Wprowadzenie inteligentnych rozwiązań w opomiarowaniu energii reklamowane jest jako szansa na spore oszczędności w zużyciu prądu, większa wiedza w zakresie tego, jak zużywamy energię i jaki faktyczny udział stanowi ona w ogólnym koszcie wytworzenia produktu oraz jako ogromną szansę na zmianę sposobu korzystania z prądu (np. zmiany godzin pracy energochłonnych urządzeń), by zapewnić większą stabilność w sieci w godzinach największego zapotrzebowania na energię. Wielu ekspertów przepowiada jednak ogromne koszty przedsięwzięcia, których nie zrównoważą potencjalne korzyści. Czy zatem biznes ma szanse zyskać na zmianie i czy warto już teraz przygotować się do nowej ery w energetyce?
Smart metering kojarzony jest przede wszystkim z inteligentnymi licznikami, które stanowią zaledwie jeden z elementów systemu. Najogólniej mówiąc smart metering to inteligentny system pomiarowy, czyli kompleksowe rozwiązanie informatyczne obejmujące urządzenia (wspomniane inteligentne liczniki energii elektrycznej), infrastrukturę telekomunikacyjną niezbędną do wydajnej transmisji danych do i z urządzeń oraz oprogramowanie, będące bazą danych i systemem zarządzającym w jednym.
I choć w powszechnej świadomości smart metering funkcjonuje jako system przeznaczony dla energetyki, to umożliwia on pomiar w zasadzie dowolnego medium, na przykład wody, gazu, ciepła, sprężonego powietrza, czy innych gazów technicznych. Inteligentne systemy pomiarowe dają możliwość dwukierunkowej komunikacji w czasie rzeczywistym, czyli umożliwiają zdalny odczyt zużycia z dokładnością co do minuty.
Nadrzędnym celem wprowadzania smart meteringu na masową skalę jest poczynienie znaczących oszczędności w zarządzaniu energią oraz dokonanie milowego kroku w dziedzinie ochrony środowiska poprzez ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i pyłów zawieszonych.
Podstawą systemów smart meteringu są oczywiście inteligentne liczniki, które komunikują się poprzez koncentratory danych z systemami informatycznymi magazynującymi, agregującymi i przekazującymi dane np. do aplikacji użytkownika. Inteligentne liczniki, oprócz podstawowych funkcji, takich jak pomiar zużycia energii, profile obciążeń czy czas poboru energii, oferują również bardziej zaawansowane opcje, jak na przykład odłączanie/załączanie odbiorcy, taryfy strefowo-czasowe, odczyt na żądanie, funkcję przedpłatową, wykrywanie prób włamanie do licznika, fałszowania pomiarów, a nawet analizę ponad 50 parametrów jakości energii elektrycznej.
Koncentratory danych stanowią integralny element infrastruktury komunikacyjnej, zapewniając zdalne połączenie ze stacją operatorską. Do ich najważniejszych funkcji należy automatyczne administrowanie licznikami i innymi urządzeniami sieciowymi. Na podstawie zebranych danych pomiarowych możliwe jest generowanie raportów, włącznie ze zużyciem i jakością energii. Oferują też opcję komunikacji w trybie priorytetu czasu, istotną w organizacji usługi DSR.
System informatyczny to narzędzie do wdrażania, konfigurowania, nadzorowania, diagnozowania i przetwarzania danych pochodzących z inteligentnych liczników oraz innych urządzeń pomiarowych, zainstalowanych w systemie met meteringu, czy szerzej, w inteligentnej sieci. W zależności od twórców konkretnego systemu informatycznego mogą w nim zostać zaimplementowane rozmaite algorytmy odpowiedzialne np. za redukcję wielkości przesyłanych danych, możliwości diagnozowania oraz monitoringu w zależności od zapotrzebowania, proste i zautomatyzowane zarządzanie harmonogramami odczytu danych (zużycie, zdarzenia, alarmy, parametry jakości energii, profile obciążenia) oraz zapewnienie bezpiecznej i szyfrowanej komunikacji.
Inteligentne systemy oparte o smart metering zyskują coraz większą popularność, podobnie jak sama idea zarządzania mediami. Na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań, niektórzy kuszą się nawet na tworzenie rozwiązań pudełkowych, zamiast dedykowanych, co w niektórych przypadkach ma swoje uzasadnienie. W przypadku przemysłu jednak raczej trudne do zastosowania ze względu na indywidualną specyfikę każdej firmy i zużycia konkretnych mediów (nie tylko energii elektrycznej, ale również gazu, sprężonego powietrza, ciepła itp.).
