AMI: „automatyczny inkasent” czy coś więcej?

25 kwietnia 2014
Rozmowę prowadzi Marcin Wandałowski, Redaktor Centrum Strategii Energetycznych

Polska zdecydowała się na rozwijanie inteligentnego opomiarowania – AMI (Advanced Metering Infrastructure). Nie mówi się o tym wiele, pomimo tego że przedsięwzięcie to jest bardzo kosztowne i może mieć olbrzymi wpływ na kształt naszego modelu energetycznego.


Zgodnie z unijną dyrektywą, do września 2012 r. byliśmy zobligowani do dokonania oceny możliwości wdrożenia inteligentnych systemów pomiarowych jako elementu wprowadzania inteligentnych sieci elektroenergetycznych. Miała ona brać pod uwagę opłacalność ekonomiczną projektu i akceptowalność, jeśli chodzi o czas jego wykonania. Powołany w tym celu przez Ministerstwo Gospodarki Zespół Doradczy składający się z przedstawicieli Ministerstwa, URE oraz sektora elektroenergetycznego podjął decyzję o wprowadzeniu AMI. Przyjęto założenie, że w pewnej perspektywie nastąpi w Polsce duży przyrost niestabilnych mocy wytwórczych. Wówczas ciężko byłoby nam sterować systemem elektroenergetycznym i zbilansować go. Smart metering ma zwiększyć obserwowalność i przewidywalność sieci, a tym samym zapewnić niezawodność dostaw energii. Wiedząc, jakie jest jej zużycie na danym obszarze będziemy mogli efektywniej planować pracę całego systemu. Ogromne koszty tego projektu wynikają z jego skali – wyobraźmy sobie 16 milionów liczników dla odbiorców końcowych oraz kilkaset tysięcy liczników bilansujących[1], które trzeba kupić, zamontować i utrzymywać w ruchu. Wliczmy do tego jeszcze budowę i obsługę systemów informatycznych.


Inteligentne opomiarowanie ma zwiększyć obserwowalność i przewidywalność sieci, a tym samym zapewnić niezawodność dostaw energii. Wiedząc, jakie jest jej zużycie na danym obszarze będziemy mogli efektywniej planować pracę całego systemu.

Czy suma potencjalnych korzyści jest warta pieniędzy, które będziemy musieli wydać?


Inteligentne opomiarowanie jest rozwiązaniem, za które płacimy wszyscy – koszty jego realizacji są wliczone w taryfę za energię elektryczną. Projekt ten będzie zatem opłacalny, jeżeli przyniesie korzyści nie tylko operatorowi systemu dystrybucyjnego, ale też odbiorcy końcowemu. W momencie, gdy cała inwestycja sprowadzi się do wprowadzenia zdalnego odczytu w miejsce inkasentów oraz lepszego monitoringu, zmniejszającego proceder kradzieży prądu, to za taką kwotę smart metering zupełnie się nie opłaca. Wszystko jest w rękach regulatora oraz dystrybutorów, którzy wdrażają tę technologię. Czy zechcą oni rozlać korzyści na obywateli? Inteligentne opomiarowanie można wykorzystać np. do świadczenia usług w zakresie zarządzania popytem, na czym zyskają obydwie strony. Jeżeli „energetyka” będzie w stanie dokładniej prognozować zużycie energii na obszarze swojego działania i precyzyjniej kontraktować energię na rynku, to będzie ponosiła mniejsze straty bilansowe, co z kolei przełoży się m.in. na obserwowalność/przewidywalność sieci, mniej przerw w zasilaniu i niższe rachunki za energię dla konsumentów. Odbiorcy końcowi będą także mogli czerpać korzyści tytułem udziału w programach zarządzania popytem.


Wyobraźmy sobie, że zainstalujemy infrastrukturę sieci domowej HAN (Home Area Network), która będzie odczytywała sygnały z inteligentnego opomiarowania i automatycznie włączała np. pralkę, zmywarkę czy ładowarkę samochodu elektrycznego w momencie, gdy energia elektryczna jest najtańsza. W tej chwili nie jest to jeszcze możliwe, gdyż przez cały rok mamy stałą taryfę, z ewentualnym rozróżnieniem stawek w ciągu dnia i nocy, a smart metering jest jak na razie rozwiązaniem pasywnym, podającym informację o zużyciu energii w piętnastominutowych okresach. Gdy system zostanie w pełni wdrożony, operator uzyska możliwość dynamicznego zmieniania cen. Mam nadzieję, że wówczas będziemy przez niego wynagradzani finansowo za włączanie urządzeń elektrycznych np. w godzinach nocnych. Boję się jednak wypaczenia idei AMI – tego, że technologia ta będzie wykorzystywana w sposób restrykcyjny. Wówczas ludzie niespoglądający przez cały dzień na licznik będą płacili więcej. Sytuacja ta przypomina mi sprawę fotoradarów. Uzasadnieniem ich powstawania była troska o bezpieczeństwo uczestników ruchu drogowego, a koniec końców stały się one w powszechnej opinii państwową „maszynką do robienia pieniędzy”.


