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© Siemens AG 2012. All right reserved.
Primeros pasos hacia una red eléctrica inteligente - Smart Metering
Congreso INGENIERIA ARGENTINA 2014
Ing. Fabián DoceSIEMENS
Infrastructure and Cities Sector
© Siemens AG 2012.
Contenido
Smart Grid . El cambio de paradigma
Ventajas de la Medición Inteligente
Experiencia de Smart Metering en Brasil
Tecnología que involucra
Experiencia de Smart Metering en EE.UU.
El valor agregado de los datos
The CRYSTAL PROJET
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Integración de energías renovables Cambio de paradigma
Pico Demanda
Capacidad Disponible
Sistemas tradicionales:
Control de la oferta
Usando tecnología para adaptar el consumo a la
generación
"Smart Grid"
Optimiza las fuentes disponibles para balancear
oferta y demanda
Tomando decisiones en tiempo real sin impactar
calidad del servicio
Demanda AleatoriaNecesidad de Manejo
de Demanda
“Adaptar la Demanda a la Generación”
Oferta Disponible (variable)
Demanda
Generación Renovable Aleatoria
Generación
Reduce riesgos e impacto ambiental
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…una nueva visión…“ADAPTAR LA DEMANDA A LA GENERACION“
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Definiciones
A smart meter is usually an electrical meter that records consumption of electric energy in intervals of an hour or less and communicates that information at least daily back to the utility for monitoring and billing purposes.[7] Smart meters enable two-way communication between the meter and the central system. Unlike home energy monitors, smart meters can gather data for remote reporting. Such an advanced metering infrastructure (AMI) differs from traditional automatic meter reading (AMR) in that it enables two-way communications with the meter.
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Ventajas de la Medición InteligenteSmart Metering
Beneficios operacionales Reducir costos de lectura manualConectar/desconectar remotamente
Controlar de pérdidas Técnicas y no técnicas. Recuperación de ingresos
Calidad de energíaControlar interrupciones, medida de voltaje
Apoyo a nuevos modelos tarifariosTOU (tiempo de uso), etc.
Intercambio de información para mercados de energía
Información para consumidores
Incrementar uso de energías renovables
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Experiencia de Smart Metering en Brasil
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El alto nivel de pérdidas no-técnicas (NTL) en Brasil apalancó el desarrollo de Smart Grids
Regulaciones de ANEEL demandaron Eficiencia
Pérdidas de Distribución en Brasil
Demanda vs Eficiencia Energética
El crecimiento de Brasil demandó
mayor infraestructura, especialmente
en Energía.
El primer paso para mejorar la
Enficiencia Energética es la reducción
de las pérdidas.
Regulaciones de la Agencia Nacional de
Energía (ANEEL) orientadas a la
reducción de las tarifas a las
Distribuidoras a cambio de mejor
eficiencia en al distribución. i30% c/4a
32%
20%
18% 5%
21% 9%
20%
10%
32%
20%
Referencias:
Distribution Losses
Non-technical Losses
NTL= 23 TWh (5.8 % de la generación total)
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NTL: No sólo un problema Brasilero, otras regiones del mundo también reclaman soluciones para combatirla
Wester
n Europe
Easter
n Europe
Middle-ea
st, N
orth A
frica
Africa
North A
merica
South A
merica
Centra
l Ameri
ca, C
aribbea
n
South A
sia
Southea
st Asia
East A
sia, A
ustrala
siaTotal
0
5
10
15
20
25
30
7.71
9.68 11.18
14.6
9.67
13
15.5
25.2
12.14
8.67
11.69
7.56
18.1819.63 19.95
9.38
17.23
21.68
27.55
13.32
7.65
16.22
T&D losses 1980
T&D losses 2000
%
*Source: World Bank - 2000
10,25%
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Ejemplo: CEMIGEl 42% de la facturación proviene del 1,5% de los clientes de HV/MV
Facturación protegida (42% de la Fact Total)
AT
MT
BT >/= 2000
kWh/mo
BT < 2000
kWh/mo
<0,003%
0,17%
1,2%
+/- 98,6%
% of total metering points
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La infraestructura envejecida no puede contra los fraudes…ocurren tanto en el medidor como en la red
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Senergy - Solución End to End desarrollada localmente que detecta y combate NTL
Communication Network
(Ej: GPRS)
Software y Aplicaciones Detección de fraude Metering Data Management Communication
Management Interfaz de Facturación
Medidores de MV instalados en postes
Multiple LV
Metering Operation
Center (MOC)
LAN
Field Services
Instalación e Inspección
Data Acquisition Server/ MDC
HV/MV/LV
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Residential Metering
Commercial Metering
GPRS
RF Mesh
PLC
Other Comm
Transformer Metering
Sub- Metering
RTUsMODEMs
Data Acquisition Server
(Universal MDC)
Billing
CIS
WMS, GIS, OMS, etc.
