Аутор: Кетрин Бишофбергер (Catherine Bischofberger)

Чланак на енглеском језику можете прочитати на IEC e-tech

Питер Јенсен је предсједник Техничког комитета 13 Међународне електротехничке комисије (IEC), који припрема стандарде у области мјерења и контроле електричне енергије, за опрему и системе за паметно мјерење који су дио паметних мрежа. У разговору за e-tech он говори о изазовима с којима се суочава електроенергетска мрежа док се крећемо ка потпуно електричном друштву, и о томе како TC 13 израђује стандарде који ће помоћи у том процесу.

Слажете ли се с упозорењем које су недавно издали Свјетски економски форум (WEF) и Међународна агенција за енергију (IEA), у којем позивају земље да модернизују своје мреже? (прочитајте о различитим извјештајима: Да ли су мреже спремне за потпуно електрично и повезано друштво?)

Постоји широк консензус како на политичком нивоу, тако и међу стручњацима за  енергију у вези са ставовима које су изнијели WEF и IEA. Убрзавање електрификације је апсолутно неопходно ради декарбонизације енергетског сектора. Електрификација има кључни значај за постизање циљева нулте емисије који су потребни како би се смањио наш утицај на климу, а тиме и на живот људи. До тог циља се може доћи, али је потребно донијети храбре одлуке у енергетском сектору. То значи изградњу нових извора производње енергије, укључујући обновљиве изворе и хидроелектране гдје год је то могуће, као и нуклеарну енергију у земљама које је користе. Друго, мреже за пренос и дистрибуцију морају се прилагодити новом енергетском миксу који укључује велики удио повремене производње енергије добијене од сунца и вјетра, као и варијабилност у електричној потрошњи (као што су топлотне пумпе и пуњење електричних возила). Такође, мора се радити на смањењу губитака енергије и њеном бољем коришћењу – другим ријечима, на побољшању енергетске ефикасности. Начин на који ће се то ријешити зависиће од стања енергетских система у различитим регионима свијета. У земљама у развоју проблем је омогућити приступ електричној енергији у удаљеним и руралним подручјима која су без ње, што је потпуно другачији, али једнако важан изазов. IEC пружа мноштво стандарда који омогућавају приступ електричној енергији. У TC 13 имамо доста стручњака из Африке, а неки од њих су дали значајан допринос у изради стандарда за паметно мјерење, посебно за pripaid системе мјерења.

Који бисте рекли да су главни изазови за електроенергетску мрежу док се крећемо ка потпуно електричном и повезаном друштву?

У модерном друштву електрична енергија је једнако важна као и вода. То значи да се сигурност и квалитет снабдијевања електричном енергијом не смију компромитовати. Дакле, суочавамо се с двоструким изазовом јер морамо промијенити енергетски микс тако да укључује велики удио повремених обновљивих извора, а истовремено одржати веома висок ниво доступности струје за све врсте употреба. Проналазак равнотеже између варијабилне производње и потрошње, као и узимање у обзир недавних напредака у технологији складиштења енергије, захтијева прилагођавање мрежа за пренос и дистрибуцију. Складиштење енергије, које је кључно за задовољавање високе потражње за електричном енергијом, може долазити из стационарних батерија, али и из електричних возила (ЕВ) с, на примјер, капацитетом враћања енергије у мрежу. Идеја је да се ЕВ-ови пуне у вријеме ниског оптерећења мреже, на примјер ноћу. Затим да буду у могућности да допуне мрежу додатном енергијом током великог оптерећења. Како би се избјегло масовно и скупо јачање мреже, један од најважнијих задатака је развијање и усвајање нових дигиталних технологија за динамичко управљање мрежом. Један од проблема с којима се суочавамо је тај што је свака мрежа другачија. У САД-у мрежа углавном функционише с малим трансформаторима, док су у Европи они много већи. То је само један примјер, а има их много више.

Колико су важна паметна бројила у цјелокупном процесу увођења паметних мрежа?

