Elektřina pod kontrolou

Nové digitální měřiče spotřeby elektrické energie pomohou snížit spotřebu elektřiny v domácnostech. Používat je budete již brzy, ale příliš neušetříte – alespoň prozatím.
ANDREAS HENTSCHEL

Pomocí 200 kilowatthodin můžete vyžehlit 3 000 košil nebo si celých 68 let každé ráno uvařit ke snídani dvě vajíčka. Tyto dva příklady jsme si vypůjčili z reklamní kampaně, prostřednictvím které jeden evropský dodavatel elektrické energie inzeruje svůj slevový program. A není to špatný nápad, vždyť kdo si dokáže představit, jaké množství energie 200 kWh představuje. I bez reklamních kampaní si ale dnes snadno můžete vytvořit přehled o tom, kolik vydáváte za elektrickou energii.
V tomto ohledu vám mohou pomoci měřiče elektrické energie, které již nabízejí nebo brzy budou nabízet svým zákazníkům distributoři elektrické energie. Například v Německu musí být od 1. ledna 2010 v každé nově postavené či rekonstruované budově povinně osazeny inteligentní měřiče elektrické energie. Uživatelé starších, klasických elektroměrů si rovněž mohou své přístroje nechat vyměnit za nová zařízení. Tyto měřicí přístroje předávají distributorům údaje o vaší spotřebě každých 15 minut, a to buď bezdrátově, nebo prostřednictvím set-top boxu připojeného k DSL routeru.
Tímto způsobem bude zaručeno přesné účtování spotřeby elektrické energie, stejně jako je tomu například u účtů za telefonní služby. Nový způsob měření je nejen přesnější, ale přináší s sebou i větší komfort. Pokud chcete vědět, kolik elektrické energie právě spotřebovává vaše domácnost, nemusíte chodit do sklepa k elektroměru – stačí se nalogovat na internetový portál vašeho dodavatele nebo si do počítače nainstalovat utilitu, která bude údaje o vaší spotřebě on-line stahovat ze serveru dodavatele. Přehled o spotřebě elektrické energie tak budete mít v reálném čase – v okamžiku, kdy sepne lednička, zvýší se křivka, a jakmile vypnete světlo nebo odpojíte zařízení v režimu stand-by od zásuvky, křivka na druhou stranu poklesne.
Měřiče spotřeby elektrické energie sice vyvolávají dojem, že snižují domácí spotřebu energie, to ale samozřejmě není pravda. Zmenšit spotřebu energie můžete buď nákupem úspornějších zařízení, nebo změnou přístupu k její spotřebě. Jakmile budete vědět, že zapnutá halogenová žárovka osvětlující schody vašeho domu vás každou hodinu stojí několik korun, možná ji začnete večer vypínat. Díky inteligentním měřičům spotřeby elektrické energie můžete rovněž odhalit, které přístroje ve vaší domácnosti jsou porouchané a spotřebovávají mnohem více energie, než by podle údajů výrobce měly. Klasickým příkladem je špatně zapojené elektrické čerpadlo ve studni, které by se správně mělo spínat pouze v případě potřeby, ale běží neustále.

Nová energie: Elektrické rozvody se stávají komunikační sítí

Existuje celá řada dobrých důvodů, proč si inteligentní měřiče elektrické energie nainstalovat, ale úspora elektřiny není jejich jediným posláním. Tato zařízení totiž dokážou přijímat a odesílat příkazy, takže se mohou stát ovládacím centrem domácího připojení k rozvodu elektřiny.
Tato vlastnost chytrých měřicích přístrojů bude v budoucnu velmi důležitá, jelikož se změní i využití zdrojů energie. Do roku 2020 by měl poměr elektřiny vyráběné z obnovitelných zdrojů dosáhnout 20 procent, a do roku 2050 by to mělo být dokonce 60 procent. Dodávka elektřiny z obnovitelných zdrojů však kolísá: při bezvětří se netočí lopatky větrných elektráren, a když je zataženo, nepracují ani kolektory slunečních elektráren. Toto kolísání je třeba nějakým způsobem vyrovnávat, a to je v rámci systému, jehož složky spolu nijak nekomunikují, velmi složité. Elektrickou síť je tedy třeba v následujících letech změnit v síť komunikační, která bude obsahovat více komponent spolupracujících s internetem a která tak bude představovat inteligentní elektrickou rozvodovou síť (Smart Grid).
Evropská unie pracuje na společné energetické vizi, která má za cíl do roku 2020 vytvořit základ pro zavedení systému inteligentních rozvodových sítí elektrické energie (www.smartgrids.eu). Pilotní projekty již byly spuštěny v řadě evropských států (Španělsko, Portugalsko, Holandsko, Německo, Irsko atd.). I v ČR byla formálně založena platforma Smart Grid, která zahrnuje desítku firem a institucí. Sdružení je otevřeno všem subjektům působícím v energetice, které se chtějí podílet na tvorbě tohoto konceptu. V České republice probíhají první pilotní projekty společností E.ON a ČEZ, které se zatím týkají osazování několika set domácností chytrými elektroměry. Nedávno společnost ČEZ oznámila, že prvním testovacím regionem inteligentního rozvodu elektrické energie (Smart Grids) se má stát podkrkonošské město Vrchlabí.
Hlavní myšlenkou, která stojí za inteligentní rozvodovou sítí elektrické energie, je snaha, aby se tato síť dokázala v případě potřeby sama regulovat. Za pomoci inteligentní sítě je v případě potřeby možné omezit dodávku do zařízení, jako jsou myčky nádobí, pračky nebo sušičky, které nutně nepotřebují okamžitý příkon v době špičky, ale na rozdíl od nich je nutné, aby lednička či komunikační zdroje domácnosti (včetně televizoru) pracovaly neustále.
K dosažení tohoto cíle pracuje Cisco na vývoji systému správy elektrické energie, který bude umět získávat informace z inteligentní elektrické sítě a tyto informace předávat do jednotlivých spotřebičů v domácnosti. V praxi by to mělo vpadat následovně: Dodavatel elektrické energie oznámí, že během dvou hodin nastane krátkodobý nedostatek elektrické energie a její cena bude vyšší.
Systém správy elektrické energie zjistí, které spotřebiče lze v takových situacích odpojit od sítě. Uživatel si jen nadefinuje jejich seznam. Řídicí zařízení například pošle signál do bojleru, aby ohřál vodu ještě před tím, než nastane očekávaná drahá špička. Moderní mrazáky mohou v těchto případech rovněž využít zbývající čas k namrazení, a poté mohou několik hodin být vypnuté bez toho, aby došlo k rozmražení uložených potravin.

