Smart metering Magyarországon

2014/12. lapszám | Schalbert Erik |  5017 |

Figylem! Ez a cikk 11 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Mitől lesz okos egy okosmérő? Mi szükség van egy ilyen grandiózus – és minden bizonnyal jelentős anyagi ráfordítást igénylő – vállalkozás keresztülvitelére? Mit jelent ez a fogyasztók számára? És egyáltalán: mi is az a Smart Metering, amit a brüsszeli döntéshozók olyan fontosnak tartanak, míg a hazai szolgáltatók részéről legjobb esetben is egyfajta tartózkodó távolságtartás övez?

Érvek és ellenérvek hangzanak el az érintettek részéről, mindenki a saját perspektívájából látja a kihívásokat, miközben egyre fogy a rendelkezésre álló idő a folyamatok kialakítására. Bár a jelen cikk terjedelmi okoknál fogva nem léphet fel a teljesség igényével, mégis egy összegzést kíván adni a jelenleg ismert tényekről, tendenciákról, elsősorban is a mérőeszközök és a kommunikáció szintjén.

Az Európai Parlament és Tanács 2006-ban fogadta el a 2006/32/EK irányelvet az energia-végfelhasználás hatékonyságáról, amely előirányozta az energiafelhasználás végfelhasználói hatékonyságának növelését. Ennek hátterében a fenntartható fejlődés ideája áll. Amíg az ipari szereplők üvegház-káros anyag-kibocsátását mind szigorúbb feltételek közé szorították és szorítják napjainkban is, addig a direktíva életbe lépéséig a lakossági energiafogyasztást csak elhanyagolható mértékben vonták górcső alá. Márpedig e téren igen komoly megtakarítási potenciálok kínálkoznak. Egy hozzáadott egységnyi energia előállítása ugyanis sokkal nagyobb munkával valósítható meg akkor, amikor az erőmű éppen csúcsra van járatva, mint a napnak egy olyan szakaszában, amikor a kihasználtsága csak részleges. (Az okos mérés bevezetésének fő motorja az elektromos áramtermelés optimalizálása, a másik három közmű ehhez csatlakozik a hatékonyság növelésének érdekében.) Lefordítva: nem mindegy, hogy a programozható mosógépet egy adott napon belül a napi csúcs közelében (a reggeli vagy a délutáni-esti órákban) működtetjük, vagy például napközben.

De mi köze van mindehhez az okos mérésnek? Nos, az belátható, hogy az elért életminőségből önként és dalolva senki sem fog leadni. Ennek érdekében valamilyen formában érdekeltté kell tenni a fogyasztót, hogy fogyasztási szokásait racionalizálja, és itt jön a képbe az okos mérés. Nem más ez, mint egy mérőeszköz (pontosabban mérőeszközök összessége) és a hozzájuk kapcsolódó kommunikációs és informatikai háttér, amely naprakészen és transzparens módon informálja a fogyasztót pillanatnyi fogyasztásainak alakulásáról, ezáltal lehetővé téve, hogy az egyes tevékenységei forintosítva is megjelenjenek. Hiszen amíg egy átalányszámla áll csak rendelkezésére, éves elszámolással, addig nem tudja tetten érni, hol vannak azok a momentumok a szokásaiban, amelyek jelentősen és szükségtelen módon megnövelik a számlaösszegeit. Ha az eredmény mindjárt hozzákapcsolható az okhoz, akkor lehetővé válik számára, hogy átgondolja és racionalizálja napi rutinját, mert ez immár lefordítható a pénz nyelvére. Mivel pedig az energia előállítása véső soron károsanyag-kibocsátással is jár, a csökkenő energiafelhasználás csökkenő üvegház-káros – elsősorban is CO2 – gázkibocsátást eredményez.

Adva van tehát egy európai szinten elfogadott irányelv, amelyhez Magyarországnak is tartania kell magát, ezzel szemben egy ellenérdekelt szolgáltatói szektor, amely, ha jogszabály kötelezi rá, természetesen végrehajtja a rá eső kötelezettségeket, de saját jószántából túlnyomó többségében nem vágná bele a fejszéjét. Miért? Ha figyelembe vesszük a célt, láthatjuk, hogy a szolgáltatónak arra kéne ösztönöznie a szolgáltatási területén élő fogyasztókat, hogy visszafogják fogyasztásaikat, ergo ő maga kisebb mennyiséget fog kiszámlázni, kevesebb hasznot realizálva ezáltal. Ráadásul mindezt úgy, hogy komoly anyagi forrásokat kell fordítania a rendszer kiépítésére.

A jelenleg a hálózatokban működő mérőeszközök többsége – közművenként eltérő arányban – nem sorolható az úgynevezett okos mérő kategóriába. Mindenképpen valamilyen beruházás szükséges annak érdekében, hogy a végpontokról az adatok kinyerhetők legyenek. A költséghatékonyság maximalizálásának érdekében feltétlenül fontos lenne, hogy a hazai okos mérés kialakításakor olyan műszaki megoldást vagy megoldásokat válasszanak, amelyek lehetővé teszik a már beépített és adott esetben már jelenleg is távleolvasási rendszerben működő vagy kommunikációs modul fogadására alkalmas mérőeszközök bevonását. Országosan milliós nagyságrendű mérőeszköz-állományról beszélünk (különböző gyártók termékei mind a négy közmű esetében), amely állományt megfelelő feltételrendszer kialakítása mellett az új rendszerbe lehetne integrálni. Márpedig a jövő smart metering rendszerei kapcsán az egyik fő költségvetési tétel a mérőeszközök beszerzése és telepítése.

Vezetékkel vagy anélkül?

Az adatgyűjtési területek kiterjedtségének nagysága miatt komolyan csak a vezeték nélküli kommunikációs móddal érdemes foglalkozni. A vezetékes rendszerek megmaradhatnak ipari parkok, üzletházak, irodaházak mérési adatgyűjtésére, ám települési léptékben már versenyképtelenek. Vezeték nélküli kommunikáció: de milyen? Műszaki oldalról számos lehetőség kínálkozik. 2011-2012 során az EU előírásaival összhangban az MEKH felügyelete alatt a hazai áramszolgáltatók is kiírták országos lefedettségű, reprezentatív statisztikai elemzéssel kialakított pilot projektjeiket. Ezek túlnyomórészt kétféle kommunikációs módot teszteltek. Az egyik az elektromos áramhálózatokat felhasználó ún. PLC (Power-Line Communication), míg a másik a mobilszolgáltatók hálózatait használó GPRS kommunikáció volt. (A hazai pilotokra jellemző volt, hogy az elektromos árammérő számára osztották a Master szerepet, míg a többi három közmű mérői Slave eszközökként működtek. Ezek az árammérőbe küldték a jeleiket, a tényleges távoli kommunikáció ez utóbbin keresztül zajlott.) Ezek közül PLC-vel 90-98%, GPRS-sel pedig 98-100% közötti leolvasási hatékonyságot sikerült elérni.

Ráadásul PLC esetében a koncentrátorokhoz azonos mérőtípusokat kell illeszteni, ellenkező esetben a hatékonyság csökken, márpedig egy ilyen komplex rendszer esetében kardinális kérdés a gyártófüggetlenség. GPRS kommunikáció esetében pedig az egy mérési pontra jutó fajlagos kommunikációs költség merül fel negatívumként, hiszen minden egyes (áram)mérő-eszköz saját SIM kártyát használ, és küldi a jeleket 2G/3G csatornán keresztül, és így minden adatcsomagnak külön költsége van. Valamiért a projektek vizsgálatai nem tértek ki a szabadfrekvenciás (868 MHz) rádiókommunikációra (RF). Ez a megoldás megközelíti a GPRS kommunikáció hatékonyságát annak extra költségei nélkül, hiszen a szabad frekvencia használata – amint azt neve is mutatja – ingyenes. Költséghatékonyabbnak tűnik a lehető legmagasabb szintig megtartani az ingyenes kommunikációs formát, és az adatgyűjtő koncentrátorokban összegzett adatcsomagokat küldeni a mobilhálózatokon (vagy LAN/WLAN kapcsolaton) keresztül. Erre vonatkozóan nem is olyan távol, egy adottságait tekintve a magyarországihoz nagyon hasonló helyen végeztek átfogó vizsgálatokat. A közelmúltban, Bécs városában lezajlott 2 pilot projekt során 6 különböző megoldást teszteltek (Bluetooth, ZigBee, ZWave, EmberNet, KNX&EIB és wM-Bus) összesen több mint 15 000 mérő bevonásával. A több évet felölelő tesztelés eredményei alapján a vezeték nélküli M-Bus kommunikációt találták a leghatékonyabbnak.

Az adatgyűjtési területek kiterjedtségének nagysága miatt komolyan csak a vezeték nélküli kommunikációs móddal érdemes foglalkozni. A vezetékes rendszerek települési léptékben már versenyképtelenek.

Külföldi példák

Minthogy Európa számos országában (köztük a fent említett Ausztriában), illetőleg az USA-ban jóval előrébb járnak a smart metering tekintetében, nem árt kicsit megvizsgálnunk, milyen eredményekre jutottak az ott kivitelezett pilotok alapján. Ezen tapasztalatok hasznosításával elkerülhető ugyanazon hibák elkövetése. Ezek:

• A költségek csökkentése érdekében a már meglévő, működő rendszereket, illetőleg az erre előkészített, beépített eszközöket be kell integrálni az újonnan kialakítandó hálózatokba.
• A kétirányú technológiák esetében problémát jelent az adatbiztonság.(Európa- és Amerika-szerte is számos példa adódott manipulációra, köszönhetően a bárki által szabadon hozzáférhető hacker szoftvereknek.) Megoldást jelenthet a biztonságos kétirányú kommunikáció kialakításáig az egyirányú kommunikáció. Ez esetben ugyanis kívülről nem lehet hozzáférni a mérőeszközökhöz, azok nem programozhatók, nem hackelhetők meg.
• Lehetőleg minél egyszerűbb mérőműszerek alkalmazása. Minél több funkciót kívánunk integrálni az egyes mérőeszközökbe, annál nagyobb lehetősége lesz a hibáknak, és annál jobban csökken a mérők rendelkezésre állásának aránya. Logikusan végiggondolva: ha van egy komplett informatikai infrastruktúránk, miért a végponti eszközök szintjén akarnánk például adattároló kapacitásokat biztosítani? Ezzel radikálisan növelnénk épp a legnagyobb számban alkalmazott berendezések költségét, energiafogyasztását, és mindezt úgy, hogy közben még a megbízhatóság is csökken. Ehelyett érdemes inkább a kívánt funkciókat az egész rendszerre elosztani.
• A fenti javaslat ellenérveként felhozható: mi a helyzet egy esetleges rendszerleállással, amikor a mérő átmenetileg elérhetetlenné válik? Az adatokat ilyenkor is meg kell valahogyan őrizni. Erre létezik más megoldás is, mint a fenti, a gazdaságos üzemeltetést gyakorlatilag lehetetlenné tevő adattárolási funkció: biztosítani kell, hogy adott esetben a mérési adatok a hagyományos, mobil (Walk-by/Drive-by) távleolvasási technológiával is begyűjthetők legyenek.
• Gyártófüggetlen, nyílt kommunikációs protokollok alkalmazása feltétel az egészséges és motiváló verseny szempontjából. Azok a kommunikációs módok, amelyek korlátozzák a versenyt, ellentmondanak a gazdaságosság kritériumának.
• Óvatosságra intenek a tapasztalatok a PLC technológiával kapcsolatban, egyrészt a már fentebb említett gyengébb hatékonyság (áthallások a trafókörzetek közt) és a gyártófüggetlenség alacsony szintje miatt, de emellett a hőkamerás vizsgálatokkal is igazolt magasabb hőveszteség (fogyasztás) is e technológia ellen szól.
• Az egészséget és a fogyasztói tudatosságot is szem előtt tartva javasolt az alacsony sugárzási szintű jeladók alkalmazása.
• Ezt a várat nem lehet egyetlen huszáros rohammal bevenni. Az olasz, spanyol, holland vagy éppen angol példák alapján egy a nemzeti érdekeket figyelembe vevő, több lépcsőben történő bevezetés lehet csak alkalmas az optimális megoldás kialakítására. Egy jó ideig a mobil rendszerek párhuzamos/kiegészítő működtetése feltétlenül szükséges lehet.

Magyarországon jelenleg készülőben van az okos mérés bevezetését szabályozó kormányrendelet, amely a pilot projektek leszűrt tapasztalatai és az azokból levont következtetések alapján íródik – és remélhetőleg a nemzetközi tapasztalatok ismérveit is integrálni fogja. Természetesen a téma volumenét tekintve köteteket tölthet meg. Számos olyan területe van, amelyet e cikk még csak nem is érintett – hiszen nem vágna e tematikus szaklap profiljába –, és így egy sor adatkezelési, felelősségi, jogi stb. kérdés fel sem merülhetett. Mindamellett a szerző reményei szerint sikerült néhány kardinálisabb műszaki vonatkozású megfontolás mellé elhelyezni egy-egy felkiáltójelet.

---