Potřebujeme Smart technologie?

24.11.2011

INOVACE DO PRAXE Smart Grids a Smart Metering. Dva odborné pojmy, které už v této dekádě vstoupí do života českých energetiků.

A také jejich klientů. Zasáhnou do každodenního chodu firem a úřadů, ale i škol, nemocnic, či domácností.

Nová moderní technologie přenosového spojení stejnosměrným proudem velmi vysokého napětí HVDC garantuje vyšší spolehlivost dodávek proudu na velké vzdálenosti, zvýšené zabezpečení sítí a nižší systémové ztráty. V praxi už byla použita v USA a v Číně.
Nová moderní technologie přenosového spojení stejnosměrným proudem velmi vysokého napětí HVDC garantuje vyšší spolehlivost dodávek proudu na velké vzdálenosti, zvýšené zabezpečení sítí a nižší systémové ztráty. V praxi už byla použita v USA a v Číně.

Smart (neboli inteligentní) technologie mají ambice přispět k dalšímu zefektivňování výroby i spotřeby energie, k vytvoření moderní infrastruktury pro širší uplatnění alternativních zdrojů energie, pro rozvoj elektromobility a nikoliv naposledy i pro posílení bezpečnosti a spolehlivosti dodávek energie na českém i evropském trhu.

Svým zřizovatelům a provozovatelům poskytnou řadu okamžitých efektů a vytvoří škálu zcela nových výrobních a obchodních příležitostí.

Na smart grids EU27 zatím mobilizuje síly a prostředky. Lépe některé členské země pokročily ve sféře smart meteringu. Evropským leadrem v inteligentním měření spotřeby energií a v aktivizaci zákazníků cílevědomě volit a využívat optimální funkce a tarify dodávaného proudu je Itálie. Od roku 2000 implementovala moderní smartmetery na cca 90 % všech odběrních místech. U nás jich bude do konce tohoto roku instalováno prvních cca 30-35 000.

Na podporu inteligentních sítí v ČR vzniklo zájmové sdružení právnických osob Česká technologická platforma Smart Grid. Analyzuje poznatky o stávajícím vývoji energetiky i očekávané trendy. Neopomíjí ani rozvoj oborově blízkých technologií, zejména komunikačních, výpočetní techniky, informačních systémů aj. Členy sdružení se staly podniky, jež expedují sofistikovaná zařízení pro řízení sítí, společnosti orientované na projektové řízení a vývoj velkých systémových řešení, systémové integrátory, ale i zástupci akademické a konzultační sféry aj.

Optimisticky naladění experti ujišťují, že evropská energetika stojí na počátku nové technické revoluce. Fakt, že plně rozvinutou inteligentní sítí zatím žádný ze států EU27 nedisponuje, nezastírají. První pilotní projekty, jež se na starém kontinentu již rozběhly, jejich entuziasmus posilují.

Kritici naopak nabádají k střídmému postupu, k synergii a standardizaci. Jen komplexně pojatý a bezchybně zvládnutý systém řízení energetických procesů (počínaje výrobou elektrické energie, přes její přenos a distribuci, až po její spotřebu) může garantovat efektivní využití nemalých investic. A ty si výstavba smart grids a implementace smart meteringu nepochybně vyžádají. Participující subjekty budou (zvláště na prahu nynější II.vlny globální ekonomické krize) požadovat přiměřenost a optimální návratnost vynaložených prostředků. Tomu by měla napomoci vzpomenutá standardizace, resp. její tlak na zjednodušení konkrétních procesů a realizaci funkcí.

Proč měřit spotřebu po novém?

Důvodů je povícero. Kupř. nástup alternativních zdrojů do energetických systémů v souladu s lisabonskou směrnicí EU „20-20-20“ promění toky výkonu. Z dosavadního (převážně jednosměrného) „shora dolů“, na obousměrný. Moderní a pružná regulace spotřeby se musí stát integrální součástí komplexu řízení a plánování provozu sítí. Tím, že dojde k nárůstu počtu monitorovaných a řízených objektů, ke vzniku a exploataci řady nových funkcí, vyvstane potřeba větší kvóty aktuálních real-time informací ze stále se zvětšujícího počtu funkčních míst v inteligentní síti.

