FER 2011

Definiranje inteligentnog informacijskog sustava za praćenje i verifikaciju gospodarenja energijom u gradovima

prof.dr.sc. Željko Tomšić, FER mag.ing. Ivan Gašić, FER dipl.ing. Goran Čačić, UNDP dipl.ing. Luka Lugarić, FER

ISEMIC

1

Gospodarenje energijom danas

• Danas, uobičajena energetskim pitanjima je: praksa bavljenja lokalnim – Definiranje, odabir i odluke o primjeni energetskih politika donose se na nacionalnoj razini – Provođenje energetskih analiza pretežno na nacionalnoj razini –

Agregirano i nedovoljno detaljno prikupljanje podataka

neposrednoj potrošnji energije i energenata o –

Nedovoljna razvijenost i kapaciteti potrebnih infrastruktura

na lokalnoj razini za mjerenje, prikupljanje i prijenos podataka o potrošnji energije te za provođenje energetskih analiza

FER 2011 ISEMIC

2

FER 2011

Da li je to održivo?

Što učiniti kako bi se situacija poboljšala?

ISEMIC

3

ISEMIC Projekt

ISEMIC

– inteligentni informacijski sustav za praćenje i verifikaciju gospodarenja energijom u gradovima •

Projektni partneri

: – Fakutet Elektrotehnike i Računarstva, Zagreb, Hrvatska – Razvojni Program Ujedinjenih Naroda (UNDP), Zagreb, Hrvatska – Fakultet Tehničkih Nauka, Novi Sad, Srbija – Mašinski Fakultet, Sarajevo, BIH – Institut Jozef Stefan, Ljubljana, Slovenija

FER 2011 ISEMIC

4

Cilj projekta

• Cilj projekta je

razviti softverski sustav

nazvan ISEMIC za

korištenje mjerenja o potrošnji energije i vode upotrebom daljinskih sustava za mjerenje

koji mogu bilježiti podatke u stvarnom vremenu , ali i tradicionalnih sustava za mjerenje kako bi se unaprijedili te eventualno zamijenili trenutno korišteni sustavi za upravljanje energijom • Kao polazna točka korišten je Sustav za Gospodarenje Energijom (SGE) – UNDP je razvio SGE – Omogućava uvođenje programa za gospodarenje energijom u javnim zgradama

FER 2011 ISEMIC

5

Sustavno gospodarenje energijom (SGE) Jedno od rješenja poboljšanja lokalnih praksi u području energetike

• Uključuje

stvaranje skupa specifičnih znanja i vještina uz uspostavljanje svih potrebnih infrastruktura

(organizacijskih, proceduralnih i tehničkih) • • • Otvara mogućnost i pruža

potrebne alate i informacije lokalnim vlastima

za lokalno energetsko planiranje i lokalno provođenje energetskih politika

Lokalna javna uprava najbliže je mjestu neposredne potrošnje energije i ima dovoljno izvršnih ovlasti Gradovi postaju dio rješenja

lokalnih, nacionalnih i globalnih energetskih pitanja, a nisu samo dio problema

FER 2011 ISEMIC

6

Nadzor i potvrđivanje ostvarenih rezultata

• Osnovni cilj

efikasnosti do

SGE-a je

poboljšanje najviše moguće razine energetske

i to direktnom primjenom mjera poboljšanja energetske efikasnosti ili definiranjem i primjenom različitih energetskih politika • Metodologija SGE-a temeljena je na: – promjeni ponašanja ljudi , – izmjenama i poboljšanjem postojećih organizacijskih struktura , – primjeni mjera poboljšanja energetske efikasnosti – i popraćena uspostavljenom infrastrukturom za prikupljanje, praćenje i analizu podataka (ISGE) koja uvelike unaprjeđuje uobičajene načine upravljanja potrošnjom energije na lokalnoj razini i omogućava jednostavan proces mjerenja, nadzora i potvrđivanja ostvarenih rezultata

FER 2011 ISEMIC

7

Piramida SGE-a

Razvoj kapaciteta

(obučeni i motivirani ljudi)

Organizacijska struktura

(zadane odgovornosti i ciljevi analitičke procedure i znanje)

Lokalna provedba

(mjerenje i potvrda rezultata) M

LJUDI S JASNO DEFINIRANIM ODGOVORNOSTIMA PROCEDURE I ZNANJA OPREMA

Rezultat

FER 2011

    Stvaranje lokalnih kapaciteta Pokretanje lokalnog energetskog planiranja Poboljšanje energetske efikasnosti Temelj održivog razvoja

ISEMIC

8

Osnovni koncept SGE-a

SGE omogućava kontinuirano poboljšanje energetske efikasnosti i održivo upravljanje resursima

FER 2011 ISEMIC

9

Tok informacija

Dvosmjerna komunikacija: EE uredi <---> Krajnji korisnici

FER 2011 ISEMIC

10

Informacijski sustav za gospodarenje energijom (ISGE)

ISGE je osnovni alat za prikupljanje, analizu i interpretaciju podataka o neposrednoj potrošnji energije ISGE je računalna aplikacija koja

analizu podataka o neposrednoj olakšava prikupljanje, praćenje i potrošnji energije

i omogućava gospodarenje energijom u javnim zgradama sa jednog centralnog mjesta

FER 2011 ISEMIC

11

Razvoj ISGE/ISEMIC sustava

• Tijekom razvoja ISEMIC sustava istraživanja su posebno bila usmjerena na: – Razvoj softverskog sustava koji koristi podatke dobivene iz

daljinsko mjerenje za daljnju obradu i analizu

– Uvođenje koncepta Centara za Potrošnju Energije (ECC) za

sustava za

praćenje i verifikaciju u gradovima – Uvođenje napredne

regresijske analize za analizu potrošnje

energije i vode – Uvođenje

algoritama za otkrivanje obrazaca i odstupanja u podacima o potrošnji energije i vode

