Marco De Min

8 ROUND PER L’EFFICIENZA ENERGETICA - Workshop
Sistemi di monitoraggio per l’efficienza
a cura di Enea
Rimini, 9 novembre 2016
Sistemi di smart metering di seconda generazione
per la misura di energia elettrica in bassa tensione
Marco De Min
Direzione Mercati
Autorità per l’Energia Elettrica il Gas e il Sistema Idrico*
* questo non è un documento ufficiale dell’Autorità e le opinioni espresse sono quelle dell’autore
Smart metering in Italia: prossimo a compiere 15 anni
Investimenti smart metering
• Italia: 97 euro/punto
• Francia*: 135 euro/punto
• G.Bretagna**: 161 euro/punto
• Finlandia: 210 euro/punto
• Olanda**: 220 euro/punto
• Svezia: 288 euro/punto
• Spagna: non disponibile
Fonte: Comm.europea, SWD(2014) 189 final
* roll-out in corso
** roll-out in corso congiunto gas/ee
Decreto MiSE 60/2015:
Verifica periodica dei contatori di
energia elettrica in bassa tensione
dopo 15 anni (post d.lgs. 22/07)
2
Smart metering elettrico in Italia dal 2001: caratteristiche
OBIETTIVI
Fatturazione misurata e non stimata
Maggiore competizione
Servizio minimo garantito
Elevate garanzie per i distributori (efficienza)
CARATTERISTICHE
Teleletture mensili
Switch semplificato (lettura contestuale)
Telecontrollo dell’interruttore
Rilevazione prelievi non autorizzati
Elevata cost-reflectivity, ampia offerta di vendita
Creazione Fasce orarie
Consapevolezza per i clienti, impronta energetica
Abilitatore per dispositivi utente (IHD, sperimentale)
Con lo smart metering 1G è stato attivato il più grande programma al mondo di prezzi a
fasce orarie (ToU)
3
Smart metering elettrico 1G: i risultati dell’esperienza
RISULTATI DELLA
TECNOLOGIA 1G
PERCHÉ ?
Elevata raggiungibilità
96% dei misuratori correttamente telegestiti (endto-end)
Interferenze tra PLC e inverter
Le emissioni elettromagnetiche degli inverter
degradano la telegestione (prosumers <1% dei
misuratori installati)
Elevata affidabilità
Basso tasso di sostituzione per guasto
Lento processo di riconfigurazione
Aggiornamento firmware massivo: ≈ 9 mesi
Canale di comunicazione solo verso il
Distributore
Dedicato esclusivamente ai dati validati per la
fatturazione (messaggi di consapevolezza solo a
livello sperimentale)
Nessuna interoperabilità con IHD di terze
parti
Crittografia assente, protocollo proprietario
4
Smart metering elettrico 1G: i risultati dell’esperienza
«Smart info+»: progetto pilota di e-distribuzione
•
Isernia – 5000 clienti;
•
dispositivo collegabile in qualsiasi presa elettrica;
•
dati di consumo e livelli di picco visualizzabili su PC,
tablet, smartphone …
Come avviene la comunicazione?
•
usando la tecnologia PLC su banda CENELEC-A (destinata ai
distributori secondo lo standard EN50065-1);
Risultati ottenuti
•
media lorda di riduzione dei consumi: -7%;
•
riduzione media del gruppo di controllo: -3%;
•
riduzione netta: -4%;
•
consapevolezza ai partecipanti tramite e-mail, comparazioni, suggerimenti;
•
kit gratuito (incluso il display).
5
Recepimento Direttiva UE efficienza energetica
Decreto legislativo 102/2014, art. 9, comma 3:
« … nella prospettiva di un progressivo miglioramento delle prestazioni dei sistemi di
misurazione intelligenti e dei contatori intelligenti, […] al fine di renderli sempre più aderenti
alle esigenze del cliente finale, l’Autorità, con uno o più provvedimenti da adottare entro
ventiquattro mesi […] predispone le specifiche abilitanti dei sistemi di misurazione
intelligenti, a cui le imprese distributrici in qualità di esercenti l’attività di misura
sono tenuti ad uniformarsi, affinché:»
a.
siano fornite informazioni sul tempo effettivo di utilizzo,
b.
siano garantite sicurezza e riservatezza,
c.
sia tenuta in conto l’energia elettrica immessa nella rete dal cliente finale,
d.
