Standardizirani informacijsko-komunikacijski podsustav za demokratizaciju fleksibilnosti kroz upravljanje potrošnjom

Ovaj članak opisuje informacijsko-komunikacijski podsustav za potporu demokratizaciji pružanja usluga fleksibilnosti kroz pružanje usluga upravljanja potrošnjom, temeljen na međunarodnim standardima. Članak je u prvom redu usmjeren na tehnička rješenja i prikazuje glavne odrednice softverske arhitekture usuglašene sa standardom OpenADR 2.0b i s povezanim standardom IEC 62746-10, uz osvrt na ostale relevantne standarde. Prikazana tehnička arhitektura sadrži podlogu za spajanje, registraciju, aktivaciju i izvještavanje na više razina granularnosti aktivnog upravljanja potrošnjom. U tehničkoj arhitekturi predviđeni su i posrednici poput agregatora ili energetskih zadruga, čija je uloga posredovanje između korisnika i pružatelja usluga fleksibilnosti. Agregator sudjeluje na tržištu pomoćnih usluga i nudi agregiranu uslugu fleksibilnosti, a korisnik takve agregirane usluge fleksibilnosti je sudionik tržišta zadužen za uravnoteženje. Ovisno o uređenju tržišta, riječ može biti o operatoru mreže ili upravitelju bilančne grupe. Pružatelji usluga fleksibilnosti pritom mogu biti vrlo raznovrsni: od stacionarnih baterija preko upravljivih punjača električnih vozila do sustava za grijanje i klimatizaciju koji iskorištavaju inerciju toplinskih sustava zgrada za vremensku arbitražu odnosno odgađanje potrošnje. Svi se navedeni resursi kroz predloženu arhitekturnu podlogu promatraju na jedinstven način kao pružatelji usluge fleksibilnosti i na taj se način pružanje usluga fleksibilnosti demokratizira. Članak ilustrira i način za procjenu kapaciteta za aktiviranje fleksibilnosti pri čemu su ograničenja vezana za zadržavanje komfora korisnika prostora ili izbjegavanje svih negativnih utjecaja na primarnu uslugu napajanu električnom energijom. Predložena infrastruktura može biti temelj za trgovanje na nove načine i uspostavu novih tržišnih mehanizama i uspostavu novih sudionika – no ovaj rad primarno je usmjeren na rješavanje tehničke potpore i daje primjer moguće tranzicije od današnjih mreža prema aktivnijim distribucijskim mrežama budućnosti. U tom kontekstu, u radu je prikazan i odnos komunikacijskih shema iz protokola poput IEC 62746 prema izravnim standardima za upravljanje poput IEC 61850. Saznanja iz članka dijelom su utemeljena na iskustvima autora prikupljenim tijekom provedbe dvaju projekata financiranih kroz europski program Obzor 2020 – FLEXCoop i HOLISDER.

This paper describes a computer system designed to support democratization and wider activation of flexibility services provision through automated demand response. The architecture supports different market organizations and the paper primarily focuses on technical issues, depicting the main pillars of the architecture based on internationally established standards. The primary standard considered is OpenADR 2.0b and the corresponding IEC 62746-10 standard. The proposed technical architecture provides support for connection, registration, activation and reporting in different granularities of active demand response. The architecture supports interim mediators such as aggregators or energy communities. The role of such entities is to mediate between the flexibility service users and the providers – the mediator then acts in the market on behalf of the actual flexibility service providers. The flexibility service user is normally the balancing responsible entity, e.g. balancing group operator or grid operator. The actual organization will depend on the market implementation. The principal novelty is that the flexibility service providers can be very diverse: from stationary grid-level batteries and controllable electric vehicle chargers to HVAC systems, where thermal inertia in the building supports the arbitrage on electricity market. These granular resources, aggregated through the proposed reference platform, are acting as providers of flexibility service - and this supports the claim for democratization of flexibility. The paper also briefly covers the issues in evaluating the baseline flexibility margin, while keeping the users’ comfort and avoiding any disturbances in the principal electric energy powered services. The proposed IT infrastructure can certainly support trading in novel ways and can support the establishment of new market mechanisms. However, this paper primarily focuses on technical issues, and illustrates possible transition pathway from today’s grids and markets towards more variable, more democratized and more market-intensive distribution grids of the future. In that context, the paper also shows the relation of communication schemes in IEC 62746 to direct control mechanisms such as the ones in IEC 61850 family of protocols. The authors’ experiences in working on two projects funded through European Union Horizon 2020 program (FLEXCoop and HOLISDER) support the paper findings.