Smart metering ciepła

Wdrożenie idei smart meteringu i smart grid do ciepłownictwa przyczyni się do poprawy jakości działania przedsiębiorstw ciepłowniczych, a także zwiększenia możliwości ich rozwoju. Nowe wyzwania, przed jakimi stoi scentralizowana dystrybucja ciepła, związane są przede wszystkim ze zmniejszającym się zapotrzebowaniem na ciepło w budynkach, a także konkurencją ze strony odnawialnych źródeł energii. Żeby przedsiębiorstwa ciepłownicze mogły się rozwijać i utrzymać silną pozycję na rynku, powinny systematycznie zwiększać sprawność produkcji ciepła oraz jego dystrybucji.

Optymalizacja systemu ciepłowniczego polega przede wszystkim na wysokiej efektywności działania źródła i odpowiedniej regulacji przepompowni przy kontroli i wsparciu urządzeń pomiarowych. Elementami, które mają się przyczynić do usprawnienia systemu opomiarowania, są m.in.: efektywna komunikacja z rozproszonymi elementami, zdalne sterowanie i monitorowanie procesów technologicznych, raportowanie oraz stworzenie systemu predykcji działania sieci ciepłowniczej [1]. Jednym z pierwszych kroków, jakie należy wdrożyć, jest montaż nowoczesnych urządzeń pomiarowych, które dzięki rozbudowanym funkcjom pozwalają usprawnić kontrolę nad dystrybucją. Inteligentne systemy pozwolą włączyć małe rozproszone układy produkcji ciepła do jednego, sprawnie działającego systemu zarządzania energią [2].

Trudno obecnie wprowadzić jeszcze jakieś ulepszenia w technologii samego odczytu ciepła, gdyż pod tym względem urządzenia dostępne na rynku są już bardzo rozwinięte. Jednak usprawnienie zbierania i analizy danych pomiarowych oraz monitorowania pracy i wykrywania przy tym usterek na sieci pozostawia szerokie pole do działania.

Nowoczesne opomiarowanie mediów przeprowadzane jest przy użyciu systemów, które umożliwiają szybki i sprawny odczyt z urządzeń pomiarowych, a co za tym idzie, częstsze bilansowanie danych stref, uzyskując tym samym pełen obraz zużycia dystrybuowanego ciepła. Jest to bardzo ważny element kontroli sieci – pozwala zminimalizować straty energii i prowadzi do bardziej ekologicznego zużycia.

Inteligentny licznik to taki, który rejestruje zużycie mediów w przedziałach jednogodzinnych lub krótszych, oraz przekazuje tę informację do zakładu w celu monitorowania sieci, zarządzania nią i pobierania należnych opłat. Konieczna jest również dwustronna komunikacja pomiędzy licznikiem a samym systemem zbierania danych.

Przykłady zastosowania inteligentnych rozwiązań można czerpać z zagranicy, gdzie stają się coraz bardziej powszechne. Zainstalowanie ciepłomierzy z funkcją zdalnego odczytu w Ulm w Niemczech przyniosło korzyści zarówno przedsiębiorstwu zajmującemu się dystrybucją ciepła, jak i odbiorcom końcowym.

Przed wymianą urządzeń pomiarowych na bardziej nowoczesne dostawca musiał się zmierzyć z trudnościami wynikającymi z przeprowadzania odczytów, które często musieli wykonywać odbiorcy. Powszechną praktyką stało się wysyłanie przez nich formularzy, które docierały z opóźnieniem, co przenosiło się na błędy w bilansowaniu systemu. Wymiana pozwoliła na szybki i sprawny odczyt z oszczędnością czasu i kosztów inkasenckich.

Innym przykładem jest przedsięwzięcie przeprowadzone w duńskim Aarhus. Jego celem było ograniczenie niekontrolowanych strat ciepłej wody w systemie. Ciepłomierze wymieniono na nowe modele z funkcją elektronicznej kontroli – oznacza to, że liczniki same sprawdzają jakość swoich pomiarów za pomocą dwóch identycznych przepływomierzy i trzech czujników temperatury.

Przedsiębiorstwo oszczędza w ten sposób czas oraz pieniądze, które musiałyby zostać przeznaczone na kontrolę urządzeń pomiarowych przez techników. Dodatkowo dzięki zbiorczemu systemowi gromadzenia informacji o pomiarze odbiorcy uzyskują dostęp do danych o awariach, wyciekach lub przepływie. Projekt obejmował 53 500 podłączeń do sieci ciepłowniczej, monitoring oraz elektroniczną kontrolę liczników. Przewiduje się, że inwestycja przyczyni się do znacznego spadku ubytków wody i zwróci się w ciągu maksymalnie 16 lat.

Licznika nie musi odczytywać inkasent. Dowodem jest rozwiązanie wprowadzone w Odense w Danii, gdzie wykorzystano do tego celu śmieciarki. Początkowo pomysł ten wydawał się nierealnym żartem, jednak po analizie okazało się, że może to być bardzo efektywna alternatywa. Pojazdy te wyposażono w urządzenia jednocześnie odbierające i nadające sygnał, przesyłając go do centrali. Śmieciarki i tak regularnie kursują po mieście, przemierzając stałe trasy i docierając do wszystkich budynków, a ich wykorzystanie pozwala uzyskać znaczne oszczędności związane z odczytem.

Zarówno nowe rozwiązania technologiczne, jak i coraz szersza oferta odnawialnych źródeł energii wymuszają unowocześnienie systemu dystrybucji i rozliczania energii cieplnej. Do lamusa przechodzą stare i podatne na błędy pomiarowe liczniki, a na ich miejsce wchodzą takie, których technologia odczytu jest mniej podatna na zakłócenia i błędy.

Dzięki temu, że elektroniczne liczniki są wpięte w spójny system i komunikują się bezprzewodowo z centralą, mogą być monitorowane na bieżąco. Informacje dotyczące zużycia energii w danych punktach mogą przysłużyć się stworzeniu kompleksowego systemu monitorowania pracy systemów i lokalizacji usterek, przez co zmniejszą się straty po stronie odbiorców oraz producenta.

kr

Literatura

1. www.cas.eu.
2. Ludynia A., Zastosowanie smart grids w ciepłownictwie, „Polityka Energetyczna” 2014, Tom 17, Zeszyt 1.
3. Materiały producentów ciepłomierzy.