Brug af Big Data i Energi (og Logistik) Professor Torben Bach Pedersen Center for Data-intensive Systemer (Daisy) Institut for Datalogi. Aalborg Universitet [email protected]
Brug af Big Data
i Energi (og Logistik)
Professor Torben Bach Pedersen
Center for Data-intensive Systemer (Daisy)
Institut for Datalogi. Aalborg Universitet
Logistik: Big RFID Data
• BagTrack – styr på bagagen
HTF: Daisy, Lyngsoe, SAS, IATA, AAL, …
Bagagestrimler med RFID chips i – læs på afstand
Nummerplade (ID), rute, dato
Vision: verdensomspændede bagageinformation i
realtid – reducer bagageproblemer med 50% i
2020 og spar 1.2 mia. US$/år
• Daisy BI forskning
Rensning af data – mening af RFID læsninger
Realtids data og forespørgsler
OLAP/DW – analyser processer og målinger
Data mining: problemer og årsager i event sekv.
Store og komplekse data, 1000+ lokationer
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 2
TransferDeparture Arrival
Big Energy Data – hvorfor ?
• Samfundsudfordringer og løsninger
Global opvarmning og CO2 reduktioner
Energi forsyningssikkerhed – reducer energiindkøb udefra
Atomkraft risici og udfasning
• Løsning: mere energi fra vedvarende energi kilder (RES)
EU 20-20-20 mål,…
DK: 2020: 50% el fra RES, 2035: 100% el og varme fra RES,
2050: 100% RES i alle sektorer
• Effekt: fra fossil til electrisk energi
Elbiler og varmepumper: bruger hver årligt som en husstand
Det danske elforbrug (ikke energi) forventes tredoblet i 2050
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 3
Energi ”som vinden blæser”
• Svingende RES energi
Vind
Sol
Bølger/tidevand
• Vejrforhold m.m. afgør
energiproduktion
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 4
CRES
22
kWp
(Greece
)
Windpark
2410 kWp
(Greece)
For lidt eller for meget energi
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 5
2008 DK Vest tal
Nye DK for el fra vind, % of total
• 2015: 42%
• December 2014: 57,4%
• Stiger til 60% i 2025
• Fremtiden er her i dag !
Fleksibelt forbrug kan hjælpe
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 6
• (Op)vaskemaskiner, frysere,.. : kan kørefleksibelt
• Elbiler kan blive (af-) ladet fleksibelt underparkering
• Varmepumper kan køre fleksibeltindenfor temperaturinterval
• Op mod 80-85% af det fremtidige (tre-doblede) forbrug er fleksibelt!
Fleksibilitet i forbrug specificeres, med eksplicit fleksibilitet I
tid, volumen, pris
1. Jeg kommer hjem kl 22 og vil have min elbil ladet op billigst muligt inden kl 6.
2. Min intelligente energistyring laver et flex-offer (FO)
3. Baseret på forudsigelser af vejr og elpriser bestemmer min elhandler at Foet
skal starte kl. 3
4. Kl. 3 går elbilen i gang med at oplade – hvis den ikke har fået ny besked inden
kW
t
Flexibility interval
10pm
earliest starting time6 am
latest starting time
8 am
2h
Profile
Energi-fleksibilitet: Flex-Offers
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 7
Use case: BalanceringD
em
an
dS
upply
Flex-offers
Non-schedulable
demandMål: 8-9% peak reduktion!
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 8
Use case: Mere Grøn ElD
em
an
dS
upply
Flex-
offers
Non-schedulable
demand
Non-schedulable
RES
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 9
Flex-Offer Livscyklus
Send
Til
forbrugere
Skedulering
Millioner af
”micro” FOs
Tusinder af ”macro”
FOs
Fit m. forecasts+begrænsninger,
priser, forhandling
Kan delvist
”genkøres” flere
gange for at
håndtere
ændringer
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 10
MIRABEL: balancer i real-tid
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 11
• 7-13% besparelse for balanceansvarlig
• 13-50% reduktion af spidsbelastning
Det initielle mål var 8-9%
• Højere basis-belasting
• Bedre integration af vind+sol (RES)
70% af negativ effekt af svingende vind+sol kan neutraliseres hvis
15% af elforbruget er fleksibelt og kontrollerbart
• Husholdninger kan spare 10-20%
• Med energilager: op til 50% CO2 besparelse
• Best Poster Award, World Smart Grid Forum 2013
MIRABEL Resultater
IT4Energy, April 28, 2015 12
Totalflex
• Markedsbaseret
• Total fleksibilitet
• Balance/begrænsninger
• Resultater
Detektering/forudsigelse af
forbrug/fleksibilitet via Big
Data+machine learning
Avanceret
Undgå flaskehalse i nettet
Smart home integration
Marked for fleksibilitet
Spar 49% på reguler pris
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 13
DSO
Existing electricity markets
Virtual Energy market
flex-offer
TVPP
Electricity company Aggregator
CVPP
BRP
Buying bid
Buying bidSelling bid
Arrowhead
• Største FP7 projekt
80+ partners:
collaborative
automation
• Virtual Market of
Energy
Nem SOA integration
• Cases:
elektromobilitet
produktion
boliger
erhverv
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 14
GOFLEX
• Integration af RES i distributionsnettet
• MIRABEL+ Totalflex + udvidelser
• Horizon 2020
Budget 66 mio.
Rangeret no. 1
12 partnere
IBM Research
DSO Tyskland
DSO Schweiz
DSO Cypern
…
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 15
DiCyPS: Data-intensive CPS
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016
Data+processer+brugere:
energi, transport, sundhed,…16
Big Data i Energi (og Logistik)
• Big Logistics Data
BagTrack – Styr på bagagen
RFID tags på bagage
Big data analyser giver store besparelser
…men det kræver et stort forarbejde!
• Big Energy Data
Flex-offers: fleksibelt forbrug
Ny, Big Data teknologi til smart energi
Mere kraftfuld og effektiv end traditionelle metoder
MIRABEL, Totalflex, Arrowhead, GOFLEX projekterne
Stor støtte fra DK og EU
Store besparelser i penge og CO2
Understøtter meget mere grøn energi
Nyt spinout FlexShape kommercialiserer flex-offer teknologien
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 17
Referencer
• http://people.cs.aau.dk/~tbp
• http://daisy.aau.dk/bagtrack/
• http://www.lyngsoesystems.com/en/solutions/airports-
airlines/
• http://www.totalflex.dk
• http://www.arrowhead.eu
• http://www.dicyps.dk
• http://www.flexshape.dk
Sådan skaber du værdi med Big Data, 13. september 2016 18