Čiastočné nasadenie smart metrov predraží meranie asi trojnásobne
V novembri minulého roka vstúpila do platnosti vyhláška ministerstva hospodárstva o zavádzaní a prevádzke inteligentných meracích systémoch (IMS) v elektroenergetike na Slovensku. Čo sú to tzv. smart metre a systémy?
Zjednodušene povedané, inteligentný merací systém súvisí s meradlom, ktoré poskytuje údaje o spotrebe elektriny ale aj iné informácie, a dokáže nám tieto dáta preniesť rýchlejšie a v určenom čase. Údaje teda nemusíme odpisovať osobne, ale dostaneme ich na diaľku. Táto funkcia vyžaduje vzdialený prístup, ktorý môžeme využiť aj na prenos ďalších informácií, napríklad o poruchách, kvalite napätia v mieste inštalácie meradla.
Zásadné je mať spoľahlivú spojovaciu cestu medzi nami a inteligentným meradlom, zriadenie ktorej je z celého systému najnákladnejšie a najzraniteľnejšie. Postoj distribučných spoločností voči zavádzaniu IMS preto súvisí najmä s tým, že nie sú zriadené dostatočne spoľahlivé a efektívne riešenia komunikačných ciest. Ako jedna z možností sa ponúka existujúca mobilná komunikácia, ktorá však nespĺňa všetky požadované kritériá, ako je celoplošná dostupnosť a spoľahlivosť blízka 100 % a, samozrejme, aj ekonomické kritériá.
Diskusie sa v odbornej verejnosti sústreďujú na to, či využívať cestu, ktorú nemáme v rukách, alebo si budovať vlastnú, cez naše silové distribučné vedenia (tzv. PLC – power-line carrier). Ukazuje sa však, že štruktúra distribučnej sústavy nízkeho napätia na Slovensku, najmä vo vidieckych oblastiach, neumožňuje plnohodnotné nasadenie tejto technológie, čo nám potvrdzujú súčasné testy týchto technológií.
Ktorý spôsob komunikácie sa teda javí sľubne?
Osobne vidím budúcnosť vo využívaní internetového pripojenia zákazníka, ktoré už je v súčasnosti bežné. Je spoľahlivejšie ako mobilná komunikácia alebo PLC, ktoré musíme namáhavo postaviť, pričom tiež nemusí spoľahlivo fungovať. PLC sa k parametrom štandardných internetových pripojení ani nepribližuje. Budovanie PLC technológie by som prirovnal k vybudovaniu prašnej poľnej cesty pre bicykle vedľa 6-prúdovej diaľnice (optické internetové pripojenie).
Treba využiť už existujúce cesty, ktoré využíva zákazník aj pre iné účely, napríklad internetbanking. Ak človek operuje bezpečne svoj bankový účet cez internet, prečo by cez neho nemohol posielať aj pár údajov navyše z elektromeru? Ak je internet bezpečný pre naše peniaze, musí predsa zvládnuť aj prenos údajov o kilowatthodinách. Je však nutné nájsť formu a pravidlá, aby bol prenos spoľahlivý a zároveň spĺňal štandardy kvality, ktoré sa od nás vyžadujú.
V akom stave je zavádzanie IMS v spoločnosti Východoslovenská distribučná?
Nejde pre nás o novú vec, inteligentný merací systém budujeme postupne už od roku 2005. V našej distribučnej sústave máme zhruba 600-tisíc odberných miest. Z nich približne 100-tisíc reprezentuje 80 % spotreby v našej sústave. Asi 4000 odberných miest pokrýva až 60 % spotreby.
Zo začiatku sme sa preto snažili pokryť tých najväčších odberateľov, aby sme dokázali diaľkovo zmonitorovať čo najväčší objem spotreby. V súčasnosti je už v sústave VSD pripojených viac než 5130 diaľkovo meraných a monitorovaných odberných miest. Dokážeme ich odčítať každé tri minúty. Je to dôležité hlavne pri veľkých zákazníkoch, aby sme vedeli, čo sa tam deje z hľadiska kvality odberu a ako môžu ovplyvniť ostatných zákazníkov. Pre účely riadenia sústavy viac diaľkovo odčítať ani nepotrebujeme.
Na základe vyhlášky MH SR č. 358 z minulého roka, ktorá upravuje selektívne nasadenie IMS na úrovni nízkeho napätia, nám vyplýva povinnosť postupne pripojiť zhruba 100-tisíc zákazníkov rozlíšených v štyroch kategóriách. Touto inštaláciou pokryjeme približne 80 % spotreby v distribučnej oblasti.
Kto zaplatí inštaláciu a prevádzku nových meradiel? Podľa ministerstva majú náklady znášať distribučné spoločnosti, pričom ÚRSO ich má v rámci cenotvorby za distribúciu elektriny akceptovať…
Všetky náklady, od výroby cez prenos po distribúciu elektriny, platí koncový spotrebiteľ, rovnako ako podporu obnoviteľných zdrojov. Z tohto dôvodu je našou snahou robiť rozumné a ekonomicky prijateľné riešenia. Čiastočné nasadenie inteligentných elektromerov sa nám oproti plnému nasadeniu javí ako rozumný variant. Naše interné kalkulácie však naznačujú, že aj tento variant znásobí náklady na meranie približne 3-násobne. Plné nasadenie by podľa našich prepočtov znásobilo cenu merania oproti súčasnej úrovni približne 10-násobne.