siano messi a disposizione dei dati relativi all’immissione o al prelievo al cliente
o a un terzo designato,
e.
siano considerate le funzionalità per la domanda attiva (servizi di flessibilità).
perché l’Autorità è intervenuta
6
Smart metering 2G: timeline
Agosto
2015
Documento
Consultazione
416/2015
• Misuratore «a prova
di futuro»
• Sistemi di smart
metering 2G per la
misura di energia
elettrica in bassa
tensione
Marzo
2016
Delibera
87/2016
• Allegato A:
funzionalità smart
metering 2G
• Allegato B: livelli di
performance del
sistema di smart
metering 2G
Agosto
2016
Giugno
2016
Stand still
• Ai sensi della
Direttiva
2015/1535/UE
• Terminato il 20
giugno
Documento
Consultazione
457/2016
Documento
Consultazione
468/2016
• Orientamenti
finali per il
riconoscimento
dei costi
(cfr. dco 267/16)
• Benefici
potenziali e
orientamenti per
il conseguente
adeguamento
regolatorio
• Allegato C:
apertura verso
nuove soluzioni
7
Smart Metering 2G: nuove funzionalità (delib. 87/2016)
OBIETTIVI
COME?
Consegnare all’utente dati di misura in tempo
reale
1 canale per i clienti (IHD)
(potenza campionata al secondo, dati
non validati)
Aumentare l’efficienza in telelettura
2 canali (tecnologie) per la telegestione
Raccogliere diverse tipologie di misure
Energia attiva/reattiva, tensione,
interruzioni, eventi
Aumentare la granularità delle misure
Energia campionata ogni 15 minuti
Rendere ile misure validate disponibili ai
venditori entro 24h
Curve giornaliere prelevate giornalmente
Permettere al misuratore di inoltrare richieste
spontaneamente
Comunicazione asincrona tra misuratore
e sistema centrale (SAC)
8
Smart Metering 2G: nuove funzionalità (delib. 87/2016)
OBIETTIVI
COME?
Consegnare all’utente dati di misura in tempo
1 canale per i clienti (IHD)
Creando
un
nuovo
canale
(CHAIN 2)
reale
(potenza campionata al secondo, dati
non validati)
Aumentare l’efficienza in telelettura
2 canali (tecnologie) per la telegestione
Raccogliere diverse tipologie di misure
Energia attiva/reattiva, tensione,
interruzioni, eventi
Potenziando il canale preesistente
Aumentare la granularità delle misure (CHAIN
Energia
1) campionata ogni 15 minuti
Rendere ile misure validate disponibili ai
venditori entro 24h
Curve giornaliere prelevate giornalmente
Permettere al misuratore di inoltrare richieste
spontaneamente
Comunicazione asincrona tra misuratore
e sistema centrale (SAC)
9
Smart Metering 2G: architettura
Chain 2 (dati non validati) Chain 1 (dati validati)
2G
1G
Il venditore può caricare
informazioni
contrattuali nel
misuratore (passando
dal DSO)
Consapevolezza per
l’utente da diversi
canali
SII
Dati di misura in tempo
reale per gli IHD
«Chain 1»
• Scopo: gestione dei dati
per la fatturazione e della
rete;
• validazione dei dati;
• raccolta giornaliera;
• gestito da DSO;
• canale di back-up;
«Chain 2»
• finalità: consapevolezza
dei clienti e aumento
possibilità di offerta per i
venditori;
• dati in tempo reale non
validati;
• flusso continuo;
• interoperabile con 3a
parte IHDS;
• nessun canale di backup.
