Mindennapi életünket átfogja a digitalizáció, az okostelefonoktól kezdve, az elektromos garázsajtón keresztül, az online ügyéntézésig szinte bármi ebbe a kategóriába sorolható. Egyre több a feldolgozandó adat, ezzel együtt növekszik az energiafogyasztás háztartási és ipari szinteken is, társadalmi igény mutatkozik a fenntarthatóságra, a költséghatékony működésre, ezzel együtt fokozódik a szakemberhiány. Többek között ezekkel a kihívásokkal kell szembenéznie napjainkban minden szektornak, különösképpen az energiaiparnak.

Sokan szkeptikusak a fenntartható fejlődés fogalomkörét illetően, mivel ez a két szó egymással ellentétes értelmű. A fenntarthatóságból egy stabil, stagnáló állapotra következtetünk, míg a fejlődés a növekedésre asszociál. A fejlődés azonban nem feltétlenül csak növekedést jelent, sokkal inkább minőségbeli javulást. Az ENSZ 1987-ben megfogalmazta, hogy mit is érthetünk fenntartható fejlődés alatt: olyan fejlődési folyamat, amely kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövendő generációk képességét, hogy kielégítsék saját szükségleteiket. A fenntarthatóság egyszerre veszi figyelembe a környezetet, a társadalmi, valamint a gazdasági fejlődés igényeit.

A digitalizáció nem cél, hanem eszköz

Az ENSZ 17 fenntarthatósági célt fogalmazott meg, ezek közül néhányhoz szorosan kapcsolható a digitalizáció. Ezen célok a minőségi oktatás, a tiszta és megfizethető energia, a tisztességes munkára és gazdasági növekedésre ösztönzés, ipar-innováció-infrastruktúra, partnerség és együttműködés. Az infrastruktúra kibővítése és a technológia korszerűsítése a tiszta energia biztosítása érdekében kulcsfontosságú cél, amely hozzájárul az ellátásbiztonság mellett a munkahelyteremtéshez, az energiaszegénység felszámolásához, továbbá a gazdasági növekedéshez is. Mindemellett elősegíti az üvegházhatású gázok kibocsátásának, a környezet károsításának, valamint a természeti források kimerülésének mérséklését.

A magyar Nemzeti Energia- és Klímaterv is fokozott figyelmet szentel mind a digitalizációnak, mind a fenntarthatóságnak. A villamosenergia-szektor jövőképét a 3D, vagyis a digitalizáció térnyerése, a decentralizáció és a dekarbonizáció határozza meg. A nemzeti célkitűzések között megtalálható az energiarendszer rugalmasságának növelése megújuló energiaforrások felhasználásával, keresletoldali válaszintézkedésekkel és energiatárolással. Az alkalmazott és fejlődő innovatív technológiák feladata az, hogy támogassák a villamosenergia-piacok összekapcsolását, fejlesztését és a piacintegrációt, az elosztóhálózatokon elérhető szabályozási képességek teljes körű kihasználását, javítsák a műszaki és szabályozási feltételeket, valamint segítsék az okos mérési rendszerek terjedését. Ezáltal a fogyasztó választási szabadsága, valamint a háztartási méretű kiserőművek fejlesztése is biztosított lenne. További cél mind Magyarországon, mind az Európai Unióban a karbonsemlegesség elérése 2050-re, amelyhez nagymértékben hozzájárul a digitalizáció.

Napjaink megnövekedett adatmennyisége hatékony és gyors feldolgozási technikákat követel meg. Az adatok hasznosításával elérhető a különböző rendszerek hatékonyabb működése, az ügyfelek egyedi igénye szerinti szolgáltatások biztosítása. Az energiahatékonyság jelenleg főként a valós idejű adatokra történő gyors reagálással érhető el, amely érdemben automatizált, digitális rendszerekkel kivitelezhető.

