Piotrowski: Czterech graczy chce budować LTE 450 dla energetyki (ROZMOWA)

9 grudnia 2019, 07:30 Bezpieczeństwo
Andrzej Piotrowski – Rozmowa BiznesAlert.pl

Spółka PGE Systemy pracuje nad ujednoliconym systemem łączności dla sektora energetycznego. W rozmowie z BiznesAlert.pl Andrzej J. Piotrowski, wiceprezes PGE Systemy, powiedział, że system oparty na technologii LTE450 mógłby zostać uruchomiony na przełomie 2022 i 2023 roku albo wcześniej, jeśli zostanie wykorzystana istniejąca infrastruktura wież telekomunikacyjnych, a rola i obowiązki operatora łączności specjalnej zostaną zdefiniowane w prawie energetycznym. Zapowiedział, że pierwszy etap budowy skończy się na początku 2020 roku. Nie ujawnił jednak, ile może kosztować jego realizacja.

BiznesAlert.pl: Energetyka dysponuje już systemem komunikacji. Dlaczego PGE Systemy pracuje nad nowym?

Andrzej J. Piotrowski: Energetyka w Polsce nie ma jednolitego, dyspozycyjnego i w zabezpieczonego przed niepowołaną ingerencją systemu komunikacji umożliwiającego zapewnienie łączności dla sieci inteligentnych, odczyt liczników i obsługę prac w terenie. Ma kilka różnych rozwiązań działających wyspowo, dedykowanych różnym usługom wspomagającym pracę energetyków. Częściowo, na terenie północnej Polski oraz południowej, korzystamy z systemu TETRA. To jest niemal wyłącznie komunikacja głosowa: łączność radiowa dla osób pracujących w terenie, czyli dla ekip naprawczych i utrzymaniowych. To nie jest usługa, która pozwala zaspokoić obecne, coraz bardziej złożone potrzeby sektora. Wyobraźmy sobie sytuację, w której na miejsce zdarzenia jedzie ekipa i na miejscu stwierdza, że usterce uległo nie to urządzenie, którego uszkodzenie wcześniej zakładano i nie ma do niego schematu. Wracają więc do centrali po schemat. Po ponownym przyjeździe na miejsce okazuje się, że sytuacja uległa zmianie i nie wiedzą czy dany kabel jest pod napięciem, czy nie. Wówczas dzwonią do dyspozytora, pytają się jaka to jest linia, posługują się symbolami. Zawsze jest jednak ryzyko ludzkiego błędu. Na szczęście energetyka dość dobrze sobie radzi, ponieważ pracuje w niej dużo osób o wieloletnim doświadczeniu. Ale skoro mają już wieloletnie doświadczenie to sugeruje to, że nawet jeśli jeszcze wiele lat pracy przed nimi, to zmiana pokoleniowa i tak jest nieunikniona. Będzie więc coraz więcej młodych ludzi, którzy nie będą mieli takiego doświadczenia. Jedynym rozwiązaniem jest stworzenie zaplecza, które ułatwi im bezpieczne i sprawne funkcjonowanie na miarę obecnych możliwości techniki. A dziś jest już możliwe, że monter użyje okularów uwidaczniających na obiekcie rzut schematu ideowego urządzenia wraz z aktualną informacją o napięciach.

Czy koordynacja działań z wykorzystaniem systemu wyspowego działającego obecnie będzie utrudniona w razie uszkodzenia infrastruktury energetycznej wskutek gwałtownych zjawisk pogodowych, gdy potrzebne jest szybkie przywrócenie dostaw?

To, co teraz przygotowujemy to efekt doświadczeń z 2017 roku, kiedy okazało się, że nawet operatorzy, którzy sądzili, że mają takie same systemy łączności, nie byli w stanie się komunikować między sobą. Ponadto, bardzo istotnym elementem jest zarządzanie siecią elektroenergetyczną. W sytuacji, gdy dochodzi do zwarcia, ona się automatycznie wyłącza i to zazwyczaj na dużo większym obszarze, niż jest to konieczne. Przywracanie funkcjonowania sieci polega na tym, że następnie, metodą testowania zwarć próbuje się jak najszybciej przywrócić dostawy energii na możliwie jak największym obszarze. Jeżeli w danym segmencie jest zwarcie, to automatyka ponownie go wyłączy. Musi być jednak system łączności, który prześle sygnał tego załączania. Jeżeli system łączności zasilany jest przez tą samą sieć energetyczna, która w wyniku nagłego zdarzenia przestała dostarczać energię elektryczną, to wówczas pozostaje jedynie możliwość obsługi manualnej. To niestety wydarzyło się w 2017 roku. Rozmiar uszkodzeń spowodował, że czas przywracania był wolniejszy, niż czas podtrzymania sieci łączności u operatorów usług komórkowych. W poszukiwaniu rozwiązań na przyszłość doszło do rozmów operatorów z przedstawicielami rządu, podczas których Ministerstwo Energii zapytało wszystkich operatorów publicznych czy można by z ich sumarycznych zasobów wydzielić grupę stacji bazowych, które po dodatkowym wzmocnieniu zasilania mogłyby obsłużyć całą Polskę.

