Ceny energií stoupají. Energetika se mění. Je čas na její integraci s TZB!

Po letech relativně stabilní situace v dodávkách a cenách energií nastává naopak doba velmi turbulentní. Po 24. únoru 2022 ještě turbulentnější a ještě hůře predikovatelná. Před tím byla tahounem změn ekologie, zelený úděl, dekarbonizace Evropy nebo zelená taxonomie. Bezpečnost celého systému a náklady byly až v druhém nebo třetím plánu. Uvažování všech se ale během týdne totálně obrátilo. Kvůli bezpečnosti a nezávislosti dodávek a bezprecedentnímu nárůstu cen se staly akceptovatelnými jakékoliv zdroje energie včetně uhlí a jádra. Evropská unie, jednotlivé státy, města, obce i jednotlivci hledají a mluví o energetické nezávislosti.

Již koncem září minulého roku šéf přenosové soustavy v rozhovoru na Seznam Zprávy řekl: „Drahá energie změní naše chování…“. A na závěr „Energetika, jak ji známe, vymizí. Budeme muset daleko přesněji zvažovat, kdy si jaký spotřebič zapneme. Přijdou dynamické tarify, v nichž bude elektřina v době špiček dražší. To je jedna z podmínek pro novou energetiku.“

Pro řízení všech technických zařízená budov (TZB), je dnes zapotřebí elektrická energie. Dosud jsme zvyklí, že elektřina je k dispozici kdykoliv potřebujeme. A to v libovolném množství limitovaném pouze hlavním jističem nebo u větších odběratelů rezervovaným příkonem, tzv. ¼ hodinovým maximem, chcete-li. Navíc po dobu platnosti smlouvy za stejnou cenu podle sazby, která má maximálně dva tarify. Dnes s minimálním cenovým rozdílem mezi nimi, který uživatele příliš nemotivuje k nějaké změně v chování. Časová schémata nízkého a vysokého tarifu určuje distributor na týdny dopředu a rozhodně neodrážejí okamžitou tržní cenu elektřiny. Mj. i proto se do budoucna mluví o zavedení dynamických tarifů.

Velkoobchodní cena elektřiny na denním trhu je naopak jiná každou hodinu. Mluvíme o denním trhu a o spotových cenách, které mají každý den jiný průběh, jiný poměr nejnižší a nejvyšší ceny a samozřejmě její absolutní výši. Již dnes ale existují obchodníci, kteří svým zákazníkům nabízejí elektřinu na základě těchto spotových cen s měsíčním vyúčtováním po hodinách. A ti kteří nabízeli elektřinu buď na bázi standardních sazeb, nebo elektřinu na bázi spotových cen, nabízejí aktuálně jen ty spotové. Tím tedy naznačují tržní trend přechodu k oněm dynamickým tarifům v případě, že nelze dlouhodobě jakkoliv předvídat trendy.

 

Jaký to má vliv na budoucnost topení, klimatizaci, větrání? Špatná zpráva je, že udržet vnitřní prostředí bude pro nás všechny už vždy dražší než dnes. Dobrá zpráva je, že ten kdo zavčas zainvestuje do správného komplexního řízení energetiky domu – BEMS (Building Energy Management System), ten si sníží provozní náklady, může zvýšit soběstačnost a tedy i energetickou bezpečnost. A navíc bude „Smart Grid ready“. Pro vysvětlení co je „Smart Grid“ použijme opět slova šéfa přenosové soustavy z výše zmiňovaném článku:„…Žádá si to nová technická řešení. Budoucí energetika bude v podstatě IT energetika. Bude se řešit všechno na počítačích, systém může mít víc úrovní….“

Když tedy mluvíme o BEMS, mluvíme o úrovni úplného řízení odběrného místa za fakturačním elektroměrem většinou tedy budovy. Není to jen pouhá komunikace a zobrazení měřených dat, není to ani jednoduché spínání několika relé vyjadřující okamžitý dynamický tarif. Je to sofistikované řízení neustále zpracovávané lokální výpočetní kapacitou, které bere v úvahu všechny individuální a dynamicky se měnící priority uživatele včetně predikce jeho vlastní spotřeby, výroby a akumulace energie. V souvislosti s řízením TZB využívá BEMS všechny možné neelektrické i elektrické akumulace v objektu a aktivně je využívá k časovým posunům tak, aby v kombinaci s budoucími dynamickými tarify nebo současnými spotovými cenami na denním trhu průběžně vyhledával nejmenší finanční náklady na provoz.

