Wchodzimy w Smart Grid!

 

Już wcześniej, 7 września 2010 r. w Gdańsku, deklarację podpisali: Marszałek Województwa Pomorskiego – Mieczysław Struk, Prezes Izby Energetyki Przemysłowej i Odbiorców Energii – Andrzej Werkowski, Prezes Krajowej Agencji Poszanowania Energii – Tadeusz Skoczkowski, profesor Politechniki Łódzkiej, Wydział Organizacji i Zarządzania – Anna Fornalczyk. Podpisanie deklaracji odbyło się w obecności licznych przedstawicieli branży energetycznej, przemysłu, administracji państwowej, nauki oraz mediów.

Krajowa Platforma Technologicznej Energetyki (KPTE) to inicjatywa, której uczestnicy zadeklarowali wspólne działanie na rzecz promocji inteligentnych sieci energetycznych (energii elektrycznej, gazu i ciepła) oraz wodnych, wdrażania innowacji i upowszechniania standardów oraz wspierania zainteresowanych podmiotów w tym zakresie. Kluczowym wyzwaniem członków Platformy jest realizacja koncepcji „inteligentnego regionu” – wdrożenia inteligentnych sieci energetycznych i wodnych na skalę wojewódzką.

Po ceremonii podpisania deklaracji, jej sygnatariusze zaprezentowali najbliższe działania KPTE. Prezes URE – Mariusz Swora stwierdził, że Polska, wchodząc w technologie inteligentnych sieci, dołącza do grona państw realizujących nową gospodarkę w sektorach energetycznym i ekologicznym. Polska będzie wzorować się na brytyjskim podejściu do tego zagadnienia.

Prezes ARP – Wojciech Dąbrowski oficjalnie ogłosił decyzję o inwestycji w inteligentną sieć energetyczną (tzw. Smart Grid) na terenie Specjalnej Strefy Ekonomicznej EURO-PARK MIELEC. Jest to pierwszy krok w kierunku urzeczywistnienia tej koncepcji. Celem jest zintegrowanie automatyki i informatyki z własnymi źródłami energii. Efektem będzie zapewnienie  bezpieczeństwa, jeśli chodzi o dostawy energii elektrycznej. W pierwszym etapie projekt obejmie obszar o powierzchni 560 ha, na którym działa ok. 90 przedsiębiorców.

Prezes Zarządu NFOŚiGW – Jan Rączka wymienił korzyści wynikające z wdrożenia inteligentnych sieci. Polska wchodząc w tę technologię znalazła się w awangardzie krajów wdrażających nowoczesne rozwiązania dla energetyki, co wiąże się z szansą podjęcia międzynarodowej współpracy. Właśnie w tym roku UE ogłosiła europejski strategiczny plan w dziedzinie technologii energetycznych, tzw. SET-Plan. Wśród postulowanych inicjatyw znalazły się m.in. inteligentne miasta (Smart Cities) oraz modernizacja i przystosowanie europejskich sieci energetycznych tak, aby do 2020 r. 35 % energii pochodziło  ze źródeł odnawialnych. Prezes Jan Rączka poruszył również kwestę standaryzacji inteligentnych sieci. Będzie ona tematem konferencji, zaplanowanej na 8 grudnia 2010 r. pod patronatem minister MNiSW Barbary Kudryckiej, z udziałem m.in. przedstawicieli Komisji Europejskiej oraz Narodowego Instytutu Technologii i Standaryzacji NIST ze Stanów Zjednoczonych.

Kolejnym punktem programu spotkania była prelekcja „Smart Grid, Smart City, Smart Region – odbiorca w konkretnym środowisku, z konkretnymi potrzebami” Marka Samotyja – dyrektora technicznego Electric Power Research Institute EPRI (USA). Prezentacja, prowadzona w przystępny i poglądowy sposób, była okazją do zapoznania się z koncepcją Smart Grid (SG) i z najważniejszymi zadaniami, które czekają wdrażających ją. Koncepcja SG wykrystalizowała się w 2001 r. w EPRI w trakcie planowania przyszłego systemu energetycznego uwzględniającego aktualne potrzeby. Wtedy powstała idea spełnienia społecznych, socjalnych i ekonomicznych oczekiwań konsumentów – wykraczając szeroko poza energetykę (np. woda, transport, telekomunikacja, ochrona zdrowia) – przez efektywne rozwiązania technologiczne. Ideą Smart Grid jest komunikacja między wszystkimi uczestnikami rynku energii. Sieć integruje elektrownie, duże i małe, oraz odbiorców energii w jedną całościową strukturę.