Паметна бројила се користе за наплату енергетских услуга и за контролу оптерећења (познату као флексибилност или одговор на потражњу) путем локалних интерфејса у готово реалном времену, што је специфицирано у стандарду IEC 62056-7-5^[1]. Подаци прикупљени преко бројила користе се и за аналитику, која директно доприноси доношењу одлука о инвестицијама, планирању и раду. То је изузетно корисно за електродистрибуцијска предузећа, јер не могу истовремено свуда улагати. Паметна бројила им помажу да дефинишу своје приоритете, чиме им омогућавају да паметна мрежа заживи. На примјер, дигитална контрола пуњача за ЕВ може осигурати да се возила пуне ноћу и у времену ниског оптерећења.

Који су то кључни нови стандарди за паметна бројила?

Значајни стандарди за паметна бројила обухватају мјерење које се користи за обрачун и ми стално ажурирамо и обогаћујемо овај сет стандарда. На примјер, TC 13 је израдио стандард IEC 62053‑41 за мјерење електричне енергије директне струје (DC), што је кључни стандард за произвођаче и тржишне актере у вези с пуњењем електричних возила. Брзо пуњење зависи од доступности директне струје, а инфраструктура за брзо пуњење брзо расте. Вјероватно ћемо морати да га унаприједимо када IEC TC 8 објави стандард за DC мреже, на који тржиште већ чека. Комитет је објавио технички извјештај на ову тему, али је потребно да имамо међународни стандард и наши стручњаци на њему већ раде.

Неколико других стандарда покрива захтјеве за дизајн и испитивање паметних бројила, као и за pripaid мјерења. Још један важан сет публикација је наша серија стандарда IEC 62056^[2], која дефинише протокол апликационог слоја за размјену података и модел података, познат и као DLMS/COSEM пакет стандарда. Они су кључни за осигуравање интероперабилности комерцијалних производа и већина паметних бројила постављених широм свијета усклађена је с овим оквиром. Изузетак су САД, које и даље углавном користе своје сопствене стандарде, али радимо с Америчким националним институтом за стандардизацију (ANSI) на хармонизацији и заједничком брендирању ових стандарда.

Који су то изазови пред TC 13?

Има их много! Долазак дистрибуираних енергетских ресурса (DER); промјене у обрасцима потрошње као што су пуњење електричних возила, топлотне пумпе, хлађење, паметни повезани домови и зграде, и тако даље; нова тржишна правила и мрежни кодекси, и све већа очекивања крајњих корисника представљају изазове с којима се морамо суочити. Они су разлог зашто су паметно мјерење, контрола оптерећења, дистрибуција, рад мреже и управљање енергијом у зградама и домовима постали међусобно повезани. Више не можемо радити изоловано. Нови стандарди који су нам пријеко потребни могу се развити само кроз координацију између различитих техничких комитета који су укључени. TC 13 је започео и активно доприноси спровођењу неколико заједничких активности с другим TC-овима. Ту је укључен, на примјер, један од поткомитета TC 23, који стандардизује енергетски ефикасне производе за разне инсталације, укључујући паметне повезане зграде. Такође сарађујемо с TC 57, који развија неке од кључних стандарда за паметне мреже, и с TC 69, који припрема стандарде за пуњење електричних возила. Сви ми радимо под диригентском палицом IEC-овог комитета за паметну енергију (SyC Smart Energy). TC 13 тренутно ради на свом сљедећем стратешком пословном плану, и много тога мора да се деси у овим различитим заједничким радним групама прије него што можемо израдити комплетну мапу пута. Неке од нових области које тренутно разматрамо су даљински прикази за метрологију, подмјерење, размјена података за пуњење електричних возила, мјерење потрошње више различитих енергената, као и услуге контроле оптерећења путем напредне инфраструктуре за мјерење. То је огроман програм!

Питер Јенсен је виши истраживач у државном предузећу за снабдијевање електричном енергијом Француске, EDF R&D, у групи за системе мјерења. У тој улози ради на подршци за пројекте мјерења у домаћинствима, комерцијалним и индустријским секторима, паметном мјерењу за инфраструктуре за пуњење електричних возила и иновације будућих система мјерења. У стандардизацији је активан већ дуги низ година, а осим што предсједава TC 13, као стручњак је укључен и у рад TC 57. Такође је директор Управног одбора DLMS корисничког удружења.