Übersetzung des IF Blogartikels vom 22. Okt’19
Am 6. Juli 2018 wurde der +CityxChange Vorschlag von der Europäischen Kommission offiziell angenommen, um ein neues Leuchtturmprojekt für intelligente Städte unter dem EU-Horizon-2020-Thema „Intelligente Städte und Gemeinschaften“ zu werden. Das Projekt wurde nach einer gründlichen Prüfung durch Experten ausgezeichnet, die dabei hervorragende Kommentare abgaben und es unter den 11 konkurrierenden Vorschlägen als eines der besten bewerteten.
Der folgende Blogpost möchte einen Überblick über die technische Entwicklungsarbeit geben, die wir seit Beginn des +CityxChange-Projekts in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern geleistet haben, und einen Fahrplan für die im weiteren Projektverlauf zu erwartenden Entwicklungsarbeiten vorlegen.
Eine Übersicht über den ersten Projekt Ehrgeiz und eine Liste der beteiligten Partner finden Sie in unserer vorherigen findet Blogpost und auf der Projekt Website.
Kurz gesagt, das Projekt zielt darauf ab, im Laufe von 5 Jahren Technologien zu entwickeln, zu testen und zu erleichtern, die die Schaffung, Erforschung und den Handel mit erneuerbaren Energien innerhalb einer Stadt ermöglichen, mit dem Ziel, selbst tragende “positive” Energiebezirke zu schaffen, in denen die gesamte vom Bezirk verbrauchte Energie im Bezirk selbst erzeugt wird. Das Projekt wird unter anderem das Konzept eines dezentralen Energiehandelsmarktplatzes erproben, auf dem Produzenten und Verbraucher Energie P2P handeln können.
Das +CityxChange-Projekt gliedert sich in mehrere Arbeitspakete, die sich jeweils auf einen anderen Bereich der zukünftigen energiepositiven Smart City konzentrieren. Jedes Arbeitspaket besteht aus mehreren Aufgaben, IOTA ist an insgesamt 12 Aufgaben beteiligt, die von Standardprojektmanagementaktivitäten über die Entwicklung und Planung der Kommerzialisierung und Nutzung neuer Technologien reichen.
Hier sind zwei der Hauptarbeitsbereiche, in denen die IOTA-Technologie zur Entwicklung innovativer Lösungen eingesetzt wird:
1. Entwicklung von Gemeinschaftsnetzen und einer Plattform für den lokalen und flexiblen Handel mit Energie.
In den meisten Ländern gibt es Energienetzsysteme, die nicht für die heutige Energielast und die Verteilung der Energieressourcen ausgelegt sind. Sie weisen daher inhärente Mängel auf: Energieverlust, Netzkapazitätsgrenzen und Verantwortlichkeiten für verteilte Systeme, um nur einige zu nennen.
Die IOTA Foundation hat sich zusammen mit den Projektpartnern von Powel (Utility Analytics), smartmpower (Smart Energy Grids) und vielen anderen an dieser Aufgabe beteiligten Organisationen zum Ziel gesetzt, zu erforschen, wie man lokale Energiemärkte aufbaut und sich mit Fragen des Systembetriebs befasst, um positive Energieblöcke (PEBs) und Bezirke (PEDs) zu ermöglichen.
Die Idee ist, neue Gebäude zu errichten und bestehende Gebäude mit Energieerzeugungs- und -übertragungskapazitäten zu modernisieren, ähnlich dem ENTRA-Kraftpaket, das in unserem kürzlich durchgeführten Proof-of-Concept verwendet wurde. Diese energiepositiven Gebäude werden in der Lage sein, überschüssige Energie innerhalb des Blocks / Viertels zu wettbewerbsfähigen Preisen direkt miteinander zu handeln.
Die IOTA-Technologie kann es dedizierten Energiezählern ermöglichen, automatisch zu kommunizieren und auszutauschen, erstens, um Energie anzufordern und anzubieten, und zweitens, um es der Maschine zu ermöglichen, Energieübertragungen und Zahlungen durch ein P2P-Serviceangebot zu maschinell durchzuführen und ein Paradigma anzufordern, das demjenigen ähnelt, das auf dem Marktplatz der IOTA-Industrie erforscht wurde, aber im Zusammenhang mit dem Energiesektor, seinen Vorschriften, Normen und Regeln steht.
