Internet věcí (Internet of Things, IoT) přináší inovace i do oblasti měření spotřeby energií. Tzv. smart metering představuje možnost, jak prakticky v reálném čase a na dálku měřit spotřebu elektrické energie, vody, plynu nebo třeba tepla. Chytrý měřič (smart meter) podporuje obousměrný přenos dat, takže umožňuje nejen hlášení aktuální spotřeby elektrické či jiné energie, ale také následnou regulaci odběru nebo přepínání tarifu dle situace v rozvodné síti. Právě možnost zpětné vazby, tedy regulace a řízení odběru energií, má dnes největší význam u elektřiny. Jak víme, elektřina se velmi těžko skladuje, a proto v rámci její výroby i spotřeby dochází v rozvodné síti ke značným výkyvům, které budou s postupujícím přechodem na obnovitelné zdroje elektrické energie stále častější. Chytré elektroměry proto například umožňují snížit odběr elektřiny v okamžiku, kdy se jí nevyrábí dostatek, stejně jako řídit spotřebu domácností a firem podle aktuálně nejvýhodnějšího tarifu.

Energie pro všechny

Možnost regulace odběru elektřiny má zásadní význam především ve spojení s očekávaným rozvojem elektromobility, na který zatím není naše rozvodná síť připravena. Pokud by v blízké budoucnosti například většina majitelů elektromobilů dobíjela své vozy v podobném čase, typicky večer po návratu domů z práce, nemusel by být k dispozici dostatek energie v dané lokalitě pro všechny. Chytré měření spotřeby ale umožní dodavatelům elektřiny regulovat spotřebu nabídkou různých tarifů dle aktuálního stavu přenosové sítě, kterou bude spotřebitele motivovat k odběru ve vhodnější dobu. Řízení spotřeby elektřiny, a tedy i zátěže přenosové sítě, má samozřejmě význam nejen ve spojení s elektromobily, ale také například u ohřevu vody, vytápění a dalších energeticky náročných činností. Výsledkem smart meteringu bude dynamické řízení tarifu za odběr elektřiny, namísto fixní sazby za kWh, se kterou dnes kalkuluje většina domácností. Při nedostatku elektřiny bude tarif vyšší, zatímco když jí budou zdroje vyrábět nadbytek, tarif se automaticky sníží a pro odběratele bude spotřeba výhodnější.

Nejen pro domácnosti a firmy, jako konečné spotřebitele energií, je zajímavý koncept tzv. multiutility meteringu, tedy efektivního měření spotřeby elektřiny, vody, plynu či tepla v rámci společného rozhraní, ze kterého lze sledovat aktuální náklady na všechny energie, stejně jako dlouhodobé statistiky spotřeby.

Lepší kontrola nad sítí

Směrem k dodavatelům elektřiny mohou chytré elektroměry komunikovat několika různými způsoby. Pro zařízení internetu věcí se typicky používají speciální bezdrátové sítě (jako Sigfox ad.) s nízkou energetickou náročností a velkým dosahem, ve kterých lze přenášet data i v případě, kdy je měřicí zařízení umístěno pod zemí či za různými jinými překážkami. Chytré elektroměry ale mohou komunikovat i po elektrické síti nebo přes sítě mobilních operátorů. V každém případě ale využití smart meteringu vyžaduje instalaci nových elektroměrů na odběrná místa, kterých je například v České republice bezmála 6 milionů. Moderní elektroměry s možností dálkového odečtu spotřeby ale u nás zatím najdeme jen v několika pilotních projektech, čítajících zpravidla několik tisíc jednotek, které tvoří jen asi 5 % odběrných míst. Lepší situace ale není ani v dalších státech Evropy. Jednu z rozsáhlejších instalací, představující asi 400 tisíc chytrých elektroměrů, provedla společnost S&T v rakouském Linci a jeho okolí. Například v Itálii jsou ale chytré elektroměry již asi 10 let instalovány zhruba na 90 % odběrných míst, jelikož zde dodavatelé elektřiny zaznamenávali obrovské netechnické ztráty. S pomocí chytrých elektroměrů se v Itálii podařilo tyto ztráty vyřešit identifikací černých odběratelů elektřiny a celá investice do nových elektroměrů a související infrastruktury se dodavatelům elektřiny velmi rychle vrátila.

Smart metering může poskytovat data i dalším systémům spojeným s provozem rozvodné sítě. S&T například vyvíjí systém, který na mapových podkladech ukazuje aktuální stav odběru na odběrných místech a umožňuje rychlejší zásahy distributora, aby mohly být případné opravy výpadků provedeny ještě dříve, než je odběratelé zaznamenají. Výstupy z měření jsou užitečné rovněž pro majitele lokálních zdrojů elektřiny, kteří mohou sledovat poměr mezi svojí spotřebou a vlastní výrobou elektřiny. Smart metering pomáhá s řízením toku elektřiny i v případě větších zdrojů, které dodávají přebytek vyrobené elektřiny do rozvodné sítě.

Férové účtování

Přesné měření odběru elektrické energie v reálném čase pomáhá koncovým zákazníkům s optimalizací jejich spotřeby a také umožňuje detailnější rozbor vyúčtování a hledání příležitostí k úsporám. Chytré elektroměry se proto instalují i jako sekundární měřiče, sloužící pro potřeby majitelů nemovitostí a třeba i spravedlivé rozúčtování spotřeby mezi více jednotek v rámci jednoho odměrného místa.

Širší integrace s technologiemi internetu věcí umožňuje propojení měření spotřeby s dalšími zařízeními a senzory v rámci inteligentní domácnosti. Typicky může jít například o detektory kouře, senzory zaplavení nebo třeba prvky bezpečnostního systému. Uživatelé pak mohou mít v rámci jednoho portálu či mobilní aplikace k dispozici veškeré informace o aktuálním stavu jejich domácnosti.

S&T odhaduje, že do roku 2023 bude v evropských zemích celkem instalováno na 100 milionů chytrých elektroměrů. Přibližně desetina z tohoto počtu by měla měřit a pomáhat regulovat odběr elektrické energie v České republice, Maďarsku, Polsku, Rumunsku, Slovinsku a na Slovensku.

Luděk Lamač Autor článku je Key account manager a Solution architect ve společnosti S&T CZ.