E-méter: Katona az áramszünet elleni háborúban
Az e-mérők műszaki paramétereit ma már teljesen elavult szabványok határozzák meg. Ezek a szabványok nem tükrözik a jelenlegi tudásszintet és az energiaellátó rendszer valós állapotát. Az európai bürokraták az intelligens mérők bevezetésén alapuló megtakarításokat vezetnek be, de nem igazán veszik figyelembe a végfelhasználói elosztóhoz való csatlakozás módját. A brüsszeli 2020-as irányelv merész terveinek nem teljesítése miatti szankciók nyomása alatt rengeteg közműszolgáltató kezdte meg a javasolt szabványosított, interoperábilis rendszerek (PRIME, G3-PLC) bevezetését.
Bár ez a megoldás talán helyettesítheti a kézi leolvasás szükségességét, nem oldja meg a közműszolgáltatók valódi igényeit.
A közműszolgáltatóknak a következő kihívásokkal kell szembenézniük:
- A villamosenergia-hálózaton belül a feszültség- és áramfelharmonikusok nagy spektrumát előállító készülékek tömeges telepítése van jelen
- A sztochasztikus termelés befolyása a megújuló energiaforrásokból történő termelés nagymértékű elterjedése miatt növekszik
- A termelésnek az elosztás területére való behatolása az energiaáramlás növekedéséhez vezet
- Nagy kapacitású megújuló energiaforrások telepítése a nem megfelelően kiépített átviteli rendszerrel szemben.
A fent említett pontok jelentik az áramkimaradások legnagyobb veszélyét és okát. Nyilvánvalóan nem az a kérdés, hogy bekövetkeznek-e, hanem az, hogy mikor, és hogy képesek vagyunk-e küzdeni e jelenség és annak hatásai ellen.
A fejlett mérés szükségessége
Nyilvánvaló, hogy mind az elfogyasztott, mind a megtermelt energia összetett rendszer. Ezért lényeges, hogy a szállítás és a fogyasztás mérése megvalósuljon. Az alapvető felharmonikusok mérése ezért nem lesz elegendő.
Minden e-mérőt megszakítóval kell felszerelni. A cél nem a fogyasztó teljes kikapcsolása (még ha ez lehetséges is lenne), hanem a fogyasztás szabályozása (korlátozása), különösen a válságos időszakokban, amikor nincs elegendő áram. Ezért az áramkimaradások hatásainak minimalizálása érdekében szigetrendszer kialakítására van szükség.
A kommunikáció és a kiberbiztonság biztosítása
Ha az e-métert távolról vezérlik, és nagy teljesítményű elemmel (megszakítóval) van felszerelve, alapvető fontosságú a kommunikáció biztosítása a kibernetikai behatolástól vagy interferenciától. Az áramellátó rendszer a társadalom számára létfontosságú funkcióival az egyik legérzékenyebb a kibertámadásokkal szemben.
A megszakítóval ellátott e-méter nagyon erős eszköz az áramkimaradások megelőzésére, ha frekvenciarelével kombinálják. Ez a relé valós időben (ezredmásodpercekben) figyeli a teljesítményenergia frekvenciájának változásait, és azonnal reagálni tud a változásokra.
A gyakoriság a vészhelyzeti állapot fő mutatója. A terhelés kikapcsolása vagy a válsághelyzetben történő bekapcsolás megállíthatja a tömeges áramkimaradást, illetve csökkentheti annak hatásait.
A teljesítményáramlás irányának nyomon követése révén (a feszültségnövekedéssel együtt) képesek vagyunk szabályozni a fogyasztót (esetleges kikapcsolással) annak érdekében, hogy ne terheljük feleslegesen az áramellátó rendszer stabilitását. Így olyan eszközt kapunk, amely nagyon hatékonyan segíthet a villamosenergia-hálózat stabilizálásában.
Az ügyfél mint kulcsszereplő
Kétségtelen, hogy a fogyasztóra az energiaellátó rendszer elválaszthatatlan részeként kell gondolnunk. Minden háztartás potenciális partner a közvetlen fogyasztás szempontjából, és ami még fontosabb, a felhalmozási lehetőség szempontjából.
Ezen a ponton az e-mérőnek otthoni kapcsolótáblaként kell kezdenie működni, amely képes optimális módon kezelni az otthoni felhalmozódást.
Végül, de nem utolsósorban, szükség van otthoni kapcsolótáblákra, ha a háztartás fotovoltaikus energiával van felszerelve. Ez a funkció az energiaáramlás optimalizálását célozza az ügyfél telephelyén, és tökéletesen alkalmas az e-méterbe való beépítésre. Minden szükséges elem (mérés, terhelésvezérlés, kommunikáció, kijelző stb.) már megvalósult az e-méterben.
Adatcsere és jövőbeli kilátások
Az e-méter és a külvilág közötti adatcsere létfontosságú. Ezért az adatátvitel hatékonyságára is koncentrálni kell.
Bár a jelenlegi szabványosított, interoperábilis e-mérők nem képesek biztosítani az otthoni kapcsolótábla működőképességét (és egyáltalán nem képesek hozzájárulni az elektromos hálózat stabilizálásához), már ma is vannak olyan új megoldások, ahol a leírt jellemzők nem csak szexi PowerPoint prezentáció formájában jelennek meg.
Azt mondhatjuk, hogy ezek a funkciók fizikai formában valósulnak meg, még ha egyetlen eszköz formájában is (a frekvenciarelé esetében jogszabályi formában is). Az egy platformba (egy e-méterbe) történő integráció is létezik, a bővítésnek csak egy korlátozó tényezője van: a magasabb ár. Ha azonban a közműszolgáltatók teljes mértékben felismerik az ilyen e-mérők telepítésének minden pozitív hatását, az ár a jövőben nem lesz akadály.
Következtetés: Az E-méterek jövője
Az E-mérőknek tovább kell fejlődniük az elavult szabványokon, hogy megfeleljenek a modern energiaellátás kihívásainak. A továbbfejlesztett mérési képességekkel, a biztonságos kommunikációval és a frekvenciarelék integrálásával hatékony eszközként szolgálhatnak az áramkimaradások megelőzésében és a hálózat stabilizálásában.
Ahogy a közműszolgáltatók felismerik a hosszú távú előnyöket, a fejlett e-mérőkbe való beruházás elkerülhetetlenné válik, nem pedig választássá.