Comunicación presentada al III Congreso Smart Grids:
Autores
- Javier Rodríguez Roncero, Solutions Director, Business Unit Energy Solutions, Landis+Gyr EMEA
- John Harris, Head of Regulatory Affairs, Business Unit Energy Solutions, Landis+Gyr EMEA
Resumen
La Unión Europea tiene como objetivo reemplazar al menos el 80% de los contadores de electricidad con contadores de telegestión en el año 2020, en aquellos estados miembros donde el análisis coste/beneficio resulte favorable. Existe un consenso entre los distintos agentes implicados (reguladores, compañías eléctricas y asociaciones de consumidores) que consideran que los beneficios derivados del despliegue de contadores y redes inteligentes (entre los que se encuentran la mejora del servicio al cliente, así como de la fiabilidad del suministro y la capacidad de respuesta en caso de apagones) superarán las previsiones iniciales de la industria. Esta comunicación describe la información que gestiona el contador de telegestión en España y sus potenciales usos, con un especial énfasis en la interacción con el consumidor final y las experiencias de otros estados miembros de la Unión Europea en esta materia.
Palabras clave
Contador Inteligente, Red Inteligente, Despliegue de Telegestión, Monitor de Energía, Interacción con el Consumidor, PRIME, Meters&More
Introducción
El Real Decreto 1110/2007, de 24 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Unificado de Puntos de Medida del Sistema Eléctrico, marca el pistoletazo de salida para el inicio del despliegue de la telegestión en clientes residenciales (potencia contratada hasta 15kW) en España.
Las especificaciones del contador de telegestión residencial en España, que definen las características de estos equipos de medida, se rigen por lo estipulado en:
- Real Decreto 1110/2007, de 24 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Unificado de Puntos de Medida del sistema eléctrico español. En concreto en lo que respecta a equipos de medida tipo 5.
- Real Decreto 889/2006, de 21 de julio, por el que se regula el control metrológico del Estado sobre instrumentos de medida. En concreto los contadores deben superar la evaluación de conformidad, según el control metrológico del Estado establecido en el capítulo II.
- Orden ITC/3022/2007, de 10 de octubre, que regula el control metrológico del estado sobre los contadores de energía eléctrica, estáticos combinados, activa, clases a, b y c, y reactiva, clases 2 y 3, a instalar en los suministros de energía eléctrica hasta una potencia de 15kW de activa que incorporan dispositivos de discriminación horaria y telegestión.
En el caso concreto de España existen dos conjuntos de especificaciones de contador de telegestión residencial con aplicación en distintas áreas de distribución de electricidad:
- Iberdrola, Gas Natural Fenosa, HC Energía, CIDE y ASEME: contadores residenciales de telegestión con comunicaciones PLC PRIME.
- Endesa y Viesgo: contadores residenciales de telegestión con comunicaciones PLC Meters&More.
La telegestión residencial en España se realiza principalmente desplegando una infraestructura de medida y comunicaciones que incluye los siguientes componentes, tal y como se ilustra en la siguiente figura.
Las compañías distribuidoras en su papel de responsables de la medida son las encargadas de realizar el despliegue de telegestión y operar la infraestructura necesaria, poniendo a su vez a disposición de terceros (comercializadoras de electricidad y consumidores) toda la información referente a la medida.
En los siguientes apartados se describe la información que gestiona el contador de telegestión en España y sus potenciales usos, con un especial énfasis en la interacción con el consumidor final y las experiencias de otros estados miembros de la Unión Europea en esta materia.
Información en el contador de telegestión
El objetivo de este estudio es facilitar al lector una visión actualizada sobre el uso e información a partir del contador de telegestión en España, con un especial foco en sus potenciales aplicaciones.
