Okos fogyasztásmérés Európában Kmethy Győző GNARUS Mérnökiroda Kft. DLMS Felhasználók Egyesülete, elnök IEC TC 13, titkár CENELEC TC 13 WG02, okos fogyasztásmérés munkacsoport vezető 1
Tartalom Jogi környezet Európai projektek - áttekintés Európai szabványosítás Okos mérés és okos hálózatok Főbb technológiák, szabványok Javaslat a hazai feladatokra 2
Jogi környezet Irányelvek 2006/32/EK: Energiahatékonyság 2009/72/EK: Villamosenergia piac 80% telepítési cél 2020-ra (ha megéri) Potenciálisan 400,000,000 mérési hely 2009/73/EK: Földgáz piac Telepítési ütemterv (ha megéri) Szabványosítási mandátum M/441 Adatcsere és többletfunkció szabványok Az Irányelvek nem tartalmaznak lényeges követelményeket nem lesznek harmonizált szabványok 3
Franciaország: a Linky project Próbaüzem: 300,000 mérő Teljes bevezetés: 35,000,000 mérő Szállítók: ATOS Iskraemeco Itron Landis+Gyr IEC 62056 DLMS/COSEM PLC technológia: Próbaüzem: DLMS/COSEM PLC S-FSK, Új technológia: DLMS/COSEM PLC G3 OFDM modulációval, IPv6 alapú még validálni kell 4
Hollandia: a DSMR projekt Nemzetközi szabványosítás NTA 8130: Minimális követelmények DSMR: Alkalmazások, telepítési és teljesítmény követelmények Társ specifikáció: Holland hálózati vállalatok és gyártók együttműködése P1 helyi interfész: OBIS + IEC 62056-21 P2 port: DLMS/COSEM - M-BUS P3 port: DLMS/COSEM + PLC (P3.1), GPRS (P3), web szervízek (P3.2) Új funkciók: M-Bus kliens, förmver frissítés, terheléskorlátozás, kikapcsolás és visszakapcsolás, fogyasztó információ, események és vészjelzések Central Access Server P3.2 DC P3 P3 GPRS, Ethernet P3.1 PLC Service Module P1 Electricity meter P0 P2 Gas meter PDA, Laptop 5
Németország Német szabványosítási projektek OPEN metering (nem azonos az OPEN meter EU projekttel!) BDEW: energiaipari vállalatok szövetsége ehz, SML, Sym2, M-Bus (OBIS kódokhoz rendelve) MUC koncepció: valamennyi energiafajtát lefedi, a mérési és az adatgyűjtési funkció szétválasztva RWE pilot projekt: Mülheim Zählt A piac bonyolultsága megnehezíti a pozitív üzleti terv kidolgozását 6
Olaszország: a Telegestore projekt Az 1990-es években kezdődött ENEL döntés és specifikáció Kisfesz, PLC: BPSK, részben Echelon GSM / PSTN a koncentrátor és az adatgyűjtő között Fejlesztés és gyártás szerződött partnerekkel Kezdetben a problémás fogyasztókat célozták meg Végül 31 M mérőt cseréltek ki Napi 50,000 mérő 350,000 koncentrátor 15 adatgyűjtő központ Beruházás: 2,100 M (70 / mérési pont) Megtakarítás: 500 M / év Meters & More specifikációt szabványosításra ajánlják Courtesy: ENEL 7
Spanyolország A terv 26 M háztartási mérő cseréje 2018-ig (Irányelv nyomán) Célok: energia megtakarítás, CO 2 csökkentés, csúcs csökkentése Két fő irány: Iberdrola és Endesa IBERDROLA, Union Fenosa DLMS/COSEM Prime OFDM PLC technológiával Nyílt, publikus specifikáció 15 M mérési hely Idén 100,000 mérőt telepítenek ENDESA / ENEL: Meters & More specifikáció (ENEL projekt alapján) 13 M mérőhely, 200,000 van felszerelve 8
Az IDIS projekt Holland és francia projekt tapasztalatok alapján Iskraemeco, Itron és Landis+Gyr együttműködése IEC 62056 DLMS/COSEM társ-specifikáció, megfelel a szabványnak Elkötelezettség a specifikáció szerinti mérők gyártására DLMS konformancia teszt és IDIS interoperabilitás teszt A specifikációt a DLMS UA jóvá fogja hagyni és nyilvános lesz Ezután bárki gyárthat a specifikációnak megfelelő mérőt http://www.idis-association.com/, Metering Europe Bécs 9