Installation, Commissioning, Field inspection
NTL Algorithms
MECE Software
Consultancy, Software Integration
Other 3rd party
systems
Meters(*)
RTUs, Metering sets (indirect metering with RTU/VT/CT)
Communicationsystem
HeadEnd System
Software Platform
Services
(*) 3rd Party meters
Senergy - Solución End to End desarrollada localmente que detecta y combate NTL
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Cómo identificar las pérdidas no técnicas?
Medición equilibrada – Balance Energético
Recopilación y análisis de eventos
de manipulación.
Analítica - correlación de datos de intervalos con eventos
de manipulación
Creación de flujos de trabajo desde y hacia otros sistemas
Substation or Transformer Meter/Totalizing
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Experiencia de Smart Metering en EEUU
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Estado de los Programas de Smart Grid en los EE UU
Existen aprox. 150MM de medidores
Instalación completa de ~30MM medidores inteligentes
en un periodo de 4 años
10% de los proyectos fueron financiados a través de subsidios del
gobierno
50% de los distribuidores pudieron justificar la inversión
de medición inteligente (y AMI) por los beneficios operativos
Consumo medio residencial 12,300 kWh/por año
Costo de lectura mensual = $.75/medidor
Incentivos para reducción de la demanda, conservación, precios
variables
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Plataformas de Medición y Control de las Redes de Transmision y Distrubición
Plataformas de Control de la Red de Transmisión:
DMS, EMS, SCADA, OMS
Pocos dispositivos de medición
Datos entregados en “tiempo real”
Plataforma de Aplicaciones de Smart Grid:
MDM, Analìticas, Soluciones para NTL
Muchos dispositivos de medición
Datos de cada 15, 30, 60 minutos
Transmisión Gestion de Distribución de Energia
Medidores y Dispositivos inteligentes
Comunicación Especifica del Grid
EnergyIP
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El valor agregado de los datos
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Con Advance Metering Infrastructure (AMI), el Volumen de Datos es Exponencial
Por cada 1,000,000 de puntos de medición, cada día, los sistemas de IT y los empleados tienen que manejar:
2,000 intercambios de medidores (implementación de AMI) 1,000 mudanzas de clientes diarias (25% anual) 10,000 lecturas perdidas (99% de lecturas son recibidas) 20 fallas de medidor (0.5% anual) 1,000 fallas de validación al día (0.1% falla de integridad) XX cambios de tarifa
Además de todas estas “excepciones” el sistema tiene que validar, procesar y archivar 24.000.000 lecturas de intervalos al día (suponiendo intervalos de 60 mins)
La automatización es INDISPENSABLE
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Solución E-Meter: EnergyIP
Electric Vehicles
Wind
Residential Metering
Appliance
Sub Metering
Outage Management
Demand Response
Customer Information Systems
Workforce Management
Data Warehouse
EnergyIP core platform
functionality
Integration layer
Applications
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Customer Operations
Grid Operations
Market Operations
AMI Operations
Aplicaciones
Analiticos Registro de Facturacion
Intervalo de Facturación
Prepago Portal de Servicio p/cliente
Energy Engage
Proteccion de Ingresos
Analñiticos
Analíticos
Analíticos
Con/Descon remota Gestión de apagon Pérdidas de red
Pérdidas de Red Compensación
Ciclo de vida equipos
Gestión de Demanda
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Los clientes en el centro de Smart Grid
Como se compara mi casa?
Como puedo ahorrar?
Cómo uso la energía?
Tips estacionales
Analíticos
eMeter Energy EngageTM
Características PrincipalesProvee acceso instantáneo al consumo de energía actual e histórico y la información de gastos asociados.Distribución automática de alertas de servicios y mensajes basados en las preferencias del cliente.Presenta consejos de uso de la energía y datos comparativos.
Beneficios para el ClienteMaximizar el impacto en la gestión de la demanda.Aumenta la satisfacción de cliente y evita la deserción.Cumple con los requerimientos regulatorios para la conservación de energía.
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Energy EngageTM
Ejemplo mail de reporte de facturacion y alerta de budget excedido
Copyright © 2012 eMeter, A Siemens Business. All rights reserved.23
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Perfil de consumo del cliente
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Control de la Demanda…no solo eléctrica
Medidorde gas
Medidorde agua
Heladera
Termotanque
Medidoreléctrico
Lavaropas
Lavavajillas
Climatizador
Cocina
Horno
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THE CRYSTAL – El edificio más sustentable del mundo
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Smart Cities
“Evolucionar es variar.Sin ideales sería inexplicable la evolución humana.Es cegera oponer la imaginacion de lo futuro a la experiencia de lo presente.Todo idealista es un hombre cualitativo: posee un sentido de las diferencias que le permite distinguir entre lo malo que observa, y lo mejor que imagina. Los hombres sin ideales son cuantitativos: pueden apreciar el más y el menos, pero nunca distinguen lo mejor de lo peor.Sin ideales sería inconcebible el progreso.”
“El hombre mediocre” José ingenieros
Gracias por su atención !