Infrastruktura inteligentnego miasta
Inteligentne sieci elektroenergetyczne mog± przyczyniæ siê do poprawy
warunków ¿ycia w nowoczesnych aglomeracjach oraz u³atwiæ ¶wiadczenie
us³ug publicznych mieszkañcom miast i regionów. Do ich zbudowania potrzebne
jest jednak ¶cis³e wspó³dzia³anie samorz±dów lokalnych, przedsiêbiorców
i instytucji rz±dowych.
"Konsumenci nie mog± sobie wyobraziæ, po co im w³a¶ciwie inteligentne
liczniki. Aby zachêciæ ich do udzia³u w projekcie zwiêkszania efektywno¶ci
energetycznej, musimy daæ im mo¿liwo¶ci ¶ledzenia uzyskiwanych oszczêdno¶ci".
Ger Baron z Amsterdam Innovatie Motor
"Stworzyli¶my bazê danych pochodz±cych z monitoringu obiektów
szkolnych i innych obiektów komunalnych i odkryli¶my, ¿e w podobnych
obiektach zu¿ycie bywa diametralnie ró¿ne".
Zbigniew Michniowski, zastêpca prezydenta Bielska-Bia³ej
"Bardzo wa¿nym zadaniem dla naszego pañstwa na dzi¶ jest koordynacja
dzia³añ ministrów w³a¶ciwych do spraw gospodarki, ¶rodowiska, infrastruktury
i finansów, którzy maj± rozdzielone kompetencje niezbêdne dla rozwoju
inteligentnych sieci elektroenergetycznych".
Pose³ Andrzej Czerwiñski, przewodnicz±cy sejmowej podkomisji sta³ej
ds. energetyki.
Technologicznie nic nie stoi na przeszkodzie, by rozpocz±æ wdra¿anie
w ¿ycie koncepcji smart grid i smart cities. Najwiêkszym wyzwaniem jest
pozyskanie odpowiednich partnerów, zorganizowanie i sfinansowanie ich
wspó³pracy oraz zaanga¿owanie obywateli w projekty efektywno¶ci energetycznej.
Kiedy w 2008 roku w raporcie TOP 200 opublikowali¶my analizê perspektyw
rozwoju sektora energetycznego w kontek¶cie informatyki, rozwi±zania
takie jak smart grid i smart metering, czyli inteligentne sieci i inteligentne
systemy opomiarowania, majaczy³y ju¿ na horyzoncie. Zarówno jednak przedstawiciele
firm IT, jak i sektora energetycznego przyznawali, ¿e w pierwszej kolejno¶ci
musz± znale¼æ siê fundusze na modernizacjê przestarza³ych bloków energetycznych
oraz ogarniêcie informatyki w spó³kach produkcyjnych i dystrybucyjnych,
które w wyniku unbundlingu zosta³y rozdzielone. Dopiero pó¼niej mia³a
przyj¶æ kolej na inteligentne, dwukierunkowe liczniki pozwalaj±ce odbiorcy
energii ¶ledziæ na bie¿±co swoje zu¿ycie, a jej dostawcy planowaæ na
podstawie rzeczywistych danych zapotrzebowanie w najbli¿szych okresach.
Liczniki, które mia³y byæ tylko jednym z elementów energetycznej uk³adanki.
Mia³y siê na ni± sk³adaæ tak¿e nowoczesne rozwi±zania energetyczne
pozwalaj±ce na pobieranie energii z wielu rozproszonych ¼róde³ - równie¿
od podmiotów, które tradycyjnie s± wy³±cznie jej odbiorcami, jak gospodarstwa
hodowlane czy gospodarstwa domowe lub grupy domów wykorzystuj±ce na
w³asne potrzeby niewielkie elektrownie wiatrowe czy panele s³oneczne,
a nadwy¿ki energii sprzedaj±ce do wspólnej sieci. Mia³a ona obejmowaæ
równie¿ zdalne zarz±dzanie urz±dzeniami pobieraj±cymi energiê w ten
sposób, by ograniczyæ zapotrzebowanie na ni± w szczycie i w konsekwencji
w d³u¿szej perspektywie wp³ywaæ na zoptymalizowanie liczby i wielko¶ci
elektrowni.
Co wiêcej, energetyczna uk³adanka jest tylko czê¶ci± wiêkszej ca³o¶ci,
w której redukcja emisji CO2 i innych zanieczyszczeñ ma zostaæ osi±gniêta
nie tylko dziêki jednostkowym oszczêdno¶ciom ¶wiadomych i wyposa¿onych
w urz±dzenia pomiarowe u¿ytkowników i nie tylko dziêki bezpiecznej,
odpornej na awarie sieci energetycznej o inteligentnie zaplanowanych
przep³ywach, ale te¿ dziêki przemy¶lanemu transportowi i us³ugom publicznym,
elektrycznym samochodom i pasywnym budynkom.