Nowoczesne systemy zarządzania energią oferują użytkownikowi znacznie więcej niż zbieranie i agregację danych. Inteligentne, samouczące się algorytmy analizują sytuację w czasie rzeczywistym i automatyzują szereg powtarzalnych czynności dzięki połączeniu z urządzeniami sterującymi, np. umożliwiającymi sterowanie urządzeniami energochłonnymi czy ogrzewaniem i chłodzeniem. Człowiek zostaje zwolniony z pamiętania o dziesiątkach zmiennych i z wykonywania prostych czynności, które służą optymalizacji zużycia mediów. Warto tu zaznaczyć, że automatyczne sterowanie procesami może być znacznie bardziej efektywne i tańsze dzięki wyeliminowaniu udziału człowieka.
Co jeszcze oprócz zdalnych pomiarów i prognozowanych niższych rachunków za energię oferuje smart metering? Przede wszystkim liczniki dostarczają nam znacznie więcej danych o tym, jak korzystamy z energii, jak wpływa ona na koszt produktu, czy ogólne koszty funkcjonowania przedsiębiorstwa. Dzięki ogromnej ilości danych zgromadzonych w chmurze możemy w dowolnej chwili dokonać analiz pozwalających na podejmowanie strategicznych decyzji. Zapewnia również redukcję kosztów operacyjnych, czy automatyzację obsługi i utrzymania sieci. Dodatkowo daje szansę na wczesne wykrywanie anomalii, takich jak wycieki, przekroczenia mocy umownej, alarmy bezpieczeństwa itp.
Co ciekawe, smart metering wzmacnia pozycję odbiorcy wobec dostawcy energii. Realizuje się to na wiele sposobów, od rozwiązania banalnego wydawałoby się problemu nieczytelności rachunku za energię, poprzez możliwość dostosowania taryf do indywidualnych potrzeb odbiorców, do perspektywy łatwiejszego otrzymywania bonifikaty za niedotrzymanie poziomu napięcia, czy przerwy w dostawach energii. Niezmiernie ważna z punktu widzenia odbiorcy jest perspektywa rozliczania się za energię wg rzeczywistego zużycia, co pozwoli chronić odbiorców wrażliwych dzięki likwidacji przedpłat i w niejasny sposób obliczanych perspektyw zużycia, czy możliwość korzystania z dodatkowych usług, opartych na sygnalizowaniu stanu oraz komunikacji zwrotnej (np. monitorowanie bezpieczeństwa). Pozwoli również uprościć procedurę zmiany sprzedawcy, co z kolei przełoży się na zwiększenie konkurencyjności przedsiębiorstw na rynku.
Smart metering przynosi ze sobą wiele korzyści, szczególnie w przemyśle, który co do zasady potrzebuje dużych ilości energii do prawidłowego funkcjonowania. Wszystkie prognozy wskazują, że zapotrzebowanie na nią będzie rosło, co nadaje pomiarom i optymalizacji zużycia priorytetowego znaczenia.
Smart metering w przemyśle przynosi przede wszystkim bezcenną wiedzę na temat zużycia mediów. Wiedza ta jest podstawą do rozpoczęcia procesów optymalizacji zużycia energii. Nie dysponując odpowiednimi danymi a więc nie znając realnej konsumpcji, firmy nie widzą możliwości takiej optymalizacji. Badania rynku z 2017 roku przeprowadzone przez Kantar Milward Brown pokazują, że aż 93% firm potwierdza, że koszty związane ze zużyciem energii stanowią istotną część całkowitego kosztu produkcji, jednak większość z nich nie jest w stanie odpowiedzieć na pytanie o rzeczywisty koszt produkcji z perspektywy zużycia mediów. Jeśli dołożymy do tego, że 57% najbardziej energochłonnych przedsiębiorstw produkcyjnych mierzy zużycie energii na poszczególnych etapach produkcji, ale tylko 7% z nich instaluje liczniki konkretnym maszynom, a 30% firm ma tylko jeden licznik dedykowany całej fabryce, to jasno widzimy, jaką stanowi to barierę na drodze do zwiększenia efektywności produkcji.
Smart metering, czy szerzej, inteligentna sieć zarządzająca pomiarami i zużyciem energii stanowi ogromną szansę na zmniejszenie do 25% kosztów operacyjnych oraz 20-40% zwiększenie ich wydajności na poziomie bezpieczeństwa, niezawodności czy relacji z klientami.
Dla wszystkich nieprzekonanych, czy smart metering to dobre rozwiązanie, przedstawiam tylko niektóre korzyści, jakie daje zamontowanie i właściwe wykorzystywanie danych pozyskanych z inteligentnych liczników:
