Otwórz zautomatyzowaną odpowiedź na żądanie
Open Automated Demand Response ( OpenADR ) to wysiłek badawczy i rozwój standardów zarządzania energią , prowadzony przez laboratoria badawcze i firmy z Ameryki Północnej. Typowym zastosowaniem jest przesyłanie informacji i sygnałów powodujących wyłączenie urządzeń pobierających energię elektryczną w okresach dużego zapotrzebowania.
We wczesnych fazach badania OpenADR zostały zainicjowane przez Demand Response Research Center (DRRC), zarządzane przez Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Specyfikacja została opublikowana w kwietniu 2009 roku. Z kolei powiązany OpenHAN dla sieci domowych był promowany przez same przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i jest próbą pogodzenia różnych technologii sterowania domem , w tym X10 , Insteon , P1901 i HomePlug .
W październiku 2010 r. ostatecznie utworzono grupę Open Automated Demand Response (OpenADR) i powiązany sojusz OpenADR [1] „w celu przyspieszenia rozwoju, przyjęcia i zgodności standardów OpenADR w całym przemyśle energetycznym” oraz „zapewnienia wspólnego języka” dla inteligentnych liczników . Wysiłek ten poszukiwał rozgłosu za próbę ujednolicenia inteligentnych sieci pod wspólnym parasolem standardów, aby stworzyć rentowny przemysł czystych technologii ze stosunkowo równymi szansami. Jako NIST i NERC przez cały czas zaangażowane w podejście OpenADR , a Narodowy Plan Szerokopasmowy (Stany Zjednoczone) wymagał (w swoim „celu 6”) otwartego dostępu dostawców ADR do danych dotyczących zużycia energii przez konsumentów, prawdopodobnie nie było wątpliwości co do wpływu standardów.
Przegląd
Demand Response (DR) to zestaw działań podejmowanych w celu zmniejszenia obciążenia, gdy awarie sieci elektrycznej zagrażają równowadze podaży i popytu lub występują warunki rynkowe, które podnoszą koszty energii elektrycznej. Zautomatyzowana reakcja na zapotrzebowanie polega na w pełni zautomatyzowanej sygnalizacji z zakładu energetycznego, ISO/RTO lub innego odpowiedniego podmiotu w celu zapewnienia zautomatyzowanej łączności z systemami i strategiami kontroli użytkowników końcowych. OpenADR zapewnia podstawę do interoperacyjnej wymiany informacji w celu ułatwienia zautomatyzowanej odpowiedzi na zapotrzebowanie.
Sojusz OpenADR składa się z interesariuszy z branży, którzy są zainteresowani wspieraniem i przyspieszaniem rozwoju i przyjmowania standardów OpenADR oraz zgodności z tymi standardami. Dotyczy to de facto standardów opartych na specyfikacjach opublikowanych przez LBNL w kwietniu 2009 r., a także standardów związanych z inteligentnymi sieciami wyłaniającymi się z OASIS, UCA, NAESB (North American Energy Standards Board) i ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration, and Inżynierowie Klimatyzacji).
Krótka historia OpenADR
Kryzys energetyczny w Kalifornii w 2002 roku był impulsem do wysiłków, które ostatecznie doprowadziły do stworzenia wersji 1.0 standardu OpenADR. Centrum Badawcze Reagowania na Popyt [2] , które jest obsługiwane przez Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), stworzyło standard dzięki finansowaniu z programu California Energy Commission (www.energy.ca.gov) Public Interest Energy Research (PIER). Krótko po 2002 r. DRRC współpracowało z kalifornijskimi IOU (SCE, SDG&E i PG&E) w celu wspólnego rozwoju tej technologii poprzez pilotaże i rzeczywiste wdrożenia programów. W 2009 roku OpenADR został włączony do ramowych standardów interoperacyjności sieci Smart Grid, a Federalna Komisja Regulacji Energetyki (FERC) określiła OpenADR jako kluczowy standard w zakresie reagowania na zapotrzebowanie. Dodatkowe prace normalizacyjne wykonał Smart Grid Interoperability Panel (SGIP), na zlecenie USA National Institute of Standards and Technology (NIST) w celu nadzorowania standaryzacji Smart Grid. North American Energy Standards Board przyczyniła się do tych wysiłków, opracowując zestaw wymagań. W tym samym roku specyfikacja OpenADR została wydana jako oficjalna Kalifornijska Komisja Energetyczna (CEC), a DRRC przekazało wersję 1.0 standardu OpenADR Międzynarodowej Grupie Użytkowników Organizacji ds. Rozwoju Standardów Informacji Strukturalnych i Utilities Communication Architecture (UCA). Prace nad stworzeniem wersji 2.0 standardu OpenADR są prowadzone przez OASIS za pośrednictwem Komitetu Technicznego ds. Współpracy Energetycznej (EI) z pomocą grupy zadaniowej UCAIug OpenADR. Po zakończeniu prac nad OpenADR w wersji 2.0, z rozszerzonym i kompletnym zestawem sygnałów DR i rozproszonych zasobów energii (DER), standard zostanie przedłożony Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) w Genewie w Szwajcarii do przyjęcia na całym świecie. IEC jest wiodącą na świecie organizacją zajmującą się międzynarodowymi normami dotyczącymi wszystkich technologii elektrycznych, elektronicznych i pokrewnych.
