Έξυπνα Δίκτυα

Στόχος των Έξυπνων Δικτύων (Smart Grids) είναι η διασύνδεση διαφορετικών οντοτήτων, κυρίως πελατών και παραγωγών, με σκοπό τη διάδραση τους σε πραγματικό χρόνο. Η έννοια του Έξυπνου Δικτύου έχει συνδεθεί στενά κυρίως με τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, αφού ήταν τα πρώτα δίκτυα στα οποία αναπτύχθηκαν τεχνολογικές λύσεις ώστε να καλυφθούν οι όλο και περισσότερο αυξανόμενες ανάγκες, όπως η ρύθμιση και η διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο σήμερα τα Έξυπνα Δίκτυα έχουν επεκταθεί και συναντώνται και σε άλλα δίκτυα όπως αυτά του νερού και φυσικού αερίου, δίνοντας τη δυνατότητα τόσο στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας όσο και στους καταναλωτές ευελιξία, ταχύτητα και καλύτερη πληροφόρηση.

Ένα Έξυπνο Δίκτυο χρησιμοποιεί μία σειρά καινοτόμων προϊόντων και έξυπνων τεχνολογιών παρακολούθησης, ελέγχου και επικοινωνίας. Έξυπνοι μετρητές, συστήματα επικοινωνίας, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πληροφοριακά συστήματα παρακολούθησης, συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων συνεργάζονται αρμονικά με σκοπό τη βελτιστοποίηση της λειτουργείας του δικτύου και των επιμέρους οντοτήτων του. Τα κυριότερα οφέλη είναι η βελτιστοποίηση της αξιοπιστίας, ελαχιστοποίηση των απωλειών, διαχείριση της διανεμημένης παραγωγής, πρόληψη και έλεγχος βλαβών, εξoικονόμηση και εξορθολογισμός.

Έχοντας συσσωρεύσει γνώση μέσα από την υλοποίηση έργων στον τομέα των Έξυπνων Δικτύων η Ether είναι σε θέση να κατανοήσει τις ανάγκες τις αγοράς και των προβλημάτων της, προσφέροντας ολοκληρωμένες λύσεις (turn-key solutions) για δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, ύδρευσης και διανομής φυσικού αερίου.

Έξυπνοι Μετρητές

Βασικό συστατικό κάθε Έξυπνου Δικτύου είναι ο Έξυπνος Μετρητής. Κύριος σκοπός του Έξυπνου Μετρητή είναι η ακριβής καταγραφή του μετρούμενου μεγέθους (Ηλεκτρική Ενέργεια, Νερό, Φυσικό Αέριο), η αποθήκευση των μετρήσεων και η αποστολή τους σε τακτά χρονικά διαστήματα στο κέντρο τηλεμέτρησης για περαιτέρω επεξεργασία. Ο όρος «Έξυπνος» αναφέρεται σε μία σειρά ενεργειών και αποφάσεων που ο μετρητής είναι σε θέση να λάβει χωρίς να απαιτείται η ανθρώπινη παρουσία. Ανάλογα την περίπτωση και το μετρούμενο μέγεθος ο Έξυπνος Μετρητής χρησιμοποιεί μεθόδους και πρωτόκολλα αμφίδρομης και ημί-αμφίδρομης επικοινωνίας με το κεντρικό σύστημα (HES - Head End System) ενός AMI/AMR συστήματος, με σκοπό την αποστολή των δεδομένων και τον έλεγχο του. Σε αντίθεση με τους μετρητές παλαιού τύπου οι σύγχρονοι μετρητές είναι σε θέση να μας δώσουν πληθώρα πληροφοριών, ενημερώνοντας μας για την ποιότητα του μετρούμενου μεγέθους, την περίπτωση κλοπής ή νόθευσης των μετρήσεων, σύνδεση/αποσύνδεση σημείου από το δίκτυο διανομής, ενημέρωση για τυχόν βλάβες και όλα αυτά σε πραγματικό χρόνο.