Aká je jednotková cena smart metra?
Povedzme, že ak nás dnes elektrometer stál od 20 do 50 eur, tak teraz nás bude stáť od 60 do 150 eur, pri tých zložitejších možno aj 200 eur. Otázkou je, ako prísne sú nadefinované pravidlá a požiadavky na funkcionalitu meradiel alebo na rýchlosť prenosu. V zahraničí sa pri inštalácii miliónov kusov dokázali dostať na náklady vo výške 60 – 80 eur na odberné miesto. Krajina ako je Slovensko sa k týmto počtom ani cenám nedokáže priblížiť.
Už pri tvorbe koncepcie zavádzania IMS na Slovensku sme zdôrazňovali, aby sa nedávali špičkové multifunkčné elektromery na odberné miesta, ktoré nie sú z hľadiska spotreby alebo iných kvalitatívnych parametrov významné. Vzniklo tak niekoľko kategórií elektromerov, pričom vyhláška presne podľa výšky spotreby a rezervovanej kapacity určuje typ inštalovaného elektromeru (základná, pokročilá a špeciálna funkcionalita).
Kým pri domácnostiach postačuje základná funkcionalita, pri priemyselných zákazníkoch alebo v špeciálnych prípadoch má význam merať aj kvalitatívne parametre elektriny.
Odkiaľ nakupujete elektromery?
Tendre na nákupy smart metrov prebiehajú. Spolupracujeme napríklad s českou, chorvátskou, slovinskou alebo maďarskou firmou. V západných krajinách ako je Francúzsko, Nemecko sa už tieto výrobky väčšinou nevyrábajú, skôr v strednej a východnej Európe. V ponuke sú aj elektromery z Číny, aj tieto prístroje dosahujú prijateľné kvalitatívne parametre, a preto ich berieme vážne a sú dokonca aj cenovo dostupnejšie. Pri elektromechanických meradlách máme dlhodobú spoluprácu s výrobcom elektromerov Křižik z Prešova, tieto elektromery tvoria väčšinu našich starších inštalácií.
Podstatným prvkom rozvoja distribučnej sústavy je jej automatizácia. Môžete uviesť praktický príklad jej prínosov?
Automatizácia v našej distribučnej oblasti kopíruje spomínaný trend zavádzania IMS, čiže najprv prebehla na vyšších napäťových úrovniach 110 kV. Táto chrbtová kosť distribučnej sústavy už je plne automatizovaná. Môžeme to nazvať aj Smart gridom na tejto napäťovej úrovni. Nielenže túto úroveň vieme diaľkovo ovládať, ale niektoré zariadenia sa dokážu aj sami rozhodovať, čo v určitom momente robiť, a pomáhajú nám pri prechodných poruchách.
Napríklad ak dôjde pri prevádzke 110 kV vedenia k priblíženiu nejakého predmetu k vodičom (zvyčajne je to vegetácia) dochádza k elektrickému výboju, ktorý nie je možné bez prerušenia napájania prerušiť, resp. uhasiť. Bez inteligentných zariadení by došlo k vypnutiu vedenia a následne po prešetrení k zopnutiu dispečerom dispečingu. Inteligentné zariadenia, ktoré nazývame ochrany, situáciu vyhodnocujú. Dokážu vedenie na niekoľko desiatok milisekúnd vypnúť, čím sa výboj preruší, a následne opäť zapnúť. Ak príčina trvá ďalej, môžu tento cyklus (cyklus opätovného zapnutia v skratke OZ) ešte zopakovať. K takýmto prípadom dochádza niekoľkokrát denne. Hlavne pri veternom a daždivom počasí. Zákazník si to sotva všimne. Pri bežnej Edisonovej žiarovke to môže vnímať ako jemné bliknutie. Pri žiarivkových a LED svietidlách to už nie je možné vnímať, nakoľko im elektronické zariadenia poskytujú určitú zotrvačnosť.
S automatizáciou pokračujeme aj na nižších napäťových úrovniach. Počnúc 22 kV vývodmi v elektrických staniciach cez diaľkovo ovládané spínacie prvky na podperných bodoch 22 kV vedení. Automatizácia 22 kV sústavy nám pomáha pri detekcii a izolovaní porúch najmä na zraniteľných 22 kV vzdušných vedeniach. V súčasnosti už detekcia a izolácia väčšiny porúch a výpadkov trvá len niekoľko minút, pretože pracovníci dispečerského centra dokážu sústavu riadiť a zapínať na diaľku. Samozrejme, poruchu diaľkovo odstrániť nevieme, takže návšteva priamo v teréne a fyzická oprava poškodeného zariadenia bude prítomná stále aj pri plnej automatizácii.
Východoslovenská distribučná v polovici júna úspešne vyskúšala takzvaný štart z tmy. O čo išlo?
Skúška bola cvičením pripravenosti na krízovú situáciu, v ktorej je potrebné obnoviť funkciu elektrizačnej sústavy v prípade tzv. blackoutu, resp. rozpadu elektrizačnej sústavy.
Skúšku riadila spoločnosť SEPS. Prvá otázka bola: ak dôjde k výpadku elektrárne, ktorá nemá dostatok energie na to, aby mohla opätovne nabehnúť a vypadnú aj ostatné zdroje elektriny, odkiaľ bude možné elektrinu získať? Je možné ju uchovať vo forme potenciálnej energie vody vo vodnej nádrži. Následne svojou uvoľnenou potenciálnou energiou vyrobí v hydrogenerátore vodnej elektrárne dostatok energie na to, aby vzdialená elektráreň, ktorá potrebuje k svojmu nábehu elektrinu, mohla byť uvedená do prevádzky. Pri tejto skúške sa ako zdroj použila prečerpávacia vodná elektráreň Ružín. Úlohou VSD, a.s. bolo vytvoriť spojovaciu cestu cez 110 kV vedenia medzi vodnou elektrárňou Ružín a Teplárňou Košice. Tá následne svojím nábehom môže dodať elektrinu ďalším elektrárňam, a takto je možné postupne pripájaním zdrojov a odberov oživiť elektrizačnú sústavu po blackoute.
Je potrebné si uvedomiť, že počas blackoutu nefunguje väčšina výdobytkov modernej doby. Spomeniem len niektoré: telefóny, mobily, čerpacie stanice PHM. Z infraštruktúry, ktorá za normálnych okolností funguje normálne, počas blackoutu funguje len tá, ktorá má náhradný zdroj elektriny (diesel generátor). Vyskúšali sme si, či vôbec vieme telefonovať, jediným riešením sú satelitné telefóny, ktoré už v súčasnosti patria k štandardnej výbave. Pre takéto prípady je potrebné mať v zásobe dostatok pohonných hmôt. Fungovať musí dispečing, preto je potrebný diesel generátor. Náhradné zdroje sú potrebné aj na elektrických staniciach, cez ktoré zapíname trasu podania napätia.
Kedy sa takýto test robil naposledy?
Posledná skúška „štart z tmy“ prebehla v roku 1997. Odvtedy sa pritom udialo viacero podstatných zmien – došlo k liberalizácii trhu s elektrinou, oddeleniu prenosu od distribúcie a výroby elektriny. Prvky elektrizačnej sústavy boli automatizované, začali sa nasadzovať obnoviteľné zdroje a taktiež došlo k obmene dispečerského personálu.
Na takúto situáciu sa pripravujeme dlhodobo. Centralizáciu dispečerského riadenia, automatizáciu ale aj výbavu satelitnými telefónmi sme realizovali už pred niekoľkými rokmi. Pripravenosť nášho personálu si zabezpečujeme rôznymi školeniami a našu distribučnú sústavu testujeme v rámci možností aj interne.
Zaznamenali ste nejaké komplikácie?
Nespomínam si, že by sme pri tomto teste „štartu z tmy“ mali nejakú komplikáciu. Tento test potvrdil pripravenosť všetkých zúčastnených. Je to však len čiastková skúška jedného zdroja. Je to len jedna časť z celkovej skladačky. Na potvrdenie pripravenosti celej elektrizačne sústavy sú potrebné ďalšie skúšky.
Pri teste však nešlo len o simuláciu, ale o reálne podanie napätia. Aké riziká boli pre zákazníka?
Sústavu 110 kV budujeme s kritériom N-1 čiže stále máme 100-percentnú zálohu. V čase testovania tam tá záloha nebola. Avšak tým, že máme sústavu automatizovanú, v prípade poruchy počas skúšky by ju dispečer dokázal zapnúť v priebehu niekoľkých sekúnd. Zákazníkov sme teda zapli na jednu časť vedenia a druhú sme fyzicky použili pre podanie napätia z VE Ružín do Teplárne Košice.
Na test sme sa pripravovali niekoľko mesiacov, podmienkou bolo to urobiť bez obmedzenia zákazníkov. Na trasu podania napätia sme využili aj nové viacsystémové vedenie 2x400kV, 2x110kV. Taktiež boli jasné podmienky skúšky, ako minimalizované práce na sústavách a zdrojoch a tiež počasie. Ak by existovalo riziko v podobe búrky, víchrice či povodní, test by sme nerobili. Zvýšila by sa tým pravdepodobnosť poruchy a bez zálohy by sme do toho nešli.
Marcel Fitere je riaditeľom divízie Asset manažment v spoločnosti Východoslovenská distribučná, a.s.
S Marcelom Fiterem sa rozprávala šéfredaktorka portálu Lenka Ferenčáková. Rozhovor bol autorizovaný.
Nadpis, perex a foto: energia.sk
K téme