Niestety, operatorzy komórkowi pozostali w nastawieniu wzajemnej konkurencji stwierdzając, że trudne jest do uzgodnienia kto, co daje i dlaczego akurat tak. Stąd wzięła się decyzja o budowie specjalistycznej, wydzielonej sieci. Tym bardziej, że musimy zdawać sobie sprawę, że operator komercyjny zawsze ma prawo kierować się strumieniem wpływów i niewielkie ilości danych z energetyki nie stanowią dla niego istotnego źródła zysków. Nawet jeżeli byłyby to usługi zakontraktowane z bardzo wysokim poziomem dyspozycyjności. Dlatego ktoś kto potrzebuje film np. z Netflixa będzie lepszym klientem. To nie jest przypadek wyłącznie Polski. Z podobnymi problemami borykają się także operatorzy infrastruktury krytycznej w innych krajach. Z tego powodu w Niemczech jest wydzielona sieć, które obsługuje potrzeby sektorów jak energetyka. Działała dotąd w starszej technologii i od 2020 ma też przechodzić na LTE 450.

Czy istnieje zatem pole do współpracy z operatorami komórkowymi?

Oczywiście. Są na świecie sieci budowane we współpracy z operatorami publicznymi, co wynika z historycznych przydziałów pasm częstotliwości. Mogą jednak też, tak jak w Polsce, powstać jako sieci rozłącznie. Rząd polski mógł na ten cel wydzielić pasmo bez uszczerbku dla usług publicznych i daje nam to szereg przewag. Budując naszą sieć będziemy starali się jednak o to by nie potrzebnie nie dublować zasobów. W tej chwili rozmawiamy z operatorami o możliwości skorzystania z ich wież i masztów. To jest jeden z istotnych składników wydatków inwestycyjnych więc tego typu optymalizacja jest bardzo korzystna dla obu stron. Dostrzegamy duże zainteresowanie operatorów współpracą w tej formie. Oczywiście pojawia się szereg uwarunkowań. Musimy mieć nieograniczony dostęp do tej infrastruktury. Co więcej, ze względu na jej specjalne znaczenie dla bezpieczeństwa państwa, musimy też wiedzieć czy dostępu do niej nie miał ktoś niepowołany. To nakłada o wiele bardziej restrykcyjny reżim pracy. Część operatorów jest gotowa na takie rozwiązania, a część poprosiła o czas na przemyślenie.

Od momentu, w którym PGE Systemy została wskazana jako podmiot odpowiedzialny za budowę tej sieci minęło już trochę czasu. W lipcu miały się odbyć jej testy. Tymczasem dopiero we wrześniu podpisano porozumienie w sprawie budowy sieci LTE 450. Jest to odwrotna kolejność…

To nie tak. Testy, które ogłosiliśmy na początku roku musiały kilka miesięcy potrwać i w lipcu byliśmy już bliscy podsumowywania. Właśnie w trakcie konferencji Smart Energy powered by LTE 450 przedstawiliśmy wstępne wyniki tych testów. To były dość obszerne zestawy całych procedur testowych. W sumie zrealizowano ponad 180 grup testów ustalonych z operatorami systemów dystrybucyjnych. Zostały powołane grupy robocze, które stale się spotykają. Określane są jakie powinny być uwarunkowania techniczne, jakie powinno być pokrycie tej sieci, jaki powinien być model ekonomiczny i wiele innych aspektów dotyczących usług tej specjalistycznej sieci. Proszę zwrócić uwagę, że operatorzy działają w szczególnym reżimie. Ich ceny są regulowane i analizowane są wydatki oraz inwestycje. Szukamy takiego modelu, który będzie wystarczająco przejrzysty dla regulatora tak by ponoszone były tylko niezbędne nakłady. Obecny, nowy Prezes Urzędu Regulacji Energetyki chce by URE uczestniczył w pracach tego zespołu ponieważ tworzymy system, który jest na styku dwóch sektorów: telekomunikacji i energetyki. Regulator telekomunikacyjny, nadzoruje nasze poczynania technicznie ale w warstwie ekonomicznej ma inne zadania i trudno by mu było analizować specyficzne wymogi, które ma energetyka.