Είτε πρόκειται για μεμονωμένη συσκευή είτε ως μέρος συνολικής λύσης η Ether είναι έτοιμη να παρέχει οποιοδήποτε τύπο μετρητή που ανταποκρίνεται σε διεθνείς προδιαγραφές και πρότυπα, καλύπτοντας την κάθε απαίτηση ανά περίπτωση σε Επιχειρήσεις Κοινής Ωφέλειας, δήμους, Net-Metering κτλ.

Έξυπνος Μετρητής Ηλεκτρικής Ενέργειας

Ο πιο διαδεδομένος τύπος έξυπνου μετρητή είναι αυτός του ηλεκτρικού ρεύματος. Όλο και περισσότερες χώρες αναβαθμίζουν το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας εγκαθιστώντας έξυπνους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας με σκοπό την παρακολούθηση της διανομής του ηλεκτρικού ρεύματος. Οι σημερινοί Έξυπνοι Μετρητές εκτός της ενέργειας μας δίνουν τη δυνατότητα να μετρήσουμε και άλλα μεγέθη όπως Ισχύ (P), Τάση (V), Ρεύμα (I), Συνημίτονο (PF - cosφ), υπέρβαση μεγίστου, υπολογισμός εισερχόμενης και εξερχόμενης ενέργειας (±A) – ισχύς (±P) κ.α. Επίσης είναι σε θέση να καταγράφουν στοιχεία ποιότητας της καταναλισκόμενης ενέργειας καθώς και να στέλνουν ειδοποιήσεις σε περιπτώσεις που υπάρχει υπέρβαση κάποιου ελεγχόμενου μεγέθους ή παραβίασης του μετρητή στο Κεντρικό Σύστημα (HES, Head-End System). Η Ether προσφέρει εξελιγμένους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας, πιστοποιημένους σύμφωνα με τα σημαντικότερα διεθνή πρότυπα από μεγάλους διανομείς ηλεκτρικού ρεύματος όπως ο ΔΕΔΔΗΕ. Πληρώντας όλα τα διεθνή πρότυπα και πρωτόκολλα οι μετρητές μπορούν να εγκατασταθούν είτε μόνοι τους, είτε διασυνδεδεμένοι σε συστήματα AMR και ΑΜΙ με την προσθήκη του κατάλληλου επικοινωνιακού μέσου. Όλοι οι μετρητές είναι πιστοποιημένοι κατά MID και είναι σε θέση να εξυπηρετήσουν μία σειρά από πρότυπα και πρωτόκολλα επικοινωνίας, ανάλογα την περίπτωση, όπως MBUS, WMBUS, MODBUS και DLMS.

Μετρητής Net-Metering

Έχοντας υπαχθεί στο Net Metering ως αυτόπαραγωγός, ο καταναλωτής έχει τη δυνατότητα να παράγει την ενέργεια που χρειάζεται για ιδία χρήση. Με αυτό τον τρόπο ο καταναλωτής απαλλάσσεται από τα έξοδα του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του ενεργειακού συμψηφισμού. Με την υπ’ αριθ. ΑΠΕΗΛ/Α/Φ1/οικ.24461 (ΦΕΚ Β’ 3583/31.12.2014) Υπουργική Απόφαση ως ενεργειακός συμψηφισμός νοείται ο συμψηφισμός της παραγόμενης από το Φ/Β σύστημα ενέργειας με την καταναλισκόμενη στις εγκαταστάσεις του αυτοπαραγωγού, ο οποίος διενεργείται σε ετήσια βάση.

Προκειμένου ο καταναλωτής να μπορέσει να προχωρήσει σε ενεργειακό συμψηφισμό απαιτείται η εγκατάσταση εγκεκριμένου μετρητή από τον ΔΕΔΔΗΕ, με δυνατότητα να μετράει την Απορροφώμενη, Παραγόμενη και Εγχεόμενη ενέργεια. Η Ether είναι σε θέση να προσφέρει κατάλληλους μετρητές για Net-Metering, καθώς και τα modem τηλεμετρίας που απαιτούνται για την αποστολή των δεδομένων, όλα πιστοποιημένα από τον ΔΕΔΔΗΕ.