– Uvođenje verifikacije podataka i propusta programa za gospodarenje – energijom i vodom

Uvođenje metode kumulativne sume

u potrošnji energije i vode (CUSUM) za praćenje promjena • Inicijalna verzija ISEMIC sustava razvijena je i postavljena na server na FER-ZVNE-u u srpnju 2011 te joj je moguće pristupiti putem linka: http://161.53.66.25:8080/IsemicIntro

FER 2011 ISEMIC

12

ISGE/ISEMIC aplikacija

ISGE/ISEMIC

tri razine: arhitektura ima 1. Web browser

klijenta kao interface, na strani korisnički 2. Apache Tomcat kao servlet spremište, 3. Oracle baza podataka kao spremište podataka

FER 2011 ISEMIC

13

ISGE/ ISEMIC aplikacija

• U ISGE/ISEMIC sustavu postoji (sustav je dizajniran kako bi

pet različitih uloga

omogućio neograničen broj uloga, no pet uloga je predefinirano): –

Administrator sustava (AS)

–

Energetski administrator (EA)

–

Energetski menadžer (EM)

–

Korisnik (K)

–

Gost (G)

FER 2011 ISEMIC

14

Analiza podataka u ISGE/ ISEMIC aplikaciji

• • Glavna prednost ISGE/ISEMIC aplikacije

Regresijska analiza

je najkorišteniji alat za analizu podataka o potrošnji energije i vode •

Regresijska analiza pokazuje kako je zavisna varijabla – potrošnja energije povezana s nezavisnom

temperaturom pravca potrošnje koji

varijablom

, npr.

dajući jednadžbu dopušta energije za procjenu zadanu temperaturu

FER 2011 ISEMIC

15

FER 2011 ISEMIC

16

Rezultati

• Podaci o potrošnji energije i vode u periodu 2007 - 2010 za cijeli

kompleks FER-a

uneseni su s računa u ISGE/ISEMIC aplikaciju i neki od dobivenih grafova bit će prikazani • Prvi graf prikazuje

udio pojedinog energenta

u ukupnim troškovima (s porezom) za pojedinu godinu

FER 2011 ISEMIC

Udio pojedinog energenta u ukupnim troškovima s porezom

17

Rezultati

• Iduća tri grafa prikazuju

ukupnu potrošnju el. en., topl. en. i vode

za cjelokupni kompleks FER-a za svaku pojedinu godinu • Također, moguće je vidjeti i ukupan trošak s porezom, mjesečnu potrošnju i mjesečni trošak s porezom za svaki pojedini energent

FER 2011

Potrošnja el. en.

ISEMIC

Potrošnja topl. en.

18

Rezultati

FER 2011

Potrošnja vode

ISEMIC

19

Rezultati

• Ovaj graf

mjesečne CO 2

prikazuje

emisije

tijekom perioda 2007 – 2010 god.

uzrokovane

potrošnjom el. en

.

• Također, moguće je vidjeti i mjesečne CO 2 emisije uzrokovane potrošnjom drugih energenata

Mjesečne CO 2 emisije uzrokovane potrošnjom el.en.

• Podaci o potrošnji energije i vode s mnogo većom rezolucijom (manji vremenski interval) bit će dostupni nakon uspostavljanja infrastrukture za daljinsko mjerenje koja je trenutačno u statusu provedbe

ISEMIC

20

FER 2011

Inovacije

ISGE/ISEMIC kreira dodanu vrijednost na slijedeće načine:

FER 2011

– – – – – – povezivanje aplikacije s daljinskim mjerilima koja omogućuju praćenje potrošnje na dnevnoj razini ili još češće, korištenje ICT za gospodarenje energijom u zgradama, korištenje algoritama koji podržavaju stručne donosioce odluka otkrivajući uzorke o potrošnji energije i vode kako bi se identificiralo nepotrebno prekomjerno trošenje, pronašle mogućnosti za promjene i postavili ciljevi za poboljšanje energetske efikasnosti, korištenje regresijske analize za podatke o potrošnji iz prošlosti, definiranje ciljeva za potrošnju energije i vode i verifikacija ušteda korištenjem CUSUM tehnike, upozorenje o neuobičajenom unosu , praćenje ponašanja potrošnje energije i vode kako bi se

procijenio učinak provedenih mjera

za poboljšanje energetske efikasnosti (da li su ciljevi za potrošnju zadovoljeni)

ISEMIC

21

Koji su sljedeći koraci?

• Potvrđivanje uspješnosti koncepta SGE

zgrada i gradova na više

• Daljnji razvoj i unaprjeđenje

točnosti unesenih metoda verifikacije podataka

i provođenja energetskih analiza kroz ISGE/ISEMIC • Daljnji razvoj ISGE/ISEMIC-a

sustavima daljinskog spajanjem sa očitavanja podataka i razvojem popratne IT infrastrukture

koncepta “

pametnih gradova

” u smjeru

FER 2011 ISEMIC

22

Zaključak

• Potencijalni utjecaj projekta vrlo je velik i primjer je kako je moguće

postići značajne uštede sistematskim praćenjem i gospodarenjem energijom

korištenjem ISGE/ISEMIC aplikacije • Korištenjem ISGE/ISEMIC aplikacije očekuje se

povećanje energetske efikasnosti u zgradama, promicanje svijesti potrošača

o potrošnji energije te

korištenje mjerenja iz sustava za daljinsko mjerenje

• Povezanost aplikacijom

privatnih zgrada

s očekuje se u daljnjoj budućnosti ISGE/ISEMIC

FER 2011 ISEMIC

23

Hvala na pažnji!

FER 2011 ISEMIC

24