Czy w związku z tym, że prezes URE bierze udział w pracach można założyć, że koszt budowy systemu łączności mógłby zostać uwzględniony przy tworzeniu taryf?

W kosztach budowy i utrzymania sieci elektroenergetycznych wysokość nakładów na łączność jest niemal niedostrzegalna. Nie zmienia to faktu, że jak każdy wydatek powinny być pod ścisłą kontrolą. O tym jak ten system zostanie zorganizowany powinna przesądzić ustawa Prawo energetyczne. Znaczenie sieci łączności specjalnej dla bezpieczeństwa systemu ale też i dla możliwości przyłączenia OZE trudno przecenić. Liczymy więc, że złożony w Ministerstwie projekt zmian legislacyjnych szybko nabierze tempa.

Kto zatem dostarczy technologie? Podobnie jak w przypadku elektrowni jądrowej, nie mamy jej więc musimy ją pozyskiwać z zewnątrz.

Jest tu różnica. W przypadku elektrowni jądrowej nie mamy technologii reaktorów, choć mamy w Polsce fabryki turbin i generatorów, które można włączyć w projekty energetyki jądrowej. Reżimy technologiczne i czasowe przy jednostkowej produkcji zmuszają do analizy opłacalności podejścia polegającego na maksymalizowaniu udziału wytwórców nie mających wcześniejszych doświadczeń w sektorze jądrowym. Natomiast są już polskie spółki, które z dużym powodzeniem biorą udział przy realizacji projektów jądrowych poza Polską. Warto będzie zadbać by nie zostały pominięte w krajowym przedsięwzięciu.

W przypadku technologii LTE 450 jest czterech głównych dostawców technologii sieci radiowych, z czego dwóch pochodzi z Chin. Testy prowadziliśmy z Nokią i Ericssonem. Pilotaże przeprowadzono w prawie równym stopniu przy udziale obydwu firm. Staramy się nie naruszyć równowagi do momentu, w którym nie zostanie rozstrzygnięty przetarg na dostawy.

Do stworzenia podstawowej infrastruktury radiowej niezbędne jest wiele dodatków: modułów komunikacyjnych, zintegrowanych urządzeń, rozwiązań automatyki, konsol, aplikacji itd. Szereg podmiotów zainteresowanych jest udziałem w tym powstającym dopiero segmencie rynku, a budowana w Polsce sieć daje polskim podmiotom naturalną przewagę. Jak widać było na konferencji Smart Energy powered by LTE450, powstaje swoisty ekosystem firm oferujących rozwiązania dla sektora energii przy wykorzystaniu LTE 450. Co ciekawe, są tu już nie tylko rozwiązania dla sieci elektroenergetycznych ale też dla np. dla sieci gazowniczych. Politechnika Gdańska przymierza się do projektowania dedykowanych układów scalonych. W UKSW rozważane jest też wykorzystanie możliwości połączenia zasobów sieci elektroenergetycznych i łączności technicznej dla szerokiego opomiarowania parametrów pogodowych w celu precyzyjnego przewidywania zapotrzebowania i parametrów eksploatacji z wykorzystaniem superkomputerów i tzw. sztucznej inteligencji. To podstawy dla rozwinięcia projektu badawczo rozwojowego modelującego funkcjonowanie systemu energetycznego w sytuacji dynamicznych zmian aury.

Kiedy zatem zostanie ogłoszony przetarg? Kiedy spodziewać się komercjalizacji projektu?