Έξυπνος Μετρητής Νερού

Ο Έξυπνος Μετρητής Νερού χρησιμοποιείται για την μέτρηση της κατανάλωσης του νερού σε οικιακούς καταναλωτές, επιχειρήσεις και γενικά σε περιπτώσεις όπου η καταμέτρηση του νερού είναι αναγκαία. Έχοντας καταλάβει τις σύγχρονες ανάγκες της αγοράς άλλα και τα προβλήματα των παλαιότερων τύπων μετρητών νερού (μηχανικοί), οι σημερινοί Έξυπνοι Μετρητές Νερού χρησιμοποιούν σύγχρονες τεχνολογίες (τεχνολογία υπέρηχων, μαγνητική) που μας δίνουν μεγαλύτερη ακρίβεια στις μετρήσεις και λιγότερες απώλειες. Επιπλέον είναι σε θέση όπως και οι Μετρητές Ηλεκτρικής Ενέργειας να αποθηκεύουν και να στέλνουν τις συλλεγόμενες μετρήσεις για περεταίρω επεξεργασία από το σύστημα Διαχείρισης Δεδομένων Μετρητών (MDM, Meter Data Management) όπως και να ενημερώνουν τους διαχειριστές του Κεντρικού Συστήματος (HES, Head-End System) στέλνοντας ειδοποιήσεις για βλάβες που μπορεί να εμφανιστούν στο δίκτυο ύδρευσης (π.χ. διαρροή, ανάστροφη ροή κτλ.). Έχοντας πλήρη εικόνα των διαθέσιμων τύπων έξυπνων μετρητών νερού, η Ether είναι σε θέση να αξιολογεί τις ανάγκες του κάθε πελάτη και να προσφέρει τον κατάλληλο τύπο μετρητή βασιζόμενη στον τύπο της τεχνολογίας καταμέτρησης (multi-jet, single-jet, ultrasonic, magnetic), το μέγεθος (DN) , καθώς επίσης και το μέσο επικοινωνίας που θα χρειαστεί για την αυτόματη αποστολή των δεδομένων σε AMI και AMR συστήματα. Όλοι οι μετρητές νερού είναι πιστοποιημένοι κατά MID και είναι σε θέση να εξυπηρετήσουν τεχνολογίες επικοινωνιών και ανταλλαγής δεδομένων που βασίζονται σε MBUS, WMBUS, LoRaWAN, NB-IoT καθώς και OMS (Open Metering System).

Έξυπνο Θερμιδόμετρο Ροής

Το θερμιδόμετρο ροής (Heat Meter) μετράει την καταναλισκόμενη θερμική ενέργεια, μετρώντας το ρυθμό ροής του ζεστού/κρύου υγρού που διέρχεται από αυτό (συνήθως ζεστό/κρύο νερό) και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ζεστού/κρύου νερού που εισέρχεται και του εξερχόμενου από το χώρο που το χρησιμοποιεί για θέρμανση/ψύξη. Η λειτουργία του είναι παρόμοια με αυτή των μετρητών νερού με τη διαφορά ότι εκτός της μετρητικής διάταξης για τη ροή του νερού έχουμε και δύο αισθητήρες που μετρούν τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ εισερχόμενου και εξερχόμενου νερού, στο χώρο που το χρησιμοποιεί ως θέρμανση/ψύξη. Όπως και οι μετρητές νερού, είναι σε θέση να αποθηκεύουν και να στέλνουν μετρήσεις και ειδοποιήσεις για τυχόν βλάβες στο δίκτυο διανομής. Έχοντας πλήρη εικόνα των διαθέσιμων τύπων έξυπνων θερμιδόμετρων ροής, η Ether είναι σε θέση να αξιολογεί τις ανάγκες του κάθε πελάτη και να προσφέρει τον κατάλληλο τύπο μετρητή βασιζόμενη στον τύπο της τεχνολογίας καταμέτρησης (multi-jet, single-jet, ultrasonic κτλ.), το μέγεθος (DN), καθώς επίσης και το μέσο επικοινωνίας που θα χρειαστεί για την αυτόματη αποστολή των δεδομένων σε AMI και AMR συστήματα. Όλα τα θερμιδόμετρα ροής είναι πιστοποιημένα κατά MID και είναι σε θέση να εξυπηρετήσουν τεχνολογίες επικοινωνιών και ανταλλαγής δεδομένων που βασίζονται σε MBUS, WMBUS, LoRaWAN, NB-IoT καθώς και OMS (Open Metering System).

