Energy Demand Management in households - SolveraLynx

Energy Demand Management in households

< nazaj do vseh objav
Energy Demand Management in households

press-release

Energy Demand Management in households

Povečevanje deleža obnovljivih virov električne energije, električnih polnilnih postaj, baterijskih sistemov, prilagodljivih končnih uporabnikov omrežja in drugih razpršenih virov električne energije prinaša tako tehnološke, kot tudi poslovne izzive in na koncu predstavlja priložnost za razvoj vsem akterjem v elektroenergetskem sistemu. Prav zaradi razvoja novih tehnologij pa glavni cilj predstavlja tudi zagotoviti elektroenergetski sistem, ki bo omogočal varno, zanesljivo in kvalitetno dobavo električne energije v vsakem trenutku.

PROJEKT NEDO – PREMAKNI PORABO

 

Projekt NEDO predstavlja slovensko-japonsko sodelovanje na področju t.i. pametnih omrežij, ki se pričel izvajati v mesecu novembru 2016 in bo trajal do aprila 2020. Gre za petletni pilotni projekt pametnih omrežij, v katerem so osnovni partnerji Japonska razvojna agencija NEDO in njegov pooblaščeni izvajalec Hitachi ter družba ELES. Poleg družbe ELES je na slovenski strani v projekt vključenih še veliko število deležnikov, zato ga upravičeno imenujemo nacionalni projekt, zaradi česar je to tudi edinstven tovrsten projekt v Evropi. Sorodni projekti na območju celotne Evropi so osredotočeni na ožje področje ali skupnosti, v našem primeru pa lahko z integriranimi in centralno vodenimi rešitvami v oblaku dejansko govorimo o uvajanju pametnega omrežja na ravni celotne države. Projekt NEDO je namenjen pridobivanju znanja in izkušenj upravljanja odjema pri gospodinjskih uporabnikih in njihovem obnašanju v primeru treh različnih načinov upravljanja odjema, prepoznati zahteve in načine integracije različnih informacijskih sistemov za potrebe vodenja elektrodistribucijskega omrežja ter preveriti, kako lahko različne vrste naprav za upravljanje odjema povezati v celoten sistem upravljanja z energijo v elektrodistribucijskem podjetju.

V okviru projekta je Solvera Lynx zagotovila razvoj programske opreme, sistema za upravljanje vodenega odjema (Deman Response Control System) ter koordinirala namestitev ComBox.L DLC naprav, ki z DRCS sistemom komunicirajo preko LoRaWAN brezžičnega omrežja in namestitev opreme za upravljanje rabe z energijo v gospodinjstvih (Home Energy Management System) dveh slovenskih ponudnikov, in sicer podjetja Entia in Robotina. Omenjene naprave služijo za neposredni odklop priključenih električnih porabnikov. V projekt Premakni porabo je bilo vključenih 830 končnih uporabnikov omrežja, ki imajo nameščen zgolj obračunski števec za merjenje pretokov električne energije (v nadaljevanju sistemski števec) in so vključeni v sistem naprednega merilnega sistema. S spodbudo, ki je bila pripravljena s strani Agencije za energijo RS za t.i. aktivnega odjemalca je bila pripravljena shema upravljanja odjema oziroma t.i. kritična konična tarifa (v nadaljevanju KKT). Doseženo je bilo, da se končni uporabniki omrežja lahko aktivno vključijo v programe prilagajanja odjema ter tako prispevajo k razvoju naprednih storitev elektroenergetskega sistema. Aktivni odjemalci so tako postali del pomembnega mednarodnega projekta, ki zajema tako slovenska kot japonska podjetja in bo podal usmeritve za razvoj naprednih tarif za celotno Slovenijo. Projekt Premakni porabo pokriva aktivne odjemalce, ki se nahajajo v občinah Cirkulane, Hajdina, Kidričevo, Majšperk, Makole, Podlehnik, Ptuj, Starše, Videm in Žetale.

Aktivni odjemalci so bili razdeljeni v tri skupine: skupino A (730 aktivnih odjemalcev – obveščanje preko sporočil), skupino B (50 aktivnih odjemalcev – obveščanje preko sporočil in nameščene DLC naprave) in skupino C (50 aktivnih odjemalcev – obveščanje preko sporočil in nameščene HEMS naprave).

