Η ενεργειακή διαχείριση ισοδυναμεί με μείωση κόστους

Πληροφοριακά συστήματα για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας σε πραγματικό χρόνο, ανέλυσε στο άρθρο του στο περιοδικό Πράσινο Σπίτι & Κτίριο, ο κ. Αρ. Παπαδόπουλος, Διευθύνων Σύμβουλος της ΖΕΒ ΑΕΕΥ.

Στα πλαίσια των ενεργειακών έργων απαιτείται να γίνεται μια διαρκής παρακολούθηση των καταναλώσεων ενέργειας των πελατών, έτσι ώστε όλοι να γνωρίζουν το επόμενο βήμα προς τη μείωση του κόστους της απαιτούμενης ενέργειας. Με την εγκατάσταση στον χρήστη ενέργεια του κατάλληλου μετρητικού εξοπλισμού, τα μετρούμενα δεδομένα συλλέγονται και αποστέλλονται σε πραγματικό χρόνο σε μία βάση δεδομένων . Επιπλέον παρέχεται η δυνατότητα μετά από κατάλληλη επεξεργασία, να γίνεται και σύγκριση με κάποια έτοιμα προ-επεξεργασμένα δεδομένα, ώστε να υπάρχουν χρήσιμες πληροφορίες για την ενέργεια που καταναλώθηκε αλλά και πρόβλεψη για την ενέργεια που αναμένεται να καταναλωθεί.

Βέβαια το real-time monitoring δίνει και άλλες δυνατότητες όσον αφορά τη σωστή Διαχείριση Ενέργειας.

Από τις μετρήσεις της καταναλισκόμενης ενέργειας μπορούμε να εντοπίσουμε πληροφορίες που να βοηθήσουν για την πρόβλεψη σχετικά με την παραγωγή ενέργειας σύμφωνα με τις ενεργειακές ανάγκες των χρηστών. Για παράδειγμα ο εντοπισμός ετεροχρονισμένων peak στην κατανάλωση διαφόρων χρηστών, οδηγεί σε αποτελεσματικότερη χρησιμοποίηση της ενέργειας αφού είμαστε σε θέση να προβλέψουμε πότε η ζητούμενη ενέργεια θα είναι πάνω από τη μέση καταναλισκόμενη ενέργεια και τότε να καλύπτεται η ζήτηση αυτή από πχ αυτοπαραγωγή. Οι ενεργειακές μετρήσεις μπορεί να περιλαμβάνουν VA και cos ή ό,τι άλλο έχει καθοριστεί ή ενδεχομένως μπορεί να ζητηθεί on-line εκείνη τη στιγμή, ως επιπλέον μέτρηση.

Τι είναι η εξοικονόμηση ενέργειας

Σύμφωνα με την Οδηγία 2006/32/EC για την ενεργειακή απόδοση κατά την τελική χρήση και τις ενεργειακές υπηρεσίες, η εξοικονόμηση ενέργειας ορίζεται ως:

«Η ποσότητα της εξοικονομούμενης ενέργειας, η οποία προσδιορίζεται με τη μέτρηση ή και τον κατ’ εκτίμηση υπολογισμό της κατανάλωσης πριν και μετά την υλοποίηση ενός ή περισσότερων μέτρων βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης, με ταυτόχρονη εξασφάλιση της σταθερότητας των εξωτερικών συνθηκών που επηρεάζουν την ενεργειακή κατανάλωση».