Um solche P2P-Interaktionen ohne Zwischenhändler zu ermöglichen, muss das Vertrauen zwischen Produzenten und Verbrauchern erhalten bleiben. Die IOTA-Technologie trägt dazu bei, dieses Vertrauen zu gewinnen, indem sie die Integrität aller Informationen gewährleistet, die von den beteiligten Akteuren weitergegeben werden. Das IOTA-Protokoll wird dazu beitragen, das geplante System zu rationalisieren, den Produzenten/Verbrauchern mehrere Vorteile zu bieten und das übergreifende Energienetz durch die intelligente Nutzung und den Handel mit erneuerbaren Energien zu verbessern.
Im Folgenden haben wir einige Beispiele für die Vorteile aufgeführt, aber diese Liste ist keineswegs vollständig:
- Besseres Management der Umweltressourcen
- Reduzierung der Lebenszykluskosten
- Steigerung des Unternehmenswertes
- Erhöhung der lokalen Luftqualität
- Verbesserung der Identität der Nachbarschaft
- Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens
Abb.1 Übergang vom bestehenden Gebäudebestand zum PEB
Das Endprodukt dieser Aufgabe wird eine standardisierte IOTA-basierte Plattform sein, die für den Handel mit der in diesen Gemeinschaftsnetzen erzeugten und verbrauchten Energie genutzt wird.
Bei der IF haben wir einen Anwendungsentwurf für eine Basisversion dieser Plattform erstellt, der zusammen mit unseren anderen Anwendungsentwürfen auf unserem Dokumentationsportal verfügbar ist. Diese Blueprint-Architektur nutzt IOTA Streams-Kanäle, um es den Energieerzeugern zu ermöglichen, ihre Energieproduktion und den angefragten Preis an die Energie-Aggregatoren zu kommunizieren. Aggregatoren erhalten Energieanforderungen aus dem Netz und stimmen diese je nach Verfügbarkeit und Preis mit den Produzenten ab. Zahlungen werden P2P mit Produzenten und Konsumenten verschickt, die ihre eigene IOTA-Adresse und Wallet verwalten, während Transaktionsdaten unveränderlich auf dem Tangle (der zugrunde liegenden Datenstruktur von IOTA) über eingesetzte Permanodes gespeichert werden.
2. Bereitstellung von nahtloser E-Mobilität als Dienstleistung (emaas)
Diese Aufgabe ist derzeit im Fokus und ein erstes PoC wird von IOTA entwickelt. In Zusammenarbeit mit FourC, einem M2M/IOT-Cloud-Infrastrukturunternehmen, das sich auf Mobilität konzentriert und diese spezifische Aufgabe leitet, entwickelt IOTA eine Infrastruktur, die es den Nutzern ermöglicht, multimodale Fahrten mit mehreren Transportanbietern zu buchen und nahtlos zu bezahlen (Verbund-Tickets). Die mit FourC entwickelte Plattform wird es den Nutzern ermöglichen, die bestmöglichen Verkehrsoptionen auf der Grundlage ihrer Mobilitätsbedürfnisse zu ermitteln, einschließlich einer Kombination von Verkehrsträgern und einer Reihe von Suchkriterien. Zu den Suchkriterien gehören wahrscheinlich Faktoren wie Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen, Luftqualität, Verkehrsüberlastung, Nähe zu Ladestationen, Zeitpunkt und Kosten.
Das Problem, dem Nutzer ein nahtloses Buchungs- und Zahlungserlebnis zu bieten, besteht darin, dass individuelle Zahlungen sicher, vertrauensvoll und ohne zusätzliche Kosten gesammelt und an verschiedene Transportanbieter verteilt werden müssen. Um diese Herausforderung zu bewältigen, baut die IOTA einen sicheren und unveränderlichen Audit-Trail für die folgenden Daten auf: Reise-Start-/Endpunkt, Transportmittel und Kosten.
IOTA Streams Kanäle werden verwendet, um Eigentum, Privatsphäre und Zugangskontrolle von Fahrt- und Transportdaten für Nutzer und Anbieter zu gewährleisten. Diese einzige Quelle der Wahrheit für verschiedene Dienstleister (ebus/ebike/ecar) gibt Aufschluss darüber, wer was schuldig ist und ermöglicht es ihnen, Zahlungen über einen Abrechnungsdienst zuverlässig einzuziehen. Darüber hinaus können die Nutzer direkt mit IOTAs bezahlen. Die Integration einer Benutzer-App in das Firefly-Wallet ermöglicht es den Benutzern, ihre Zahlungen einfach zu verwalten und Mikrotransaktionen direkt an das für den Transport verwendete Fahrzeug zu senden, wodurch Verzögerungen und Zwischenhändler vermieden werden und ein echter Pay-by-Use-Service unterstützt wird. Zukünftige Versionen von Firefly werden es den Benutzern auch ermöglichen, ihre eigenen Fahrtengeschichten zu verwalten und so die vollständige Einhaltung der GDPR-Richtlinien zu gewährleisten.
