Centrum Strategii Energetycznych w poszukiwaniu opcji strategicznych dla polskiej energetyki Smart grid po amerykańsku Od redakcji MAREK SAMOTYJ dyrektor techniczny w EPRI Stany Zjednoczone przymierzają się do wprowadzenia inteligentnych sieci elektroenergetycznych. Zdążono już stworzyć specjalne ramy prawne i technologiczne, powołać instytucję koordynującą, a władze federalne wraz z sektorem przedsiębiorstw przygotowały ogromne środki finansowe. Póki co skala, koszt i ryzyko przedsięwzięcia okazują się jednak czynnikami hamującymi wdrażanie technologii. Czy potencjalny zysk spowoduje przełamanie tych barier? Funkcjonowanie smart grid będzie w dużej mierze oparte na działalności systemów telekomunikacyjnych i informatycznych. Dla przedsiębiorstw z tych branż wykreuje to nowy obszar do walki o niezwykle atrakcyjną grupę klientów, jakimi są odbiorcy energii elektrycznej. Czy koncerny energetyczne będą w stanie oprzeć się konkurencji ze strony firm teleinformatycznych? Leszek Szmidtke: W Stanach Zjednoczonych koncerny energetyczne przegrywają walkę o klienta m.in. z Google. Czego firmy tego pokroju szukają w energetyce? Marek Samotyj: Poszukują one klientów. Obok Google do tych firm zaliczyć można m.in. Microsoft czy Cisco Systems. Oferują one wiele usług, szybko adaptują się do nowych rynków i odczytują rodzące się potrzeby odbiorców. Rozglądając się za poszerzeniem grona klientów uznały, że największą, spójną i w dodatku kupującą tylko jeden produkt grupą są odbiorcy energii elektrycznej. Nie ma na świecie porównywalnego produktu kupowanego na taką skalę, 24 godziny na dobę, przez 365 dni w roku. Jedyny problem dotyczył dotarcia do odbiorców informacje o nich są zazdrośnie strzeżone przez przedsiębiorstwa energetyczne. Dlatego też firmy teleinformatyczne zaczęły kupować energię na wolnym rynku i oferować ją klientom po konkurencyjnych cenach. Oczywiście, na tym nie koniec Google czy Cisco Systems żyją bowiem z tego, że z danych rynkowych potrafią wyciągnąć informacje, przeanalizować je i na tej podstawie zmodyfikować lub przygotować zupełnie nowe produkty. strona 1/6 www.cse.ibngr.pl
Firmy teleinformatyczne oferują wiele usług, szybko adaptują się do nowych rynków i odczytują rodzące się potrzeby odbiorców. Rozglądając się za poszerzeniem grona klientów uznały, że największą, spójną i w dodatku kupującą tylko jeden produkt grupą są odbiorcy energii elektrycznej. Nie ma na świecie porównywalnego produktu kupowanego na taką skalę, 24 godziny na dobę, przez 365 dni w roku. Trudno uwierzyć, że wielkie energetyczne koncerny nie potrafią odczytać potrzeb klientów. Mają klientów, mają wielkie rozbudowane narzędzia, mają dane, a jednak nie potrafią zrobić z tego użytku. Dlatego nie wygrają na tym polu z koncernami teleinformatycznymi, które do perfekcji opanowały odczytywanie istniejących, a nawet kreowanie nowych potrzeb klientów. Inteligentne sieci, przymierzane obecnie do wprowadzenia na szeroką skalę w USA, mogą być doskonałym polem działań dla przedsiębiorstw z tej branży. Firmy teleinformatyczne już się zorientowały, że działalność smart grid będzie w znacznej mierze związana z telekomunikacją i informatyką. Koncernów tych nie będzie interesował stricte energetyczny aspekt inteligentnych sieci ich wpływ na bezpieczeństwo energetyki czy jakość energii. Smart grid będzie dla nich możliwością zbudowania nowych produktów przynoszących zysk, jak np. narzędzi zarządzania siecią, systemów koordynujących. Można się więc spodziewać, że firmy teleinformatyczne będą wymuszały rozwój infrastruktury, aby poszerzyć rynek dla swoich produktów i rozwinąć swoją działalność. Z kolei koncerny energetyczne, w przeciwieństwie do przedsiębiorstw z branży ICT, nie są tak biegłe, jeśli chodzi o komunikację i informatyczne zarządzanie siecią. W momencie wprowadzenia smart grid, będą więc one miały do wyboru współpracę z firmami teleinformatycznymi bądź zdywersyfikowanie swojej działalności poprzez tworzenie nowych segmentów odpowiadających za kontakt z klientem i systemy informatyczne. Prawdopodobnie większość amerykańskich firm handlujących energią zdecyduje się na próbę samodzielnego wykorzystania możliwości, jakie stworzą inteligentne sieci. Koncerny energetyczne mają klientów, mają wielkie rozbudowane narzędzia, mają dane, a jednak nie potrafią zrobić z tego użytku. Dlatego nie wygrają strona 2/6 www.cse.ibngr.pl
