Magazín Experiment: Proč mít doma chytrý elektroměr? A kdy je speciální deka lepší než hasicí přístroj?

Co se stane, když sousedi z celé ulice začnou ve stejnou chvíli nabíjet elektromobily? Dnes by to podle expertů distribuční síť pravděpodobně nezvládla a došlo by k výpadku. Díky novému chytrému zařízení, které se připojí k elektroměru, by to ale podle brněnských vědců už takový problém být nemusel.

Jsme v Laboratoři chytrých technologií Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně a Petr Mlýnek ukazuje na běžný statický třífázový elektroměr. Vzápětí mi představuje menší krabičku zavěšenou hned vedle, takzvaný Smartbox.

„Je to zařízení, které z tohoto hloupého elektroměru udělá chytrý elektroměr. To znamená, že umožní jeho vzdálené řízení a komunikaci v reálném čase, a zároveň splňuje požadavky na kybernetickou bezpečnost,“ vysvětluje.

Pozor, hrozí přetížení!

Komunikaci mezi oběma přístroji zajišťuje klasický ethernetový kabel. Díky jejich propojení má distributor možnost elektroměr řídit a ovládat například zátěž u zákazníka v případě nouze, což je jeho povinnost daná zákonem.

Čtěte také

Šedý prášek dokáže velké věci, zjistili olomoučtí vědci. Vidí v něm budoucnost pro elektromobily

Ve chvíli, kdy by hrozil nějaký prudký výkyv v distribuční síti a s ním třeba blackout, musí tedy distributor omezit tok energie ke spotřebičům. „Doposud to bylo možné pouze stylem on-off neboli zapnout-vypnout,“ poznamenává Petr Mlýnek.

Naproti tomu Smartboxy umí předat spotřebičům od distributora například takovouto zprávu: Hrozí přetížení sítě, ale nemusíš se úplně vypnout. Stačí, když snížíš výkon o 30 %.

Vyper nebo nabij za méně

„Pojďme si to představit na příkladu bytového domu, kde by každý z nájemníků měl své elektroauto,“ nabízí přirovnání Martin Rusz z VUT. „Ve chvíli, kdy by každý z nich přijel například z práce a auta by se začala nabíjet, kapacita sítě by rozhodně nestačila a došlo by k výpadku.“

Martin Rusz ukazuje útroby Smartboxu|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Distributor v takovém případě přes Smartbox dobíjecím stanicím přikáže, aby dobíjely nižším výkonem. „Takže ráno, když potom ti lidé přijdou do auta, tak bude nabité a zároveň nedojde k výpadku,“ dodává Martin Rusz.

Podobně je možné také naplánovat spotřebu přesně na chvíle, kdy je energie levná. Cena za elektřinu se totiž v čase mění, a to v řádu sekund a minut.

„Když to řeknu zjednodušeně, tak spotřebiče s odloženou spotřebou – myčka, případně dobíjení auta – se spustí v moment, kdy distributor nebo třetí strana přes Smartbox řekne: Teď je dostupná energie a je za levno,“ vysvětluje Petr Mlýnek.

Ukládej do baterie

Smartboxy takto umí komunikovat nejen se spotřebiči, ale třeba i se solárními elektrárnami na střechách domácností.

Čtěte také

Česko politicky zaspalo v investování do obnovitelných zdrojů. Teď doháníme zbytek Evropy, myslí si ředitel Solární asociace

„Například předá pokyn: Vyráběj a ukládej do baterie. Pokud je baterie plná, zjistí informace o baterii a případně hledá spotřebu někde jinde,“ popisuje Petr Mlýnek.

„To je ten hlavní princip: aby se výroba v daném místě spotřebovala. Protože když nemám kde vyrobenou energii spotřebovat, vznikají přetoky, které se musí předávat distributorovi. A za to se platí.“

Riziko zneužití pod kontrolou

Důležitá bude také kyberbezpečnost takovýchto chytrých zařízení, aby nějaký útočník na dálku a třeba i hromadně nemohl zdroje elektřiny odpojit. „Tyto systémy spadají do kritické infrastruktury, takže na bezpečnost se velice hledí a neměla by být prolomitelná,“ potvrzuje Petr Mlýnek.

„Elektroměry dlouhodobě testujeme a před nasazením zkoušíme, jestli jsou ověřeny. Vizí budoucnosti je, aby elektroměry měly i certifikaci na bezpečnost. Zákazník by na to tedy měl razítko, nějaký protokol, a tomu by zařízení věřil.“

Vědci spolu s distribučními společnostmi momentálně testují prvních několik set kusů Smartboxů a věří, že se na trh dostanou za dva nebo tři roky.

Petr Mlýnek (vlevo) a Martin Rusz v Laboratoři chytrých zařízení FEKT VUT v Brně|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Smartboxy nejsou zdaleka jedinou novinkou, která nás v blízké budoucnosti v oblasti elektroenergetiky čeká. K čemu bude například sloužit elektroenergetické datové centrum?

Poslechněte si rozhovor s vedoucím Ústavu elektroenergetiky brněnského VUT Petrem Tomanem v nejnovějším Magazínu Experiment.