Jak działa OpenADR
W Open Automated Demand Response Communications Specification (wersja 1.0) LBNL opisuje OpenADR jako:
„model danych komunikacyjnych zaprojektowany w celu ułatwienia wysyłania i odbierania sygnałów DR od dostawcy energii elektrycznej lub niezależnego operatora systemu do klientów elektrycznych. Celem modelu danych jest interakcja z budynkowymi i przemysłowymi systemami sterowania, które są wstępnie zaprogramowane do podejmowania działań w oparciu o sygnał DR, umożliwiając pełną automatyzację zdarzenia odpowiedzi na zapotrzebowanie, bez ręcznej interwencji. Specyfikacja OpenADR to bardzo elastyczny projekt infrastruktury, który ułatwia wspólną wymianę informacji między przedsiębiorstwem użyteczności publicznej lub niezależnym operatorem systemu (ISO) a ich użytkownikami końcowymi. Koncepcja otwartej specyfikacji ma umożliwić każdemu wdrożenie systemów sygnalizacji, dostarczając serwer automatyki lub klientów automatyki.”
Specyfikacja opisuje również zakres standardu OpenADR:
„Specyfikacja komunikacji Open Automated Demand Response Communications definiuje interfejs do funkcji i właściwości serwera Demand Response Automation Server (DRAS), który jest używany do ułatwienia automatyzacji reakcji klientów na różne programy Demand Response i dynamicznego ustalania cen za pośrednictwem komunikującego się klienta. Ta specyfikacja, określana jako OpenADR, dotyczy również sposobu, w jaki strony trzecie, takie jak zakłady użyteczności publicznej, ISO, zarządcy energii i obiektów, agregatorzy oraz producenci sprzętu i oprogramowania, będą łączyć się z funkcjami DRAS i wykorzystywać je w celu automatyzacji różnych aspektów odpowiedzi na zapotrzebowanie (DR) i dynamiczne ceny”.
Podczas zdarzenia Demand Response, narzędzie lub ISO/RTO przekazuje DRAS informacje o tym, co się zmieniło i według jakiego harmonogramu, takie jak czas rozpoczęcia i zakończenia. Typowa zmiana określałaby jedną lub więcej z następujących opcji:
- PRICE_ABSOLUTE – Cena za kilowatogodzinę
- PRICE_RELATIVE – Zmiana ceny za kilowatogodzinę
- PRICE_MULTIPLE – Wielokrotność stawki podstawowej za kilowatogodzinę
- LOAD_AMOUNT – Stała ilość ładunku do zrzucenia lub przesunięcia
- LOAD_PERCENTAGE – Procent ładunku do zrzucenia lub przesunięcia
Należy pamiętać, że w pierwszych trzech przypadkach to klient decyduje, jak najlepiej uczestniczyć w wydarzeniu OpenADR. Na przykład klienci komercyjni mogą być powiadamiani o zmianie cen za czas użytkowania w okresie szczytu, a system zarządzania energią (EMS) można zaprogramować tak, aby tymczasowo kompensował temperaturę budynku o kilka stopni i przyciemniał lub wyłączał niezbędne światła. W dwóch ostatnich przypadkach zwykle następuje automatyczne zrzucenie obciążenia w oparciu o istniejący układ. Jeśli ceny będą nadal rosły, EMS może eskalować program DR, zmniejszając lub wyłączając centrale wentylacyjne na dachu w tym samym okresie szczytu. Norma określa również znaczne dodatkowe informacje, które mogą być wymieniane w związku ze zdarzeniami DR i DER, w tym nazwę i identyfikację zdarzenia, status zdarzenia, tryb pracy, różne wyliczenia (stały zestaw wartości charakteryzujących zdarzenie), sygnały niezawodności i alarmowe, generację odnawialną status, dane dotyczące udziału w rynku (takie jak oferty), sygnały testowe i inne.
Związek z innymi standardami
Opracowując OpenADR, OASIS Energy Interoperation Technical Committee współpracuje zarówno z OASIS Energy Market Information Exchange (EMIX), jak i OASIS Web Services Calendar (WS-Calendar), aby koordynować rozwój pełnego zestawu standardów potrzebnych do wymiany cen informacji z wykorzystaniem wspólnego harmonogramu dla wszystkich rynków energii. EMIX definiuje standardowy sposób wymiany cen i innych informacji między ISO i przedsiębiorstwami użyteczności publicznej. Ponieważ cena energii elektrycznej zmienia się w zależności od czasu dostawy, EMIX przekazuje niezbędne dane dotyczące czasu i interwałów za pomocą WS-Calendar jako wspólnego zegara. Zarówno EMIX (Common Price Communication Model), jak i WS‐ Calendar (Common Scheduling Mechanism) korzystają z procesu oceny i uznania SGIP Priority Action Plan (PAP).