El contador de telegestión residencial es capaz de gestionar información relativa a las magnitudes de energía en el contador (registros de energía), información relativa a la facturación por tarifas (tarificación y contratos), información relativa a variaciones de tensión e interrupciones largas del suministro eléctrico (registros de calidad de suministro), información relativa a acciones y acontecimientos detectados por el contador (eventos), información relativa a incidencias en el funcionamiento del contador (alarmas), e información relativa a las potencias programadas y potencia residual para gestión de la demanda (gestión de la demanda).
Las siguientes tablas resumen las potenciales aplicaciones para la compañía eléctrica y el consumidor.
- Registros de Energía:
- Valores instantáneos de:
- Energía activa y reactiva: valor absoluto de los acumuladores de las 6 magnitudes de energía activa y reactiva que mide el contador: A+, A-, R(QI), R(QII), R(QIII) y R(QIV).
- Potencia instantánea: valor de la potencia activa y reactiva instantánea total en las tres fases.
- Tensiones por fase: valores instantáneos de tensión de cada fase.
- Intensidades por fase: valores instantáneos de intensidad de cada fase.
- Coseno de FI por fase: valores instantáneos de coseno de cada fase.
- Factor de potencia medio: factor de potencia instantáneo medio de las tres fases.
- Registro de curva de carga: periodo de integración parametrizable (Min 5min / Máx 1h)
- Curva de carga horaria incremental: el contador almacena 6 registros de energía (Wh/VArh) durante 3 meses con un periodo de integración horario.
- Curva de carga diaria absoluta: el contador almacena a las 0 horas de cada día, el valor de los totalizadores absolutos (kWh/kVArh) de las 6 magnitudes, con una profundidad de 3 meses.
- Resúmenes de información tarifaria: valores totales y por periodos tarifarios.
- Resumen mensual: cierre de facturación con los valores absolutos de las 6 magnitudes.
- Resumen actual: valores absolutos de las 6 magnitudes y maxímetro (A+) desde el último cierre.
- Resumen diario: valores absolutos de las 6 magnitudes a las 0 horas.
- Valores instantáneos de:
- Tarificación y Contratos: Contrato 1/2/3: facturación de la tarifa de acceso de terceros a la red (ATR) / acuerdo entre comercializadora y cliente / facturación de generadores en régimen especial o para un segundo contrato entre comercializadora y cliente.
- Temporada: periodos de tiempo en que se puede dividir un año (máximo 12).
- Clases de días: laborables y festivos (máximo 30).
- Periodos tarifarios: cada bloque horario en que se aplica una tarifa determinada (máximo 6 periodos tarifarios).
- Tipos de días: conjunto de las asignaciones de periodos tarifarios a cada una de las 24 horas de un día.
- Potencias: potencia asociada a cada periodo tarifario de cada contrato, que corresponde al valor de la potencia contratada en cada periodo.
- Máximas: mayor valor de la potencia activa medida demanda en un periodo de 15 minutos, en el tiempo comprendido entre dos cierres de facturación consecutivos.
- Fechas de cierre: parámetros programables que indican la fecha en la que se efectuará el cierre automático de cada contrato.
- Registros de Calidad de Suministro: mismos criterios definidos por las empresas distribuidoras para Contadores-Registradores Tipos 1 a 4
- Variaciones de tensión: se registrarán las variaciones de tensión siempre que estén fuera de los márgenes establecidos ±V% respecto a la tensión nominal Vn y de duración T. El valor de T (valor por defecto = 3 minutos) y el valor de V (valor por defecto 7%) serán parametrizables. En el registro se indicará el inicio y el fin de la variación de tensión mediante etiquetas de fecha y hora.
- Interrupciones largas: se registrarán las interrupciones de duración mayor que T. Esta se define en la UNE-EN 50160:2000 como 3 minutos para interrupciones largas. En el registro se indicará el inicio y el fin de la interrupción mediante etiquetas de fecha y hora.
- Eventos: siete tipos de registros de eventos: el contador almacena la naturaleza del evento, así como el día y hora de comienzo y final cuando proceda.