Schlussbemerkungen
Wie bei jedem großen Kooperationsprojekt, an dem viele Partner aus einer Reihe von Ländern und über einen langen Zeitraum beteiligt sind, mag der Fortschritt langsam erscheinen, aber die Zahnräder drehen sich und es gibt echte Innovationen. IOTA unterstützt die Umsetzung während dieses Projekts mit großem Engagement, um einige der vielen Vorteile und Möglichkeiten zu demonstrieren, die das Tangle in Smart Cities bieten kann.
Wir freuen uns sehr, an diesem Projekt beteiligt zu sein und freuen uns darauf, was in den nächsten 4 Jahren erreicht werden kann. Der Einsatz der IOTA-Technologie in diesen Smart City Testbeds ist für uns ein entscheidender Schritt. Sobald es möglich war, in regulatorischen Sandboxen zu demonstrieren, was in der realen Welt erreicht werden kann, indem das IOTA-Feeless-Protokoll für M2M-Zahlungen und sichere Datenübertragung verwendet wird, wird erwartet, dass die Regulierungsanpassung folgen wird und dass eine neue Ära energiepositiver, intelligenter Städte gedeihen wird.
Update 02. Feb’21
Ein 57 Seiten PDF (engl.) wurde veröffentlicht.: D2.7: Local DPEB trading market demonstration tool
Kurzfassung
Dieser Bericht beschreibt ein Markt Design für den lokalen Markt, er beschreibt auch die Software-Handels Plattform, die für den Zweck des großflächigen Betriebs des lokalen Marktes entwickelt wurde. Die Demonstration umfasst Handelsoperationen mit lokalen Energieressourcen wie PV, EV Ladegeräten (V2G), Batterien, Wärme, flexibler Last und anderen. Die Handelslösung – einschließlich der Back-Office-Routinen – basiert auf einer vollständig digitalisierten Kette von Datenfluss und Aktionen und öffnet sich für eine breite Palette von Asset-Typen und ist dabei skalier- und replizierbar.
Die Lieferung hat einen ausgesprochen innovativen Ansatz für die Gestaltung und den Betrieb des lokalen Marktes. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Marktzugang und der Betrieb vollständig digitalisiert sind, einschließlich der Asset Präferenzen, Clearing und Abwicklung. Die Softwarelösung betreibt im Kern den lokalen Markt ähnlich, wie der Handel im Energiegroßhandelsmarkt ausgeführt wird. Die Lösung ist skalierbar, wenn es um die Anzahl und Größe der Assets geht. Es ist auch möglich, die Lösung so zu konfigurieren, so dass sie mehrere lokale Märkte verwalten kann. Die Sektorkopplung für den lokalen Markthandel von Energie wird ermöglicht, um zu demonstrieren, dass alle aktuellen Energieanlagen mit intelligenten Zählern gemessen und die Wärmeressourcen auf dem lokalen Marktplatz als flexible Ressource/Produkt dargestellt werden können.
Die Handelslösung ist technisch dafür gemacht, automatisiert betrieben zu werden. Der Powel Digital Marktplatz wird vom Marktbetreiber betrieben und empfängt Gebote (Das Gebot beinhaltet Kauf- und Verkaufsangebote) von allen Marktteilnehmern. Die registrierten lokalen Assets nehmen am Digitalen Marktplatz unter Verwendung der Powel Algotrader Software teil. Die Daten werden empfangen von den ABB OPTIMAX ® Einheiten, die an jedem Standort der Marktanlage installiert sind. Die Integrität der Daten über ausgeführte Trades wird durch das IOTA-Tangle garantiert und die Daten werden an die für die Abrechnung verantwortliche Stelle exportiert, die in der Projektdemonstration der Marktbetreiber sein wird. Die Auslieferung des vereinbarten Flexibilitätshandels wird von OPTIMAX ® direkt an der Anlage ausgeführt oder als Signal an das Gebäude-Energiemanagementsystem für die Versandaktion gesendet.
Die Lösung für den lokalen Energiemarkthandel wird implementiert und demonstriert in Trondheim als Leuchtturmstadt im Rahmen des +CityxChange-Projekts implementiert und demonstriert.