Amsterdam: poletko do¶wiadczalne smart grid
Amsterdam jest jednym z tych miast, których w³adze postanowi³y zademonstrowaæ,
¿e miasto bezpieczne dla ¶rodowiska i wygodne dla mieszkañców nie jest
utopi±. W 2008 roku zapocz±tkowa³y projekt smart city, który zyska³
nie tylko medialny rozg³os i finansowe wsparcie wielu organizacji, ale
te¿ dziêki ambitnemu celowi redukcji emisji CO2 o 40% w stosunku do
warto¶ci z 1990 roku postawi³ wysoko poprzeczkê wszystkim miastom, które
chcia³yby uznawaæ siê za "zielone".
Projekt smart city sk³ada siê z szeregu mniejszych projektów, dziêki
którym mieszkañcy maj± lepiej planowaæ zu¿ycie energii elektrycznej,
bardziej ¶wiadomie korzystaæ ze ¶rodków transportu i oszczêdniej u¿ywaæ
urz±dzeñ poprawiaj±cych komfort ¿ycia, równie¿ w biurach czy urzêdach.
Jednym z podprojektów jest oczywi¶cie instalacja inteligentnych liczników
energii - miasto jest w³a¶nie w trakcie instalacji pierwszych 500 urz±dzeñ.
I nawet w tak ekologicznie, wydawa³oby siê, u¶wiadomionym kraju pomys³odawcy
napotykaj± na nieprzewidziane przeszkody. "Konsumenci nie mog±
sobie wyobraziæ, po co im w³a¶ciwie inteligentne liczniki. Wiemy ju¿
dzi¶, ¿e aby zachêciæ ich do udzia³u w projekcie zwiêkszania efektywno¶ci
energetycznej, musimy daæ im ich w³asny monitor i mo¿liwo¶ci ¶ledzenia
uzyskiwanych oszczêdno¶ci. To jednak nie wystarcza, bo dzi¶ zaledwie
4 do 10 procent klientów zak³adów energetycznych chce mieæ w domu monitor
zu¿ycia energii. Nie chc±, by instalowaæ im inteligentne liczniki nawet
za darmo. Do¶wiadczeni konsultanci, których wys³ali¶my na rozmowy z
mieszkañcami Amsterdamu, nie byli w stanie wypracowaæ ¿adnej wspólnej
p³aszczyzny komunikacji" - mówi³ Ger Baron z nadzoruj±cej projekt
organizacji Amsterdam Innovatie Motor na konferencji "Energia dla
inteligentnych miast - smart grid lokalnie i w regionach" zorganizowanej
przez Urz±d Regulacji Energetyki (URE) 26 czerwca 2010 roku w Warszawie.
Autorzy amsterdamskiego projektu rozpoczêli wiêc wspó³pracê z agencj±
wzornictwa przemys³owego, której celem jest opracowanie projektów liczników,
które odpowiada³yby potrzebom klientów. Chodzi nie tylko o czyteln±
informacjê zwrotn± dotycz±c± zu¿ycia energii, ale równie¿, na przyk³ad,
o stworzenie mo¿liwo¶ci toczenia rozgrywek z s±siadami o najwiêksze
oszczêdno¶ci.
Na ten sam problem z interfejsem u¿ytkownika napotkano podczas projektu
Ulicy Klimatycznej, czyli amsterdamskiej Utrechtsestraat, która mia³a
staæ siê przyk³adem efektywno¶ci energetycznej w us³ugach, rozumianej
nie tylko w kategoriach energooszczêdnych ¿arówek, ale te¿ na przyk³ad
zoptymalizowanego transportu. Aby projekt oszczêdno¶ci energetycznych
sta³ siê atrakcyjny dla u¿ytkowników koñcowych, opracowano m.in. liczniki
w postaci nied¼wiedzia polarnego stoj±cego na lodowej krze. W miarê
wzrostu zu¿ycia energii kra topi³a siê, a mi¶ wpada³ do wody. Zabawne
- i mo¿e w³a¶nie dziêki temu skuteczne. Koncept okaza³ siê na tyle plastyczny,
¿e zyska³ sympatiê u¿ytkowników i zachêci³ ich do oszczêdzania. O¶wietlenie
ulicy powi±zano z o¶wietleniem fasad budynków, by wyeliminowaæ nadmiarowe,
niepotrzebne ¶wiat³o, a ca³o¶æ mo¿e zostaæ noc± czê¶ciowo wygaszona.