- Eventos de alta ocurrencia: acceso por comunicación local y remota.
- Eventos estándares: actualización de SW (DLMS y Comunicaciones PLC), cierres, restablecimiento de claves y parámetros, cambio de parámetros (potencias contratadas, tablas de temporadas, tabla de festivos, parámetros comunicaciones), alarmas, errores internos y cambio de calendario.
- Eventos de calidad de suministro: variaciones de tensión e interrupciones largas de suministro.
- Eventos antifraude: intento de modificación del SW/FW o parámetros del contador sin el nivel de acceso adecuado, intensidad ante ausencia de tensión, apertura del contador (tapa con precinto de fabricante), apertura tapa cubre bornes / cubre hilos, detección de tensión a la salida del contador, y detección de posible puenteo del contador.
- Eventos de seguridad: relativos a la gestión de las distintas llaves, claves y políticas de seguridad.
- Eventos de elemento de corte: registro con la fecha, hora, estado nuevo y anterior de cada cambio (apertura/cierre) en el elemento de corte.
- Eventos de gestión de la demanda: demanda próxima a la potencia de contrato, modificación del umbral de potencia por consigna técnica (no aplica), rechazo/aceptación de consigna por usuario (no aplica) y activación consigna técnica (no aplica).
- Alarmas: las situaciones que generan alarma son las siguientes:
- Alarma de agotamiento de batería: se activará si la reserva de carga de la batería es el 10% del total.
- Alarma de fallo de tensión: cuando una fase de tensión caiga por debajo del 50% de su valor y se mantenga en un valor inferior al 80% de dicho valor durante 10 minutos ininterrumpidos.
- Alarma de detección de fraude: se activará cuando se detecta un intento de comunicación fraudulento (usuario intruso), corriente sin tensión, o apertura de la envolvente del contador.
- Alarmas de pérdida de neutro: cuando al menos en una fase la tensión supere el 50% de su valor nominal durante 60 segundos ininterrumpidos.
- Gestión de la Demanda: además de las potencias programadas por periodos tarifarios del contrato 1, el contador lleva programado un valor de potencial residual solo aplicable a la gestión de la demanda.
- Al contador pueden llegar tres tipos de peticiones:
- Activación de la potencia residual: mínimo técnico pre-programado.
- Reducción de un % sobre las potencias programadas en contrato.
- Activación de una potencia en valor absoluto: menor que la programada por contrato.
- Al contador pueden llegar tres tipos de peticiones:
La gestión de la demanda no se está utilizando en la actualidad.
Interacción con el consumidor
La combinación de la información en los contadores de telegestión con la información sobre precios actuales y futuros de la energía abre todo un nuevo campo de aplicaciones para una gestión óptima del consumo a nivel residencial. El primer paso para el consumidor es tener acceso directo a la información sobre su consumo. La Comisión Europea estima ahorros de hasta un 9% en el consumo eléctrico anual de los hogares, derivados del despliegue de la telegestión. En este sentido, la Recomendación de la Comisión 2012/148/UE de 9 de marzo de 2012 relativa a los preparativos para el despliegue de los sistemas de contador inteligente estableció que todo sistema de contador inteligente de electricidad debería proporcionar lecturas directamente al cliente y actualizar las lecturas con la frecuencia suficiente para que la información se pueda utilizar para ahorrar energía.
Reino Unido
British Gas ofrece a sus clientes la posibilidad de consultar en línea su propio consumo utilizando cualquier dispositivo (ordenador personal, smartphone o tablet) con conexión a Internet, mediante la aplicación myEnergy. Adicionalmente, el cliente puede consultar en tiempo real su consumo utilizando un monitor de energía (“Smart Energy Monitor”).
El monitor de energía permite: consultar los consumos de gas y electricidad instantáneos, consultar su coste en libras y peniques, y comparar el consumo actual con el del día, semana o mes anterior. El monitor de energía se conecta de forma inalámbrica (ZigBee Smart Energy) al contador de electricidad.
