Cyfryzacja sieci elektroenergetycznych – „zaczęło się…”

Konferencja pt.

„Cyfryzacja sieci elektroenergetycznych”

która odbyła się 13 maja 2014 roku sali konferencyjnej Instytutu Maszyn Matematycznych w Warszawie, zgromadziła ok. 50 osób głęboko zainteresowanych zawartą w tytule problematyką. Konferencję prowadził jej główny organizator Marek Maniecki – Członek Honorowy PTI, wiceprezes Zarządu firmy Globema.

Konferencja została zorganizowana przez Polskie Towarzystwo Informatyczne w ramach obchodów Światowego Dnia Społeczeństwa Informacyjnego.

W słowie wstępnym dyrektor IMM i wiceprezes PTI Marek Hołyński zauważył m.in., że jesteśmy świadkami zamykania się koła pewnej historii – przed 40 laty energetyka i elektronika rozdzieliły się w osobne dziedziny techniki, by po wyewoluowaniu informatyki z elektroniki ponownie się spotkać z energetyką na płaszczyźnie smart grids – czyli energetyki na szeroką skalę wykorzystującej technologie elektroniczne i informatyczne.

Pojęcie „Internet rzeczy i usług” zdefiniował prof. Jarogniew Rykowski z Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu: ogólnoświatowa sieć obiektów o różnych identyfikatorach, posiadająca zdefiniowany standard komunikacji, oferująca współdziałające ze sobą użyteczne usługi. W sieci tej znajdujemy całkowicie nową generację urządzeń działających w najbliższym otoczeniu człowieka, które nie wymagają od użytkownika świadomego angażowania się w proces przekazu informacji między urządzeniami, tworząc rynek zupełnie nowych usług. Wśród tych nowych usług ważną rolę odgrywają usługi związane z różnymi formami konsumpcji energii. Zdaniem prelegenta technologia internetu rzeczy jest już dziś dobrze przetestowana i gotowa do wykorzystania. Pewne obawy mogą budzić problemy z zapewnieniem pełnej ochrony danych osobowych.

Operacja cyfryzowania sieci energetycznej musi być oparta na dobrej znajomości zachowań konsumentów. Robert Masiąg z Energi-Operatora zaprezentował rezultaty pilotażowego programu wdrożenia systemu AMI, czyli inteligentnego opomiarowania pozwalającego na dwukierunkowy przepływ informacji pomiędzy licznikiem energii elektrycznej oraz centralnym systemem informatycznym. System ten pozwala na regularne odczyty zużycia energii oraz dokładne monitorowanie działania sieci elektroenergetycznej. Od roku 2013 systemem AMI jest objęte miasto Kalisz. Dotychczasowe wyniki wskazują na polepszenie parametrów ekonomicznych eksploatowanej sieci oraz znaczne ograniczenie zjawisk negatywnych, m.in. kradzieży prądu.

Wojciech Lubczyński z PSE zaprezentował wyniki badań przeprowadzonych w ramach projektu pilotażowego, realizowanego wspólnie przez firmy PSE, Tauron Sprzedaż oraz Tauron Dystrybucja, mających na celu ocenę możliwości wpływania na popyt na energię elektryczną ze strony klientów indywidualnych poprzez politykę cenową uzależnioną od pory dnia. Jak się okazuje, za pomocą tych bodźców można uzyskać zarówno pewien poziom redukcji zapotrzebowania na energię połączony z przeniesieniem części zapotrzebowania na okresy poza godziny szczytu.

Ekspert Izby Rzeczoznawców PTI Janusz Żmudziński przedstawił problematykę bezpieczeństwa systemów klasy smart grid, skupiając się na monitorowaniu bezpieczeństwa. Według informacji prelegenta, nadużycia związane z bezpieczeństwem systemów teleinformatycznych stają się coraz bardziej intensywne i powszechne a spowodowane nimi straty są coraz większe. Przyczyniają się do tego zarówno ideologicznie motywowaniu hakerzy, jak i, w coraz większym stopniu, działania korporacji wymierzone w konkurentów oraz służb specjalnych. Problem ten dotyczy również inteligentnych sieci energetycznych. Mówca omówił w skrócie szereg najbardziej spektakularnych włamań do sieci rządowych i korporacyjnych oraz zanalizował główne przyczyny powodzenia tych akcji, wśród których poczesne miejsce znajduje brak właściwej oceny sytuacji oraz zwykła lekkomyślność. Do ochrony przed tymi niebezpieczeństwami niezbędny jest właściwie skonfigurowany system monitorowania pracy sieci.

Powiew świata wielkiego, międzynarodowego przemysłu wniósł Dariusz Wiśniewski z Airbus Defence & Space, który zasugerował operatorom sieci energetycznych, planujących wdrożyć systemy łączności radiowej TETRA w Polsce, na zintegrowanie tych sieci za pomocą niezależnej od dostawcy metody - zdefiniowanego w standardzie TETRA interfejsu międzysystemowego TETRA ISI (Tetra Inter-System-Interface). TETRA to standard cyfrowej łączności radiowej, dedykowany dla służb bezpieczeństwa publicznego i służb utrzymania infrastruktury o znaczeniu krytycznym jak policja, straż pożarna, ratownictwo medyczne, straż graniczna a także energetyka, transport publiczny itp. Dyr. Wiśniewski przedstawił też aktualną informację o strukturze i strategii koncernu Airbus.