Canale di backup
per i DSO
10
nuove funzionalità 2G - 1 / 8
SM può dare informazioni al cliente per il solo tramite
di un display a bordo misuratore;
1G
Caratteristiche
1 canale per i clienti (IHD)
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
SM può inoltrare dati di misura agli IHD, abilitando
diversi servizi a valore aggiunto per il cliente:
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
•
Impronta energetica: consapevolezza su consumi energetici con
marca (display in casa);
Energia campionata ogni 15
minuti
•
Automazione e Domotica: HEMS(*) possono fornire servizi per
l’ottimizzazione automatica dei consumi;
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
•
Load-Shifting: i clienti possono anticipare/posticipare il prelievo di
energia elettrica in funzione di segnali di prezzo fornite dai venditori
o terze parti su altri canali;
•
Demand Response: i clienti possono occasionalmente
ridurre/aumentare i propri consumi in funzione di segnali
provenienti dalla rete;
(*) Home Energy Management Systems
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
2G
11
nuove funzionalità 2G - 2 / 8
Requisiti sulle misure e sulla comunicazione:
Caratteristiche
1G
•
Potenza campionata con risoluzione al secondo;
•
Informazioni trasmesse con bit-rate compatibile con il mezzo
trasmissivo scelto (possibile aggregazione di misure);
•
Se Power Line (PLC), utilizzo della banda dedicata CENEL-C
e protocollo standard, unificato a livello nazionale;
•
Sicurezza: confidenzialità, integrità e autenticità sempre garantite
(crittografia);
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
SM e IHD di diversi costruttori devono coesistere;
•
rapido ed economico subentro di nuovi DSO;
•
IHD funzionanti indipendentemente dal DSO;
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
Intercambiabilità:
•
1 canale per i clienti (IHD)
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
Necessità di un protocollo standard e unificato:
•
Commissionato dall’AEEGSI al Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI)
•
prevista pubblicazione: dicembre 2016
2G
12
nuove funzionalità 2G - 3 / 8
Circa il 4%* dei misuratori non è telegestito a causa
di: problemi di comunicazione tra SM e concentratore (2%),
malfunzionamenti del SM o del concentratore, frodi;
•
•
1G
Un canale di comunicazione di backup riduce i clienti non coperti da
telegestione;
Soluzione tecnologica proposta: radiofrequenza a 169MHz (WMbus) su banda non licenziata (già utilizzata per il gas);
2G
Caratteristiche
1 canale per i clienti (IHD)
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
13
nuove funzionalità 2G - 4 / 8
Caratteristiche
1 canale per i clienti (IHD)
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
* per l’1% dei clienti totali (potenza contrattuale >55kW): 1 valore ogni 15 min
Per ogni POD si produrranno circa 150.000 dati all’anno e nel sistema circoleranno 5325
miliardi di dati di misura: il 2G è tecnologia dei BIG DATA
14
nuove funzionalità 2G - 5 / 8
Caratteristiche
Il DSO legge:
•
3 totalizzatori di energia (1 per ogni fascia oraria)
1 canale per i clienti (IHD)
1G
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
Il DSO legge:
•
curva giornaliera di energia attiva prelevata;
•
curva giornaliera di energia attiva immessa (prosumer);
•
curva giornaliera di energia reattiva prelevata;
•
curva giornaliera di energia reattiva immessa (prosumer);
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
Quindi possibile una procedura di switching più veloce.
2G
15
nuove funzionalità 2G - 6 / 8
Caratteristiche
Il DSO legge:
•
1 volta al mese
1 canale per i clienti (IHD)
1G
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
Il DSO legge:
•
1 volta al giorno;
•
le curve vengono validate e rese disponibili al SII (venditori) entro:
•
•
24 ore per almeno il 95% dei punti («a regime»),
•
96 ore per almeno il 97% dei punti («a regime»).;
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
successivamente disponibili per i clienti
2G
2G
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nuove funzionalità 2G - 7 / 8
Caratteristiche
Nessuna comunicazione asincrona tra SM e SAC
1 canale per i clienti (IHD)
1G
SM può inviare informazioni asincrone al SAC per
eventi speciali e allarmi:
Energia attiva/reattiva,
tensione, interruzioni,
eventi
•
interruzioni (fino a 20 memorizzate): marca temporale, durata;
•
interventi del limitatore (fino a 10 memorizzati);
•
Energia campionata ogni 15
minuti
Curve giornaliere prelevate
giornalmente
superamento soglie di potenza;
•
2 canali (tecnologie) per la
telegestione
possono essere attivati servizi prepagati (allarmi per
Comunicazione asincrona
tra misuratore e SAC
esaurimento kWh acquistati, no €).
2G
2G
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nuove funzionalità 2G - 8 / 8
Altre funzionalità:
•
i venditori possono caricare informazioni contrattuali direttamente a bordo del
1G
misuratore passando dal Distributore (necessità di portali informatici);
•
è possibile per i venditori configurare fino a 6 fasce orarie per la visualizzazione su
display;
•
in alternativa, i venditori possono abilitare la visualizzazione del consumo ora per ora
(tariffe Real-Time Pricing, RTP);
•
retrocompatibilità con IHD di prima generazione (PLC-A, contatori di impulsi led).