Sistem za upravljanje odjema (DRCS), ki je bilo tekom projekta razvito s strani podjetja Solvera Lynx, predstavlja funkcionalnosti sprejemanja in izvajanja zahtevkov za upravljanje odjema vseh gospodinjstev in malih poslovnih odjemalcev (priključne električne moči <= 43 kW), ki so vključeni v shemo upravljanja odjema. DRCS tako skrbi za upravljanje odjema s t.i. združevanjem aktivnih odjemalcev v enotni informacijski sistem, omogoča izračunavanje napovedi odjema električne energije ter potenciala prilagajanja odjema za nadaljnjih 48 ur na podlagi zbranih anonimiziranih 15-minutnih obračunskih merilnih podatkov, upravljanje daljinsko krmiljenih naprav (DLC in HEMS), najavo ročnih ali avtomatskih aktivacij s strani iDMS, posredovanja sporočil o najavi aktivacije vsem vključenim aktivnim odjemalcem (830) ter pregleda odziva aktivnih odjemalcev na aktivacije. iDMS sistem predstavlja informacijski sistem upravljanja distribucijskega sistema, ki je bil prav tako implementiran na strani EDP Elektro Maribor s strani japonskega podjetja Hitachi in nudi funkcionalnosti zaznavanja previsokih obremenitev na območju RTP Breg v nadaljnjih 48 urah in v času zaznave le-teh samodejno izvede aktivacijo KKT v DRCS. Potencial prilagajanja odjema podaja velikost odjema električne energije, ki jo je v določenem času možno prilagoditi (znižati) v nizkonapetostnem distribucijskem omrežju. Tekom projekta Premakni porabo se je tako s strani elektrodistribucijskega podjetja Elektro Maribor izvajala aktivacija KKT ter s strani sistemskega operaterja prenosnega omrežja ELES aktivacija izravnave sistema (v nadaljevanju IS). Aktivni odjemalci so bili obveščeni o času nastopa KKT ali IS preko SMS in elektronskih sporočil ter preko aplikacije EDP Elektro Maribor. Sporočilo je vsebovalo informacijo o času nastopa aktivacije in času trajanja KKT ali IS. Aktivnim odjemalcem, ki so imeli nameščene daljinsko krmiljene naprave so se v času KKT ali IS samodejno izklopile priključene električne naprave (toplotne črpalke, električni bojlerji, klimatske naprave, pralni in sušilni stroji, idr.). Za potrebe testiranja daljinsko krmiljenih naprav je bilo na območju Ptuja s strani podjetja Solvera Lynx vzpostavljeno LoRaWAN radijsko omrežje s 7 zunanjimi in 3 notranjimi baznimi postajami na katere so se brezžično povezovale daljinsko krmiljene naprave skupine B – tip naprav DLC. Za potrebe povezovanja daljinsko krmiljenih naprav skupine C – HEMS naprave je bilo uporabljeno obstoječe internetno omrežje. Za potrebe komunikacije z drugimi sistemi so bili implementirani vmesniki CIM 61968-100 za komunikacijo z MDM in iDMS ter HEMS API – RESTful, JSON za komunikacijo z DLC ter HEMS napravi in aplikacijski vmesnik API – SOAP, XML za pošiljanje sporočil o najavi aktivacije.

ZAKLJUČEK

 

V letu 2018 se je izvajala pilotna faza projekta Premakni porabo, kjer je bilo skupno izvedenih 50 ur aktivacij KKT in 21 ur aktivacij IS. Pilotni projekt je podal odlična izhodišča in pogled na zasnovo shem in produktov ter pogled na možne prihodnje prilagoditi, da bi zaživel razvoj novih tržnih produktov. Tekom projekta Premakni porabo je bilo ugotovljeno, da je bila v povprečju doseženo prilagajanje odjema v velikosti:

  • 500W aktivnih odjemalcev, ki so bili odpremljeni z daljinsko krmiljenimi napravami in
  • 250 W aktivnih odjemalcev, ki niso bili odpremljeni z daljinsko krmiljenimi napravami.

V letu 2018 je bilo doseženih 8.419 EUR prihrankov vseh aktivnih odjemalcev iz naslova prihrankov vključevanja v shemo upravljanja odjema oziroma nove tarifne skupine KKT. Prihranek iz naslova porabe električne energije pa je predstavljal 115 MWh v primerjavi s preteklim letom, kar pomeni 2,4 % znižanje porabe električne energije. Prihranek posameznega aktivnega odjemalca pa je tako prestavljal 10,2 EUR na merilno mesto za celotno leto.

Zaključna analiza projekta Premakni porabo je pokazala, da bi bilo potrebno za 1 MW moči prilagodljivega odjema potrebno zagotoviti:

  • 114 (zima) in 71.454 (poletje) aktivnih odjemalcev skupine A in
  • 097 (zima) in 3.621 (poletje) aktivnih odjemalcev skupine B in C.