Customers − Odbiorcy	Odbiorcy końcowi energii elektrycznej. Tradycyjnie bierze się pod uwagę trzy rodzaje klientów: indywidualni, komercyjni i przemysłowi.
Markets − Rynki	Operatorzy i uczestnicy rynku.
Service Providers − Dostawcy usług	Organizacje świadczące usługi dla klientów i obiektów użyteczności publicznej.
Operations − Zarządzanie	Zarządzanie przepływem energii elektrycznej.
Bulk Generation − Wytwarzanie hurtowe	Wytwórcy energii elektrycznej w ilościach hurtowych. Mogą także przechowywać energię do dalszej dystrybucji.
Transmission − Transmisja	Nośniki energii elektrycznej na dużą odległość. Mogą także przechowywać i wytwarzać energię elektryczną.
Distribution − Dystrybucja	Dystrybutorzy energii do i od odbiorców. Mogą także przechowywać i wytwarzać energię elektryczną.
Secure Communication Flows	Bezpieczne przepływy komunikacyjne
Electrical Flows	Interfejsy elektryczne
Domain	Domena
Źródło: NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0, (NIST Special Publication 1108); January 2010

Smart Grid opiera się na integracji dwóch infrastruktur: elektrycznej i „inteligentnej” czyli infrastruktury telekomunikacyjnej i teletransmisyjnej. Dyrektor Samotyj podkreślił, że podejście inżynierskie do SG, oprócz biznesowego, jest niezbędne. Smart Grid może istnieć i funkcjonować dzięki dwóm elementom: automatyce zbudowanej na zaawansowanych czujnikach oraz systemowi teleinformatycznemu.

Do prawidłowego funkcjonowania SG niezbędne jest zapewnienie niezawodnej, szybkiej, dwustronnej komunikacji między poszczególnymi elementami systemu. Kluczowe znaczenie ma opracowanie otwartego protokołu komunikacyjnego. Jednym z najpilniejszych zadań jest zatem ujednolicenie mapy drogowej dojścia do jednolitych standardów. Podstawowymi normami są IEC 61970, IEC 61968, IEC 61850, IEC 60870-6, IEC 62351, ale w grę wchodzi jeszcze wiele norm i standardów, m.in. Modbus, WiMAX, ZigBee, Wi-Fi, GRPS. O tym, jak sprawa normalizacji jest doceniana w USA świadczy choćby fakt przydzielenia roli lidera i koordynatora wszystkich działań związanych z SG Narodowemu Instytutowi Technologii i Standaryzacji NIST. Ciekawostką jest fakt, że NIST jest częścią Departamentu Handlu USA. Obrazuje to, charakterystyczne dla Amerykanów, praktyczne podejście. Nam, Europejczykom wydaje się naturalne, że tego rodzaju przedsięwzięcia powinny być przyporządkowane ministerstwu gospodarki lub przemysłu. Taką też drogą podążamy w Polsce.

Wyzwania, którym należy sprostać przy wdrażaniu SG, są natury technicznej, jak i społecznej. Bardzo cenne były uwagi, wynikające z doświadczeń zgromadzonych podczas wdrażania Smart Grid w Stanach Zjednoczonych. Prelegent zalecał dobre wsparcie informacyjne podczas wdrażania elementów SG w gospodarstwach domowych, przede wszystkim urządzeń typu smart meter. Bez odpowiedniego przygotowania można spotkać się nawet z oporem społecznym, którego przykładem jest inicjatywa SSG (Stop Smart Grid) w Kaliforni.

Pod koniec 2009 r. prezydent Obama ogłosił program inwestycji w Smart Grid w wysokości 3,4 mld USD. Ten federalny program inwestycyjny jest wspomagany dodatkowymi 4,7 mld USD od firm prywatnych, instytucji użyteczności publicznej, miast i innych partnerów, którzy planują zainstalowanie technologii SG. W 2009 r. liczba projektów Smart Grid w Stanach Zjednoczonych przekroczyła 130 w 44 stanach. Aktualne prognozy przewidują, że rynek amerykański na wyposażenie, urządzenia, technologie informacyjne i komunikacyjne oraz oprogramowanie i usługi związane ze Smart Grid w latach 2009–2014 zwiększy się dwukrotnie sięgając prawie 43 mld USD.

Dyrektor Samotyja jest doskonale zorientowany w projektach SG realizowanych w Europie. Wiele krajów europejskich wstąpiło do „klubu Smart Grid”, m.in. Holandia, Irlandia, Niemcy (patronat nad SG objęła kanclerz Angela Merkel), Wielka Brytania. W Polsce już dziesięć miast uczestniczy w projekcie inteligentnego miasta (m.in. Dzierżoniów i Częstochowa).

Oprócz mieleckiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej w pilotażowym programie inteligentnych sieci znajdzie się projekt gdańskiej Energi – budowa inteligentnej sieci przesyłowej na Półwyspie Helskim. Do inicjatywy włącza się też Politechnika Wrocławska, pod której przewodnictwem powstało konsorcjum „Smart Power Grids – Polska” prowadzące badania nad rozwojem inteligentnych sieci elektroenergetycznych. Deklarację o powołaniu konsorcjum podpisali m.in. przedstawiciele Urzędu Regulacji Energetyki, Urzędu Komunikacji Elektronicznej oraz Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

mgr inż. Elżbieta Jachczyk – PAR
Fot. Witold Maziarz, NFOŚiGW