Szabványosítás, Interoperabilitás A szabványosítás és az interoperabilitás előfeltétele a nagyléptékű telepítésnek 10
Szabványosítás: OPEN meter OPEN meter Open Public Extended Network metering EU FP7 keretprogram projektje www.openmeter.com Főbb technológiák: Adatmodell: IEC 62056 DLMS/COSEM Vivőfrekvenciás PLC technológiák: PLC S-FSK: Holland / Francia projektből PLC Prime: Spanyol Iberdrola projektből PLC G3: ERDF projektből PLC MORE: Olasz projektből HAN technológiák: M-Bus, Euridis Szoros együttműködés az M/441 mandátummal Az eredményeket a CENELEC TC13 / IECTC 13 fogja szabványosítani, a többiekkel együttműködve 11
Szabványosítás: M/441 mandátum CEN CENELEC ETSI Nyílt rendszerarchitektúra Integrált, moduláris és több elemből álló mérők Interoperabilitás Adatbiztonság Vezető műszaki bizottságok CEN TC294: nem villamos fogyasztásmérők CENELEC TC13: villamos fogyasztásmérők CENELEC TC205: otthon automatizálás ETSI M2M: gép-gép adatcsere 12
A koordináló csoport (SM-CG) szerepe Jelentés az Európai Közösség részére Műszaki jelentés (TR) az adatcseréről Funkcionális architektúra Kiegészítő funkciók Felhasználási esetek (Use cases) Fogalomtár Rendelkezésre álló szabványok Kifejlesztendő szabványok: Műszaki bizottságok egyeztetett munkaterve 2010. októberében lehet véleményezni, utána szavazni Végső műszaki jelentés 2012-ben Adatcsere és kiegészítő funkciók 13
A kiegészítő funkciók F.1: a számlázáshoz szükséges regiszterek távleolvasása és az adatok rendelkezésre bocsátása a kijelölt piaci szereplők részére; F.2: kétirányú adatcsere a mérési hely és a kijelölt piaci szereplők között. Az adatcsere célja a mérők parametrizálása, terhelési görbék leolvasása, az illetéktelen vételezés felderítése, a szolgáltatás paramétereinek figyelése, a helyi energiatermelés vezérlése, a mérő förmver-jének frissítése stb.; F.3: fejlett tarifarendszerek és fizetési módok támogatása; F.4: a szolgáltatás távoli korlátozása, engedélyezése, letiltása; F.5: adatcsere a lakás egyéb berendezéseivel; F.6: információ nyújtása egy web portál és helyi kijelző segítségével 14
Okos mérés és okos hálózatok Okos mérők az okos hálózatok alapelemei: Fogyasztói tudatosság Terhelésvezérlés Helyi energiatermelés bevonása Kapcsolódás az otthon automatizáláshoz és a villamos járműrendszerekhez Magyarországon melyek fontosak a megtérülés szempontjából? 15
S-FSK PLC technológia Holland DSMR és francia Linky projekt Fizikai és MAC réteg: IEC 61334-5-1, jelenleg az egyetlen szabvány CENELEC A sáv, 2,400 bps LLC réteg: IEC 61334-4-32 Alkalmazási réteg és adatmodell: IEC 62056 DLMS/COSEM Leendő szabvány IEC 62056-83 DLMS/COSEM S-FSK PLC profil IEC 62056-62 / 6-61 COSEM data model IEC 62056-53 COSEM Application layer IEC 61334-4 32 LLC S-FSK MAC layer S-FSK Phy layer 16
