Iedereen loopt warm voor smart grids

16 maart 2012

“Zo is er bijvoorbeeld nog geen standaard voor de ‘smart meter’, de slimme elektriciteitsmeter die de leverancier en de gebruiker van een stroom van informatie voorziet”, zegt Stephan Tiele, hoofd van de afdeling International Sales van BTC uit het Duitse Oldenburg. “Dat betekent dat elke fabrikant van smart meters een eigen oplossing kan bedenken. Als iedereen dezelfde principes zou volgen dan zou het nog niet zo erg zijn, maar dat is een utopie.” BTC heeft een softwaresysteem gebouwd waarmee de gegevens van de smart meters verzameld en geanalyseerd kunnen worden. Op basis van die gegevens kan een stroomleverancier zijn planningen opstellen. Dit systeem wordt niet alleen in Duitsland geleverd, maar zeker ook daarbuiten.

Meer en meer landen gaan hun elektriciteitsnetten voorzien van intelligentie. Vaak gaat het dan nog niet eens om het krijgen van een beter inzicht in de belasting van het net, maar om een bezuiniging.

Bezuiniging

“Kijk bijvoorbeeld naar Turkije. Daar wordt de tellerstand van de kWh-meter aanzienlijk vaker genoteerd dan in West-Europa. Een meetmoment elke twee weken is daar heel gewoon. Hele legers meteropnemers lopen stand en land af om die klus te klaren. De loonkosten van die mensen lagen vroeger laag, maar ze zijn nu aan het stijgen. Zo ver dat het nu lonend wordt om het aflezen van de meters te automatiseren”, zegt Thiele.

Veranderend gebruik

Huishoudens hebben de beschikking over veel tot zeer veel elektrische apparatuur en omdat van het stroomnet wordt verwacht dat het ‘always on’ is, moet er doorlopend voldoende energie worden opgewekt. Vrijwel alle apparatuur is tegenwoordig elektrisch, tot de blikopener toe. Ook worden er apparaten gebruikt die in korte tijd veel energie vragen, denk aan een elektrische auto die binnen korte tijd opgeladen wordt.

De energieleverancier is dus erg gebaat bij een goed inzicht in het gebruik, per regio en per dagdeel. De smart meter zorgt daarvoor. Thiele: “Het apparaat meet steeds het opgenomen vermogen en daarvan wordt een gemiddelde per tijdseenheid berekend. In Duitsland is dat een kwartier. Na elke 15 minuten wordt dan ook een melding doorgegeven aan een centraal punt. Gemiddeld is dat een reeks van circa 100 bytes, met het ID-nummer van de meter, een tijdsmarkering en gegevens over het verbruik. Het mobiele telefoonnet in Duitsland heeft voldoende nummercapaciteit voor deze toepassing. Onlangs nog is het aantal cijfers van het abonneenummer verhoogd van 6 naar 8. En de handy’s, zoals ze hier heten, werken ook met een netnummer. Genoeg ruimte dus om een paar miljoen nummers apart te zetten voor de smart meter.”

Nu lijkt 100 bytes per kwartier een te verwaarlozen hoeveelheid, maar dat is alleen maar waar als het om slechts één of een paar meters zou gaan. “In werkelijkheid zijn het er miljoenen. In Duitsland wordt ieder nieuwbouwhuis en elk huishouden dat meer verbruikt dan 6000 kWh per jaar standaard voorzien van een smart meter”, zegt regiodirecteur Christian Volkmann van BTC. De rekensom is eenvoudig, elke miljoen smart meters leveren 9,6 gigabyte per dag op.” En dat komt neer op iets meer dan 3,5 terabyte per jaar. Het verzamelen van die gegevens is één ding, ze moeten ook nog naar een centraal punt worden gevoerd. De simpelste methode lijkt om het net zelf te gebruiken als transmissiemedium, maar dat stuit op allerlei bezwaren. De signalen van de meter verzwakken na een aantal kilometers, er is kans op interferentie met andere datastromen die via de kabels lopen en de signalen lopen door op iedere spoel of transformator in het net.

“Na uitgebreid onderzoek bleek dat gsm het beste alternatief is. Elke meter wordt voorzien van een simkaart en de telecomaanbieders rekenen voor deze wijze van communicatie een vast en gering bedrag.

Bijzonder is dat de telco’s zelf met deze optie op de proppen zijn gekomen. De elektriciteitsbedrijven zijn er niet als eerste over begonnen”, zegt Thiele.

Veranderend energielandschap

Het elektriciteitsnet is van oudsher een distributieketen waarover slechts eenrichtingsverkeer plaatsvindt. De leverancier wekt elektriciteit op en die wordt getransporteerd naar de gebruikers. Voor de geleverde energie wordt betaald per eenheid, doorgaans een kilowattuur (kWh). Het verbruik wordt gemeten door een kWh-meter. Dat instrument registreert het verbruik via een telmechanisme. Periodiek komt een medewerker van de leverancier langs om de meterstand op te nemen.

Tegenwoordig zien we steeds vaker dat het elektriciteitsnet ook tweerichtingsverkeer heeft, als de gebruiker stroom gaat terugleveren aan het net. Stroom afkomstig van een eigen windmolen of serie zonnepanelen op het dak. Om die teruglevering te registreren zou de meter achteruit moeten lopen en daarop zijn de traditionele meters niet berekend.

Een smart meter kan dat wel. Het terugleveren van energie aan het net door gebruikers vertoont een wisselend karakter. Zonnepanelen doen het alleen overdag, dus vanuit die hoek is ‘s nachts geen energie te verwachten.

Windenergie doet het alleen wanneer het buiten voldoende waait. Waterkracht is alleen beschikbaar als het water stroomt en dus niet in de winter als er ijs ligt.

Software en database

De software voor het verwerken van de output van slimme meters ligt niet kant en klaar op de plank. “Die hebben we zelf geschreven, met als fundament een robuuste database. We moesten een bestand hebben dat er tegen kan om te worden gevuld met heel veel kleine plukjes data. Dat vonden we uiteindelijk in de vorm van Caché van Intersystems. Dat is een highperformance database, waar je zonder probleem 40 tot 50 miljoen tellers aan kunt hangen”, zegt Thiele van BTC.

 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Neem contact met ons op!