Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 241

Smart Metering

Nová koncepce měření, a to nejen spotřeby elektřiny, ale třeba i vody, plynu a jiných médií, je součástí Chytrých sítí (Smart Grids). Čtenářům 3pólu není neznámá - psali jsme o nich v http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&view&817. Smart Metering znamená dálkovou obousměrnou komunikaci mezi měřidlem a datovou centrálou. Umožňuje nejen sběr dat z měření, jejich automatické vyhodnocení, ale např. i řízení sítě, připojení a odpojení měřicího místa, informování zákazníka o aktuální spotřebě apod. Týkat se bude zejména domácností a drobných podnikatelů.

Fotogalerie (3)
Blackout Itálie 28. 9. 2003 z ptačí perspektivy

Proč Smart Metering
V posledních letech se v Evropě několikrát objevily významné problémy se sítí, resp. problémy s dodávkami elektrické energie. Bezpečnost dodávek se snížila. Průkopníkem v zavádění technologie Smart Metering se stala Itálie, která svůj pilotní projekt zahájila již v roce 2000. Hlavním impulzem pro celoplošný přechod od pouhého měření k řízení byl pro Itálii blackout v roce 2003. Dnes již má Itálie touto technologií osazeno více než 30 milionů měřicích míst. Mezi přínosy nové technologie patří kromě dokonalejšího řízení sítě snížení tzv. obchodních ztrát vzniklých především v důsledku neoprávněných odběrů (krádeží), lepší logistika měřidel a širší nabídka produktů a služeb pro zákazníka.

Příklady přínosů Smart Metering pro běžného zákazníka

  • Zajištění vyšší spolehlivosti dodávky.
  • Širší nabídka produktů – tzv. dynamické tarify. Cena elektrické energie je závislá na aktuální zátěži sítě (Demand Response). Využití dynamických tarifů pak zajistí vyrovnanější a efektivnější vytížení elektráren a snížení špičkové zátěže. A co je důležité – pokud zákazník upraví svou spotřebu v čase, dosáhne i lepší ceny. Obdobnou praxi používají např. telefonní operátoři. Pokud třeba voláte např. po 19 hodině, také to máte levnější…
  • Pravidelné poskytování informací o aktuální spotřebě (denně, týdně, měsíčně).
  • Motivace ke zvýšení hospodárnosti při spotřebě.
  • Propagace tzv. Smart Home, tj. automatického řízení spotřebičů v domácnosti.
  • Zákazník v systému Smart Metering bude mít k dispozici informaci o spotřebě všech médií (elektřina, plyn, voda, teplo...), a pokud svou spotřebu bude v čase upravovat, dosáhne lepší ceny. Nebo ušetří tím, že zvýší hospodárnost spotřeby.

Sběr dat
Sběr dat obstarávají měřidla a koncentrátory a komunikaci mezi nimi, popř. měřidla řídí přímo datová centrála. Koncentrátor je inteligentní zařízení, ke kterému se dálkově připojí podřízená měřidla. Je přímo spojen s datovou centrálou (viz. obr. celků technologie). Je to ekonomičtější, než připojovat každé měřidlo zvlášť. Pro komunikaci mezi měřidlem a koncentrátorem lze využít např. technologie PLC či RF, díky kterým lze komunikovat v podstatě on-line.

Co je PLC (Power Line Communication)
Tato zkratka označuje přenos dat po elektrické síti. Není to žádná novinka. První využití přenosů dat a povelů po silnoproudých vedeních se uskutečnilo již v šedesátých letech minulého století. V ČR se provozuje dodnes pod názvem HDO (hromadné dálkové ovládání). Využívá se k regulaci odběru elektrické energie a tím k potlačování špiček v odběrovém diagramu. Nízká frekvence na které se HDO provozuje, dostačuje jen na jednoduché povely, ale signál se šíří na desítky i stovky km. Obecným úskalím přenosu dat po elektrické síti je skutečnost, že se zvyšující se frekvencí se sice zvyšuje objem přenášených dat, ale zároveň se zkracuje přenosová vzdálenost.
S úzkopásmovým (narrowband) PLC, který běžně umožňuje komunikaci na stovky metrů a je plně dostačující pro přenos dat z měření, se již moderní technologie vypořádala poměrně dobře.
U širokopásmového (broadband) PLC, který je vhodný pro přenos internetu, videa apod., je na delší vzdálenosti ještě co zlepšovat a překonávat.
Můžeme konstatovat, že využití stávajících energetických rozvodů nízkého napětí pro přenos dat z měřidla do koncentrátoru je velmi elegantním řešením.

Co je RF (Radio Frequency)
Jde o bezdrátovou komunikaci na rádiové frekvenci. Většina aplikací přenosu dat z měření je na volném pásmu. V praxi to znamená, že v případě Smart Metering není nutné žádat o přidělení frekvenčního pásma ani platit jakékoliv poplatky za jeho využívání. Radiová komunikace se v ČR jeví jako nejvhodnější řešení pro společné měření a řízení i dalších médií (plyn, voda, apod.).

Datové přenosy
Celek „datové přenosy“ zajišťuje komunikaci mezi koncentrátory (měřidly) a datovou centrálou. Jde o datové přenosy jak naměřených dat, tak o povely řídící koncentrátory a měřidla (dálkové připojení/odpojení, mimořádné odečty, informace o stavu měřidla/koncentrátoru). Zde se pro přenos nejčastěji využívá GPRS (General Packet Radio Service – mobilní datové spojení), protože jde o přenosy dat na velkou vzdálenost (řádově stovky km).

Datová centrála
Je tvořena informačním systémem, který řídí odečty, validaci (validace znamená kontrolu a „odsouhlasení“ odečtených dat – např. porovnáním předchozího a nového odečtu) a agregaci (úpravu změřených „surových“ dat ve smyslu změny formátů, sumy za období – např. měsíc). Centrála dále monitoruje, udržuje a řídí síť měřidel a koncentrátorů a předává data dalším IT systémům.
Zajišťovat měření v přenosové/distribuční soustavě včetně vyhodnocování je povinností provozovatele přenosové/distribuční soustavy. Datová centrála patří distributorovi, data pak poskytuje dalším oprávněným účastníkům trhu (např. operátorovi trhu s elektřinou, obchodníkům, zákazníkům…).
Datová centrála je systém – tzn. software (program) + hardware (server), sloužící pro zpracování velmi velkého objemu dat.

Smart Metering v ČR
Technologické ověření „chytrého měření“ na území České republiky je již v běhu. Jde však zatím o pilotní projekty známé jen mezi odbornou veřejností. Např. Skupina ČEZ provozuje cca 2000 měřicích míst v okolí Hradce Králové, E.ON testuje na jihu Moravy cca 4000 míst.

Soňa Netoličková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Zelená ideologie nefunguje, ale Německo v ní pokračuje

V časopise popularizujícím vědu a techniku nedáváme prostor politice ani jiným ideologiím. V tomto článku uděláme výjimku potvrzující pravidlo - ona totiž Energiewende, grandiózní ...

Rozkládající se plasty mohou ničit umělecká díla

Práce konzervátorů uměleckých děl může být jako detektivka. Pomocí pokročilých vědeckých technik analyzují fyzikální a chemické vlastnosti uměleckých děl, probírají ...

Fyziklání 2023

Každým rokem přijíždějí na začátku února do Prahy týmy středoškoláků. Studenti spojují své síly aby všem ukázali, jak jim to pálí. Staneš se jedním z nich i Ty?

Strava s vysokým obsahem tuku může snížit schopnost mozku regulovat příjem potravy

Pravidelná či dlouhodobá konzumace stravy s vysokým obsahem tuku, resp. kalorií, může snížit schopnost mozku regulovat příjem kalorií. Nový výzkum na potkanech publikovaný v Časopis ...

Co je nejcennější v online prostoru? Jednoznačně identita!

Digitální identita se stala jednou z nejcennějších komodit na světě. V důsledku toho je v plném proudu revoluce v interakci jednotlivců s veřejnými institucemi i soukromými organizacemi.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail