| dc.description.abstract | Europa står samlet bak beslutningen om å øke andelen fornybare energikilder med 20%, redusere energiforbruket med 20% og redusere utslippene av drivhusgasser med 20% innen 2020. Enda mer ambisiøse planer er under planlegging frem mot 2050. Det er ingen tvil om at kraftbransjen står sentralt i dette arbeidet da både mye av problemet, store utslipp fra varmekraftverk, og potensielle løsninger, fornybare energi og smarte energiløsninger, er lokalisert innenfor kraftbransjen. Smartgrid er på mange måter kraftbransjens fremtidssikre løsning for å gjøre verden klar for nullutslippssamfunnet.Dagens kraftnett har nådd slutten på sin teknisk-økonomiske levetid, og har i stor grad unngått den positive teknologiske utviklingen som har foregått de siste 20 årene. Et stort steg i retning av et mer intelligent kraftnett er utbyggingen av et Avansert Måle- og Styringssystem (AMS). Et AMS er endenodene i et smartgrid og samtidig startpunktet for økt intelligens i sluttbrukerens hus. Installasjonen av et komplett toveis-kommunikasjonsnettverk mellom nettselskap og sluttbrukere vil muliggjøre konsepter som sanntidsprising, forbruksutjevning, økt kontroll på forbruk av strøm, integrasjon av elektriske biler og integrasjonen av distribuerte former for kraftproduksjon som solcellepanel og vindturbiner. Dette nye kommunikasjonslaget som legges over det eksisterende kraftnettet, kommer til å benytte seg av en rekke ulike kommunikasjonsmedier og nye protokoller og standarder for utveksling av måledata.NVE har lansert et forslag til endring i forskrift 11. mars 1999 nr. 301 om måling, avregning og samordnet opptreden ved kraftomsetning og fakturering av nettjenester. Dette innebærer at en utredning er i gang angående hvordan strukturen til et AMS skal se ut i Norge, basert på innspill fra andre land som allerede har innført liknende systemer og standardiseringsarbeid som foregår i Europa per i dag. Formålet med denne masteroppgaven var å undersøke eksisterende kommunikasjonsmedier, standarder og protokoller for utveksling av måledata, for å legge frem et forslag for hvordan et fremtidig AMS kan være bygd opp i Norge. Samtidig ønsket jeg å se på hvordan informasjonen fra såkalte smartmålere, toveiskommuniserende strømmålere, kunne brukes innad i fremtidige smarthuskonsepter og dets påvirkning på blant annet strømforbruk.. Smartgrid- og AMS-markedet er per i dag ungt og er derfor teknologimessig fortsatt fragmentert. Jeg har likevel på bakgrunn av markedssituasjonen per i dag, standardiseringsarbeid i Europa og pilotprosjekter i hele verden funnet frem til en struktur for hvilke standarder, protokoller og kommunikasjonsmedium som jeg mener er relevant for et AMS i Norge. Jeg vurderte hver av teknologiene og standardene etter 7 ulike kriterier; grad av standardisering, robusthet, skalerbarhet, kostnad, grad av fremtidssikkerhet, funksjonalitet og sikkerhet. Løsningen jeg beskriver er et produkt av en teknologisk vurdering av datamengder, dataformater, kostnader og standardiseringsprosesser i gang per i dag. Avhengig av geografisk lokasjon i Norge, en variabel som samtidig bestemmer befolkningstetthet og eksisterende kommunikasjonsinfrastruktur, anbefaler jeg en løsning basert på PLC(PRIME), mobile teknologier (3G, 4G), eksisterende fibernett og RF mesh-nettverk. For kommunikasjonsen fra smartmåler til enheter i huset er konklusjonen at Zigbee tilbyr den mest funksjonelle og skalerbare løsningen for fremtidige smartgrid/smarthus synergier.Vedrørende dataformater er det viktig at Norge som en liten aktør i markedet bestemmer seg for et format som gir oss et størst mulig marked å handle på, for å kunne redusere investeringskostnadene. Basert på min egen vurdering og standardiseringsprosessene som foregår i Europa, OPENmeter og M/441, har jeg vurdert DLMS/COSEM og SML som de beste kandidatene. Av disse to er det DLMS/COSEM som vil være den beste løsningen for Norge da den per i dag har det største nettverket av samarbeidspartnere samtidig som at det er det foretrukne valget til OPENmeter/M441 organisasjonene.En AMS-utbygging i Norge er starten på overgangen til et intelligent kraftnett som kommer til å endre hvordan vi forbruker strøm. Samtidig åpner det for helt nye farer ved at vi kobler kontroll over huset opp mot Internett og tredjepartsselskaper. Denne risikoen kan ikke undervurderes, og strategiske grep må gjøres for at implementasjonen av teknologivalgene beskrevet i denne oppgaven skjer med fokus på sikkerhet. Jeg har valgt TCP/IP-familien som transmisjonsprotokoller for transportlaget og nettverkslaget. Kombinasjonen av IPv6 sin innebygde IPsec sikkerhetspakke og DLMS-organisasjonens fokus på sikkerhet i applikasjonslaget, innebærer en sikkerhet som jeg ser på som tilstrekkelig for et AMS. Dette betyr imidlertid ikke at systemet ikke kan misbrukes, noe som betyr at nettselskapene må utvikle betydelig kompetanse på dette området for å verne om både sine nett og sine sluttbrukere.Med grunnlag i disse teknologivalgene er det ingen grunn til at Norge skal vente med AMS-investeringene, da meldingsformatene ovenfor støtter alle relevante kommunikasjonsmedium, samtidig som at vi unngår en begrensning på funksjonalitet innad i Norge. Dette skjer ved at DLMS/COSEM-standarden muliggjør en objektbasert implementasjon av funksjonalitet, noe som innebærer at vi kan velge å sette lista høyt for å fortsatt beholde den ledende posisjonen Norge har blant kraftmarkeder i Europa. Det pågående standardiseringsarbeidet i Europa vil med stor sannsynlighet ikke stille flere krav til nasjonale AMS-system enn hva den foreliggende OPENmeter/M441-spesifikasjonen forespeiler. Foruten bruk av prepayment er det norske forslaget til en kravspesifikasjon, utarbeidet i høringsutkastet til NVE, helt likt. Da det i tillegg per i dag foreligger en rekke pilotprosjekter og installasjoner av AMS i land så nærliggende som Sverige, kan vi lære av disse prosjektene og dermed øke sannsynligheten for både økonomisk, energibesparende og driftsmessig suksess i løpet av kort tid etter implementasjon. Dette innebærer at det eneste insentivet Norge har til å vente ytterligere på det europeiske standardiseringsarbeidet er for å gi markedet nok tid til å oppnå produksjon av smartmålere i stor skala. Da NVE allerede har tatt med 3-4 år med planlegging for nettselskapene i Norge er det ingen faktorer som tilsier at et påbud om AMS for landets nettselskap skal utsettes videre. AMS er starten på smartgrid i Norge og vil være en av de viktigste investeringene vi gjør for å nå 20/20/20-målene. | nb_NO |