Protože tato úroveň BEMS zároveň komunikuje se všemi aplikacemi na vyšší úrovni, může naopak obchodníkovi a tzv. agregátorovi flexibility nabídnout k využití svoji řiditelnou flexibilitu. Na oplátku tak od něj může získat část peněz, které přenosová soustava každoročně vynakládá na tzv. služby výkonové rovnováhy. Opět podle šéfa přenosové soustavy: „…protože i malé spotřebiče, pokud jich jsou zapojeny stovky tisíc, mohou agregovat potřebnou flexibilitu v síti.“

BEMS, tedy Building Energy Management System již existuje, je to reálné, ověřené řešení, které lze již nyní bezprostředně projektovat a nasazovat do instalací s nejrůznějšími kombinacemi TZB, MaR a fotovoltaických elektráren s bateriemi nebo s elektromobily. Je integrální součástí aplikačního systému iCOOL4 pracujícího na bázi řídicího systému Tecomat Foxtrot, což je komplexní stavebnice volně programovatelného automatu (PLC) dle průmyslového standardu IEC-61131. Centrální modul Foxtrotu má na sobě základní sestavu vstupů, výstupů a komunikačních kanálů, která se dá prakticky libovolně rozšiřovat podle konkrétního projektu a konkrétních specifik řízených zařízení. Konkrétní program vytváří programátor v prostředí Mosaic.

Pro široké a rutinní nasazení standardizovaného řízení velkých budov i rodinných domů a na základě letité praxe se vznikem a dlouhodobou údržbou instalací chytrých domů na bázi Foxtrotu a programovaní v Mosaicu vznikl aplikační systém iCOOL4. Jde o velmi flexibilní konfigurátor a generátor bezchybného aplikačního programu pro Foxtrot. iCOOL4 jako webová aplikace umožňuje projektantům, instalačním a integračním firmám nasadit a dlouhodobě na dálku udržovat řídicí systém a to i bez programátorských znalostí. Kromě standardních „smart house“ funkcí jako je topení, svícení a stínění v jednotlivých místnostech, lze tu konfigurovat i složité funkce TZB a MaR a integrovat je s celkovou energetikou budovy, včetně aktuálních projektů obnovitelných zdrojů energie a chytrého nabíjení elektromobilů.

iCOOL4 je webová aplikace přístupná z jakéhokoliv prohlížeče, ve které se „klikáním“ popíše budova a použitá zařízení. Zařízení se pak propojí požadovanými základními vazbami a funkcemi. Následuje vygenerování cílové konfigurace všech modulů Foxtrotu včetně popisu propojení jednotlivých svorek, podle kterých pak postupuje instalující elektrikář. Po zadání identifikačního kódu konkrétního centrálního modulu připojeného v místě instalace k internetu se vytvoří zabezpečené propojení přes VPN (Virtual Private Network). Spustí se automatický proces sestavení zdrojového kódu, jeho překlad v Mosaicu a nahrání do centrální jednotky. Zároveň se vytvoří komfortní uživatelské rozhraní jako ovládací aplikace pro mobil, tablet i počítač. Přes toto rozhraní pak uživatel ovládá všechna zařízení a nastavuje všechny jejich parametry. Lokálně, ale samozřejmě i na dálku.
Systém iCOOL4 umožňuje další službu instalačním a servisním firmám a to komfortní dálkovou správu každého projektu, údržbu aktuálních verzí programu a řízení hierarchizovaných přístupových práv až na úroveň jednotlivce pro konkrétní instalaci a konkrétní funkci. Díky tomu je systém nadstandardně flexibilní pro upgrade a implementaci změn, které v průběhu životního cyklu nutně vzniknou. Pokud jsme článek věnovali turbulentním změnám na trhu s energiemi, právě tento systém iCOOL4/Foxtrot má schopnost online adaptability na čekané i nečekané změny a to včetně změn legislativy a změn obchodníků s energiemi a změn v jejich produktech.

Systémem iCOOL4 je možno upgradovat i starší instalace postavené na bázi Foxtrotu, který v ČR vyvíjí a vyrábí kolínská firma Teco a.s. Systém bude představen na výstavě Aquatherm 2022 v Praze na Výstavišti v Letňanech od 19. – 21. dubna na stánku Katedry TZB Fakulty stavební ČVUT. A to jako součást unikátního protože reálného projektu rodinného domu, ve kterém se již přes rok normálně bydlí. Unikátního i proto, že kromě systematického dlouhodobého měření všech hodnot vnitřního prostředí jsou tu sledovány i všechny toky energií i reálné reakce na změnu dodavatele energie včetně řízení na využití spotových cen. Unikátní i proto, že majitel domu je ochoten se o své zkušenosti ze stavby i provozu se zájemci podělit. Jinak jsou informace a školení o tématu dostupné na stránkách www.icool4.cz a www.tecomat.cz.