Start von Japans erstem Microgrid-System für insgesamt 117 Haushalte

Im Jahr 2017 ausgewählt für das METI-Förderprogramm zur Förderung der lokalen Energieerzeugung für den lokalen Verbrauch durch Nutzung regionaler Gegebenheiten

Area where PanaHome's Smart City Shioashiya Solar-Shima is being developed (Graphic: Business Wire)

HYOGO, Japan--()--PanaHome Corporation, ENERES Co., Ltd, IBJ Leasing Co., Ltd. und die Stelle für Öffentliche Unternehmen der Regierung der Präfektur Hyogo haben vor, im Rahmen der Stadtentwicklung ab Oktober 2017 in den Aufbau eines Microgrid-Systems (eines Systems für die Verwaltung der regionalen Energieverteilung) (*1) einzusteigen.

[Video] Launch of Japan's First Microgrid System with a Total of 117 Homes – Smart City Shioashiya (Start von Japans erstem Microgrid-System für insgesamt 117 Haushalte – Smart City Shioashiya)
https://www.youtube.com/watch?v=8Br0QgUxvK4

Mit dem Microgrid-System sollen insgesamt 117 Haushalte in Zone D4 der Smart City Shioashiya Solar-Shima versorgt werden, die von PanaHome in Ashiya City in der Präfektur Hyogo konzipiert und entwickelt wird. Am 9. August 2017 wurde das Projekt im Rahmen des Förderprogramms des Ministeriums für Wirtschaft, Handel und Industrie ausgewählt, um die lokale Energieerzeugung für den lokalen Verbrauch durch die Nutzung regionaler Besonderheiten zu fördern.

Dieses gemeinsame Projekt wird von PanaHome, ENERES, IBJ Leasing und der Agentur für Öffentliche Unternehmen durchgeführt. Das Projektkonzept ist eine „Stadt, die durch Energie zum Leben vernetzt” ist. PanaHome hat Land gekauft, das von der Stelle für Öffentliche Unternehmen erschlossen wurde. Die Panasonic Corporation und die Stadt Ashiya kooperieren ebenfalls bei der Entwicklung dieses Projekts. Ein Teil des Projekts besteht im Aufbau des ersten (*2) Microgrid-System in Japan. 80 % oder mehr (*3) des gesamten Wohnbezirks soll mit Solarenergie versorgt werden. Dies soll durch den ganzen Wohnbezirk durchlaufenden private Energieverteilungsleitungen (*4) sowie durch die gemeinsame Nutzung von Energie durch die Haushalte möglich gemacht werden. Auch wenn der Bezirk in Notfallsituationen vom herkömmlichen Stromnetz getrennt wird, können die privaten Energieverteilungsleitungen über spezielle Stromkreise die Versorgung aufrechterhalten. Über private Energieverteilungsleitungen kann Strom bezogen und die Stromtarife flexibel eingestellt werden. Dies bedeutet daher eine Reihe von Vorteilen für die Bewohner, darunter eine Senkung der Stromrechnung um 20 %. Ein weiteres entscheidendes Ziel besteht darin, insbesondere durch die maximierte Nutzung erneuerbarer Energien zur Senkung der CO2-Emissionen und so zum Schutz der Umwelt beizutragen. In Zukunft wird dieses Projekt zu Lösungen für die gemeinsame Nutzung von Strom in Gebäuden, zur Verhinderung von Ausfällen in Gebieten im Ausland, in denen die Stromnetze schwach sind, sowie zur Präsentation dieser Lösungen im Ausland beitragen.

[Aufgaben jedes Teilnehmers am Projekt]

Bewerber

- PanaHome (Hauptbewerber)
Planung, Entwicklung, Wohnungsbau und Gesamtplanung der intelligenten Stadt

- ENERES (Mitbewerber)
Energiemanagement-Dienste

- IBJ Leasing (Mitbewerber)
Besitz und Verwaltung privater Energieverteilungsleitungen

- Stelle für Öffentliche Unternehmen Hyogo (Mitbewerber)
Erschließung von Wohnbauland und regionale Kooperation

[Partner]

- Stadt Ashiya, Präfektur Hyogo
Regionale Kooperation für Stadtentwicklung von Shioashiya

- Panasonic Corporation
Kooperation bei Stromspeichersystemen, technischem Support sowie der Sicherheit und Verwaltung privater Energieverteilungsleitungen