Energia potrzebna do o¶wietlenia przystanków tramwajowych i billboardów
pochodzi z kolektorów s³onecznych. Nawet pojemniki na ¶mieci maj± wbudowane
specjalne prasy zasilane energi± z paneli s³onecznych, dziêki czemu
¶mieci mo¿na odbieraæ 5 razy rzadziej ni¿ dotychczas. Ciê¿arówki, którymi
towary dowo¿one s± do dzia³aj±cych na ulicy sklepów, powracaj±c do bazy,
wywo¿± z miasta czê¶æ ¶mieci.
Smart grid w holenderskim wykonaniu to nie tylko inteligentne opomiarowanie
i zoptymalizowany transport. Do nadbrze¿y amsterdamskich kana³ów przycumowanych
jest mnóstwo barek. Ich mieszkañcy nie mogli siê dotychczas pod³±czyæ
do sieci energetycznej ze wzglêdu na... brak adresu, wiêc generowali
energiê na w³asne potrzeby, uruchamiaj±c silniki diesla. Rozwi±zaniem
problemu okaza³o siê przypisanie im tymczasowych quasi-adresów. Silniki
ucich³y, a miasto odrobinê bardziej zbli¿y³o siê do swego ekologicznego
celu.
Smart grid w Polsce
Polskimi do¶wiadczeniami dzieli³ siê na konferencji URE zastêpca prezydenta
miasta Bielsko-Bia³a, które od kilkunastu lat unowocze¶nia swoj± sieæ
energetyczn±. W 1997 roku powo³ano biuro zarz±dzania energi±. Dziêki
pó¼niejszemu nawi±zaniu wspó³pracy z Krajow± Agencj± Poszanowania Energii,
Bielsko-Bia³a mia³a szanse wymiany do¶wiadczeñ w grupie innych polskich
miast zainteresowanych efektywno¶ci± energetyczn±.
"Jednym z elementów projektu efektywno¶ci energetycznej by³ dok³adny
monitoring szkó³ podstawowych. Chodzi³o nam o to, by pokazaæ, ¿e nie
tylko w³adze maj± co¶ do powiedzenia w sprawie dzia³añ sprzyjaj±cych
klimatowi, ale zwykli ludzie s± w stanie zrobiæ co¶, co doprowadzi do
zmniejszenia zu¿ycia energii. Stworzyli¶my bazê danych pochodz±cych
z monitoringu obiektów szkolnych i innych obiektów komunalnych i odkryli¶my,
¿e w podobnych obiektach zu¿ycie bywa diametralnie ró¿ne. Badali¶my,
w jaki sposób prace termomodernizacyjne wp³ynê³y na obni¿enie kosztów
zu¿ycia energii cieplnej i dok³adnie liczyli¶my wszelkie oszczêdno¶ci.
Dzi¶ wiemy, ¿e dziêki podjêtym dzia³aniom ka¿dego dnia oszczêdzamy 7
tysiêcy z³otych. Teraz montujemy kolektory s³oneczne w domu opieki spo³ecznej
i unowocze¶niamy system ciep³owniczy" - mówi³ Zbigniew Michniowski,
zastêpca prezydenta Bielska-Bia³ej. Jednym z elementów przygotowañ Bielska-Bia³ej
do modernizacji sieci energetycznej jest koncepcja zarz±dzania obiektami
sieci przez sieæ radiow± i szerokopasmow±. Dzi¶ miasto dok³adnie monitoruje
zu¿ycie energii w 140 obiektach komunalnych i analizuje ich energoch³onno¶æ.
W przysz³o¶ci informacje gromadzone bêd± za po¶rednictwem zdalnych liczników
pod³±czonych do sieci szerokopasmowej, a baza danych po³±czona zostanie
z map± numeryczn± miasta.
Tylko we wspó³pracy
"Tylko inicjatywy sensowne ekonomicznie z punktu widzenia wszystkich
graczy mog± osi±gn±æ sukces. Projekty smart city wymagaj± zakrojonej
na szerok± skalê wspó³pracy wszystkich partnerów" - mówi Ger Baron
z Amsterdam Innovatie Motor. Na bazie wspó³pracy Ministerstwa Gospodarki,
Urzêdu Regulacji Energetyki, Polskich Sieci Elektroenergetycznych Operator
SA i Sejmu RP powsta³a Platforma Informacyjna Inteligentnego Opomiarowania,
której strona internetowa znajduje siê pod adresem www.piio.pl. "Platforma
jest rodzajem grupy dyskusyjnej, w której ka¿dy mo¿e zabraæ g³os, a
jej celem jest promocja zmian, które chcieliby¶my osi±gn±æ. Nowe prawo
energetyczne powinno byæ gotowe w tym roku, gdy¿ klimat jest sprzyjaj±cy,
i mo¿emy rozwa¿yæ wprowadzenie wniosków p³yn±cych z tej konferencji
do zapisów ustawowych, dziêki którym uda siê opanowaæ nadmierny wzrost
cen i osi±gn±æ korzy¶ci dla odbiorców koñcowych" - deklarowa³ podczas
konferencji "Energia dla inteligentnych miast - smart grid lokalnie
i w regionach" pose³ Andrzej Czerwiñski, przewodnicz±cy sejmowej
podkomisji sta³ej ds. energetyki na konferencji URE.