A digitalizáció részei az IoT (Internet of Things, „dolgok internete”) eszközök. Az 1. ábra bemutatja azokat a szegmenseket, szektorokat, ahol az IoT kiemelt értékteremtő hatással bír. Az IoT egy olyan világot teremt, amelyben nem csak mi, emberek, de eszközeink is kapcsolatban állnak velünk és egymással, és amelynek alapját kommunikációs technológiák képzik. Kommunikáció jöhet létre a közlekedési lámpák, épületek, közutak, stb között. Az energiaszektorban leginkább az energiafogyasztás szabályozásában jelenik meg a digitalizáció, valamint a kommunikáció fontossága. A fogyasztás szabályozásával pedig egy lépéssel közelebb kerülhetünk a fenntarthatósághoz.

1. ábra – Az IoT értéket teremt, [1] alapján

Digitalizációval a városok fenntartható energiaellátásáért – szekunder oldali szabályozhatóság

Városi energiaellátás esetén a legfontosabb biztosítandó feltételek közé tartozik az ellátás biztonsága, elérhetősége, azaz az alapinfrastruktúra megléte, a szolgáltatás minősége, az adatvédelem és kiberbiztonság, valamint a klímavédelmi célok teljesülése. Az energiaszolgáltatók ezen célokat szem előtt tartva, biztonságos szolgáltatást kínálnak. A következő évtizedek fejlődésének meghatározója a fogyasztói oldal szemléletváltoztatása, a fogyasztási szokások reformja, melyhez kiemelkedő színteret biztosít a digitalizáció.

Az energiaszektor egyik alapkövét az okos épület projektek teremthetik meg. Az okos épületek azon épületek, amelyek épületenergetikai felújításokon átestek, tehát hőszigeteléssel, korszerű fűtési rendszerrel rendelkeznek. Ezen épületekben a fogyasztásmérők okos eszközök, almérős, összekapcsolt rendszer részét képzik. Ezek az eszközök nem csak adattovábbításra lennének képesek, de a fogyasztó oldali szabályozás (DSM, demand side management) alapjait is megteremthetnék. A fogyasztói viselkedés, a szokásokon alapuló energiafogyasztás követésével, valamint a meteorológiai előrejelzések alapján számított igényekkel a várható időszakos fogyasztás meghatározható, ehhez kapcsolódóan a fizetendő, valós idejű energiaszámla is nyomon követhető. Az okos mérőrendszerek biztosítják a távleolvasást, a távfelügyeletet, a meghibásodások távolról történő megoldását, valamint az energiafogyasztás optimalizálását.

2. ábra – Okos mérőrendszer és a közműszolgáltatások kapcsolata [2] alapján

Az épületek energiahatékonysága, valamint a fenntarthatósági célok egy része teljesíthető háztartási méretű kiserőművek telepítésével is. Egy szemléletes példa a napelemes hőszivattyús rendszerek installálása. A hőszivattyúval fedezhető az épület használati melegvíz igénye, valamint a fűtési és hűtési szükségletek is. A fogyasztó oldali befolyás ez esetben egyértelműen látható. Nyáron, a napsütéses órákat kihasználva a napelemmel biztosítható a hőszivattyú villamos energia igénye. Amennyiben napközben a hőszivattyú – esetleg hőszivattyú helyett napelemmel összekötött klímaberendezés – működik, úgy munka után hűvös lakás várja a lakóit, az energiaszolgáltatónak pedig mérsékelhető a küzdelme a hálózatra termelt villamos energia mennyiséggel. A napközbeni távvezérlés és távfelügyelet mobilapplikáció segítségével egyszerűen megoldható. További lehetőség még az időjárásfigyelő szenzorok alkalmazása, amelyek segítségével egy teljes HVAC (hűtő, szellőztető, légkondicionáló) rendszer hatékonyan, automatizálva működhet.

A digitalizációs technológiák alkalmazása hozzájárul az ökológiai lábnyom csökkentéséhez, a klímavédelemhez és a fenntarthatósághoz.

Varga Nóra

Magyar Energetikai Társaság Ifjúsági Tagozata

BME – GPK Energetikai mérnök MSc

Források

  1. McKinsey CEE report: The rise of Digital Challangers, https://digitalchallengers.mckinsey.com/
  2. Elmű – Émász Hálózati Kft., EDF Démász Hálózati Elosztó Kft., E.ON Hálózati Szolgáltató Kft. (2013): Okos mérés a Magyar villamos energia elosztóknál, http://www.mee.hu/files/images/files2/u9/smart%20metering%20-%20MEEs_v31.pdf