[Hintergrund]

Im Gefolge des Tōhoku-Erdbebens wurde der Ruf nach der Einführung dezentraler Energiesysteme laut, die bei Katastrophen sehr stabil bleiben. Durch das Beben wurde deutlich, dass zentralisierte Energiesysteme anfällig gegen derartige Katastrophen sind. Währenddessen wurde es außerdem notwendig, die instabile Versorgung mit Strom in flexibler Weise mit einer bedeutenden Ausweitung der Nutzung erneuerbarer Energien auszugleichen. Außerdem ist es notwendig, die allgemeine Nutzung von Solarenergie über das Einspeisetarif-System (Feed-in Tariff, FIT) hin zu einer erweiterten Nutzung von Quellen von Solarstrom über die effektive Nutzung lokaler Energieerzeugung für den lokalen Verbrauch zu verlagern.

Seit 1998 verwirklichen die Präfektur Hyogo und die Stadt Ashiya die Erschließung der Region Shioashiya, die sich im Bezirk Minami Ashiya-hama befindet. Grundlage ist ein Konzept der Stadtentwicklung, mit dem die Menschen vernetzt werden. Seit 2012 ist PanaHome mit der Entwicklung der Smart City Shioashiya Solar-Shima beschäftigt, die aus etwa 400 Einzelwohnungen und drei Komplexen mit Eigentumswohnungen besteht (insgesamt 83 Eigentumswohnungen). Die äußerst energieeffizienten Gebäude des Unternehmens und die von ihm betriebene Stadtentwicklung großen Maßstabs, bei der erneuerbare Energien maximal genutzt werden, hat dem Unternehmen großes Lob auch aus dem Ausland eingebracht. Das Unternehmen hat kürzlich bei den dritten APEC (Asia Pacific Economic Cooperation) ESCI (*5) Best Practice Awards einenGold Award in der Kategorie „Intelligente Gebäude” erhalten.

[Übersicht über das Microgrid-System und das vorgegebene Lieferschema (*6)]

Ein Solarstrom-Generator (4,6 kW), eine Speicherzelle (11,2 kWh) und HEMS (*7) wurden im Rahmen dieses Projekts in jeder der Wohnungen installiert. Innerhalb des Wohnbezirks ist die Speicherzelle jeder Wohnung mit privaten Energieverteilungsleitungen verbunden. Die Speichereinheit der Speicherzelle ermöglicht es, den Strom des Energieflusses umzukehren und den Strom zwischen den Wohnungen gemeinsam zu teilen. Dies ist das erste derartige Microgrid-System (regionales Energieverteilungssystem) in Japan.

Vorgegebenes Lieferschema mit privaten Energieverteilungsleitungen

Der Verwaltungsverein besteht aus Wohnungseigentümern der 117 Haushalte in dem Wohnbezirk. Der Verwaltungsverein hat die Verwaltung der Steuerung der Stromspeicherzellen an ENERES, ein Unternehmen mit Expertise in diesem Bereich, ausgelagert. Auf Basis eines vorgegebenen Lieferschemas zur Kontrolle der Stromlieferungen von den Speicherzellen an die Vereinsmitglieder (Bewohner) wird es möglich sein, ein EMS-System (*8) zu betreiben und den gesamten Bezirk mit Strom zu versorgen, indem die ökologischen Lösungen von IBJ Leasing genutzt werden. Diese wurden auf Grundlage der Finanzkenntnisse des Unternehmens entwickelt, um private Energieverteilungsleitungen einzuführen.

- Firmenstandort: Smart City Shioashiya Zone D4
- Ort: Suzukaze-cho, Ashiya, Hyogo, Japan
- Bereich: Smart City Shioashiya Zone D4
- Wichtigste Energiequelle: Etwa 32.007,92 m2
- Gemeinsame Energie: Elektrische Energie
- Betriebsstart: Oktober 2018

[Eigenschaften des Microgrid-Systems]

1. Geringe Stromtarife und freie Leistungssteuerung aufgrund der Nutzung privater Energieverteilungsleitungen
Die Nutzung privater Energieverteilungsleitungen ermöglicht es, den Erhalt elektrischer Energie und die Speicherzellen im Wohnbezirk frei zu steuern und die Ausgangsleistung flexibel einzustellen. Außerdem wird es ermöglicht, die Stromtarife durch Verbesserung des Grades an Eigenständigkeit bei erneuerbaren Energien um 20 % zu senken, indem die Energie von den Haushalten gemeinsam genutzt wird.