Portugal
EDP ofrece a sus clientes la posibilidad de gestionar el consumo de su hogar estén donde estén contratando el servicio Remote Energy Dynamics (re:dy). Éste servicio permite al cliente acceder en tiempo real a su consumo desde cualquier dispositivo con conexión a Internet.
La unidad de concentración y control Re:dy Box recibe los datos de consumo del contador de telegestión – equipado en origen con un puerto de comunicación HAN (ModuBus RTU) – y se conecta al router ADSL del cliente para facilitar acceso a través de Internet a información en tiempo real del contador.
Holanda
La especificación del contador de telegestión en Holanda (Dutch Smart Meter Requirements – DSMR v5.0.2) contempla un puerto de comunicaciones P1 denominado “puerto de cliente” y específicamente diseñado para el acceso en tiempo real a información de consumos en el contador de telegestión. La información sobre consumos del contador es enviada al puerto P1 para ser presentada en un monitor de energía o enviada a una aplicación web con una cadencia de 1 segundo para el consumo de electricidad y de 5 minutos para el de gas (anteriormente 10 segundos y 1 hora respectivamente).
España
El informe de la CNMC sobre el “Estado Actual de Adecuación de la Normativa Comunitaria del Plan de Sustitución”, de fecha 22/04/2014 concluye – en lo que respecta a la capacidad de los nuevos contadores inteligentes de proporcionar lecturas directamente al cliente – que el consumidor solo tiene acceso a los datos a través del visor del contador. De hecho, los contadores de telegestión desplegados en España hasta la fecha incorporan únicamente un puerto óptico para comunicación local y un puerto PLC para comunicación con el concentrador de datos de telegestión. La alternativa que ofrecen las compañías eléctricas al consumidor es un acceso vía Web a la información de facturación y – en el caso concreto de Iberdrola – la posibilidad de realizar una lectura bajo demanda.
Discusión y conclusiones
En octubre de 2015 el Expert Group 1 – Smart Grid Standards (EG1) del Smart Grids Task Force publicó un informe con los principales resultados de la encuesta sobre interoperabilidad, estándares y funcionalidades aplicadas en los despliegues masivos de telegestión en 17 estados miembros de la UE. De este informe se desprende que – aunque el enfoque en lo que respecta a interacción con el consumidor (proporcionar lecturas directamente al cliente y con la frecuencia suficiente) difiere según el caso – si se comparan los resultados con el informe anterior (2013) más estados miembros implementan esta funcionalidad y las interfaces requeridas. Hasta el punto que 8 estados (Reino Unido, Holanda, Finlandia, Francia, Polonia, Suecia, Luxemburgo e Irlanda) ya han confirmado que pueden ofrecer al cliente información sobre consumos directamente desde el contador de telegestión y en tiempo cuasi real (< 10 segundos). El EG1, a la luz de las conclusiones de este informe, reclama y propone medidas para el cumplimiento íntegro de las funcionalidades mínimas recogidas en la Recomendación 2012/148/UE de la Comisión Europea.
Las implicaciones que dichas recomendaciones puedan tener para el futuro del despliegue de la telegestión en España dependerán en gran medida de decisiones que finalmente adopte la Comisión Europea y de su transposición a la regulación española. Por su parte el EG1 ha propuesto realizar un nuevo informe en el año 2017 para monitorizar de nuevo los progresos en esta materia.
Referencias
- www.britishgas.co.uk/smarter-living/control-energy/smart-meters/what-are-smart-meters.html (Julio 2016).
- energia.edp.pt/particulares/servicos/redy.aspx (Julio 2016).
- Dutch Smart Meter Requirements – P1 Companion Standard – Version 5.0.2 Final (26/02/2016).
- ec.europa.eu/energy/en/topics/markets-and-consumers/smart-grids-and-meters/smart-grids-task-force (Julio 2016).