Leszek Kotulski z AGH omówił niezwykle interesujący projekt systemu zarządzania oświetleniem, realizowany przez Katedrę Informatyki AGH. Postępujące przestawianie systemów oświetlenia na technologię LED daje okazję do zasadniczej przebudowy całego systemu, z uwzględnieniem optymalizacji rozmieszczenia źródeł światła jak i zarządzania nim, z uwzględnieniem pory dnia, miejscowych warunków, stopnia zapotrzebowania itp. Projekt naukowy został wdrożony w studenckim miasteczku AGH w ramach projektu „Zintegrowane Laboratorium Operacyjno-Symulacyjne dla Green AGH Campus”, realizowanego we współpracy z amerykańskim koncernem GE. W ramach projektu campus został wyposażony w kompletny system oświetlenia, wyposażony w lampy LED, baterie słoneczne i akumulatorowe, urządzenia pomiarowe oraz system sterowania zbudowany przez Katedrę Informatyk Stosowanej AGH. Zebrano wiele danych o zachowaniu komponentów „smart grid”, dających podstawy do skalowania systemu na poziom gminy lub miasta oraz kształcenia fachowców do zarządzania takimi systemami.

Marek Maniecki zreferował dotychczasowe wyniki projektu badawczo-rozwojowego MGrid, realizowanego przez Globemę we współpraca z Instytutem Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej. Celem projektu jest budowa innowacyjnego systemu informatycznego dla wspomagania projektowania i sterowania pracą lokalnych sieci energetycznych. Rezultatem projektu jest program Prosument, realizujący takie zadania jak rejestracja wszystkich parametrów działania elementów sieci, prognozowanie zużycia i produkcji energii w perspektywie kilku dni, ręczne i automatyczne sterowanie odbiornikami i magazynami energii, minimalizacja kosztów energii pobieranej z sieci. Prelegent omówił też tzw. „mały trójpak energetyczny” – zbiór przepisów regulujących działalność lokalnych sieci energetycznych, zarówno korzystających z energii wielkich dostawców jak i produkujących własna energię, która może być również sprzedawana na wolnym rynku.

Spore wrażenie na słuchaczach wywarł reprezentujący KIGEiT Jarosław Tworóg, który przedstawił sugestywny obraz kolejnej wielkiej rewolucji energetyczno-informatycznej, dotyczącej środków komunikacji. Co najmniej od dwóch lat niezwykłą dynamikę wykazuje rynek samochodów z napędem elektrycznym, których rozwój technologiczny uległ raptownemu przyspieszeniu. rewolucjonizując m.in. cały system energetyczny. Zasadniczym zmianom zarówno ulega struktura dystrybucji energii elektrycznej jak i ilościowe relacje nośników energii – stopniowo maleje rola paliw płynnych na rzecz energii elektrycznej. Co gorsza, pojawia się groźba kolejnego, obok informatycznego, swoistego wykluczenia komunikacyjnego całych krajów. Wkrótce może bowiem powstać sytuacja, gdy posiadacze samochodów spalinowych będą mieli spore trudności z poruszaniem się po krajach „zelektryfikowanych”, zaś mieszkańcy krajów rozwiniętych, którzy przesiedli się na samochody elektryczne, napotkają ograniczenia w poruszaniu się poza swoimi granicami. Niezbędne są szybkie i zdecydowane inwestycje w rozwój i infrastrukturę – niestety nasz kraj jest jak dotąd zbyt niechętny innowacyjności, by móc nadążyć za nowym paradygmatem, który w USA, Europie Zachodniej i Japonii już niedługo stanie się dominujący.

Prezentacje:

Internet rzeczy i usług - co proponują nowego? – prof. Jarogniew Rykowski, Katedra Technologii Informacyjnych, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu

Komu przyniesie korzyści inteligentne opomiarowanie - Robert Masiąg, Pełnomocnik Zarządu ds. Wdrożenia Inteligentnego Opomiarowania, ENERGA-OPERATOR SA

Zachowania odbiorców na przykładzie projektu pilotażowego wdrożenia innowacyjnych taryf – Wojciech Lubczyński, PSE SA

Bezpieczeństwo danych w inteligentnych sieciach elektroenergetycznych - Janusz Żmudziński, PTI

Interoperacyjność między sieciami TETRA Operatorów Systemów Dystrybucyjnych – Dariusz Wiśniewski, Dyrektor Działu Secure Land Communications, Airbus Defence & Space

Jak skutecznie wdrażać inteligentne oświetlenie uliczne – prof. Leszek Kotulski, Katedra Informatyki Stosowanej, Akademia Górniczo-Hutnicza

Założenia projektu Green Campus AGH – prof. Leszek Kotulski, Katedra Informatyki Stosowanej, Akademia Górniczo-Hutnicza

Projekt MGrid – od prosumenta do spółdzielni energetycznej – Marek Maniecki, PTI, Globema

Samochody elektryczne – realność czy mrzonka – Jarosław Tworóg, Krajowa Izba Gospodarcza Elektroniki i Telekomunikacji