Podružné elektroměry jako základ pro měřicí koncepty ve firmě

Stručný přehled

A Podružný elektroměr je základem každého podnikatelského měřicího konceptu pro fotovoltaické elektrárny a bateriová úložiště (BESS). Zaznamenává tok energie v určitém bodě v rámci objektu – kromě hlavní měřicí sady v bodě připojení k síti. Firmy jej využívají k tomu, aby odděleně zviditelnily spotřebu a výrobu jednotlivých částí budovy, jednotlivých zařízení nebo jednotlivých uživatelů a Vlastní spotřeba, cizí spotřeba a dodávka jasně od sebe odlišit.

Co je podružný elektroměr?

Podružný měřič je měřicí přístroj, který Hlavní elektroměr umístěný za odběrným místem je instalován uvnitř nemovitosti a zaznamenává tok energie vymezeném měřicím bodě. Může se jednat o spotřebu určité části budovy nebo velkého spotřebiče, stejně jako o výrobu z fotovoltaické elektrárny nebo nabíjecí/vybíjecí výkon bateriového úložiště. Nenahrazuje hlavní elektroměr, ale doplňuje jej o další rovina veletrhu.

Pro upřesnění:

• Hlavní počítadloměří celkový odběr elektřiny resp. celkovou dodávku v bodě připojení k síti. Je základem pro vyúčtování s provozovatelem sítě a dodavatelem energie a podléhá vždy povinnosti úředního ověření (cejchování).
• mezpočítadlo: zaznamenává část spotřeby nebo výroby v rámci nemovitosti, která se nachází za hlavním měřidlem.
• podčíslo: v praxi se často používá jako synonymum pro “mezilehlý měřič”. V některých koncepcích měření se však tento pojem vymezuje užším způsobem – pro měřiče, které slouží výhradně k interní kontrole nákladů a nemají žádný význam pro vyúčtování vůči třetím stranám. Jednotná definice neexistuje; v konkrétním případě je vždy rozhodující funkce měřidla, nikoli jeho označení.

Právní rámec: zákon o legalizaci a metrologie

To, zda musí být meziměřidlo v souladu s předpisy o měření a kalibraci, nezávisí na jeho označení, ale na jeho použití. Rozhodující jsou zákon o měření a kalibraci (MessEG) a nařízení o měření a kalibraci (MessEV).

Zásada: Měřicí přístroj podléhá povinnosti kalibrace, pokud se v obchodním styku používá k určení částky, která se vyúčtovává třetí straně.

V praxi to znamená dvě skupiny případů:

• Relevantní pro účtování (podléhá kalibraci): Podružný měřič tvoří základ pro přefakturaci nákladů třetí straně. Může jít o nájemce v rámci komunitní energetiky (Mieterstrom), sesterskou společnost nebo účastníky sdílení energie (energy sharing). V těchto případech musí být měřič v souladu s právem o měřidlech a cejchování (v souladu s MID, případně schválený podle vnitrostátních předpisů o cejchování).
• Pouze pro informaci (není povinnost kalibrace): Meziměřič slouží výhradně k internímu monitorování nebo řízení. To by mohlo být nezbytné například k tomu, aby byla v rámci energetického managementu zřejmá spotřeba jednotlivých výrobních linek, aniž by z toho vyplývala fakturace vůči třetím stranám. V tomto případě postačí nekalibrovaný měřicí přístroj.

Toto rozlišení je důležité zejména u projektů fotovoltaických elektráren a systémů BESS: Mezičíslo, které bylo původně určeno pouze pro interní monitorování, se může stát předmětem povinného kalibrace, jakmile bude později použito jako základ pro vyúčtování elektřiny pro nájemníky nebo pro sdílení energie – technické vybavení by to mělo zohledňovat již od samého začátku.

Význam meziměřičů elektrické energie při provozu fotovoltaických systémů a systémů BESS

Jakmile se Fotovoltaický systém nebo jeden Akumulátorové úložiště Jakmile se zařízení uvede do provozu, nestačí již samotný odběrový nebo hlavní elektroměr v místě připojení k síti k zaznamenání toku energie v podniku. Mezilehlé elektroměry tuto mezeru vyplňují na několika úrovních – a to jak na straně spotřeby, tak na straně výroby.

