Liczniki energii elektrycznej diametralnie zmieniły swoje oblicze. Zapisywanie danych, przekazywanie informacji, kontrolowanie zużycia energii, zgłaszanie usterek - to dopiero początek. Różnica pomiędzy nowoczesnym, zaawansowanym technologicznie licznikiem a jego indukcyjnym przodkiem jest więc niemal taka, jak między liczydłem a wielofunkcyjnym, inżynierskim kalkulatorem. Dlaczego więc liczniki indukcyjne są jeszcze w użyciu? Kiedy pozbędziemy się tych wielkich, ciężkich i łatwych do zmanipulowania urządzeń? I czy naprawdę warto?

O licznikach słów kilka

Liczniki, w zależności od konstrukcji oraz zasady działania urządzenia, dzielimy z grubsza na dwa typy – na indukcyjne (elektromechaniczne) oraz elektroniczne. Elektroniczne coraz szybciej wypierają z rynku indukcyjne liczniki starego typu, które wprawdzie wysoko cenione są za swą niezawodność i trwałość, mają jednak kilka dyskwalifikujących je w dzisiejszych czasach wad. Liczniki indukcyjne są mniej dokładne, mają duży pobór mocy, opóźniony start, a co najważniejsze – nie są programowalne, nie można odczytać ich zdalnie oraz jedynie rejestrują zużycie energii, nie zapamiętują wskazywanych wartości. Dlatego większość liczników indukcyjnych rejestruje dziś zużycie energii w gospodarstwach domowych, czyli tam, gdzie wady wspomniane wcześniej nie są poważną uciążliwością zarówno dla klienta, jak i dystrybutora energii elektrycznej. Ma się to jednak zmienić – zgodnie z dyrektywą unijną do 2020 r. 80 % odbiorców ma być wyposażonych w inteligentne układy pomiarowo-rozliczeniowe, czyli urządzenia technologii “smart metering”.
To jednak pieśń przyszłości. Polscy dystrybutorzy energii elektrycznej uruchamiają na razie programy testowe – wdrażają liczniki inteligentne na wybranych obszarach sprawdzając w praktyce działanie samych liczników, systemów komunikacji, odczytu oraz zarządzania danymi. Powiedzmy więc kilka słów na temat liczników elektronicznych, które dziś są w powszechnym użyciu. Liczniki cyfrowe wyposażone są w mikroprocesor i system elektroniczny umożliwiający pomiar wielu wartości jednocześnie.
Mierzona jest więc energia (czynna i bierna), prąd, napięcie, częstotliwość oraz moc (czynna, bierna i pozorna). Niektóre modele uzupełnione są również w licznik czasu pracy i funkcję pomiaru w strefach czasowych – jest to niezbędne, gdy rozliczamy się z dostawcą energii w taryfach umożliwiających płacenie mniejszych stawek za prąd w weekendy, czy w określonych godzinach doby. Liczniki te nie tylko mierzą wspomniane wcześniej wartości, ale również zapamiętują je. Pozwala to na określenie chwilowego zużycia energii (czy też pozostałych mierzonych wartości) w każdy momencie doby. Zapisane dane można odczytać za pomocą specjalnych czytników. Czynność ta wymaga jednak pracy inkasenta – musi odwiedzić odbiorcę i podłączyć czytnik do licznika. Zwiększa to koszt odczytu, przedłuża trwanie całej operacji (w Polsce „wisi” na sieci kilka milionów urządzeń) oraz rodzi ryzyko, że z powodu braku dostępu do licznika odczyt nie zostanie dokonany. Dlatego coraz częściej używa się urządzeń wyposażonych w moduł zdalnej transmisji danych – są to modemy korzystające z sieci komórkowej lub technologii PLC (przesyłanie danych siecią energetyczną).

