aplikacja Matura google play app store

Energoświadomość równa się efektywność energetyczna

Energy aware means energy efficient
Energy aware means energy efficient

Przyszłość dostaw energii elektrycznej to "inteligentne sieci", umożliwiające odbiorcom interaktywny udział w sieci dostaw, która obejmuje zarówno zdecentralizowane, jak i scentralizowane wytwarzanie mocy. Technologie informacyjne i komunikacyjne (ICT) pomogą odbiorcom w zarządzaniu energią oraz minimalizowaniu jej zużycia, a dostawcom energii elektrycznej umożliwią dostosowanie dostaw do zapotrzebowania. W toku dofinansowanego ze środków unijnych projektu opracowano sposoby gromadzenia i analizowania w czasie rzeczywistym potrzebnych informacji na temat zużycia i wytwarzania energii.

Dzięki rządowym programom zachęt i rosnącemu popytowi na energię odnawialną, widok paneli fotowoltaicznych i małych turbin wiatrowych na dachach domów i budynków staje się obecnie rzeczą powszechną w Europie. Inteligentne sieci elektryczne umożliwią odbiorcom wykorzystywanie domowych systemów wytwarzania energii, aby z pasywnych odbiorców energii elektrycznej stali się interaktywnymi uczestnikami łańcucha dostaw energii - redukując potencjalnie emisje CO2 w UE o 9% i zużycie energii przez gospodarstwa domowe o 10%.

Aby tak się stało, odbiorcy muszą być w stanie monitorować własne zużycie energii elektrycznej w czasie rzeczywistym, co umożliwi im zarządzanie zużyciem w celu oszczędzania energii i pieniędzy. Operatorzy sieci muszą być w stanie dostosować dostawy energii elektrycznej, zarówno ze scentralizowanych elektrowni, jak i z rosnącej liczby mniejszych źródeł wytwarzania, do zapotrzebowania.

W ramach dofinansowanego ze środków unijnych projektu ENERSIP (Platforma informacji o energooszczędności na potrzeby sieci dostawczej i odbiorczej) opracowano sposób doskonalenia procesów monitorowania i dostosowywania. Dzięki wyposażeniu dostawców i odbiorców energii w informacje w czasie rzeczywistym oraz w dane prognostyczne o zużyciu energii elektrycznej, dostawy i zapotrzebowanie można ściślej do siebie dostosować, a przez to zmniejszyć straty i podnieść niezawodność.

"Z perspektywy dostawcy mediów idealny scenariusz to taki, aby wytarzana była wystarczająca ilości energii do pokrycia zapotrzebowania" - wyjaśnia dr Leire Bastida, koordynatorka projektu ENERSIP. "Czasami oznacza to prognozowanie szacowanego zapotrzebowania i definiowanie niezbędnych działań w okresie szczytowego zapotrzebowania, niemniej równie dobrym rozwiązaniem może być próba jego obniżenia. Naszym zamiarem było opracowanie narzędzi, które pomogą dostawcom i odbiorcom w podejmowaniu optymalnych decyzji, by utrzymywać dostawy i zapotrzebowanie w równowadze".

Kojarzenie ze sobą partnerów

Partnerzy ENERSIP podjęli współpracę przy budowie otwartej platformy, która zapewnia komplet usług z zakresu kontroli i monitorowania energii, mających poprawić elastyczność i reaktywność sieci energii elektrycznej.

"Nasza platforma i usługi mają za zadanie utorować drogę do dostosowywania niemalże w czasie rzeczywistym produkcji i zużycia w budynkach mieszkalnych i komercyjnych w całych dzielnicach" - wskazuje dr Bastida. "Platforma ENERSIP wymagała opracowania i wdrożenia wielu różnych technologii, takich jak czujniki i urządzenia komunikacji bezprzewodowej, które monitorują zużycie energii elektrycznej przez urządzenia AGD, algorytmy do prognozowania zapotrzebowania na energię oraz systemy sterowania do wyłączania urządzeń i włączania systemów wytwarzania energii".

"Dążyliśmy także do zmiany zachowań odbiorców" - mówi dr Bastida. "Siła Internetu i mediów społecznościowych to klucz do edukowania odbiorców oraz zachęcania ich do zmiany nawyków związanych z energią".

Jak wyjaśnia dr Bastida: strategia projektu była prosta: uzyskanie wysokiej efektywności energetycznej za pomocą koordynacji, dogodnego zarządzania zasobami w sieci oraz zmiany zachowań odbiorców poprzez precyzyjne informacje zwrotne i doradztwo. Jeżeli odbiorcy mogliby z tego skorzystać do obniżenia zużycia energii, to mogłoby to zmniejszyć obciążenie po stronie wytwarzania i dostaw energii.

Od monitorowania do prognozowania

Tajemnica ENERSIP tkwi w komunikacji między wszystkimi urządzeniami AGD - optymalnie w każdym domu w danej dzielnicy. W toku projektu opracowany został zestaw inteligentnych wtyczek do podłączania urządzeń do gniazdek, które pozwalają monitorować zużycie energii elektrycznej. Dane są przesyłane bezprzewodowo w czasie rzeczywistym do koncentratora, który je porządkuje i przesyła przez Internet do lokalnego dostawcy lub dystrybutora.

"Dane na temat zużycia to absolutna podstawa naszego pomysłu" - wyjaśnia dr Bastida. "Dysponując takim zestawem danych - zwłaszcza w skali dzielnicy lub większego obiektu komercyjnego - można przystąpić do ich analizowania, odkryć schematy i co najważniejsze rozpocząć prognozowanie. Zdolność przewidywania szczytowego zapotrzebowania umożliwia równoważenie dostaw i zapotrzebowania poprzez efektywniejsze zwiększanie wytwarzania energii lub wyłączanie niepotrzebnych urządzeń do momentu ponownego spadku zapotrzebowania".

