ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIRE
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


SPONSORZY
ASSECO
PGNiG
ENEA

Polska Spółka Gazownictwa
CMS

PGE
CEZ Polska
ENERGA





SERWIS INFORMACYJNY CIRE 24

System łączności krytycznej na LTE 450 MHz - co powinniśmy wiedzieć
11.04.2021r. 16:00

www.cire.pl | Obserwuj nas na facebook.com/energetyka
Po wydaniu w marcu br. przez komitet inwestycyjny PGE zgody na stworzenie przez spółkę w ciągu 4 lat specjalnego telekomu dla energetyki, który ma zostać zrealizowany w oparciu o technologię LTE z wykorzystaniem częstotliwości 450 MHz, odżyły dyskusje, może nie tak burzliwe jak w roku 2018, dotyczące wyboru technologii systemu łączności krytycznej. Sprawa wydaje się jednak zamknięta i od LTE450 nie ma już odwrotu.

"System TETRA sprawdził się, ale oferuje tylko łączność głosową, co już nie wystarcza. Do budowy nowoczesnej energetyki potrzebujemy łączności oferującej również transmisję danych, dokumentacji technicznej, map, zdjęć i obrazu wideo. Potrzebujemy co najmniej takich samych możliwości komunikacji, jakie ma każdy z nas biorąc do ręki smartfon" - powiedział Wojciech Dąbrowski, prezes zarządu PGE.

"Poprzez wprowadzenie do polskiego sektora energetycznego technologii LTE z wykorzystaniem częstotliwości 450 MHz dołączamy do światowej czołówki państw posiadających nowoczesny, wielofunkcyjny system komunikacji krytycznej w znaczący sposób wpływający na poprawę bezpieczeństwa energetycznego kraju" - podkreślił Artur Olszewski, prezes zarządu Agencji Rozwoju Energii".

Aktualnym, po przeszło roku od publikacji, pozostaje raport "Wymagania w zakresie łączności radiowej dla sektora energii w dobie transformacji cyfrowej" przygotowany w Instytucie Telekomunikacji Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej pod kierownictwem dr. inż. Sławomira Kuklińskiego.

Opracowanie analizuje wyzwania stojące przed polską energetyką w kontekście realizacji celów klimatycznych ze szczególnym zwróceniem uwagi na implikacje w zakresie łączności krytycznej wynikające z zagrożeń dla bezpieczeństwa energetycznego państwa.

Ogłoszony w formie obwieszczenia Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 2 marca 2021 r. pełny tekst Polityki Energetycznej Państwa do 2040 r., wśród kluczowych elementów, wymienia (jako najbardziej oczekiwany) rozwój technologii energetycznych i inwestycji w B+R obejmujący: technologie magazynowania energii, elektromobilność i paliwa alternatywne, technologie wodorowe oraz inteligentne opomiarowanie i systemy zarządzania energią.

Rozbudowa elektroenergetycznej infrastruktury sieciowej ma, według PEP2040, zapewnić "sprawność działań w sytuacjach awaryjnych".

Misją sektora energetycznego jest zapewnienie gospodarce, instytucjom i obywatelom stabilnych i optymalnie dostosowanych do potrzeb dostaw energii po akceptowalnej ekonomiczne cenie.

Według wspomnianego raportu, rozwijanie technologii magazynowania energii, wprowadzanie inteligentnych sieci energetycznych, rozwój elektromobilności, wprowadzanie energooszczędnych i wysokoefektywnych technologii wymaga wydajnego i niezawodnego systemu łączności, który zapewni połączenie wszystkich obiektów w celu zbierania informacji o nich oraz sterowania nimi.
Również integracja systemów OZE z siecią elektroenergetyczną w celu zapewnienia stabilności i niezawodności jej pracy wymaga zwiększenia ilości wymienianych informacji o pracy tych źródeł. Konieczne są rozwiązania, które wdrożą odpowiednie systemy komunikacji, a te z kolei zapewnią szybki i niezawodny dostęp do stosownych danych.

Wraz z rozwojem OZE następuje rozwój źródeł rozproszonych. Są to z definicji mniejsze zbiory różnych źródeł działających na stosunkowo małym obszarze, funkcjonujące na niskich i średnich napięciach. Podobnie jak OZE, źródła rozproszone także wymagają odpowiedniej współpracy z operatorem systemu.

Postępująca elektryfikacja transportu, to kolejny impuls do wzrostu zużycia energii elektrycznej oraz jej udziału w całkowitym bilansie energetycznym. Jej efektywna implementacja wymaga zapewnienia odpowiedniej komunikacji między systemem energetycznym a pojazdami.

Rozwiązaniem poprawiającym efektywność energetyczną systemu jest magazynowanie energii. Może ono znacznie poprawić elastyczność bilansowania systemu, zarówno współpracując z dużymi źródłami energii, jak i źródłami odnawialnymi. Obecnie poziom rozwoju technologii magazynowania energii jest jeszcze niedostateczny dla zastosowań przemysłowych, jednak coraz niższe ceny baterii sprawiają, że tego typu rozwiązania mogą być stosowane na masową skalę przez odbiorców energii. Wymagają one cyfrowych mechanizmów integracji i nadzoru.