Inteligentne opomiarowanie nie opłaca się, jeżeli ma jedynie wyeliminować inkasenta i przyczynić się do zmniejszenia procederu kradzieży prądu. Koncepcja AMI polega m.in. na zbudowaniu systemu z dwukierunkowym przepływem usług pomiędzy „energetyką” a odbiorcą końcowym, nagradzającego konsumenta za korzystanie z energii, gdy jest ona najtańsza. Boję się jednak wypaczenia tej idei.

O ile korzyści związane z większą przewidywalnością sieci i mniejszymi stratami energii wydają się być w zasięgu ręki w niedalekiej perspektywie, o tyle ciężej jest wyobrazić sobie pralkę włączającą się automatycznie w chwili, gdy cena prądu będzie niska. Potrzeba do tego zarówno odpowiedniego oprogramowania, jak i zdolnych do reakcji urządzeń…


W Stanach Zjednoczonych zapanował dziś istny boom na punkcie infrastruktury sieci domowej w najróżniejszych formach. Niekoniecznie muszą to być bardzo skomplikowane rozwiązania. W najprostszej postaci polegają one na tym, że inteligentny licznik komunikuje się bezprzewodowo z urządzeniem odbierającym jego sygnał. Może ono być np. świecącą w różnych kolorach kulką. W zależności od barwy informuje nas ona, czy cena energii elektrycznej jest obecnie niska czy wysoka. Oprócz funkcji informacyjnej, sieć domowa może również zarządzać podłączonymi do prądu sprzętami, posiadającymi wbudowane moduły komunikacji. Wyposażonych jest w nie coraz więcej nowych urządzeń, istnieje także możliwość zainstalowania ich w starszych modelach. Ciężko powiedzieć, kiedy do nas dotrą takie rozwiązania. W USA jest to bardzo dynamicznie rozwijający się rynek, a w Europie wciąż raczkuje.


Dlaczego drogą AMI nie zdecydowali się pójść Niemcy? Przyrost mocy niestabilnych był tam w ostatnich latach nieporównanie wyższy niż w Polsce…


Systemy elektroenergetyczne Polski i Niemiec znacznie się różnią i w momencie podejmowania decyzji oba kraje znajdowały się w innych punktach wyjścia. Każdy starał się znaleźć rozwiązanie najlepsze dla swojej specyfiki. Niemcy stwierdzili, że wdrożenie inteligentnego opomiarowania byłoby zbyt drogie i nie przyniosłoby im wystarczających korzyści. Zamiast monitorować popyt, zdecydowali się pójść w kierunku prognozowania podaży. Stworzyli bardzo wydajny system, obejmujący większe jednostki wytwórcze OZE, w którym biorą udział wszyscy operatorzy. Zgodnie z niemieckimi regulacjami, źródła te muszą być skomunikowane z systemem informatycznym danego dystrybutora, dzięki czemu możliwe jest stałe monitorowanie produkcji energii przez OZE. Nasi zachodni sąsiedzi wciąż doskonalą swoje rozwiązanie i możliwe, że w niedalekiej przyszłości będą w nim brały udział także mniejsze instalacje, o mocy rzędu 1 kW. Ponadto, na podstawie obserwacji i prognozowania wielu parametrów pogodowych, Niemcy są w stanie bardzo dokładnie przewidywać ilość energii, którą w danym czasie będą wytwarzały niestabilne źródła. Sprawia to, że mogą oni efektywniej zarządzać całym systemem elektroenergetycznym – dostosowywać produkcję z mocy konwencjonalnych i w ten sposób uzyskiwać równowagę pomiędzy stroną popytową a podażową. Choć mają znacznie większy niż Polska udział OZE w produkowanej ogółem energii, ich system jest w stanie się zbilansować.


Niemcy zamiast na stronie popytowej, skoncentrowali się na prognozowaniu podaży. Ich system pozwala na bardzo dokładne przewidywanie ilości energii, którą w danym czasie będą produkowały niestabilne źródła i programowanie na tej podstawie działania całego systemu elektroenergetycznego.

Powinniśmy kontynuować prace w kierunku wdrożenia inteligentnego opomiarowania czy może jednak z perspektywy czasu widać, że większe korzyści moglibyśmy odnieść, idąc śladem Niemiec?


Skoro przyjęliśmy już na siebie zobowiązania, wydaje mi się, że musimy pójść tą drogą. Nie powinniśmy nagle w jej połowie stanąć i stwierdzić: „No nie, myliliśmy się”. Nie można też powiedzieć, że wybraliśmy AMI przypadkowo – Zespół Doradczy, który o tym zadecydował, szacował, że wprowadzenie inteligentnego opomiarowania przyniesie korzyści nie tylko operatorom, ale i ogółowi społeczeństwa. To, że nie poszliśmy śladem Niemców nie oznacza, że dokonaliśmy złego wyboru. Teraz powinniśmy koncentrować się na tym, by wykorzystać wdrażane rozwiązanie w jak najszerszym zakresie.