Γιατί χρειάζεται ένα Πληροφοριακό Σύστημα Ενεργειακής Διαχείρισης

Ένα σύστημα Ενεργειακής Διαχείρισης & Παρακολούθησης μας παρέχει την δυνατότητα «να πέσουν τα οδοφράγματα» σε ένα οργανισμό ή μια εταιρεία και να παραδώσει λύσεις ενεργειακής απόδοσης που παρέχουν την ορατότητα, τη δύναμη και την ευελιξία για τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας. Μπορούν να μειωθούν τα ακριβά κόστη στη χρήση της ενέργειας, αλλά και να συμβάλλει σε μια επιχείρηση στα πλαίσια της εταιρικής κοινωνικής ευθύνης με έξυπνο τρόπο. Η παρακολούθηση της ενέργειας, στη χρήση των δεδομένων που παράγονται από την κύρια ενεργειακή δύναμη ή μεγάλα κρίσιμα φορτία, ή σε υπάρχοντα συστήματα αυτοματισμού κτιρίου & σύστημα παρακολούθησης (BAS) ενέργειας, παρέχει τα δεδομένα στην ενεργειακή πλατφόρμα γρήγορα και εύκολα να συλλέγουν στοιχεία για την κατανάλωση ενέργειας σε πραγματικό χρόνο για όλα τα κρίσιμα φορτία σε κάθε εγκατάσταση, χωρίς να διαταράσσεται η λειτουργία των επιχειρήσεων, και σε ένα πολύ αποδοτικό τρόπο. Μια ιδιαίτερα ευφυής, cloud-based, online πλατφόρμα analytics, μας δίνει τη δυνατότητα να αντλήσουμε λεπτομερείς πρακτικές πληροφορίες ανά συσκευή, σε πολλαπλές τοποθεσίες. Τέτοιες ιδέες δεν χρησιμοποιούνται μόνο για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, αλλά επίσης για να βοηθήσουν τις επιχειρήσεις να διαχειρίζονται τις εγκαταστάσεις τους πιο αποτελεσματικά και αποδοτικά.

Τα επίπεδα ενός πληροφοριακού συστήματος ενεργειακής διαχείρισης

Οι ενεργειακοί υπο-μετρητές έχουν περάσει από επαναστατικές αλλαγές κατά την τελευταία δεκαετία. Εκτός από μέτρηση υψηλής ακρίβειας, στις μέρες μας, έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν τα μετρούμενα δεδομένα τους στο διαδίκτυο / cloud και να παρέχουν στο χρήστη του συστήματος Διαχείρισης Ενέργειας με ιδιαίτερα αξιοποιήσιμες πληροφορίες, σε ένα κλάσμα του χρόνου, κάτι που ήταν αδύνατο πριν. Οι πληροφορίες είναι προσβάσιμες από παντού, με ασφαλή τρόπο, λόγω των αλγορίθμων της υπηρεσίας Cloud και προσαρμοσμένες αναφορές και αλγόριθμοι ανάλυσης στοιχείων μπορούν να υποστηρίξουν τη λήψη αποφάσεων σχετικά με δράσεις ενεργειακής απόδοσης.

Διαδικτυακά ενεργοποιημένοι ενεργειακοί υπομετρητές

Ένας διαδικτυακά ενεργοποιημένος υπο-μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια συσκευή ικανή να παρέχει σε πραγματικό χρόνο υψηλής ακρίβειας ηλεκτρικές μετρήσεις. Με τον όρο ηλεκτρονικές μετρήσεις εννοούμε μετρήσεις σχετικά με τη συμπεριφορά μιας εγκατάστασης (σπίτι, γραφείο, βιομηχανία κ.λπ.). Παραδείγματα τέτοιων μετρήσεων είναι τάση, ρεύμα, ενεργή ισχύς, συντελεστής ισχύος, άεργος ισχύς, αλλα και η κατανάλωση νερού ή φυσικού αερίου κ.λπ. Αυτές οι μετρήσεις μεταδίδονται από τη συσκευή μέτρησης ασύρματα σε ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα ή κατόπιν ζήτησης, και διαχειρίζονται από εφαρμογές υψηλού επιπέδου ώστε να παρουσιάζονται σωστά, να αναλύονται κ.λπ.