"Koniecznym elementem dla zapewnienia bezpieczeństwa dostaw jest modernizacja i rozbudowa infrastruktury przesyłowej oraz dystrybucyjnej energii elektrycznej. Poza samą budową nowych źródeł energii oraz rozbudową i modernizacją sieci elektroenergetycznych, kluczowe z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego jest zapewnienie niezawodności działania" - podkreślają autorzy raportu - "Wymaga to budowy odpowiedniego systemu monitorowania i sterowania siecią w oparciu o zaawansowane technologie OT i tzw. inteligentne technologie. Takie rozwiązania pozwalają operatorom sieci, z jednej strony, na odpowiednie śledzenie pracy całego systemu, a z drugiej umożliwiają szybkie i efektywne reagowanie na sytuacje potencjalnie niebezpieczne dla ciągłości zasilania. Już obecnie sektor energetyczny stosuje automatykę rozproszoną do celów sterowania i kontroli procesów technologicznych (SCADA). Konieczny jest dalszy rozwój inteligentnej infrastruktury elektroenergetycznej oraz szersze wdrożenie inteligentnych urządzeń i rozwiązań u klientów, jak również zapewnienie odpowiedniej infrastruktury komunikacyjnej między elementami sieci" - czytamy w raporcie.

Na podstawie przeprowadzonych analiz rozwiązań wykorzystywanych przez sektor energetyczny wykazano, że taka sieć łączności powinna zapewniać usługi dyspozytorskie (komunikacja głosowa, przesyłanie plików multimedialnych), obsługę energetycznych systemów SCADA, obsługę OZE, obsługę rozproszonych systemów generacji energii elektrycznej, odczyt liczników zużycia energii elektrycznej oraz obsługę rozwiązań z zakresu elektromobilności.
Polski sektor energetyczny wymaga bądź będzie niebawem wymagał usług transmisji danych Internetu Rzeczy (Internet of Things - IoT) czasu rzeczywistego (lub quasi-rzeczywistego) oraz nieposiadającej wymagań czasowych, szerokopasmowej transmisji danych, obsługi ruchu głosowego oraz multimedialnego.

"Zapewnienie niezawodnej łączności krytycznej, to także realizacja zapisów "Polityki Energetycznej Polski do 2040 r." Szczególnie szybki rozwój energetyki odnawialnej stawia nowe wyzwania a jednym z najważniejszych jest sprawne i bezpieczne zarządzanie wszystkimi elementami systemu. Temu właśnie ma służyć sieć łączności LTE450" - powiedział Andrzej Bondyra, wiceprezes zarządu Agencji Rynku Energii.

Oprócz bieżącego zarządzania infrastrukturą w trybie "normalnym", podmioty sektora energetycznego wykazują potrzeby dotyczące komunikacji krytycznej. Obecnie komunikacja ta ewoluuje w stronę rozwiązań szerokopasmowych, które powinny zapewniać zestaw usług wyszczególnionych wyżej, w szczególności, transmisję danych i obsługę ruchu IoT.

Dla zapewnienia łączności w sytuacjach kryzysowych wykorzystuje się systemy radiowe. Podstawą takich systemów były do niedawna rozwiązania typu TETRA, TETRAPOL i P25 czy DIGICOM 7, które są wąskopasmowymi sieciami radiowymi. Rozwiązania te zostały opracowane stosunkowo dawno (TETRA w 1995 r.) i skupiają się głównie wokół komunikacji głosowej. Ich możliwości w zakresie transmisji danych są bardzo ograniczone. Większość rozległych instalacji systemu TETRA miało miejsce w latach 2003-2012, a obecnie obserwuje się odchodzenie od wąsko- do szerokopasmowych rozwiązań sieci łączności krytycznej.

Według raportu, to sieć LTE (Long Term Evolution) jako standard bezprzewodowego przesyłu danych będący następcą systemów trzeciej generacji, rozwijany przez konsorcjum 3GPP, ma wiele cech umożliwiających wykorzystanie jej jako radiowej szerokopasmowej, wielousługowej sieci krytycznej.

Sztandarowe do tej pory cechy systemu TETRA, które predestynowały go do łączności w sytuacjach kryzysowych (tryb łączności bezpośredniej), mogą być z powodzeniem realizowane przez sieć LTE, w której zdolności transmisji danych są przynajmniej o dwa rzędy wielkości większe.
Jak wskazują autorzy raportu, usługi takie zostały opracowane przez organizację 3GPP w ramach funkcjonalności określonych mianem LTE-MC (LTE Mission Critical) i są obecnie implementowane na świecie. Standardy 3GPP zapewniają możliwość wykorzystania LTE do zaawansowanej komunikacji dyspozytorskiej, lokalizację użytkowników (urządzeń), możliwość integracji informacji z czujników, określenie położenia brygad w terenie oraz priorytetyzację alokacji zasobów i połączeń użytkowników.

