Stopper Kører Kører Kører Ikke Ingen Ændring Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til High Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til High Level Falder til Normalt level Faldende til lav Ingen Ændring Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Ingen Ændring Ingen Ændring Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Kører Kører Ikke Kører Starter Kører Starter Starter Starter Starter kører kører kører Kører Kører Ikke Kører Starter Kører kører Ikke Kører Kører Kører Kører Kører Kører Ikke Ønsket FremløbsTemperatur Målt Aktiv Effekt på HP Ingen Ændring Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til High Level Ingen Ændring Falder til Normalt level Falder til High Level Falder til Normalt level Ingen Ændring Ingen Ændring Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Stiger Stiger Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Ingen Ændring Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring • Stopper kun elpatron ikke kompressor ForskEL project no: 12100 Testresultater Test 1 Not running 12 2 1 6 Normal Operation High 7 4 10 3 8 Must Stop 5 11 9 Must Max ForskEL project no: 10662 12100 Testresultater Test 2 HP Før Ønsket FremløbsTem Målt Aktiv peratur Effekt på HP Fra Mode Til Mode HP Ønsket FremløbsTemperatur Målt Aktiv Effekt på HP HP Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Kører Kører Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Kører Kører Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level Normalt level High level High level High level High level High level High level Must Max level Must Max level Must Max level Must Max level Must Max level Must Max level Normal Operation Normal Operation Normal Operation Normal Operation Normal Operation Normal Operation Must Stop Must Stop Must Stop Must Stop Must Stop Must Stop High High High High High High Must Max Must Max Must Max Must Max Must Max Must Max Must Stop Must Stop High High Must Max Must Max Normal Operation High Must Max Normal Operation High Must Max Normal Operation Normal Operation Must Max Must Max Must Stop Must Stop Normal Operation High Must Stop Normal Operation High Must Stop Stopper Kører Ikke Kører Starter Kører Starter Starter Starter Starter Kører Ikke Kører Ikke Kører Ikke Kører Kører Ikke Kører Starter Stopper kører Ikke Kører Kører Stopper Kører Kører Kører Ikke Ingen Ændring Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Ingen Ændring Stigning til High Level Stigning til Must Max Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Stigning til Must Max Level Stigning til Must Max Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til High Level Falder til Normalt level Falder til Normalt level Falder til High Level Falder til Normalt level Faldende til lav Ingen Ændring Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Ingen Ændring Ingen Ændring Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Stopper Ingen Ændring Kører Ikke Ingen Ændring Kører Stigning til High Level Starter Stigning til High Level Kører Stigning til Must Max Level Starter/Starter Stigning Ikketil Must Max Level Starter Ingen Ændring Starter Stigning til High Level Starter/Starter Stigning Ikketil Must Max Level Kører Ikke Ingen Ændring Kører Ikke Stigning til High Level Kører Ikke Stigning til Must Max Level Kører Falder til Normalt level Kører Ikke Falder til Normalt level Kører Stigning til Must Max Level Starter/Starter Stigning Ikketil Must Max Level Stopper Falder til Normalt level kører Ikke Falder til Normalt level Kører Falder til Normalt level Kører Falder til High Level Stopper Falder til Normalt level Kører Falder til Normalt level Kører Falder til High Level Kører Ikke Falder til Normalt level Normalt niveau Lavt Niveau Højt niveau Lavt Niveau Højt niveau Lavt Niveau Lavt Niveau Lavt Niveau Lavt Niveau Normalt niveau Højt niveau Højt niveau Normalt niveau Lavt Niveau Højt niveau Lavt Niveau Normalt niveau Lavt Niveau Normalt niveau Højt niveau Normalt niveau Lavt Niveau Lavt Niveau Lavt Niveau Action Forventet Resultat Resultat Ønsket FremløbsTemperatur Målt Aktiv Effekt på HP Faldende til lav Ingen Ændring Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring Ingen Ændring Ingen Ændring Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Faldende til lav Stigende til høj Stigende til høj Ingen Ændring • Kompressor starter kun efter kompressor timeout ForskEL project no: 12100 Testresultater Test 2 Not running 12 2 1 6 Normal Operation High 7 4 10 3 8 Must Stop 5 11 9 Must Max ForskEL project no: 12100 Konklusion • Varmepumpens reaktion på Smart Grid styring kan testes • Det giver god mening at benytte dynamisk test ved SG Ready verificering • Rygtet vil vide at varmepumper med EVU styring automatisk er optaget på SG Ready listen hos BWP i Tyskland - og det kan ikke afvises på basis af de første par stikprøver. • Ikke alle produkter på SG Ready listen, reagerer som forventet • Der er behov for certificering af Smart Grid Ready funktionalitet ForskEL project no: 12100 Konklusion Opfordring til varmepumpebranchen. Branchen bør overveje om afbrydelse af elpatron i ”Must Stop”-mode er nok • Elpatronen aktiveres kun sjældent i almindelige varmepumpesystemer • Effekten på el-balance vil være marginal i forhold til Stop af kompressor OG elpatron Branchen bør også overveje anbefalet funktion i ”Must Max”-mode • Umiddelbar start af kompressor alene • (langsom reaktion, og måske kun i kort tid) • Umiddelbar start af elpatron alene • (hurtig reaktion, men måske kun i kort tid) • Umiddelbar start Begge • (hurtig reaktion, men måske kun i meget kort tid) ForskEL project no: 12100 Conformance Test • Branchen bør også overveje anbefalet funktion Teknologisk Institut udfører akkrediteret prøvning af f.eks. varmepumper i henhold til EN 14511 (basis) SG EN 14825 (SCOP) EN 1647 (brugsvand) • • • og • SG Ready verificering er på vej ? ForskEL project no: 12100 Tak for opmærksomheden. Spørgsmål? Kjeld Nørregaard Senior Projektleder Center for Transport og Elektriske Systemer Teknologisk Institut +45 7220 1317 kjn@teknologisk.dk ForskEL project no: 12100
© Copyright 2024