Samostatné měření podle částí budovy (spotřeba)

U pronajatých nebo víceúčelových nemovitostí – například v průmyslových parcích, komplexech hal s více nájemci nebo v areálech koncernů s více společnostmi – ukazuje meziměřič, kolik elektřiny připadá na kterou část budovy. To je předpokladem pro modely, jako je například Model pronájmu elektřiny nebo Společné zásobování budov, u nichž je elektřina z fotovoltaických zařízení rozdělována poměrným dílem mezi více uživatelů v rámci jedné nemovitosti.

Samostatné vykazování podle velkoodběratelů (spotřeba)

Nabíjecí infrastruktura Spotřeba elektromobilů, tepelných čerpadel nebo jednotlivých výrobních zařízení lze zaznamenávat samostatně pomocí vlastních meziměřičů. Tím se vytváří datová základna pro cílené přiřazení podílu vlastní spotřeby z fotovoltaické elektrárny jednotlivým velkospotřebitelům – například pro interní rozpočtování nákladových středisek nebo pro zviditelnění efektu přesunu zátěže.

Samostatné zaznamenávání výroby (PV) a výkonu nabíjení/vybíjení (BESS)

Stejně důležitá jako strana spotřeby je i strana výroby. Mezičíslo na výstupu střídače zaznamenává výrobu z fotovoltaického systému nezávisle na celkové spotřebě nemovitosti. Pouze tak lze později jasně rozlišit mezi vlastní spotřebou, dodávkou přebytku do sítě a odběrem z vnější sítě. V případě akumulátoru se k tomu přidává směr nabíjení a vybíjení. Vlastní meziměřič na rozhraní BESS ukazuje, kolik energie proudí v jakém směru, a tvoří tak základ pro správné přiřazení množství souvisejících s vlastní spotřebou, dodávkami do sítě a redispatchingem.

Samostatné zaznamenávání podle uživatelů

V případě více uživatelů v rámci jedné nemovitosti – nájemníků, společností v rámci koncernu nebo účastníků Sdílení energie-V případě sloučení podle § 42c zákona o energetice (EnWG) je přesné měření spotřeby jednotlivých uživatelů nezbytné, jakmile má být elektřina z fotovoltaických systémů nebo akumulátorových systémů (BESS) vyúčtována poměrným dílem. Mezičíslo je v tomto případě technickým předpokladem pro vyúčtování v souladu s právními předpisy.

Pro všechny případy je třeba stanovit logiku přiřazování: kdo co měří, v kterém bodě a v jakém směru. To celkově zajišťuje transparentnost spotřeby a výroby a tvoří základ pro koncepci měření, na níž je založen projekt fotovoltaiky a BESS.

Meziměřič spotřeby elektřiny jako součást měřicího systému

Co je to koncepce měření?

Koncepce měření stanoví, v jakých bodech nemovitosti se měří jaké množství energie a jak se na základě toho vypočítává spotřeba, výroba, vlastní zásobování a odběr ze sítě, resp. dodávka do sítě. Jedná se o technický a smluvní základ, na jehož základě mohou provozovatelé sítí, dodavatelé energie, finanční úřady (např. pro účely osvobození od daně z elektřiny nebo DPH) a také třetí strany (Vymezení množství třetí stranou) jednoznačně sledovat tok energie. Bez uceleného koncepčního rámce pro měření nelze ani správně vymezit vlastní spotřebu, ani spolehlivě čerpat regulační výhody.

Vzájemná součinnost úrovní měření

V nemovitosti s fotovoltaickým systémem a systémem BESS obvykle spolupracuje několik elektroměrů:

• Odběrný elektroměr (hlavní elektroměr): měří odběr elektřiny z veřejné sítě
• Průběhový elektroměr (výkup): měří množství elektřiny, které je dodáváno zpět do veřejné sítě
• Výrobní elektroměr (podružný elektroměr na fotovoltaickém střídači): měří celkovou výrobu FVE bez ohledu na to, zda je elektřina spotřebována přímo, uložena do baterie nebo dodána do sítě
• BESS-měřič (podružný elektroměr na rozhraní bateriového úložiště): měří nabíjecí a vybíjecí výkon odděleně podle směru
• Podružný měřič spotřeby: zaznamenává spotřebu jednotlivých částí budovy, velkých spotřebičů nebo uživatelů v rámci nemovitosti

Kompletní obraz vyplývá ze společného posouzení jednotlivých úrovní. Rozdíl mezi výrobou, odběrem a dodávkou do sítě tvoří vlastní spotřebu. Z elektroměru výroby FVE, elektroměru odběru a elektroměru dodávky lze vypočítat celkovou vlastní spotřebu objektu. Teprve dílčí podružné elektroměry spotřeby tuto vlastní spotřebu dále rozčleňují – na jednotlivé části budovy, velkoodběratele nebo uživatele.