PLC Prime technology Fizikai réteg: robusztus OFDM moduláció, 3 üzemmód CENELEC A sáv 47-94 khz 21 128 kbps MAC réteg automatikus hálózat konfigurálással Konvergencia réteg IEC 61334-4-32 LLC réteghez vagy IPv4 (jövőben: IPv6) Transzport réteg: TCP IEC 62056-47 Alkalmazási réteg és adatmodell: IEC 62056 DLMS/COSEM Leendő szabványok EN 52056-44: Prime Phy+MAC réteg EN 52056-84: DLMS/COSEM Prime PLC Profile IEC 62056-62 / 6-61 COSEM data model IEC 62056-53 COSEM Application layer IEC 62056-47 COSEM TCP layer IPv4 (IPv6) Prime Convergence sublayer Prime MAC layer Prime OFDM Phy layer IEC 61334-4 32 LLC 17
Prime státusz Prime Alliance: 20+ tag http://www.prime-alliance.org/ A specifikáció nyílt, szabványosítása megkezdődött Iberdrola 100,000 mérőt telepít 7 gyártó pilot projektek más országokban Csipek, minta tervek, fejlesztési és vizsgálati eszközök Courtesy: 18
PLC G3 technológia IEC 62056-62 / 6-61 COSEM data model Fizikai réteg: robusztus OFDM moduláció CENELEC A sáv, 20 kbps KÖF / KIF trafón átmegy a jel S-FSK-val együtt létezhet MAC réteg: IEEE 802.15.4 alapú Adaptációs réteg: 6LoWPAN Hálózati réteg: IPv6 Transzport réteg: TCP IEC 62056-47 Alkalmazási réteg és adatmodell: IEC 62056 DLMS/COSEM Leendő szabványok: EN 52056-45: PLC G3 Phy+MAC réteg EN 62056-85: DLMS/COSEM PLC G3 Profil ERDF próbaüzem IEC 62056-53 COSEM Application layer IEC 62056-47 COSEM Transport layer UDP IPv6 6LowPan adaptation layer G3 MAC layer IEEE 802.15.4 G3 OFDM Phy layer Project coordinated by 19
Meters & More technológia Az ENEL Telegestore projekt-ből származik A specifikáció 2010-ben szabványosításra javasolták Meters&More Társaság: ENEL és ENDESA 2010-ben alapította Fő jellemzők: Fizikai réteg B-PSK CENELEC A sáv, 4,800 bps LLC réteg IEC 61334-4-32 szerű Az alkalmazási réteg lehetővé teszi a táblák írását és olvasását, parancsok küldését Az adatokat táblákkal modellezik Csak villamos fogyasztásmérés Leendő szabványok: EN 52056-49, 6-59, 6-69, 6-89 INTERFACE meter - concentrator INTERFACE meter - end customer device DATA MODEL OSI 7 APPLICATION OSI 6 PRESENTATION OSI 5 SESSION OSI 4 TRANSPORT OSI 3 NETWORK OSI 2 DATA LINK OSI 1 PHYSICAL Meters and More meter's identification objects Meters and More AP P LICATION LAYER Meters and More LLC and MAC layers based on IEC 61334-4-32 More P hys ical Layer B-PSK modulation scheme 20
IEC 62056 / EN 13757-1 DLMS/COSEM Leírja: a COSEM alkalmazási réteget (DLMS szervízek) a COSEM adatmodellt és az OBIS kódokat: Villamosság, gáz, víz, hőmennyiség A média specifikus kommunikációs profilokat 2002 óta nemzetközi szabvány, kínai és indiai szabvány is Új elemek az okos fogyasztásmérés támogatására Terhelés korlátozás, förmver letöltés, adatbiztonság stb. Új kommunikációs profilok Euridis: leendő IEC 62056-72 Vezetékes és vezeték nélküli M-Bus: leendő IEC 62056-72 and 6-73 PLC S-FSK: leendő IEC 62056-83 PLC Prime: leendő EN 52056-84 PLC G3: leendő EN 52056-85 21
Javaslat a teendőkre Magyarországi szabályozás kidolgozása MEH tanulmány: javaslat területi operátor modellre M/441 mandátum magyar tükörbizottság létrehozása EU szabványosítás követése, szabványok, technológiák megismerése MEE vezetésével Felhasználási esetek (use cases) kiválasztása Helyi energiatermelés? Szolgáltatóváltás? Több energiafajta? Előrefizetés? Társ-specifikációk kidolgozása Műszaki követelmények meghatározása Technológiák kiválasztása Próbaüzemek 22
Köszönöm megtisztelő figyelmüket! Kérdések? gyozo.kmethy@gnarus.hu 23