Slídivá energie: Odborníci na bezpečnost varují

Aby bylo možné ovládat domácí spotřebiče, je třeba, aby dokázaly přijímat informace a příkazy ze systému správy elektrické energie. Do spotřebičů příští generace tedy bude nutné integrovat potřebná rozhraní, a jelikož málokdo bude ochoten najednou kompletně upgradovat domácnost tak, aby byla IP-kompatibilní, vyvíjí Cisco inteligentní zásuvky, tzv. Smart Plugs. Ty budou umístěny mezi zásuvku a spotřebič a budou schopné provádět alespoň nejjednodušší příkazy, například vypnout či zapnout dané zařízení.
Inteligentní systém takových rozměrů ale není snadné uvést do praxe. Bude vyžadovat velké nároky na komunikační systém, který bude muset splňovat přísné požadavky na dostupnost, bezpečnost a přenos dat v reálném čase. Právě rozsáhlá komunikace mezi velkým množstvím spotřebičů přidělává vrásky odborníkům na bezpečnost dat. Operátor tohoto systému bude mít v rukou velké množství dat, která lze považovat za velmi osobní, a proto je nutné, aby byla před implementací systému zavedena přísná pravidla, která budou chránit soukromí připojených domácností.
Kromě obav o další omezování soukromí stojí proti zavedení systému inteligentních měřičů spotřeby ještě další fakt. V současnosti mají domácnosti jen malé možnosti omezit výkon spotřebičů v případě neočekávaných špiček či náhlého poklesu a tyto výkyvy navíc nejsou tak časté a drahé, aby ospravedlňovaly vznik tak složitého systému. Úsporu elektrické energie lze zvýšit jednodušším a levnějším způsobem, například vypínáním spotřebičů ve "stand-by" režimu prostřednictvím rozdvojek osazených spínačem. Spící přístroje průměrné čtyřčlenné evropské rodiny totiž jen za jeden rok spotřebují právě 200 kilowatt hodin neboli 3 000 vyžehlených košil.
AUTOR@CHIP.CZ


ŠETŘÍME POMOCÍ SMART GRID
V budoucnu pomohou domácí systémy správy spotřeby elektrické energie snižovat jak spotřebu domácností, tak čelit extrémním zátěžím v celoevropské energetické síti.
TV
Chytré zásuvky sníží "stand-by" spotřebu televizorů až o 90 procent.
Notebook
Domácí spotřebu elektrické energie lze sledovat a konfigurovat v grafickém prostředí programu instalovaného na domácím PC.
Zvonek
Chytré řešení: Když někdo zazvoní u dveří, hlučný vysavač nebo fén se na okamžik odmlčí – tedy pokud máte správně nakonfigurovanou domácnost.
Elektrické spotřebiče
Když odcházíte z domu, sporák, žehlička, varná konvice a toaster se automaticky odpojí od přívodu elektřiny.
Lednice
Jedno z mála zařízení, která inteligentní systém nechává běžet bez omezení.
Fotovoltaické články
Dodávají elektřinu do domácnosti, ale ve špičce ji rovněž distribuují do elektrické sítě.
Vytápění
Systém akumulátorů a bojleru umožňuje ohřívání vody pouze v době levné elektřiny.
Chytrý elektroměr
Rozhraní mezi domácím rozvodem elektrické energie a inteligentní elektrickou sítí.
Pračka, sušička
Spustí se pouze v době, kdy bude elektřina levná.


SMART GRID – UCELENÁ KONCEPCE
Distribuce elektrické energie se nenávratně mění. Z čistě hvězdicové struktury s jedním velkým dodavatelem se stává síť menších zdrojů a tomu je potřeba přizpůsobit řízení celého systému.
Integrace obnovitelných zdrojů
plug-in elektromobily
domácí automatizace
zvýšení spolehlivosti sítí
Integrace zásobníků elektrické energie
podpora procesů řízení provozu sítí
řízení spotřeby
řízení provozu distribuovaných zdrojů
lokální bilance distribuované výroby
efektivní přenos na dlouhé vzdálenosti
zvýšení kapacity sítí, efektivní správa řizení toků
zvýšení flexibility klasických zdrojů
ZDROJ: SMART GRID CONCEPT SPOLEČNOSTI ABB