2G
2G
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Smart Metering 2G: opportunità e benefici
benefici
opportunità
Documento per la consultazione 468/2016 - identificazione benefici potenziali:
• fatturazione più veloce e più accurata,
• totale telelettura e switching e gestioni veloce di eventi contrattuali (i.e. cambio di
potenza),
• settlement da parte di Terna più tempestivo,
• offerta commerciali time-based o basate sul pre-pagamento,
• sviluppo del mercato dei servizi energetici;
• migliore gestione della rete di distribuzione,
• maggiore consapevolezza nel consumo di energia elettrica da parte dei clienti,
• riduzione della morosità,
• aumento della soddisfazione del cliente e dei servizi di customer service,
• migliore previsione dei prelievi e possibile estensione della domanda ai servizi di
bilanciamento,
• riduzione delle garanzie finanziarie tra operatori e tra operatori e clienti.
19
Smart Metering 2G: orientamenti per riconoscimento costi
Documento per la consultazione 457/2016 (procedimento in atto):
• Ogni distributore individua la propria strategia temporale per bilanciare le esigenze di
minimizzazione dei costi con i benefici ottenibili dalla diffusione dei sistemi. Approccio
incentivante secondo due fasi:
• fino a che non entri in vigore un obbligo di installazione SM2G, i distributori che
intendono procedere dovranno definire un proprio piano che dimostri efficienza nei
costi ed efficacia nei benefici,
• successivamente, le altre imprese avranno scadenze temporali;
• meccanismi regolatori che escludono riconoscimento alle imprese di dismissioni anticipate
di misuratori 1G;
• due percorsi di analisi dei piani, con percorso preferenziale per i piani con livello di spesa
non discostante in modo significativo dai livelli di spesa di installazione 1G.
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Smart Metering 2G: livelli di performance del sistema
• Prestazioni chain 1 in telelettura massiva: disponibilità giornaliera al SII e/o ai venditori
delle curve:
• 95% punti di prelievo h24,
• 97% punti di prelievo h96;
• Prestazioni chain 1 in telegestione: tasso di successo delle operazioni:
• almeno 94% entro 4h dalla richiesta,
• almeno 97% entro 24h dalla richiesta;
• tempo limite di riprogrammazione massiva:
• inferiore a 30 gg per il 94%;
• tempistica di messa a regime dei sistemi 2G (due livelli + concentratore):
• messa a regime di ciascuna cabina MT/BT entro 60 gg della posa del primo
misuratore sotteso,
• messa a regime di ciascuna cabina MT/BT in territorio rilevante a partire dalla messa
a regime della prima cabina: 120-180 gg.
21
Smart Metering 2G: versione 2.1
Nella delibera 87/2016, è prevista inoltre la valutazione della disponibilità di soluzioni
tecnologhe standardizzate che consentano di definire funzionalità incrementali:
• almeno 2 canali (tecnologie) dedicate alla Chain 2 (cablate/wireless): potenziare la
raggiungibilità degli IHD;
• porta fisica (ethernet, USB, fibra ottica): misuratore ancora più «a prova di futuro»;
• riarmo automatico: riattivazione del servizio automatico (solo per superamento soglie).
22
Conclusioni
Lo smart metering 2G ha lo scopo di migliorare le performance 1G senza incrementare
(significativamente) i costi.
Promozione della consapevolezza dei clienti: forte attenzione su una seconda catena di
comunicazione, concepita principalmente a favore dei clienti, ma potenzialmente a
disposizione di tutti gli attori del settore, senza dover fare affidamento sul DSO (dati non
ancora validati).
Potenziamento della concorrenza e delle possibilità commerciali nel mercato retail,
rafforzando la chain 1:
- maggiore granularità dei dati;
- miglioramento delle prestazioni della comunicazione dati validati dal DSO
- attivazione dei sistemi per inviare messaggi per specifici eventi.
Miglioramento della qualità del servizio attraverso il rafforzamento della chain 1.
Garanzia di completa apertura, interoperabilità e intercambiabilità.
23
Grazie per l’attenzione
Autorità per l’energia elettrica il gas ed il sistema idrico
Direzione mercati
piazza Cavour, 5
20121 Milano
[email protected]
www.autorita.energia.it
t: 0265565-290-608
f: 0265565265