Brug af Big Data

i Energi (og Logistik)

Professor Torben Bach Pedersen

Center for Data-intensive Systemer (Daisy)

Institut for Datalogi. Aalborg Universitet

tbp@cs.aau.dk

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