Inteligentne wtyczki zastosowano w różnych typach urządzeń, od prostych lamp i ogrzewaczy elektrycznych po inteligentne, jak odbiorniki telewizyjne czy komputery. Zespół badawczy ENERSIP przetestował także sposób, w jaki urządzenia AGD powinny się komunikować ze sobą i z innymi sieciami w budynkach, aby stworzyć inteligentną strukturę "wewnątrzbudynkową", którą można byłoby sterować zdalnie bądź automatycznie. Naukowcy przeanalizowali, jak tego typu system można by wdrożyć w całej dzielnicy.

"Zadbaliśmy, aby nasza komunikacja bezprzewodowa z obiektami w całej dzielnicy miała wbudowaną pewną nadmiarowość, gdyż kiedy już zacznie się polegać na przepływie danych w zarządzaniu siecią elektryczną, może nastąpić chaos w razie awarii sieci" - zauważa dr Bastida. "Połączyliśmy sieci telefonii komórkowej, bezprzewodowe sieci publiczne i przewodowe sieci szerokopasmowe, aby stworzyć sieć komunikacyjną obejmującą całą dzielnicę. Wprawdzie głównym zadaniem projektu była optymalizacja dostaw energii i zapotrzebowania na nią, ale opracowanie od strony technicznej bezpiecznej i sprawnej komunikacji danych było ogromnym wyzwaniem".

Zmiana zachowań - uzbrojeni w informacje

Największym być może wyzwaniem w toku projektu było jednak podejście polegające na "zamknięciu koła" i zwróceniu informacji odbiorcom w celu umożliwienia im podejmowania działań. W ramach projektu ENERSIP powstała platforma internetowa, dzięki której gospodarstwa domowe mogą wizualizować swoje zużycie energii elektrycznej i optymalizować je w stosunku do kosztów dostawy i jednostki.

"Można zbudować system ze sprytnymi algorytmami do prognozowania szczytów, przewidywania zapotrzebowania i sterowania wytwarzaniem w inteligentny sposób. Aczkolwiek nasze emisje spadną dopiero wtedy, kiedy ludzie zmienią swoje nawyki i zachowania" - stwierdza dr Bastida. "Jesteśmy przekonani, że ludzie będą dokonywać zrównoważonych wyborów i staną się częścią procesu optymalizacji, jeżeli wyposażymy ich w informacje i pomożemy w podejmowaniu decyzji".

Za pośrednictwem internetowej platformy ENERSIP użytkownicy uzyskują porady (oparte na wiedzy o dzielnicy i narzędziach prognostycznych), jak obniżyć lub zoptymalizować swoje zużycie, na przykład poprzez zaprogramowanie pracy pralki (za pomocą mikrochipa we wtyczce) na godzinę 3.00 zamiast na 20.00, która przypada w okresie szczytowego zapotrzebowania.

System ENERSIP został sprawdzony w ramach dwóch testów pilotażowych w celu walidacji opracowanej technologii, a zespół projektowy wykazał za pośrednictwem symulacji teoretyczną możliwość zaoszczędzenia energii na poziomie 30%.

"To ujawnia obecną skalę braku efektywności, kiedy dostawy i zapotrzebowanie nie są bilansowane" - twierdzi dr Bastida. "Najbardziej zaskakującym było jednak nasze odkrycie, że aż połowa oszczędności energii uzyskana została dzięki użytkownikom internetowego narzędzia ENERSIP, które pozwoliło podnieść świadomość efektywności energetycznej wśród odbiorców-ochotników".

Dalszy rozwój

Partnerzy ENERSIP kontynuują prace nad rozwojem prototypowych technologii i koncepcji, między innymi nad wewnątrzwtyczkowymi czujnikami i urządzeniami uruchamiającymi do zdalnego, automatycznego sterowania urządzeniami, nad internetowymi narzędziami do zarządzania energią oraz nad aplikacjami mobilnymi. Algorytmy optymalizacyjne opracowane w toku projektu są także wykorzystywane w narzędziach analityki biznesowej i systemach zarządzania procesem decyzyjnym.

"Nie mamy wątpliwości, że to ludzie są powodem kryzysu energetycznego" - podkreśla dr Bastida. "Znaczne oszczędności energii można uzyskać tylko wtedy, kiedy ludzie zmienią swoje zachowania. Systemy takie jak ENERSIP mogą zacząć wprowadzanie tych zmian".

Technologie ENERSIP - monitoring i prognoza zużycia energii oraz informacja zwrotna do odbiorcy - mają potencjał, by zacząć urzeczywistniać te oszczędności energii, wprowadzając nas w niedalekiej przyszłości na ścieżkę wiodącą do inteligentnych sieci elektrycznych.

Hiperłącza do projektu w serwisie CORDIS:

- 7PR w serwisie CORDIS
- karta informacji o projekcie ENERSIP w serwisie CORDIS

Hiperłącze do projektu w CORDIS:

- strona internetowa: 'Platforma informacji o energooszczędności na potrzeby sieci dostawczej i odbiorczej'

Hiperłącze do materiałów wideo:

- filmy wideo dotyczące projektu ENERSIP

Inne hiperłącza:

- strona internetowa Komisji Europejskiej poświęcona agendzie cyfrowej

opublikowano: 2015-01-21
Komentarze


Polityka Prywatności