Příklad měřicí koncepce: FVE + BESS s více spotřebiči

Typický scénář v praxi: Komerční nemovitost se střechou s fotovoltaickou elektrárnou, bateriovým úložištěm a třemi pronajatými prostory.

Tento koncept jasně ukazuje, že ne každý meziměřič spotřeby elektřiny v systému má stejný právní význam. Meziměřič BESS slouží v tomto případě především k internímu řízení a vyhodnocování, zatímco meziměřiče v nájemních jednotkách mají přímý význam pro vyúčtování, a proto podléhají povinnosti kalibrace.

Technické provedení podružných elektroměrů

Typy konstrukcí

Dílčí elektroměry jsou dnes převážně digitální měřicí přístroje, mechanické Ferrarisovy elektroměry hrají při nových instalacích jen zanedbatelnou roli. Pro aplikace relevantní pro vyúčtování musí mít přístroje MID-konformní – tedy schválené podle směrnice o měřicích přístrojích (2014/32/EU) a opatřené platným označením shody. Pro čistě informační meziměřiče postačuje běžně dostupný, nekalibrovaný měřicí přístroj, který však v ideálním případě nabízí stejnou rozhraní jako měřiče vyhovující předpisům o kalibraci – aby bylo možné oba typy měřičů vyhodnocovat v rámci stejného systému.

Připojení a sběr dat

Pro integraci do systému energetického managementu (EMS) nebo fakturačního softwaru potřebují podružné elektroměry digitální rozhraní:

• Modbus RTU/TCP přes RS485 nebo Ethernet je v komerčních a průmyslových aplikacích nejrozšířenějším standardem – robustní, nezávislý na výrobci a nativně podporovaný většinou EMS a systémů řízení úložišť.
• Rozhraní S0 (Impulsní výstup) se nachází u jednodušších měřičů, poskytuje však pouze počítací impulsy bez dalších naměřených hodnot, jako je napětí nebo účiník.
• schopnost chytrého měřicího zařízení (Smart-Meter-Gateway)Měřidla, která mají být perspektivně připojena k inteligentnímu měřicímu bránu (SMGw), vyžadují kompatibilní rozhraní podle technických specifikací BSI – to je relevantní, jakmile má být podružný elektroměr v budoucnu využíván také pro bilancování v rámci zákona o provozu měřicích míst (MsbG).
• Bezdrátové připojení (např. Wireless M-Bus) je vhodným řešením tam, kde by kabeláž byla z technického hlediska náročná – například při dodatečné instalaci meziměřičů ve stávajících nájemních prostorách.

Integrace do systému energetického managementu

Teprve díky digitálnímu připojení rozvinou podružné elektroměry svůj plný přínos pro provoz FVE a BESS. Systém EMS čte naměřené hodnoty všech podružných elektroměrů v reálném čase nebo v krátkých intervalech (typicky 1–15 minut) a využívá je ke dvěma účelům:

• Ovládání: Mezičíslo BESS dodává systému EMS aktuální hodnoty nabíjecího a vybíjecího výkonu, na jejichž základě se vypočítávají strategie nabíjení a vybíjení (např. optimalizace vlastní spotřeby, omezování špičkových zátěží).
• Fakturace a reporting: Mezičísla spotřeby poskytují podklad pro vyúčtování elektřiny pro nájemníky, interní zprávy o nákladových střediscích nebo dokumentaci pro provozovatele distribuční sítě a finanční úřady.

Důležité pro plánování: Volba rozhraní by se neměla provádět izolovaně pro každý měřič. Měla by se řídit celkovým koncepčním řešením měření – dodatečná výměna komunikační techniky u již nainstalovaných měřičů je spojena s dodatečným úsilím.

Případy použití v praxi

Přehled hlavních, dílčích a podružných měřičů

Často kladené otázky týkající se meziměřičů elektrické energie