na tym polu z koncernami teleinformatycznymi, które do perfekcji opanowały odczytywanie istniejących, a nawet kreowanie nowych potrzeb klientów. Jaki wpływ na gospodarkę będą miały inteligentne sieci? Czy są już widoczne efekty? Smart grid są dziś na początku długiej drogi. Przykładowo, obecnie w Stanach Zjednoczonych jedynym wprowadzonym na szerszą skalę elementem tej technologii są tzw. inteligentne liczniki, zapewniające wyłącznie sprawniejszy niż przed laty odczyt i szybsze zlokalizowanie ewentualnej awarii. Wypracowane są już także bardziej zaawansowane koncepcje wykorzystania smart grid np. w smart home, w smart bulding, w smart factory. Mogłyby być one zastosowane również w bardziej złożonych projektach, np. w systemie sprawnego zarządzania miastem smart city (m.in. jak w przypadku bardzo udanej próby w Maladze). Jednakże aby inteligentne sieci mogły być wykorzystane w tych koncepcjach, konieczna jest instalacja sieci telekomunikacyjnych pozwalajacych na dwukierunkowy przesył danych. Ze względu na skalę i koszty wdrożenia smart grid, wiele będzie zależało od decyzji politycznych. Trzy lata temu prezydent Barack Obama został przekonany do potrzeby zaangażowania w inteligentne sieci. Obiecał, że z budżetu federalnego wyasygnuje 3 4 mld $, o ile przemysł elektroenergetyczny dołoży co najmniej drugie tyle. Firmy dały ponad 4 mld $, dzięki czemu w koordynującym działania National Institute of Standard and Technology (NIST) znalazło się prawie 8 mld $. Ponad 500 firm związanych z energetyką zgłosiło akces i prowadzi różnego rodzaju działania zmierzające do wprowadzenia inteligentnych sieci. Podkreślam jeszcze raz wolę polityczną, a także znaczenie miejsca, gdzie trafiły te pieniądze. NIST jest instytucją podlegającą Departamentowi Handlu i zajmuje się tworzeniem wspólnych standardów w różnych dziedzinach, co dla globalnych produktów i usług ma ogromne znaczenie. O tym, że wciąż jesteśmy na początku drogi świadczy też fakt, że w Stanach Zjednoczonych dopiero trzy uniwersytety kształcą inżynierów z myślą o inteligentnych sieciach. Jak dotychczas skala, koszt i ryzyko przedsięwzięcia są czynnikami, które hamują jego rozwój. Ostatecznie o tempie rozwoju smart grid zadecyduje potencjalny zysk. Im większa będzie jego skala, tym szybciej dotychczasowe bariery zostaną przełamane. Wspominał Pan o zaangażowaniu prezydenta Obamy i administracji federalnej. Również poszczególne stany kładą duży nacisk na energetykę rozproszoną, która potrzebuje inteligentnych sieci. Jak wygląda koordynacja? W USA instytucje odpowiedzialne za standaryzację przygotowały ramy prawne i technologiczne, w których teraz będą poruszały się firmy. Wcześniej prowadzono konsultacje zarówno wśród producentów, np. ABB, GE, Siemens, jak i naukowców. Zbieranie opinii trwało ponad dwa lata. Dopiero wtedy dokonano wyboru. Jeżeli myślimy przyszłościowo o energetycznym systemie samodiagnozującym oraz samooptymalizującym, należy przygotować odpowiedni grunt, strona 3/6 www.cse.ibngr.pl
określając standardy. Powierzenie NIST roli koordynatora było krokiem w tym kierunku. Jeżeli mówimy o scentralizowanym systemie kontroli zarządzania energią elektryczną a przecież smart grid w dużym stopniu na tym polega to potrzebujemy wspólnej płaszczyzny. Jednolite standardy są korzystne dla firm działających na tym rynku, gdyż pomimo większej konkurencji, znacznie poszerzają one krąg odbiorców. Zainteresowanie smart grid ma charakter globalny. Tym samym dla firm produkujących urządzenia lub świadczących usługi niemalże cały świat staje otworem. Olbrzymie możliwości rozwoju zyskują zarówno wielkie koncerny (np. General Electric, ABB, Siemens), jak i niewielkie przedsiębiorstwa. W USA instytucje odpowiedzialne za standaryzację przygotowały ramy prawne i technologiczne, w których teraz będą poruszały się firmy. Wcześniej prowadzono konsultacje zarówno wśród producentów, np. ABB, GE, Siemens, jak i naukowców. Zbieranie opinii trwało ponad rok. Dopiero wtedy dokonano wyboru. Jeżeli myślimy przyszłościowo o energetycznym systemie samodiagnozującym oraz samooptymalizującym, należy przygotować odpowiedni grunt, określając standardy. Polska i inne kraje UE będą tworzyły wspólny standard czy też każde państwo, pomimo deklaracji o jednolitym unijnym rynku, pójdzie swoją drogą? W Europie jest IEC (International Electrotechnical Commission), będąca organizacją tworzącą światowe standardy. Korzysta z amerykańskiego dorobku, ale większość światowych producentów trzyma się rozwiązań wypracowanych przez IEC. Przykładowo, opracowano już telekomunikacyjny standard 61850 dla stacji elektroenergetycznych, który był pierwszym znaczącym krokiem w kierunku inteligentnych sieci. Na polskim gruncie potrzeba natomiast jednego ośrodka, który będzie koordynował różne działania związane z wdrażaniem inteligentnych sieci. Sytuacja, w której każdy z pięciu polskich koncernów elektroenergetycznych (czterech dystrybucyjnych i jednego przesyłowego) będzie prowadził badania, testy i zakupy na własną rękę, jest błędem. Nie chodzi nawet o pieniądze, które również trzeba na początek wyłożyć, jak to miało miejsce w USA, lecz o zgromadzenie zainteresowanych pod jednym dachem. Wtedy możliwe będzie rozpoczęcie prac zmierzających do stworzenia jednolitej inteligentnej sieci, spełniającej cztery kluczowe warunki, czyli odpowiednią jakość wytwarzanej energii oraz efektywność, bezpieczeństwo i niezawodność systemu dostaw. Jeżeli nie będzie centralnego miejsca, w którym strona 4/6 www.cse.ibngr.pl
można wypracować strategię rozwoju smart grid dla Polski, to szybko znajdziemy się za plecami większości krajów. Taki komitet powinien gromadzić nie tylko przedstawicieli największych firm energetycznych, telekomunikacyjnych i informatycznych, ale także ministrów odpowiedzialnych za gospodarkę, infrastrukturę oraz przedstawicieli świata nauki. Ciało to powinno posiadać duże kompetencje, które pozwolą np. szybko adaptować najlepsze światowe rozwiązania smart grid. Niestety, infrastruktura energetyczna w Polsce jest bezdomna, przez co mocno obawiam się o rozwój inteligentnych sieci w naszym kraju. Na polskim gruncie potrzeba jednego ośrodka, który będzie koordynował różne działania związane z wdrażaniem inteligentnych sieci. Sytuacja, w której każdy z pięciu polskich koncernów elektroenergetycznych będzie prowadził badania, testy i zakupy na własną rękę, jest błędem. Nie chodzi nawet o pieniądze, które również trzeba wyłożyć na początek, jak to miało miejsce w USA, lecz o zgromadzenie zainteresowanych pod jednym dachem. Wtedy możliwe będzie rozpoczęcie prac zmierzających do stworzenia jednolitej inteligentnej sieci, spełniającej cztery kluczowe warunki, czyli odpowiednią jakość wytwarzanej energii oraz bezpieczeństwo, niezawodność i efektywność systemu dostaw. O autorze MAREK SAMOTYJ dyrektor techniczny w EPRI Marek Samotyj jest dyrektorem technicznym w amerykańskim Instytucie Badawczo- -Rozwojowym Energetyki (Electric Power Research Institute). Z EPRI związany od 1985 roku. Przedtem pełnił funkcję asystenta badawczego Forum Modelowania Energii na Uniwersytecie strona 5/6 www.cse.ibngr.pl
Stanforda. Absolwent kierunków związanych z inżynierią elektryczną i ekonomiczną na Politechnice Śląskiej oraz na Uniwersytecie Stanforda. Laureat nagrody EPRI Chauncey w latach 2002 i 2004. W 2000 roku za całokształt działalności uhonorowany nagrodą John Mungenast International Power Quality, ufundowaną przez gazety Power Quality Magazine oraz The Financial Times. Redaktor naczelny tygodnika NOT Przegląd Techniczny Innowacje w latach 1979 1981. strona 6/6 www.cse.ibngr.pl