Prostá regulace v předávacích místech mezi jednotlivými napěťovými úrovněmi už nedokáže operativně zvládnout permanentně proměnlivé podmínky v provozu zdrojů jak činného, tak jalového výkonu. Přerušovaný charakter výroby v řadě zdrojů vygeneruje nové požadavky na řešení napěťové a výkonové stability, zvláště v okamžicích tzv. „nevýrobním cyklu“ (pro fotovoltaiku v noci, pro eoliku za bezvětří). Vzrostou tlaky na nezávislé zdroje jalového výkonu, mnohdy s možností skokové, či plynulé regulace.

Přechod od současné energetiky k budoucím smart systémům s vyšším podílem neuhlíkových zdrojů v energetickém mixu ČR experti odhadují na nejméně 15-20 let. Investiční náklady na tento transformační proces se predikují v řádu několika stovek miliard korun.
Přechod od současné energetiky k budoucím smart systémům s vyšším podílem neuhlíkových zdrojů v energetickém mixu ČR experti odhadují na nejméně 15-20 let. Investiční náklady na tento transformační proces se predikují v řádu několika stovek miliard korun.

V souvislosti se smart technologiemi se často hovoří o přiblížení výroby ke spotřebě. To je pozitivní fakt. Ryze technicky jej ale doprovodí zvýšení zkratového výkonu. Neobejdeme se bez promyšlené rekonstrukce sítí (zejména současné kapacity rozvoden), bez instalací omezovačů zkratových proudů apod. Přerušovaný charakter výroby energie na alternativních zdrojích vyvolává už dnes stoupající požadavky na ukládání elektrické energie pro její pozdější využití. Momentální kapacita tradičních akumulačních řešení (především na elektrochemickém principu) nedostačuje. Existence velkého počtu zdrojů distribuovaných výrob generuje požadavek, aby vybrané části sítě dokázaly pracovat v tzv. ostrovním provozu.

Smart metering je nejčastěji spojován s tarifní politikou distribučních firem a se snahou o ústrojné „vtažení“ zákazníka do procesů efektivního využívání elektrické energie. Nic proti tomu. Danou problematiku ovšem nelze zúžit pouze na urychlení tempa implementace smartmetrů a na zdokonalení dálkového odečtu elektroměrů. Prosadit se musí také nové funkce, online využívání informací o spotřebě pro procesy řízení a plánování provozu sítí, možnosti aktivního řízení spotřeby distributorem, či efektivní spolupráce v případech, kdy je spotřebitel (i na lokální úrovni) zároveň výrobcem proudu (zejména z malých fotovoltaických zdrojů).

Nutno dořešit otázku kompatibility jednotlivých komponent systému a vytvořit jednotný evropský standard, aby jednotlivá zařízení od různých producentů byla vzájemně zaměnitelná. Evropská komise tím pověřila projekt OPEN Meter. Zároveň se musí zajistit vysoká bezpečnost přenášených dat. Bude třeba překonat i některé historické stereotypy: smart metering to nejsou instrumentálně jen inteligentní elektroměry. Smart technika umožní na dálku transportovat a zpracovávat rovněž data o spotřebě vody, plynu, nebo tepla.

Koncept inteligentních sítí a řízení umožní (ve spolupráci s dálkovými ovladači a senzory) automaticky přesměrovat toky energie, aby nedošlo k přetížení soustavy. Udržovat rovnováhu mezi výrobou a spotřebou proudu. Jeho odběratelům bude garantovat zvýšenou spolehlivost dodávky energie, možnost dálkového nastavování a spouštění spotřebičů v optimálním čase z hlediska aktuální ceny energie (mimo špičku). Distributoři díky smart meteringu posílí stávající spolehlivost a přesnost měření a razantně omezí současné nákladů na pořizování odečtů. Růst spolehlivosti provozu sítí umožní eliminovat ekonomické ztráty způsobené výpadky v sítích. Kupř. Američané je vyčíslili na cca 150 mld. USD ročně.