Systemy inteligentnego opomiarowania wykorzystuje siê na szerok± skalê
we W³oszech, a tak¿e w ramach projektów pilota¿owych w Szwecji, Finlandii,
Holandii, USA i w Kanadzie. W grudniu 2008 roku Urz±d Regulacji Energetyki
przedstawi³ studium wykonalno¶ci systemu inteligentnego opomiarowania
w Polsce, które obejmowa³o analizê kosztów, technologii, uwarunkowañ
prawnych i spo³eczno ekonomicznych takiego projektu. Przyjmuje siê,
¿e prace wdro¿eniowe bêd± toczyæ siê przez nastêpne 10 lat. Bod¼cem
do rozpoczêcia wdro¿enia s± dyrektywy unijne, w szczególno¶ci dyrektywa
o efektywno¶ci koñcowego wykorzystania energii i o us³ugach energetycznych
(nr 2006/32/WE).
"Bardzo czêsto i po stronie konsumenta, i po stronie
firmy energetycznej mamy do czynienia z fascynacj± technologi±, a tymczasem
bardzo jasno
musimy odpowiedzieæ sobie na pytanie, co konsument bêdzie mia³ z inteligentnego
opomiarowania" - mówi³ wypowiadaj±cy siê podczas konferencji przedstawiciel
PSE Operator. "Nie chodzi wy³±cznie o to, jakie liczniki zamontujemy,
na jakim terenie, jak± sieci± - komórkow±, ¶wiat³owodow± czy bezprzewodow±
- po³±czymy je z jednostkami centralnymi i jak zapewnimy bezpieczeñstwo
informacji. Chodzi o powrót do koncepcji "smart", nie tylko "smart metering".
Koncepcja "smart city" zak³ada, ¿e dajemy szansê odbiorcom na generowanie
w³asnej energii i obrót ni±".
Z analiz wynika, ¿e najbardziej efektywn± jednostk± mo¿e byæ po³±czenie
sze¶ciu domów, które mog± wspólnie korzystaæ z odnawialnych i nieodnawialnych
¼róde³ energii. Byæ mo¿e w konsekwencji dojdzie wrêcz do ca³kowitej
rewolucji i osi±gniêcia pewnej samowystarczalno¶ci indywidualnych odbiorców,
a wówczas tradycyjna sieæ przesy³owa sta³aby siê jedynie rodzajem zabezpieczenia.
Byæ mo¿e tego rodzaju projekty i zagadnienia zwi±zane generalnie z inteligentnymi
sieciami elektroenergetycznymi mog³yby byæ pomys³em na polsk± prezydenturê
w Unii Europejskiej?
Komentarz
Polska jest na razie na etapie rozwa¿añ teoretycznych i przygotowania
do podjêcia wi±¿±cych decyzji zgodnie z dyrektywami UE. Bez przeprowadzenia
badañ socjologicznych i praktycznych do¶wiadczeñ z wdro¿eñ pilota¿owych
trudno jest szacowaæ, z jakim przyjêciem spotka siê koncepcja smart
grid i smart city. Ka¿dy tego rodzaju projekt powinien rozpocz±æ siê
od ustalenia profili odbiorców energii. Dysponujemy danymi z rynku
amerykañskiego, gdzie dzieli siê konsumentów miêdzy innymi ze wzglêdu
na sk³onno¶æ do oszczêdzania energii elektrycznej, ale one absolutnie
nie musz± pokrywaæ siê z charakterystyk± polskich odbiorców koñcowych.
Istotne jest to, jak konsumenci korzystaj± z energii, jak i kiedy
wykorzystuj± piece, pralki, zmywarki i urz±dzenia s³u¿±ce rozrywce
i do jakiego stopnia s± sk³onni pozwoliæ dostawcy energii elektrycznej
na to, by decydowa³ za nich o momencie w³±czenia czy wy³±czenia niektórych
z tych urz±dzeñ, kieruj±c siê kryteriami efektywno¶ci energetycznej.
Nikt nie zgodzi siê na to, by zdalnie wy³±czyæ mu telewizor podczas
meczu, nawet w imiê korzy¶ci dla ¶rodowiska.
Wa¿ne jest to, by nie sprowadzaæ tematyki smart grid wy³±cznie do kwestii
inteligentnego opomiarowania. W definicji smart grid musi pomie¶ciæ
siê zarówno wspó³praca konsumentów i dostawców energii elektrycznej,
jak i zapewnienie jako¶ci oraz bezpieczeñstwa dostaw. Dlatego tak istotne
znaczenie maj± wszystkie dzia³ania podnosz±ce bezpieczeñstwo sieci.
Oznacza to konieczno¶æ inwestycji w modernizacjê sieci energetycznych,
a tak¿e w ich dostosowanie do odbioru energii z generacji rozproszonej,
w tym pracuj±cych niestabilnie ¼róde³ odnawialnych. Dzi¶ sieci elektroenergetyczne
nie s± czêsto przystosowane do tego, by pod³±czyæ do nich szereg ¼róde³
odnawialnych, co stanowi istotn± przeszkodê w rozwoju np. farm wiatrowych.
Nie do koñca zdajemy sobie z tego sprawê, ale rozwój zasobników energii
- ogromnych akumulatorów pozwalaj±cych magazynowaæ energiê na czas szczytu
zapotrzebowania na energiê - mo¿e ca³kowicie zrewolucjonizowaæ energetykê.
Budowa zasobników mo¿e byæ bardziej op³acalna ni¿ budowa kolejnych elektrowni,
które czêsto pokrywaj± zapotrzebowanie jedynie w okresie zimy czy w
ci±gu kilku godzin dziennie.
Smart grid w Polsce dopiero raczkuje. Do¶wiadczenia Europy zachodniej
pokazuj±, ¿e stworzenie inteligentnych sieci wymaga wspó³pracy wielu
podmiotów: administracji rz±dowej, która pokryje pewne koszty, prê¿nej
gminy, która równie¿ we¼mie na siebie czê¶æ wydatków, operatora systemu
dystrybucyjnego, który podejmie siê praktycznej realizacji projektu
i wreszcie dostawcy rozwi±zania, który równie¿ bêdzie partycypowa³ w
kosztach wdro¿enia koncepcji smart grid.
Marek Maniecki, wiceprezes firmy Globema
Lepsza jako¶æ ¿ycia i us³ug
"Tradycyjna infrastruktura miejska - sieæ transportu miejskiego,
wodoci±gi, sieæ ciep³ownicza, elektryczna i gazownicza - po³±czona z
nowoczesnymi
systemami komunikacji elektronicznej mo¿e u³atwiaæ korzystanie z us³ug
u¿yteczno¶ci publicznej, uczyniæ te us³ugi bardziej efektywnymi, a
w konsekwencji poprawiæ jako¶æ ¿ycia i zwiêkszyæ dobrobyt wspólnot
samorz±dowych. Taka integracja w ramach koncepcji smart city doskonale
okre¶la ideê zrównowa¿onego rozwoju miasta. W zakresie realizacji
tej idei przyjmuje siê, ¿e energia dla wspó³czesnych aglomeracji ma
byæ czysta, a samo miasto i jego mieszkañcy maj± wykorzystywaæ energiê
w sposób efektywny. To inteligentne sieci elektroenergetyczne maj±
zapewniæ wiêksz± efektywno¶æ energetyczn± i lepsz± jako¶æ dostarczanej
energii.
Smart metering zmieni nasze miasta, tak jak zmieni³ nasze ¿ycie telefon
komórkowy czy komputer osobisty. Transport miejski, o¶wietlenie ulic,
zdecydowana poprawa efektywno¶ci energetycznej, wzrost bezpieczeñstwa
energetycznego, a przede wszystkim ¶wiadomi obywatele - odbiorcy energii,
którzy wiedz± za co p³ac± - to wszystko mie¶ci siê w obserwowanych
ju¿ dzi¶ efektach programów smart realizowanych m.in. w Holandii,
Stanach Zjednoczonych i Chinach. Tej rewolucji nie mo¿na planowaæ
tylko odgórnie. To polska lokalna powinna zdecydowaæ, kiedy i w jaki
sposób rozpocz±æ budowanie smart domów, po³±czonych w smart miasta,
a potem w inteligentne regiony".
dr Mariusz Maciej Swora, Prezes Urzêdu Regulacji Energetyki
Autor: Dorota Konowrocka
link do artyku³u: http://www.idg.pl/artykuly/