Visoko prioriteto potenciala za upravljanje odjema in nameščanja daljinsko krmiljenih naprav pri aktivnih uporabnikih tako predstavljajo vsi tisti, ki imajo nameščene toplotne črpalke, klimatske naprave, električne grelnike za pripravo tople sanitarne vode, električne polnilnice za električna vozila in baterijske sisteme v velikosti med 5 in 15 kWh.

Vse večji delež obnovljivih virov in električnih polnilnih postaj za električna vozila še kako vplivajo na zanesljivo in kvalitetno oskrbo z električno energijo zato tako EDP, kot sistemski operaterji prenosnega omrežja potrebujejo prilagodljive končne uporabnike omrežja oz. t.i. aktivne odjemalce.

 

UGOTOVITVE

 

Ugotovili smo tudi, da uporabniki ne poznajo tarifnih modelov ter je velik delež le-teh še vedno na klasičnem eno-tarifnem modelu obračunavanja omrežnine čeprav imajo že danes možnost uporabe dvo-tarifnega obračunavanja, ki lahko predstavlja bolj racionalno rabo električne energije. Poleg tega pa bo razvoj novih dinamičnih tarif omogočal še bolj racionalno izrabo električne energije končnih uporabnikov omrežja oziroma bo še posebej imel vpliv na regionalna območja, kjer je oskrba z električno energijo zaradi visokih obremenitev nižja in tako s upravljanjem odjema le-to izboljšamo.

Napovedni model izračuna odjema in potenciala prilagajanja odjema električne energije se je izvajal enkrat dnevno v času, ko so bili s strani EDP Elektro Maribor zajeti 15-minutni obračunski merilni podatki za pretekli dan ter na podlagi katerih so bili izvedeni izračuni. V primeru, da bi bili obračunski merilni podatki zajeti v bolj realnem času bi bili izračuni za bližnjo prihodnost veliko bolj natančni.

Za daljinsko krmiljene naprave je bila uporabljena lokalna Ethernet povezava, ki jo pri aktivnem odjemalcu zagotavlja lokalni TK ponudnik in brezžična LoRaWAN tehnologija, katere omrežje je postavilo podjetje Solvera Lynx. Tekom projekta je bilo precej težav tako na strani uporabe Ethernet povezave, kjer so se pojavljale težave zaradi same povezljivosti, protokolov in portov na nivoju med HEMS napravo in modemom kot tudi na strani brezžične povezave Wi-Fi med HEMS napravo in modemom, kjer je težavo lahko predstavljala že sprememba Wi-Fi gesla aktivnega odjemalca. Na področju uporabe tehnologije LoRaWAN pa se je tekom projekta izboljševalo pokritost signala LoRaWAN ter mehanizma pošiljanja urnikov aktivacije upravljanja odjema. Povzamemo lahko, da se je potrebno zavedati zanesljivosti delovanja sistema in razpoložljivosti delovanja daljinsko krmiljenih naprav, ki je ključna za zagotavljanje varne in zanesljive komunikacijske povezave, kjer Ethernet povezava omogoča pogostejši zajem podatkov, vendar pa nam v določenih trenutkih zagotavlja lahko ne-zanesljivo delovanje povezave in nezmožnost vplivanja na samo infrastrukturo, kar pa nam LoRaWAN tehnologija omogoča vendar pa je časovni interval zajema podatkov v načinu brezplačnega frekvenčnega pasu prevelik.

Povzetki vseh aktivnosti kažejo na to, da je smiselno v prihodnjih projektih uporabiti večje število daljinsko krmiljenih naprav, kar bo zagotovilo večji odstotek upravljanja odjema električne energije.

Zadnji članki

  • Solvera Lynx is active everywhere Preberite več
  • Can we use »LoRa« in harsh industrial environment? Preberite več
  • My experience as an intern at Solvera Lynx d.d. Preberite več
  • Solvera Lynx launch ComBox.L the new LoRaWAN Energy Data Logger Preberite več
  • (English) Industrial internet of things Preberite več
  • (English) How does LoRaWAN™ technology work and who can benefit from it? Preberite več
  • (English) The only ready- to-use IoT network in Slovenia (based on LoRaWAN technology) Preberite več
  • (English) Finance.si just wrote about our innovative IOT solution Preberite več
  • (ENG) Virtual Power Plant Preberite več
  • Solvera Lynx postavlja prvo omrežje LoRaWAN™ za internet stvari v Sloveniji Preberite več