Κάθε επιμέρους υπομετρητής είναι σε θέση να λάβει πολλαπλά δείγματα ανά λεπτό και να παρέχει μετρήσεις με χαμηλό ποσοστό σφάλματος (<% 1). Μια συσκευή παρακολούθησης ενέργειας πρέπει είναι απολύτως συμβατή τόσο με 3-φάσικές, όσο και με μονοφασικές εγκαταστάσεις, ενώ παρέχει επίσης ενσωματωμένους (ή υποστηρίζει δυνατότητα ενσωμάτωσης) ηλεκτρονόμους φορτίου (relay switches), προκειμένου να ελέγχονται από απόσταση συγκεκριμένα φορτία ακόμα και να προγραμματίζεται ο χρόνος λειτουργίας τους. Η επικοινωνία μεταξύ των ενεργειακών υπομετρητών με μια τοπική συσκευή συλλογής δεδομένων μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω ενός πρωτόκολλου ασύρματης επικοινωνίας για εξοικονόμηση χρόνου εγκατάστασης και κόστους . Το ZigBee είναι ένα χαμηλού κόστους, χαμηλής ισχύος, ασύρματο πρότυπο πλεγματικής δικτύωσης (mesh network). Το χαμηλό κόστος επιτρέπει η τεχνολογία να χρησιμοποιείται ευρέως σε ασύρματες εφαρμογές ελέγχου και παρακολούθησης. Η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας επιτρέπει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής με μικρότερες μπαταρίες. Η πλεγματική δικτύωση (mesh networking) παρέχει υψηλή αξιοπιστία και μεγαλύτερη έκταση. Το επίπεδο δικτύου ZigBee υποστηρίζει εγγενώς τυπικά δίκτυα τύπου αστέρα (star network) και δενδροειδή τύπου (tree network), και γενικά πλεγματικά δίκτυα (generic mesh networks).

Χαρακτηριστικά Τοπικής Πύλης

Μια τοπική συσκευή συλλογής δεδομένων (πύλη) χρησιμοποιείται συνήθως για να συλλεχθούν δεδομένα από τους υπομετρητές και αισθητήρες. Η πύλη αποθηκεύει περιοδικά μετρήσεις σε μια τοπική βάση δεδομένων. Τα διαστήματα αποθήκευσης μπορούν να συγχρονιστούν με αυτά των μεταδόσεων (προεπιλογή-default), αναφέροντας επίσης την επιτυχία των εργασιών μεταφοράς, επιτρέποντας έτσι επαναλήψεις των δυνητικά ανεπιτυχών από αυτές.

Σε ορισμένες εφαρμογές, όπου οι υπηρεσίες cloud δεν είναι διαθέσιμες, λόγω ασφάλειας, πολιτικής ή τεχνικών περιορισμών, οι εγγραφές της βάσης δεδομένων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για εκτός σύνδεσης τοπικούς σκοπούς, και να ανακτηθούν άμεσα, ή να εξαχθούν σε μια ποικιλία από δημοφιλείς μορφές εγγράφων. Αυτό επιτρέπει υψηλότερη συχνότητα των μετρήσεων, κατάλληλη για μετεπεξεργασία για σκοπούς ανάλυσης.

Η πύλη θα πρέπει να υποστηρίζει Ethernet, 3G / GPRS, Wi-Fi, διεπαφές επαναφοράς (backhauling interfaces) WM-Bus προκειμένου να λειτουργήσει σε οποιοδήποτε περιβάλλον, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα της υποδομής προκειμένου να ανταποκριθεί το χαμηλότερο δυνατό λειτουργικό κόστος.

Cloud και χαρακτηριστικά επιπέδου ελέγχου

Η πύλη (gateway) ενοποιεί τις μετρήσεις και τις μεταδίδει σε ένα cloud based backend για περαιτέρω επεξεργασία. Η υποδομή cloud που φιλοξενεί την αντίστοιχη υπηρεσία πρέπει να είναι ανοιχτή, ευέλικτη και αξιόπιστη, χωρίς κανένα σημείο αποτυχίας . Αρκετές περιπτώσεις διαδικτυακών υπηρεσιών (web services instances) είναι συνεχώς διαθέσιμες και ‘ακούν’ για εισερχόμενες μετρήσεις που φθάνουν από τις εγκαταστάσεις του πελάτη. Κατά την άφιξη, οι πρώτες μετρήσεις αποθηκεύονται σε μια συσχετιζόμενη βάση δεδομένων. Κατά συνέπεια, οι αποθηκευμένες μετρήσεις μετεπεξεργάζονται για να διευκολύνουν την παραγωγή αναφορών και άλλων δραστηριοτήτων αναλυτικής επεξεργασίας. Το επίπεδο Cloud φιλοξενεί επίσης μια άλλη κατηγορία διαδικτυακών υπηρεσιών (web services) που είναι υπεύθυνες για τη δρομολόγηση των μηνυμάτων ελέγχου μεταξύ του πελάτη και της εγκατάστασης του, όπως on / off και εντολές προγραμματισμού. Η υποδομή Cloud and Control Layer λειτουργεί 24x7 και δεν παρουσιάζει κανένα σημείο της αποτυχίας.