Έξυπνος Μετρητής Φυσικού Αερίου

Όλο και περισσότεροι άνθρωποι ανά τον κόσμο συνδέονται σε δίκτυο φυσικού αερίου αφού η εξοικονόμηση σε συνδυασμό με τα οφέλη του δίνουν σημαντικό προβάδισμα έναντι άλλων μορφών θέρμανσης. Η αυξανόμενη χρήση του απαιτεί και τα κατάλληλα εργαλεία μέτρησης. Αν και η μέτρηση της κατανάλωσης του φυσικού αερίου είναι δυσκολότερη από αυτή του νερού, σήμερα υπάρχουν πολλές τεχνολογίες που μας επιτρέπουν να μετρήσουμε με μεγάλη ακρίβεια το ποσό της κατανάλωσης του. Τεχνολογίες διαφράγματος, τουρμπίνας και υπερήχων είναι μερικές από τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα. Όπως και οι μετρητές νερού, είναι σε θέση να αποθηκεύουν και να στέλνουν μετρήσεις και ειδοποιήσεις για τυχόν βλάβες στο δίκτυο διανομής. Έχοντας πλήρη εικόνα των διαθέσιμων τύπων έξυπνων μετρητών φυσικού αερίου, η Ether είναι σε θέση να αξιολογεί τις ανάγκες του κάθε πελάτη και να προσφέρει τον κατάλληλο τύπο μετρητή βασιζόμενη στον τύπο της τεχνολογίας καταμέτρησης (diaphragm, Turbine, Ultrasonic), το μέγεθος (DN), καθώς επίσης και το μέσο επικοινωνίας που θα χρειαστεί για την αυτόματη αποστολή των δεδομένων σε AMI και AMR συστήματα. Όλοι οι μετρητές φυσικού αερίου είναι πιστοποιημένοι κατά MID και είναι σε θέση να εξυπηρετήσουν τεχνολογίες επικοινωνιών και ανταλλαγής δεδομένων που βασίζονται σε MBUS, WMBUS, LoRaWAN, NB-IoT καθώς και OMS (Open Metering System).

AMI/AMR Συστήματα Αυτόματης Συλλογής Δεδομένων

Δύο είναι οι κυριότερες κατηγορίες των συστημάτων αυτόματης συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων:

Και στα δύο αυτά συστήματα ο κοινός παρονομαστής είναι η αυτοματοποιημένη διαδικασία συλλογής δεδομένων. Η κυριότερη διαφορά μεταξύ των δύο συστημάτων είναι ότι τα AMI συστήματα περιέχουν και υποδομή δικτύου για την αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ μετρητή και κεντρικού συστήματος (HES, Head-End System). Τα AMI συστήματα μας δίνουν επίσης τη δυνατότητα παρακολούθησης της κατανάλωσης και άλλων στοιχείων όπως συναγερμών παραβίασης του μετρητή ή βλαβών στο δίκτυο (Alarms) και επιτρέπουν την απομακρυσμένη διακοπή/σύνδεση της παροχής ενός σημείου με το δίκτυο διανομής σε πραγματικό χρόνο. Η υποδομή επικοινωνίας μπορεί να στηρίζεται σε διάφορους τύπους τεχνολογιών όπως GSM/GPRS και PLC (Power Line Communication). Τέλος λόγω της ύπαρξης υποδομής δικτύου αμφίδρομης επικοινωνίας οι μετρητές που συνδέονται σε ένα AMI σύστημα μπορούν να υποστηρίξουν και λειτουργίες προπληρωμής (Pre-Paid) του καταναλισκόμενου μεγέθους (Ρεύμα, νερό, φυσικό αέριο).

AMI diagram

Σε αντίθεση με τα ΑΜΙ συστήματα, ένα AMR σύστημα μας δίνει τη δυνατότητα της αυτοματοποιημένης συλλογής των δεδομένων από τους μετρητές χωρίς όμως να υπάρχει η δυνατότητα απομακρυσμένου ελέγχου τους (ημι-αμφίδρομη επικοινωνία). Οι λύσεις που συνήθως χρησιμοποιούνται για τη συλλογή δεδομένων είναι η συλλογή μετρήσεων οδηγώντας (Drive-by system) και περπατώντας (walk-by system) με τη χρήση των κατάλληλων συσκευών συλλογής μετρήσεων (Handheld units) από το προσωπικό της εκάστοτε κοινωφελούς επιχείρησης. Σε κάποιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται και σταθερά δίκτυα (Fixed Networks) για την επικοινωνία των μετρητών με το κεντρικό σύστημα (HES), όμως η επικοινωνία γίνεται μόνο από το μετρητή προς το κεντρικό σύστημα (HES) και όχι το αντίθετο. Η παρακολούθηση των δεδομένων δεν γίνεται σε πραγματικό χρόνο άλλα σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Αυτό μας επιτρέπει την μείωση της κατανάλωσης της ενέργειας του μετρητή, αφού τα δεδομένα στέλνονται σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα και όχι μετά από αίτημα του κεντρικού συστήματος (HES). Γι’ αυτό το λόγο τα AMR συστήματα προτιμώνται για τη συλλογή δεδομένων από μετρητές νερού, θερμιδόμετρα ροής και φυσικού αερίου, αφού στους εν λόγω μετρητές ως επί το πλείστο η τροφοδοσία τους βασίζεται σε μπαταρία και όχι σε συνεχή τάση δικτύου. Οι κυριότερες τεχνολογίες επικοινωνιών που χρησιμοποιούνται σε AMR συστήματα είναι NB-IoT, LoRa και LoRaWAN.

Και τα δύο συστήματα μας δίνουν τη δυνατότητα της περεταίρω επεξεργασίας των συλλεγόμενων δεδομένων μέσω Συστήματος Επεξεργασίας Μετρητικών Δεδομένων (MDM, Meter Management System), με σκοπό τη χρήση τους από το σύστημα τιμολόγησης (Billing System) είτε από εργαλεία ανάλυσης (Analytics). Επιπλέον η ύπαρξη τέτοιων συστημάτων προσφέρει μία σειρά από πλεονεκτήματα όπως στατιστικά δεδομένα που μπορούν να βοηθήσουν στην πρόβλεψη, πρόληψη και κατ’ επέκταση στην καλύτερη κατανομή και διανομή εντός του δικτύου οποιοδήποτε μεγέθους (Ηλεκτρικό Ρεύμα, Νερό, Φυσικό Αέριο) αποφεύγοντας το κυριότερο πρόβλημα που είναι οι διακοπές ύδρευσης και ηλεκτροδότησης.

Η Ether Γνωρίζοντας σε βάθος τις ανάγκες της αγοράς είναι σε θέση να καλύψει οποιασδήποτε κλίμακας ανάγκη, προσφέροντας μια ευρεία γκάμα λύσεων. Οι προσφερόμενες λύσεις είναι προσαρμοζόμενες (customized solutions) ώστε να αποφεύγονται τεχνολογίες και συστήματα που δεν χρειάζονται μειώνοντας το κόστος και την πολυπλοκότητα της τελικής λύσης. Επίσης οι προσφερόμενες λύσεις μπορεί να είναι και συνδυαστικές, επιτρέποντας στον τελικό χρήστη να συλλέγει δεδομένα από διαφορετικούς τύπους μετρητών χρησιμοποιώντας ένα μόνο σύστημα συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων, αφού σε πολλές περιπτώσεις διαφορετικοί τύποι μετρητών υποστηρίζουν τα ίδια πρωτόκολλα επικοινωνίας (MBUS, WMBUS, MODBUS κτλ). Με λίγα λόγια ένα AMI ή AMR σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή και επεξεργασία μετρήσεων από διαφορετικούς τύπους μετρητών (Ενέργειας, Νερού, Αερίου).

Έργα έξυπνων μετρητών

Ενδεικτικά έργα έξυπνων μετρητών είναι τα παρακάτω: