Transformacja energetyczna zmienia zasady funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Dynamiczny wzrost udziału OZE wymusza większą elastyczność, szybsze decyzje operacyjne i coraz bardziej zaawansowaną wymianę danych między uczestnikami rynku. W centrum tej zmiany pojawia się Dostawca Usług Bilansujących (DUB) – nowy podmiot, który integruje rozproszone zasoby, komunikuje się w czasie rzeczywistym z operatorem systemu przesyłowego i odpowiada za stabilność pracy KSE. Aby wypełniać tę rolę, DUB musi dysponować zarówno odpowiednimi zasobami technologicznymi, jak i zaawansowanymi systemami informatycznymi, narzędziami analitycznymi i rozwiązaniami opartymi na sztucznej inteligencji.
W ramach tego cyklu artykułów analizujemy krok po kroku: kim jest DUB, jak działa komunikacja z OSP, jakie systemy IT są niezbędne do jego funkcjonowania oraz jak kluczową rolę odgrywa AI w nowoczesnym bilansowaniu systemu energetycznego.
Poprzednie artykuły:
Kim jest dostawca usług bilansujących i jaką rolę pełni?
Wymiana informacji pomiędzy DUB a OSP w ramach systemów WIRE, SOWE oraz LFC
Rola systemów IT we współczesnych systemach energetycznych
System energetyczny w celu sprawnego zarządzania wymaga narzędzi pozwalających na pracę z dużymi wolumenami danych, umożliwiających kompleksową analizę i często działanie w czasie (prawie) rzeczywistym. Rozwiązania teleinformatyczne umożliwiają spełnienie tych wymagań, dostarczając rozwiązania integrujące rozproszone elementy infrastruktury i umożliwiające sprawne zarządzanie nimi i podejmowanie efektywnych decyzji na podstawie danych znajdujących się w systemie.
Systemy zarządzania energią (EMS)
Systemy zarządzania energią (ang. Energy Managment System – EMS) to zbiór narzędzi łączących oprogramowanie oraz fizyczne urządzenia które odpowiadają za optymalną dystrybucję rozpływów energii pochodzących z rozproszonych źródeł energii (ang. connected distributed energy resources - DERs). Z pomocą EMS możliwe jest więc sprawniejsze planowanie generacji, przechowywania a także, konsumpcji energii elektrycznej w celu poprawienia efektywności ekonomicznej, obniżenia śladu węglowego a także stabilizacji pracy sieci elektroenergetycznej i wykrywania anomalii.
Z punktu widzenia IT system zarządzania energią składa się z bramki, która odpowiada za przesył danych z fizycznego urządzenia, oprogramowania, które implementuje algorytmy zarządzającymi dostępnymi zasobami w celu maksymalizacji samowystarczalności, ładowania urządzeń w kolejności preferencji oraz ustalanie zużycia energii zgodnie z lokalnymi wymaganiami sieci, a także interefjsu, z pomocą, którego administratorzy mogą zarządzać systemem, przeglądać dane historyczne i w czasie rzeczywistym oraz tworzyć raporty.
Coraz większą rolę w świecie, gdzie rośnie znaczenie odnawialnych źródeł energii, odgrywają prognozy pogody za pomocą których dzięki przewidywania szeregów czasowych z użyciem np. sztucznych sieci neuronowych jest możliwe przewyidywanie generacji z odnawialnych źródeł energii co pozwala na dostosowanie się do cen rynkowych oraz spełnienia wymagań operatora sieci dystrybucyjnej.
EMSy znajdują swoje zastosowanie w E-mobilności gdzie używane jest do zarządzania ładowania samochodów elektrycznych w celu wykorzystania szczytu generacji z OZE (tzw. Peak sheaving), mieszkalnictwie, gdzie pomaga zarządzać konsumpcją i instalacjami PV i magazynami energii w celu redukcji rachunków za prąd, w instalacjach przemysłowych w celu obniżenia kosztów operacyjnych i zarządzania mikrosieciami, a także całych farm fotowoltaicznych i wiatrowych, gdzie zarządzana jest infrastruktura i jej wpływ na sieć dystrybucyjną.
SCADA
SCADA (ang. Supervisory Control and Data Acquisition) to system informatyczny umożliwiający nadzór nad infrastrukturą, zbieranie danych pomiarowych z urządzeń i czujników w czasie rzeczywistym oraz wizualizację i ich analizę na panelach operatorskich w celu podejmowania reakcji na zdarzenia.
W skład systemu SCADA wchodzą:
W przypadku energetyki i w szczególności Dostawcy Usług Bilansujących system SCADA umożliwia nadzór nad sieciami elektroenergetycznymi, elektrowniami wiatrowymi czy fotowoltaicznymi oraz akwizycje danych pomiarowych. Dane te mogą być analizowane w celu poprawy efektywności poszczególnych obiektów, a także, agregowane przez operatorów sieci dystrybucyjnych czy przesyłowych z pomocą np. systemu WIRE, w celu optymalizacji pracy całej sieci.
Zarządzanie danymi pomiarowymi (MDM)
Systemy zarządzania danymi pomiarowymi (MDM – Meter Data Menagment) to oprogramowanie służące do przechowywania, zarządzania i analizowania dużych ilości danych pochodzących z inteligentnych liczników pomiarowych. System ten komunikuje się z agregatorami danych, który zbiera dane z podległych sobie liczników.
Dane zanim zostaną wykorzystane muszą przechodzić proces walidacji poprawności oraz tzw. oczyszczania, czyli uzupełniania lub usuwania danych w których znalazły się błędy. W wyniku dalszej analizy danych mogą może być planowane wdrażanie kolejnych inteligentnych liczników, podejmowania lepszych decyzji zakupowych energii na podstawie wzorców użycia oraz wykrywania prób kradzieży energii elektrycznej.
Podsumowanie
Współczesne systemy IT pozwalają podmiotom na rynku energii w tym Dostawcom Usług Bilansującym na precyzyjne kontrolowanie procesów, optymalizację zasobów i pracy sieci i podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym. Bez nich nie byłoby możliwe zapewnienie stabilnego funkcjonowania systemu energetycznego w dobie rosnącego znaczenia wpływu odnawialnych źródeł energii oraz rosnącego popytu na energię elektryczną ze strony zakładów przemysłowych, centrów danych oraz odbiorców detalicznych.
Kolejny artykuł: Wykorzystanie AI do prognozowania oraz optymalizacji pracy systemu elektroenergetycznego
Ambasadorzy działają!
Niniejszy tekst jest efektem samodzielnej pracy Ambasadora Transformacji Energetycznej. Ścieżka ATE jest inicjatywą realizowaną w ramach "Ogólnopolskiego Inkubatora Liderów Transformacji Energetycznej", mającą na celu kształcenie liderów zmiany polskiego systemu energetycznego. więcej
Autor: Mariusz Paluch