2. Ausgleich des Verhältnisses von Angebot und Nachfrage für elektrische Energie im Bezirk durch regionale Steuerung von Speicherzellen
Spitzennachfrage nach Energie wird in dem Gebiet durch regionale Steuerung von Speicherzellen gesteuert, die durch die privaten Energieverteilungsleitungen verbunden sind. Aufgrund des Abschlusses von Verträgen mit neuen Stromlieferanten für den Erhalt von Energie (nachstehend als PPS bezeichnet (*9) sieht das System, wenn davon ausgegangen wird, dass die Region mit mehr als dem vertragsmäßig vorgesehenen Strom versorgt wird, eine Entladung von elektrischer Energie zum Ausgleich der Stromversorgung vor.

3. Ständige Stromversorgung, auch wenn die Versorgung vom Hauptnetz ausgesetzt ist
Während des normalen Stromverbrauchs wird im gesamten Bezirk die Nutzung von Solarenergie maximiert. Wenn der Strom knapp ist, wird Strom aus erneuerbaren Energiequellen über das PPS-Netz geliefert (FIT-Stromquelle (*10)), um eine stabile Stromversorgung zu liefern. In einem Notfall, in dem das Hauptstromnetz unterbrochen ist, ist es möglich, weiterhin Strom an die Wohnungen in dem Bezirk zu liefern, indem man Strom aus dem Stromspeicher in Speicherzellen oder im Bezirk erzeugten Solarstrom an ausgewiesene Stromkreise liefert (Kühlschränke, Licht, Ladegeräte für Mobiltelefone).

[Übersicht zum gemeinsam genutzten Strom in den Haushalten des Bezirks]

Bei diesem Projekt sind sämtliche Haushalte mit Solarstromgeneratoren, Speicherzellen und HEMS ausgestattet. Die in jedem Haushalt installierten Speicherzellen sind zu einem Netzwerk zusammengeschlossen. Der in den Speicherzellen gespeicherte Strom (11,2 kWh) kann von den 117 Haushalten im Bezirk gemeinsam genutzt werden. Es ist so, als gäbe es eine riesige Speicherzelle mit 1,3 MWh Strom. Haushalte mit zusätzlichem Strom können mit Haushalten teilen, in denen der Strom knapp ist. Dadurch sinkt die Notwendigkeit, Strom von externen Quellen zu kaufen, und die Nutzung von innerhalb des Bezirks erzeugtem Solarstrom wird maximiert.

[Erwartete Vorteile]

1. Rate der Eigenständigkeit von 80 % oder mehr dank der lokalen Produktion und des lokalen Verbrauchs von Solarenergie (ökologische Vorteile)

2. Eine Reduzierung der Stromtarife um 20 % aufgrund des Erhalts von Strom und der Steuerung der Speicherzellen (wirtschaftliche Vorteile)

3. Hundertprozentige Nutzung erneuerbarer Energien (im Bezirk erzeugter Strom und FIT-Quelle außerhalb des Wohnbezirks) (ökologische Vorteile)

4. Möglichkeit, Strom zu liefern, auch wenn die Stromversorgung vom Hauptnetz unterbrochen ist (ausgewiesene Stromkreise) (Katastrophenfall)

5. Ausgleich der Stromversorgung im Bezirk (soziale Vorteile)

[Hybride Bereitstellung von Microgrid-VPP (*11) Machbarkeitstest]

Zusätzlich zur Bereitstellung eines Microgrids soll ein Machbarkeitstest für die VPP-Steuereinheit durchgeführt werden. Wenn Anweisungen etwa zur Nachfragereaktion (*12) vom Ressourcenaggregator (*13) von oben kommen, ist das Ziel die Steuerung von Zu- und Abfluss von Strom von Speicherzellen in jedem Haushalt aus, um der Zu- oder Abnahme des Stromverbrauchs im Bezirk gerecht zu werden, als ob insgesamt nur ein Stromgenerator in Betrieb wäre.