Działamy w sytuacji sektora regulowanego. Decyzje musimy podejmować w sposób strukturalny. Stąd najpierw przeprowadziliśmy procedurę proof of concept. Na ich podstawie jesteśmy w stanie sformułować techniczny przebieg dialogu, który dodatkowo będzie wsparty mikrosystemami zbudowanymi przez poszczególnych dostawców. Każdą funkcjonalność, którą będą oferować będziemy testować czy na pewno deklarowana oferta odpowiada stanowi technicznemu rozwiązania. Tylko wówczas możemy uznać, że może ona zostać wpisana jako przedmiot oferty dla sieci stanowiącej element infrastruktury krytycznej, którą musi cechować odpowiednia dyspozycyjność. Zakładamy, że dialog tego typu potrwa kilka miesięcy. Musi być poprzedzony określeniem zasobów, na których elementy radiowe zostaną zainstalowane. W tej chwili trwa rekonesans tego co możemy wykorzystać z zasobów, którymi już dysponuje energetyka i w jakim zakresie to wystarczy. Dlatego równolegle prowadzimy dialog z sektorem komercyjnym, podczas którego patrzymy, które elementy masztów możemy wykorzystać. Budowa masztu od zera trwa ok. 2 lat i przeciętnie pochłania przeszło dwukrotnie więcej nakładów niż samo radiowe rozwiązanie elektroniczne. Wreszcie, aby ogłosić przetarg musimy zapewnić użytkownikom sieci, przedsiębiorstwom energetycznym, że działają zgodnie z regulacjami ustawowymi. Projekty są – trzeba je wprowadzić w życie.

Czy to oznacza, że system zostanie uruchomiony na przełomie 2022 i 2023 roku?

Niekoniecznie. Może udać się to szybciej. Widać pewien istotny przełom w kierunku dobrego zrozumienia i współpracy w grupie interesariuszy programu. Przynajmniej z dwoma z nich. Decyzja o przeprowadzeniu procedury proof of concept zapadła w grudniu ubiegłego roku. W zasadzie w maju już były instalacje, które działały. Praktycznie w cztery miesiące uruchomiliśmy sieć LTE 450. Oczywiście taka sieć bazująca na czterech stacjach bazowych. jest mikrosiecią, ale jednak siecią. Oceniamy, że docelowe postępowanie przetargowe może trwać ok. osiem miesięcy. Zakładam, że w tym czasie będziemy mieli rozpoznaną sytuację jeżeli chodzi o wieże i maszty. W związku z tym będziemy zamawiać konkretną liczbę. Przynajmniej na pierwszy etap. Dostawa i instalacja powinny zająć nie dłużej niż 4-6 miesięcy. Zakładam, że dialog techniczny powinien zostać zakończony w pierwszej połowie 2020 roku. W zasadzie na początku kolejnego roku możemy więc mieć pierwszy etap budowy za sobą. W przypadku określenia zasięgu sieci mamy do czynienia ze powszechnie występującym zjawiskiem rozkładu Pareto. Początkowa grupa masztów w bardzo szybkim tempie pokryje ok. 80 procent powierzchni kraju. Tak było w przypadku GSM i tak będzie również teraz. Mniej więcej od tego momentu, każdy dodatkowy punkt procentowy pokrycia będzie znacznie droższy bowiem związany jest z niewspółmiernie większą ilością instalowanych stacji bazowych. Wobec tego będą musiały zostać wprowadzone dość szczegółowe analizy tego w jakim obszarze pokrycie silnym sygnałem tej sieci jest faktycznie potrzebne bo tu pojawi się bardzo ważący koszt inwestycji.

Wspomniał Pan, że koszty budowy sieci LTE450 mogłyby zostać uwzględnione w cenach energii. Czy w przypadku dalszego mrożenia cen energii będzie to możliwe? Ile łącznie będzie kosztowała realizacja projektu?

Wykonaliśmy obliczenia i rozważyliśmy szereg wariantów. Wynika z nich, że sfinansowanie inwestycji w 95 procentach z terytorium kraju, uwzględniając w wieloletniej projekcji wszystkie wydatki w tym także te, które często na wstępnych etapach są pomijane np. podatki, inflacja, koszty zaangażowanego kapitału itp. kosztowałoby poniżej 0,1 gr za kWh. W zasadzie można uznać, że taką kwotę można uwzględnić w rachunkach za energię w zamian za tańszą integrację OZE. Ponadto, trwa dialog z operatorami telekomunikacyjnymi na temat tego co mogą zaoferować z już istniejącej infrastruktury. Następny etapem rozmów będzie koszt. Nie kupimy czegoś, co taniej wybudowalibyśmy sami i liczymy, że oferty telekomów pomogą nam znacznie zredukować wielkość nakładów, bo po dokonaniu szacunków koszty związane z samą elektroniką dla sieci LTE 450 wydają się tu relatywnie niskie.

Rozmawiał Piotr Stępiński

Stępiński: Rewolucja łączności w energetyce