Instalacja sieci LTE-MC umożliwi integrację jej ze stacjami bazowymi 5G. W wielu krajach, w których zainstalowano wąskopasmowe sieci łączności krytycznej (TETRAPOL, TETRA), następuje odejście do rozwiązań szerokopasmowych, m.in. Virve (Finlandia), INPT (Francja), SIRDEE (Hiszpania), POLYCOM (Szwajcaria), IRIS (Meksyk).
Prace nad wykorzystaniem sieci LTE, w szczególności LTE w paśmie 450 MHz (optymalnego z punktu widzenia sektorów energetycznych), do komunikacji krytycznej, realizowane są również w Niemczech, Austrii, Norwegii i Danii. W USA do takich potrzeb wykorzystywane są częstotliwości LTE 700 i 850 MHz.

Pierwszą na świecie sieć LTE obsługującą komunikację krytyczną (LTE-MC), pracującą w paśmie 410-430 MHz uruchomiły Czechy w 2019 r.

Od 2018 r. polski sektor energetyczny, gazowy i paliwowy posiada dedykowane pasmo w zakresie częstotliwości 450 MHz, które, zgodnie z nowelizacją ustawy Prawo Telekomunikacyjne, ma służyć zaspokojeniu potrzeb "realizacji zadań z zakresu łączności głosowej i transmisji danych do zarządzania sieciami przesyłu lub dystrybucji paliw gazowych, płynnych lub energii elektrycznej na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej", co pozwala na samodzielną realizację użycia systemów LTE (w tym LTE-M i NB-IoT).

Częstotliwości przyznane energetyce w Polsce na potrzeby komunikacji krytycznej należą do pasma 31 (Band 31) obejmującego zakres częstotliwości 452,5-457,5 MHz oraz 462,5-467,5 MHz. Szerokość kanałów wynosi 5 MHz i umożliwia pracę w trybie FDD (Frequency Division Duplex - technika łącza radiowego wykorzysująca oddzielne pasma do nadawania i odbioru).

Ta stosunkowo niska częstotliwość zapewnia znaczny zasięg, penetrację wewnątrz budynków i idealnie nadaje się do wdrażania aplikacji IoT/M2M (ang. Machine-to-Machine), takich jak inteligentne liczniki, inteligentne sieci, zdalne instalacje. W dyspozycji sektora energii jest nie tylko wspomniane pasmo radiowe, ale również infrastruktura, która potencjalnie może zostać wykorzystana do budowy dedykowanej sieci komunikacji szerokopasmowej, w tym w szczególności sieć światłowodów oraz obiekty energetyczne, które mogą być miejscem lokalizacji wież radiowych.
Jak podają autorzy raportu, "podejście takie nie tylko wpływa korzystnie na aspekt ekonomiczny potencjalnego przedsięwzięcia, ale przyczynia się także do większego bezpieczeństwa kluczowych elementów sieci, jak i kontroli nad nimi". "Jednocześnie wskazano, że sieć wielousługowa efektywniej wykorzystuje zasoby radiowe i transmisyjne niż sieci rozłączne, redukując tym samym kosztowne systemy zarządzania siecią do jednego. Rozwiązanie takie jest tym samym rozwiązaniem optymalnym nie tylko z perspektywy technicznej, ale również ekonomicznej."

LTE - jak to działa?


Źródło: YouTube

Opracowano na podstawie:
"Wymagania w zakresie łączności radiowej dla sektora energii w dobie transformacji cyfrowej" - Opracowanie zespołowe pod kier. dr. inż. Sławomira Kuklińskiego z Instytutu Telekomunikacji Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, Warszawa 10/2019

Czytaj również:
Zobacz także:

Dodaj nowy Komentarze ( 4 )

WIĘCEJ NA TEN TEMAT W SERWISACH TEMATYCZNYCH

KOMENTARZE ( 1 )


Autor: ty 23.04.2021r. 21:15
TETRA: łączność głosowa (+ sterowanie łącznikami), infrastruktura wspólna dla wszystkich, służby (policja niech się nie boi i uparcie nie trzyma tego 390 MHz), energetyka, gaz (bo gaz to gaz a nie energetyka). Transmisja danych z liczników: operatorzy prywatni 2G/3G/LTE/5G. Operatorów jest kilku, zasięg jest wszędzie, sprzęt typowy i ciągle rozwijany. LTE450 to egzotyka.
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 1 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie


PARTNERZY
PGNiG TERMIKA
systemy informatyczne
Clyde Bergemann Polska
PAK SERWIS Sp. z o.o.
GAZ STORAGE POLAND
GAZ-SYSTEM S.A.
Veolia
PKN Orlen SA
TGE
Savangard
Audax
Enotec
Gazterm
Tauron
DISE
BiznesAlert
Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych ORPA.PL
Energy Market Observer
Innsoft
Instytut PE



cire
©2002-2021
mobilne cire
IT BCE