Nowoczesność, dokładność, pewność, uniwersalność,

Jak wspomnieliśmy u odbiorców końcowych, zarówno biznesowych jak i prywatnych, coraz częściej montowane są nowoczesne liczniki elektroniczne. Mają wiele zalet, zarówno z punktu widzenia odbiorcy energii, jak i jej dostawcy. Mierzą parametry zużywanej energii elektrycznej o wiele dokładniej, nie mają m.in. „opóźnienia startowego”, charakteryzującego liczniki indukcyjne. Mierzą poza tym wiele wartości jednocześnie, można więc jednym urządzeniem zastąpić kilka indukcyjnych (licznik energii biernej, czynnej, mocy itp.). Ogromną zaletą takich urządzeń jest to, że rejestrowane informacje zapisywane są na niezależnie zasilanym module pamięci. Oznacza to, że nie zostaną utracone nawet podczas przerw w dostawie energii. Istotnym usprawnieniem jest zastosowanie wyświetlaczy LCD. W licznikach starego typu zamontowane było mechaniczne liczydło, które mogło pokazywać jedynie zmierzoną wartość zużytej energii, nowoczesne wyświetlacze pokazują rejestry w trybie cyklicznym lub krokowym, impulsy próbne natomiast wskazuje czerwona dioda LED. Tego typu liczniki powinny być wyposażone również w sygnalizację obecności napięcia sieciowego, odwróconego przepływu energii oraz kolejności faz przy jednoczesnym monitoringu czynności obwodów wewnętrznych oraz możliwości zapisywania ich stanu w odpowiednim rejestrze. Użytecznym usprawnieniem jest monitorowanie kilku rodzajów naruszeń liczników jednocześnie oraz możliwość wysłania komunikatu dotyczącego zdarzenia wraz z jego datą.
Zaletą „na dzisiejsze czasy” jest z pewnością możliwość mierzenia prądu przepływającego w obu kierunkach, a więc zarówno pobieranego z sieci, jak i do niej oddawanego. Już teraz wiele firm (a z czasem zaczną robić to również osoby prywatne) decyduje się na inwestowanie w produkcję energii na własne potrzeby w mikroinstalacjach, najczęściej zbudowanych na bazie ogniw fotowoltaicznych. Nadmiar energii oddawany jest z takich instalacji do sieci, a gdy produkcja nie zabezpiecza potrzeb wytwórcy korzysta on z prądu dostarczanego z sieci elektroenergetycznej. W takiej sytuacji licznik dwukierunkowy jest doskonałym rozwiązaniem.

Komunikacja

Funkcjonalność liczników zmieniły przede wszystkim zintegrowane interfejsy pozwalające na odczytywanie danych z urządzenia za pomocą sieci komunikacyjnej (wartości chwilowych mocy, napięcia i prądu, mocy czynnej, biernej dla trzech faz oraz pojedynczej fazy, a także całkowitego i tymczasowego zużycia energii). Komunikacja zdalna jest obustronna – pozwala nie tylko odczytywać dane z licznika, ale również pozwala na zdalne konfigurowanie urządzenia.
Ponadto liczniki mikroprocesorowe połączyć można z systemem monitoringu zużycia mediów w całym obiekcie, czyli zintegrować z systemami IT, pozwalając na dostęp do danych za pomocą przeglądarki internetowej w komputerze lub wykorzystując do tego celu urządzenie mobilne, jak chociażby smartphone czy iPad. Skomplikowane sekwencje procesów obsługiwane są w tym przypadku przez sterownik logiczny zintegrowany w panelu. Dzięki niemu możliwe jest również natychmiastowe wykrycie usterki na którymkolwiek z poziomów obsługiwanych przez system.

Inteligencja

Żyjemy w czasie, gdy postęp w dziedzinie elektroniki użytkowej jest błyskawiczny. Dlatego nowoczesne dziś liczniki elektroniczne już za kilka lat trafią do lamusa. Zastąpią je liczniki inteligentne, prawdziwe mikrokomputery mające wiele możliwości wykraczających poza rejestrację parametrów zużywanej energii elektrycznej. Zgodnie z dyrektywą Unii Europejskiej 2009/72/ WE dotyczącą wspólnych zasad rynku wewnętrznego energii elektrycznej państwa członkowskie zobowiązały się do wdrożenia nowoczesnych, inteligentnych systemów pomiarowych, co wpłynąć ma na aktywność na rynku energii elektrycznej. Jednym z planów jest wyposażenie do 2020 r. 80 % konsumentów w układy pomiarowo-rozliczeniowe działające w technologii “smart metering”. Jest to podyktowane wzrostem zużycia energii elektrycznej, który wymusza na nas jej oszczędzanie – wytwarzanie ilości energii pozwalających na pokrycie zapotrzebowania nowoczesnego przemysłu oraz coraz bardziej uzależnionych od prądu odbiorców prywatnych jest już dziś bardzo trudne.
Inteligentne liczniki pozwalają na elektroniczny pomiar energii, zdalny odczyt zapisanych danych, a także dwukierunkową komunikację pomiędzy sprzedawcą i odbiorcą energii. Z punktu widzenia konsumenta ważne jest to, że będzie miał prosty i czytelny obraz zużycia energii elektrycznej w jego gospodarstwie domowym - na wyświetlaczu urządzenia pojawiać się będą informacje nie tylko dotyczące zużycia energii w określonym czasie, ale również wskazane zostanie zużycie prądu przez poszczególne urządzenia domowe. Taki licznik, opierając się na zdobywanych danych, może nawet “podpowiedzieć”, jaki będzie przewidywany koszt zużytej energii na koniec miesiąca oraz które urządzenia należy wyłączać, aby koszt ten zmniejszyć, nie umniejszając komfortu życia (np. wyłączając klimatyzator w czasie naszej nieobecności w domu).

---