Hinweise:
*1. Ein Stromnetz kleinen Maßstabs. Eine kleine Stromgeneratoranlage mit Solarstromgenerator wird in einer Region errichtet, um die Stromnachfrage mittels eines Modells von lokaler Produktion und lokalem Strom zu ergänzen.
*2. Es ist der erste Ort in Japan, an dem Strom gemeinsam in 117 Haushalten geteilt werden kann, indem private Energieverteilungsleitungen in dem Wohnbezirk betrieben werden.
*3. (Menge des privat verbrauchten Solarstroms + Menge des gemeinsam genutzten überschüssigen Stroms) ÷ Gesamtstromverbrauch (Jahresbasis; auf Grundlage einer von PanaHome durchgeführten Simulation)
*4. Energieverteilungsleitungen, die privat installiert werden, um Strom zu liefern, ohne von allgemeinen Stromvertriebsfirmen abhängig zu sein.
*5. Energy Smart Communities Initiative (ESCI): 2010 auf der APEC-Konferenz ins Leben gerufenes Netzwerk. APEC-Mitgliedsstaaten und -regionen kooperieren durch Einführung neuer Technologien bei Projekten in fünf Bereichen: intelligente Gebäude, intelligentes Netz, CO2-arme Modellstadt, intelligenter Arbeitsplatz, intelligenter Verbraucher und intelligenter Transport.
*6. Artikel 17 des Electric Business Act (Angegebene Versorgung): System, bei dem ein Stromversorger, der bestimmte Kriterien erfüllt, eine Lizenz für jeden Standort erhält, zu dem er vorhat, Strom zu liefern, und Strom an dieses spezifische Ziel liefert.
*7. Home Energy Management System (HEMS): Stromverbrauch wird nicht nur transparent gemacht, sondern steuert auch auf optimale Weise den Stromverbrauch von Verbraucherelektronik und elektrischen Anlagen, die in der Wohnung installiert sind
*8. Home Energy Management System (EMS: Überwacht und steuert Energie über ein Netzwerk, macht dabei auch Energieverbrauch inklusive Stromverbauch transparent und verwaltet Anlagen in optimaler Weise
*9. Power Producer and Supplier (PPS): Ausgewiesene Stromerzeugung, allgemein bekannt als neue Stromversorger. Ein Unternehmen, das eine Lizenz erhält und neu in die Strombranche einsteigt
*10. Strom über eine Feed-in-Tariff-Quelle (FIT) (System, bei dem der Kaufpreis für erneuerbare Energien gesetzlich festgesetzt wird)
*11. Virtual Power Plant Response (VPP): Netzwerk oder System, über das eine Reihe kleiner Solarstrom- oder sonstiger Generatoren zentral gesteuert werden, als wären sie ein einziger großer Stromgenerator.
*12. Ein Ressourcenaggregator sammelt Energieressourcen von Verbrauchern für Energieproduzenten (Firmen für Stromübertragung und -verteilung, Strom-Einzelhändler und Produzenten von erneuerbaren Energien).
*13. Nachfragereaktion: Transformation von Stromverbrauchsmustern durch Eindämmung des Stromverbrauchs durch die Verbraucher über Anreize oder höhere Tarife in Zeiten, in denen die Marktpreise nach oben schießen oder wenn die Zuverlässigkeit des Netzes gering ist, etwa wenn Angebot und Nachfrage nach Strom knapp sind.

Quelle: http://news.panasonic.com/global/topics/2017/50883.html

Weitere Links

[Video] Launch of Japan's First Microgrid System with a Total of 117 Homes – Smart City Shioashiya (Start von Japans erstem Microgrid-System für insgesamt 117 Haushalte – Smart City Shioashiya)
https://www.youtube.com/watch?v=8Br0QgUxvK4

Website für die Smart City Shioashiya „Solar-Shima” (Japanisch)
http://city.panahome.jp/sorashima/index.php?frm=shioashiya

PanaHome Global
http://www.panahome.jp/english/

HEMS (Home Energy Management System) | Industrial Devices & Solutions
https://industrial.panasonic.com/ww/applications/ha/hems

ENERES Co., Ltd. (Japanisch)
https://www.eneres.co.jp/

IBJ Leasing Co., Ltd.
https://www.ibjl.co.jp/en/index.html

Präfektur Hyogo
https://web.pref.hyogo.lg.jp/fl/index.html

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