OpenADR współdziała również, choć mniej bezpośrednio, z modelem informacji o zużyciu energii NAESB i ASHRAE Model informacyjny inteligentnej sieci obiektu. Model informacji o zużyciu energii obsługuje ograniczanie obciążenia, kształtowanie obciążenia i operacje na rynku energii, z których wszystkie dotyczą reagowania na zapotrzebowanie. Facility Smart Grid Information Model stworzy ustandaryzowaną wymianę danych, która umożliwi systemom sterowania w obiektach klientów zarządzanie obciążeniami elektrycznymi i źródłami wytwarzania w odpowiedzi na komunikaty od zakładów użyteczności publicznej i innych dostawców usług elektrycznych lub operatorów rynku. OpenADR będzie również musiał współpracować bezpośrednio lub pośrednio z innymi popularnymi protokołami używanymi obecnie do zarządzania energią, w tym z BACnet , LonMark i inteligentny profil energetyczny ZigBee . W zależności od protokołu oczekuje się, że zostanie to osiągnięte albo poprzez ulepszenia tych standardów, albo za pomocą oddzielnego oprogramowania lub systemów, takich jak funkcja bramy zdolna do tłumaczenia między protokołami.
Dlaczego powstał Sojusz OpenADR
Sojusz OpenADR został utworzony, aby opierać się na działaniach technicznych wspierających rozwój, testowanie i wdrażanie komercyjnego OpenADR oraz ułatwiać jego przyspieszenie i powszechne przyjęcie. Takie podejście musi angażować dostawców usług (takich jak zakłady energetyczne i operatorzy systemów) w domenie Smart Grid, którzy publikują sygnały OpenADR, a także obiekty lub podmioty zewnętrzne, które wykorzystują je do zarządzania obciążeniami elektrycznymi. Sojusz OpenADR umożliwi wszystkim zainteresowanym stronom udział w zautomatyzowanym DR, dynamicznych cenach i niezawodności sieci elektroenergetycznej.
Działania Sojuszu OpenADR będą obejmować między innymi:
- Opracuj proces/program zgodności, certyfikacji i testowania dla OpenADR, skoordynowany z podmiotami, takimi jak organizacje rozwoju standardów (SDO), grupy użytkowników i działania Smart Grid.
- Współpracuj z SDO i grupami użytkowników w celu ciągłego ulepszania standardu OpenADR.
- Współpracuj z Departamentem Energii USA (DOE), Federalną Komisją Regulacji Energetyki (FERC), National Association of Regulatory Utility Commissioners (NARUC) i innymi agencjami rządowymi, aby rozszerzyć przyjęcie OpenADR.
- Współpracuj z innymi sojuszami i organizacjami w zakresie możliwości globalnego partnerstwa.
- Opracuj portal marketingowy OpenADR skierowany do klientów, którzy mogą być zainteresowani udziałem w zautomatyzowanym programie DR. Członkowie mogą używać tego portalu do promowania swoich ofert i kierowania zainteresowanych stron do własnych witryn internetowych w celu uzyskania informacji.
- Prowadzić i zapewniać sesje edukacyjne i szkoleniowe dla integratorów systemów, dostawców sterowania i innych osób, aby umożliwić im zainstalowanie sprzętu „gotowego do OpenADR” w obiektach w celu odbierania sygnałów OpenADR; i klientów, aby pomóc im w opracowaniu strategii zarządzania obciążeniem.
- Ustanowienie scentralizowanego rozwoju i dokumentacji związanej z wdrożeniami OpenADR, w tym wniosków wyciągniętych z poprzednich wdrożeń i rozwoju najlepszych praktyk.
- Twórz programy, aby umożliwić dostawcom opracowywanie, testowanie i demonstrowanie ich zdolności do integracji z sygnałami OpenADR.
Rola Sojuszu OpenADR
Misją OpenADR Alliance jest wspieranie rozwoju, przyjmowania i zapewniania zgodności ze standardami OpenADR poprzez współpracę, edukację, szkolenia, testowanie i certyfikację. Sojusz będzie również promował ogólnoświatową akceptację standardu OpenADR na rynku. Prace prowadzone przez koalicje branżowe, takie jak OpenADR Alliance, mają kluczowe znaczenie dla sukcesu nowych standardów Smart Grid. Żaden nowy standard nie jest nigdy w 100% kompletny, a różne interpretacje mogą powodować problemy z interoperacyjnością we wczesnych wdrożeniach. Z tego powodu Sojusz jest wspierany przez szeroki przekrój przedsiębiorstw użyteczności publicznej, niezależnych operatorów systemów, regionalnych operatorów przesyłowych, regulatorów i sprzedawców, których łączy wspólny interes w sukcesie i powszechnym przyjęciu standardu OpenADR. Wykonując swoją pracę, Sojusz będzie przestrzegać najlepszych praktyk branżowych, jak wyszczególniono w podręczniku Interoperability Process Reference Manual (IPRM) stworzonym przez SGIP Testing and Certification Committee (www.sgip.org). IPRM określa zgodność, interoperacyjność i testy bezpieczeństwa cybernetycznego oraz wymagania certyfikacyjne dla standardów Smart Grid zalecanych przez SGIP.