Czy za kilka lat Niemcy, z jeszcze większym udziałem OZE w swoim miksie energetycznym, nie będą potrzebowali naszego know-how w zakresie inteligentnego opomiarowania, a my z kolei – ich rozwiązań dotyczących prognozowania podaży?


Zapewne przy dalszym wzroście udziału OZE, Niemcy będą potrzebowali rozwiązań dotyczących zarządzania od strony popytowej. Co prawda nie postawili oni na inteligentne opomiarowanie, lecz nie oznacza to, że ich firmy nie rozwijają tej technologii. Przeciwnie, instalują ją nawet zagranicą, jak np. w Turcji. Nie sądzę więc, żeby nasi zachodni sąsiedzi byli zainteresowani importem polskich urządzeń pomiarowych. Poza tym można zarządzać popytem, stosując również odmienne od AMI rozwiązania. Prędzej spodziewałbym się natomiast, że to my będziemy importowali niemieckie know-how związane z prognozowaniem podaży, choć PSE przymierza się, aby samemu stworzyć taki system. Rozwiązania tego typu są efektem działań interdyscyplinarnych zespołów badawczych, sprzęgniętych razem, aby móc wykreować efektywny model. Nie jest łatwo go stworzyć, a Niemcy uzyskali już w tym obszarze znaczną przewagę.


Niemcy nie są zainteresowani importowaniem hi-tech z Polski – jesteśmy dla nich raczej rynkiem zbytu lub ewentualnie podwykonawcami.

Nie mamy więc co liczyć na eksport naszych wysokich technologii do Niemiec i wciąż będziemy raczej rynkiem zbytu lub ewentualnie podwykonawcami?


Ciężko nie zgodzić się z tym, że my sprzedajemy za granicę prefabrykaty o niskiej wartości dodanej, a Niemcy technologie hi-tech, na których zarobić można najwięcej. Oczywiście, w głównej mierze wynika to z różnego poziomu rozwoju gospodarczego i zaawansowania technologicznego obu państw. Jednakże, pomimo że fundamentalną ideą Unii Europejskiej jest zapewnienie wolnego przepływu produktów, kapitału i usług, Niemcy balansują na jej krawędzi, konsekwentnie realizując swoją politykę handlową. Nawet jeżeli mamy swoje zaawansowane technologicznie know-how, nie jest nam łatwo sprzedać je czy zainstalować za naszą zachodnią granicą. Bywa, że w ofertach przetargowych zawarte są wymogi, by wszyscy pracownicy wykonujący daną inwestycję na terenie Niemiec posiadali tamtejsze ubezpieczenie, a wykorzystywane w tym celu pojazdy były tam zarejestrowane. W innych przypadkach oczekuje się, by określony procent elementów danej konstrukcji był wyprodukowany na terenie ich kraju. Przykłady te pokazują, że jeśli firmom zagranicznym uda się wygrać na rynku z niemieckimi, to i tak zarabiają na tym inne niemieckie przedsiębiorstwa. Jest to powszechny sposób, w jaki Niemcy eliminują konkurencję i zabezpieczają swoje interesy. Mam wrażenie, że w Polsce jest w tej kwestii całkiem na odwrót.


Gdy Niemcy decydują się na import danego produktu lub technologii, dbają o to, by zarobiły na tym niemieckie firmy. W Polsce jest w tej kwestii całkiem na odwrót.

——————————-
[1] Liczniki zamontowane na stacjach transformatorowych, dzięki którym na bieżąco można porównywać ilość sprzedawanego prądu z rzeczywiście zużywaną.

O autorze:

prof. Grzegorz Benysek
Uniwersytet Zielonogórski

Dyrektor Instytutu Inżynierii Elektrycznej Uniwersytetu Zielonogórskiego, autor ponad 120 prac naukowych z dziedziny elektroenergetyki (w tym z obszaru energetyki rozproszonej). Pełni funkcję członka Rady Programowej Centrum Strategii Energetycznych (CSE) w Instytucie Badań nad Gospodarką Rynkową. Działa na rzecz budowy społeczeństwa świadomego energetycznie oraz intensyfikacji wykorzystania odnawialnych źródeł energii zarówno w przemyśle energetycznym jak i ruchu kołowym (twórca Lubuskiego Samochodu Ekologicznego i współtwórca firmy EkoEnergetyka Zachód, specjalizującej się we wdrażaniu nowych technologii w dziedzinie ekologicznych rozwiązań w energetyce).

Inne artykuły tego autora:
16/11/2015 Co może być polską specjalizacją energetyczną? 16/11/2012 Cztery filary polskiej energetyki