Χαρακτηριστικά επιπέδου υποστήριξης

Τελικοί πελάτες, επιχειρηματικοί εταίροι, Systems intergrators καθώς και Εsco’s έχουν τον πλήρη έλεγχο των υφιστάμενων εγκαταστάσεων μέσω του Web Portal. Σε επίπεδο των μετρήσεων, ένας εξουσιοδοτημένος τελικός χρήστης μπορεί να ελέγξει την εύρυθμη λειτουργία των εγκατεστημένων μετρητών, να αναζητήσει δείκτες σε πραγματικό χρόνο, όπως η τρέχουσα ισχύς, συνολική ενεργειακή κατανάλωση, ημερήσια ενεργειακή κατανάλωση κλπ, να συγκρίνει συγκεντρωτικά από όλα τα είδη των μετρήσεων από ένα μετρητή σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, να συγκρίνει συγκεντρωτικά μεγέθη από διάφορους μετρητές από την ίδια χρονική περίοδο και να δημιουργήσει αναφορές ανά τρίμηνο / ώρα / ημέρα / μήνα / έτος για κάθε σύνολο μετρητών. Οικονομικές εκτιμήσεις και προβλέψεις, καθώς και ενεργειακή υπογραφή κτιρίων, ανάλυση φορτίων βάσης, ανάλυση φορτίου αιχμής, θερμική απεικόνιση και παρακολούθηση σε σχέση με τη θερμοκρασία φωτοβολταϊκών , μεταξύ άλλων παρέχουν πολύτιμες και πληροφορίες για δράσεις ακόμη και σε μη-τεχνικό προσωπικό. Σε επίπεδο ελέγχου, ένας εξουσιοδοτημένος τελικός χρήστης μπορεί να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει (on/off) ένα μετρητή . Επιπλέον, αυτός / αυτή μπορεί να θέσει κανόνες που ενεργοποιούν συναγερμούς (μέσω e-mail ή και SMS) όταν η ενέργεια ή και ισχύς κατά τη διάρκεια καθορισμένης περιόδου υπερβαίνουν ορισμένα όρια. Χρονικές περίοδοι και όρια ορίζονται πλήρως από το χρήστη. Οι πελάτες μπορούν με ασφάλεια να έχουν πρόσβαση στην αντίστοιχη υποδομή τους με κωδικό πρόσβασης.

Τα οφέλη της ενεργειακής Διαχείρισης

H εφαρμογή και λειτουργία ενός συστήματος ενεργειακής διαχείρισης τεκμηριωμένα προσφέρει:

- Μείωση του φορτίου αιχμής και ευνοϊκότερη τιμολόγηση

- Παρακολούθηση της κατανάλωσης ενέργειας και της βελτίωσης της εγκατεστημένης ισχύος

- Επιμερισμός χρεώσεων λογαριασμού ενεργειακής κατανάλωσης

- Λύσεις κτιριακής συντήρησης και παρακολούθησης (μέθοδοι ειδοποιήσεων, συναγερμοί, αρχείο συμβάντων)

- Πιστοποίηση Ενεργειακής Απόδοσης των Κτιρίων &Περιβαλλοντολογική Πιστοποίηση (LEED ,BREAM ,PASSIVE HOUSE)

Συμπέρασμα

Η τεχνολογία IoT (Internet of Things) μπορεί να παρέχει ένα βασικό εργαλείο για έργα ενεργειακής απόδοσης και να τα φέρει στο επόμενο επίπεδο, αυτό της παραγωγής εξοικονομήσεων και επιχειρηματικών σχεδίων που θα προσελκύσουν επενδύσεις στον τομέα των ενεργειακών αναβαθμίσεων και παρεμβάσεων με εγγυημένες εκτεταμένες αποδόσεις κεφαλαίου (IRR).

Άρθρο του κ. Αρ. Παπαδόπουλου, Διευθύνοντος Συμβούλου της ΖΕΒ ΑΕΕΥ