Moderní smart metery se navenek od současných elektroměrů příliš neodlišují. Zásadní předěl spočívá v rozsahu a kvalitě zajišťovaných funkcí ve vztahu k dodavateli i odběrateli energie.
Moderní smart metery se navenek od současných elektroměrů příliš neodlišují. Zásadní předěl spočívá v rozsahu a kvalitě zajišťovaných funkcí ve vztahu k dodavateli i odběrateli energie.

Kvantifikace finančních prostředků, které si zavádění smart meteringu u nás vyžádá, není zatím přesná. Odhady oscilují v rozmezí desítek miliard korun. Podobně je tomu v EU. Evropské energetické společnosti jsou připraveny investovat poměrně vysoké částky. Kupř. portugalské konsorcium InovGrid 20 mil. EUR, irské energetické společnosti až 10 mld. USD.

Státy, které už započaly se zaváděním inteligentních sítí a měřidel upozorňují, že avizované efekty smart systémů se dostavují pouze v případech, kdy je využívají poučení a zainteresovaní klienti. Podle zahraničních průzkumů mají přesnější informace o spotřebě energie velkoodběratelé. Domácnosti a malé (povětšinou komunální) subjekty, řídčeji.

Jsme dostatečně připraveni?

Nástup inteligentních technologií do české energetiky nelze omezovat výlučně na technické a technologické faktory. Proces jejich implementace bude mít velké eko nomické a sociální celospolečenské dopady: od nastartování krizí ochromeného průmyslu a opětovného posílení zaměstnanosti, přes růst konkurenceschopnosti participujících firem, až po posilování energetické bezpečnosti a soběstačnosti země, po zvyšování spolehlivosti a odolnosti naší elektrické soustavy, optimalizaci životního prostředí, úspory elektrické energie, snižování emisí CO2 apod.

V úvodní fázi vystačíme se základní osvětovou kampaní o nových procesech, příp. s drobnými investicemi do oborového výzkumu a vývoje. Pokud ale chceme v horizontu příštích 10-20 let zásadním způsobem modernizovat českou energetiku a teplárenství právě na bázi inteligentních technologií, musí přijít řada adekvátních legislativních, materiálních i organizačních kroků. Jak z Prahy, tak z Bruselu.

Instalace a exploatace chytrých sítí a chytrých způsobů měření v energetickém sektoru není jen prostá periodická obnova stávající infrastruktury přenosové a distribuční soustavy. Vytváří se platforma pro moderní energetiku generace našich dětí a vnuků.

KOMENTÁŘ EXPERTA:

Martin Kročil, obchodní ředitel společnosti LUMIUS, spol. s r.o.

„V souvislosti se smart technologiemi se v médiích hovoří zejména o jejich přínosu pro domácnosti a samotné provozovatele sítí. Většina průmyslových podniků se však již dnes snaží svoji spotřebu energií smysluplně řídit a tento úkol řeší s pomocí specializovaných softwarových produktů. Ty společně s příslušným hardware dokážou ve správný okamžik vypnout nebo zapnout vybrané technologické celky, případně jiným způsobem reagovat na vývoj spotřeby, a tím v podstatě suplovat některé vlastnosti smart sítí. Je tedy otázkou, jak rychle budou podniky připraveny a ochotny obnovit v řadě případů velmi drahé výrobní technologie a vybavit se zařízeními, přizpůsobenými pro rozvodné soustavy nové generace. Vývoj nelze zastavit, nicméně lze očekávat, že v první fázi budou ve výrobní sféře „smart“ spíše administrativní provozy a teprve následně oblasti, které je nutné řídit na základě jiných kritérií, než je aktuální stav a potřeba rozvodné soustavy.“

Autor: spe

 

Svět plný energie > Témata > Potřebujeme Smart technologie?

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: