72
Nowoczesne technologie informatyczne w elektroenergetyce – zarządzanie, pomiary, Smart Grid
Wraz z powszechną informatyzacją i cyfryzacją poszczególnych obsza-
rów życia prywatnego i społecznego, z pewnym opóźnieniem, ale jed-
nak, następują również zmiany w przedsiębiorstwach dystrybucji ener-
gii elektrycznej. Zwłoka ta wynika z kilku czynników:
• ze znacznych potrzeb inwestycyjnych sektora – tymczasem nowinki,
czyli zaawansowane technologicznie urządzenia i systemy teleinforma-
tyczne dużo kosztują, a przedsiębiorstwa dystrybucyjne przede wszyst-
kim muszą zapewnić środki finansowe na bieżącą eksploatację sieci,
modernizacje i naprawy, ponieważ to jest ich podstawowym obszarem
działalności biznesowej;
• ze świadomości, że sieć elektroenergetyczna jest jednym z systemów
infrastruktury krytycznej, więc musi pracować w sposób niezawodny,
co wyklucza wdrażanie niesprawdzonych rozwiązań teleinformatycz-
nych i zaawansowanych systemów automatyki. Wymusza to wstrzyma-
nie działań do czasu osiągnięcia dojrzałości technologicznej przez tego
typu urządzenia lub technologie;
• wątpliwości co do zasadności ekonomicznej zakupu pewnych nowo-
czesnych technologicznie rozwiązań czy systemów informatycznych.
To, że ułatwiają pracę i realizację wielu działań jest oczywiste i nikogo
nie zaskakuje. Jednak podczas ich prezentacji pojawiają się pytania:
w jaki sposób przełożą się na konkretne zyski finansowe dla przedsię-
biorstw energetycznych i jaki jest horyzont zwrotu zainwestowanego
kapitału? Wynikają one z faktu, że przedsiębiorstwa dystrybucyjne nie
mają możliwości dowolnego dysponowania środkami finansowymi,
ponieważ osoby decyzyjne mogą zostać pociągnięte do odpowiedzial-
ności za niegospodarność: kierowników rozliczają dyrektorzy, dyrekto-
rów – zarząd, a sam zarząd przez akcjonariuszy, których nie interesują
nowinki, lecz zysk (wzrost wartości akcji oraz dywidendy);
• monopolu naturalnego – przedsiębiorstwa dystrybucyjne zazwyczaj
na obszarze działania są monopolistami, więc nie muszą uzyskiwać
przewagi konkurencyjnej;
• oporów przed cyfryzacją elektroenergetyki, która wynika z braku
chęci zmian, obaw związanych z cyberbezpieczeństwem czy wręcz
świadomością co do powolnego wyręczania kolejnych pracowników
przez systemy teleinformatyczne i redukcji personelu – przykładowo
wdrożenie inteligentnych systemów pomiarowych w sposób automa-
tyczny odczytujących liczniki energii zabiera pracę setkom inkasentów;
• perspektywy przyszłej sytuacji finansowej: przychody operatorów
systemów dystrybucyjnych zależą od wysokości stawek i opłat w tary-
fach zaakceptowanych i zatwierdzonych przez prezesa URE, te z kolei
przekładają się na podstawowe przychody tych przedsiębiorstw.
Brak możliwości przewidywania wysokości przychodów w przyszłości
w znacznej mierze hamuje procesy inwestycyjne, ponieważ nie ma
gwarancji, w jakiej wysokości stawki opłat zostaną zatwierdzone
w kolejnych latach. Dodatkowo promowane rozwiązania przekładają
się na zmniejszenie dotychczasowych przychodów: poprawianie efek-
tywności energetycznej urządzeń oraz generowanie przez odbiorców
energii elektrycznej na własny użytek oznacza mniejsze zapotrzebowa-
nie na energię dostarczaną przez sieć elektroenergetyczną.
x x x
Przesłanki i motywy wdrażania nowych technologii
w elektroenergetyce
Digitalizacja i cyfryzacja w coraz większym stopniu wkraczają do pol-
skich przedsiębiorstw elektroenergetycznych. W zasadzie informa-
tyzacja co do zasady poprawia szybkość, niezawodność działania
i zmniejsza koszty. Ułatwia również realizację poszczególnych prac,
przyspiesza przetwarzanie danych oraz prezentację obrobionych
danych z odległych punktów sieci elektroenergetycznej i alarmowa-
nie w przypadku występowania nietypowych sytuacji. Przestrzeń pod
nowoczesne technologie stwarzają również wytyczne unijne, które
przekładają się na polskie prawodawstwo. Przykładowo, w UE postę-
puje proces dekarbonizacji, czyli wycofywania elektrowni węglowych
jako emitujących wiele zanieczyszczeń oraz przyczyniających się,
przez emisję dwutlenku węgla, do postępowania efektu cieplarnia-
nego. W związku z tym coraz większa ilość energii jest wytwarzana
z odnawialnych źródeł energii, co przekłada się na konieczność
poważnych modernizacji sieci elektroenergetycznych i zmiany
sposobu zarządzania nimi. Dodatkowo, wymagania związane ze
zwiększaniem efektywności energetycznej inicjują wdrażanie
technologii energooszczędnych, a także działania ograniczające
straty energii w sieciach.
Kolejnym elementem, który przyczyni się w dużym stopniu do zmian
w systemach elektroenergetycznych jest promowanie elektromobilno-
ści. Perspektywa znacznego wzrostu liczby samochodów elektrycznych
na ulicach w niedługiej przyszłości wiąże się z koniecznością budowy
wielu stacji ładowania akumulatorów, lecz również z przeprojektowa-
niem sieci i przygotowaniem rozwiązań do zarządzania przepływami
mocy, które w funkcjonujących sieciach nie były uwzględniane.
Obecnie istnieje wiele nowoczesnych urządzeń i systemów teleinfor-
matycznych możliwych do wdrożenia w przedsiębiorstwach dystrybucji
energii elektrycznej. Wiele z nich może pracować indywidualnie, nie-
jako autonomicznie, pozwala również na integrację z innymi urządze-
niami i systemami – tę cechę nazywa się interoperacyjnością. Dzięki
niej uzyskuje się nową jakość zarządzania czy porządkowania danych.
Przykładowo, spis klientów, liczników energii, punktów pomiarowych,
słupów, transformatorów czy stacji zapisany tylko w jednym miej-
scu może być dostępny dla różnych systemów teleinformatycznych.
Ponadto, przy zmianie parametrów nie ma konieczności wprowadzenia
ich w różnych systemach. Podobnie informację o topologii przecho-
wuje się w jednej bazie danych i wykorzystuje na potrzeby pracy dys-
pozytorni, estymacji stanu, analizy pozdarzeniowej, tworzenia bilansów
sieci, projektowania rozwoju sieci itp.
Warto podkreślić, że nie zawsze przedsiębiorstwa energetyczne są zwo-
lennikami zmian, dostosowywania sieci i ponoszenia kosztów inwesty-
cyjnych z tym związanych. Jednak to obecnie ogólnoświatowe kierunki
rozwoju i niewdrożenie takich rozwiązań będzie w najbliższej przyszło-
ści generowało dodatkowe koszty dla przedsiębiorstw sieciowych, wyni-
kające z przerw w dostarczaniu energii (mniejsze dostarczanie energii
= niższe przychody, bonifikaty lub kary dla przedsiębiorstw dystrybucyj-
nych, uszkodzenia elementów).
Nowoczesne technologie
informatyczne w elektro-
energetyce – zarządzanie,
pomiary, Smart Grid
dr inż. Krzysztof Billewicz
Katedra Energoelektryki,
Politechnika Wrocławska
