Интелигентни измервателни системи | Технически първокласни, но провал по отношение на внедряването: интелигентните измервателни уреди в Германия между желанието и реалността

Интелигентни измервателни системи: амбициозният стандарт на Германия и скъпоструващият дефицит при неговото внедряване

Германия е в началото на дългоочаквана трансформация на енергийните си доставки. В основата на тази дигитална революция е националното внедряване на интелигентни измервателни системи, известни като интелигентни електромери. Те предвещават ера, в която електроенергията вече не се консумира просто пасивно, а се контролира и оптимизира интелигентно. Въпреки че тази ера отдавна е започнала в Швеция, Испания и Италия, Германия все още чака своя истински пробив: до края на 2025 г. само 5,5% от всички приблизително 54 милиона измервателни точки са били оборудвани с интелигентен електромер – един от най-лошите резултати в цяла Европа.

Интелигентната измервателна система е много повече от просто цифров електромер. Тя е ядрото на високо сигурна, двупосочна комуникационна инфраструктура, която свързва потребители, производители и оператори на мрежата. Най-високите стандарти за сигурност, сертифицирани от Германската федерална служба за информационна сигурност (BSI), играят централна роля за осигуряване на целостта и поверителността на данните. Тази технология проправя пътя за динамични тарифи за електроенергия, оптимизира управлението на енергията в домовете и бизнеса и дава възможност за ориентирани към бъдещето приложения, като например двупосочно зареждане на електрически превозни средства. Солидната техническа основа е безспорна, но качеството на хартия е безполезно, докато устройствата не бъдат реално инсталирани.

С ясна пътна карта за внедряване, която ще стане задължителна за много домакинства и инсталации от 2025 г. нататък, и регулаторен натиск, който се прилага сериозно за първи път, Германия сега се готви за дълбока трансформация на енергийния пазар. Дали загубената преднина пред Европа някога може да бъде възвърната напълно, предстои да видим – цената на миналите неуспехи обаче е реална и измерима.

Свързано с това:

• Интелигентен измервателен уред, интелигентни пари: Пазарният премиум модел с директен фотоволтаичен маркетинг, обяснен просто (за опитни собственици на жилища)

Забавен старт поради структурни причини

Докато други европейски страни разчитат на интелигентни електромери от години, Германия е сред изоставащите в европейското внедряване. В Швеция и Испания почти всяко домакинство е оборудвано с интелигентен електромер и дори ранни пионери като Италия започнаха внедряването му още през 2001 г. и отдавна са постигнали нива над 90 процента. Средният процент за ЕС вече беше 63 процента в края на 2024 г. - Германия е наравно с България и Словакия. Това изоставане не беше умишлен стратегически план, а по-скоро резултат от каскада от регулаторни грешки, правни спънки и структурни извратени стимули.

Може би най-сериозният неуспех беше причинен от самата агенция, която трябваше да ускори внедряването: BSI - Федералната служба за информационна сигурност - със седалище в Бон и, като подчинен федерален орган, докладваща на Федералното министерство на вътрешните работи (BMI). През февруари 2020 г., под ръководството на тогавашния си президент Арне Шьонбом, BSI издаде т. нар. Пазарна декларация, която официално потвърди наличието на достатъчен брой сертифицирани устройства на пазара и по този начин задейства задължението за инсталиране. Проблемът: Устройствата все още не отговаряха напълно на законово изискваните стандарти за оперативна съвместимост и вместо правилно сертифициране съгласно раздел 24 от Закона за експлоатация на измервателни точки (MsbG), BSI създаде свое собствено вътрешно временно решение. Политическият надзор върху BSI по това време беше на федералния министър на вътрешните работи Хорст Зеехофер (CSU), докато съществената координация беше отговорност на федералния министър на икономиката Петер Алтмайер (CDU) - Пазарската декларация беше изрично публикувана след консултация с Федералното министерство на икономиката и енергетиката (BMWi).

През март 2021 г. падна съдебна бомба: Висшият административен съд на Мюнстер спря цялото задължение за инсталиране чрез временна забрана. Производството беше заведено от компания, базирана в Аахен, която разпространяваше алтернативни измервателни системи и смяташе, че на практика е изгонена от пазара от заповедта на BSI (Федерална служба за информационна сигурност). Едновременно с това около 50 оператори на измервателни точки, предимно общински комунални услуги, заведоха дела, защото отказаха да таксуват клиентите си за устройства, които все още не отговарят на минималния правен стандарт. Съдът се произнесе в полза на двете страни и обяви общата заповед за вероятно незаконна. През май 2022 г. BSI оттегли със задна дата собствената си заповед и я замени с нова - този път въз основа на действителни сертификати. Опитът за ускоряване на процеса чрез правен пряк път постигна точно обратното: почти две години застой и загуба на доверие в индустрията, чиито последици се усещат и днес.

Техническата основа: Повече от просто електромер

Интелигентната измервателна система се състои от значително повече от конвенционален цифров електромер. В основата ѝ е интелигентният шлюз на електромера - високосигурно комуникационно устройство, което свързва електромера с различни системи. Тази комбинация от модерно измервателно оборудване и шлюз позволява двупосочна комуникация между потребители, производители и оператори на мрежата.

BSI (Федерална служба за информационна сигурност) играе централна, но двойна роля в този процес. Тя сертифицира интелигентните измервателни шлюзове съгласно най-високите стандарти за киберсигурност и непрекъснато усъвършенства техническите изисквания. Понастоящем пет независими производителя притежават всички необходими сертификати за внедряване. В същото време изключително взискателните процеси на сертифициране на BSI – които понякога дори изискваха сигурни транспортни кутии за шлюзове между производството и монтажа – значително забавиха пускането на пазара и доведоха разходите за монтаж до нерентабилни нива за малките оператори.

От особено значение са така наречените контролни кутии или CLS модули (Управляеми локални системи), които позволяват прецизен контрол на инсталации за производство на енергия и устройства за потребление. Тези компоненти са сертифицирани от няколко производители и позволяват както стъпково управление чрез релета, така и безстъпково управление чрез стандарта EEBus.

Комуникация чрез различни канали

Предаването на данни се осъществява чрез множество комуникационни канали. Гръбнакът е специализирана оптична мрежа, която свързва всички точки на мрежово свързване. За интелигентните измервателни уреди в домакинствата са налични две основни опции: мобилни мрежи и честотната лента 450 MHz, която е специално запазена за енергийния сектор.

Мрежата от 450 MHz предлага особени предимства благодарение на дългия си обхват и доброто проникване в сградите. Това позволява надеждно достигане до интелигентни измервателни уреди дори в мазета или труднодостъпни места. Федералната агенция за мрежи е предоставила тези честоти на 450connect GmbH до 2040 г., която е движеща сила за развитието на националната мрежа от 2021 г. насам.

Пътна карта за внедряване: Амбициозни цели под регулаторен натиск

Правната рамка за внедряването на интелигентни измервателни уреди беше предефинирана със Закона за рестартиране на цифровизацията на енергийния преход. От януари 2025 г. потребителите с годишно потребление от най-малко 6000 киловатчаса са задължени да инсталират интелигентна система за измерване. Същото важи и за операторите на електроцентрали с инсталирана мощност от седем киловата или повече, както и за контролируеми устройства за потребление, като термопомпи и стенни кутии.

Програмата за внедряване следва строг график: До края на 2025 г. 20% от задължителните инсталации трябваше да бъдат оборудвани – цел, постигната на косъм от 23,3% в съответната категория. В абсолютно изражение обаче това означава, че от приблизително 4,65 милиона задължителни инсталации, малко под един милион действително са оборудвани – което представлява общ процент от 5,5% във всички точки на измерване. Целите са 50% до 2028 г., поне 95% до 2030 г. и по-голямата част от всички задължителни инсталации до 2032 г. За да се гарантира, че тези цели ще бъдат постигнати този път, Федералната агенция за мрежите започна надзорни производства през март 2026 г. срещу 77 оператори на точки на измерване, които все още не са инсталирали нито един интелигентен измервателен уред.

Освен това, от 2025 г. насам всички потребители имат право доброволно да поискат интелигентна система за измерване, независимо от потреблението си. Операторът на точката за измерване трябва да се съобрази с това искане в рамките на четири месеца.

Прозрачност на разходите и справедливо разпределение — със структурни слабости

От 2024 г. разходите за интелигентни измервателни системи се поделят между потребителите и операторите на мрежата. За повечето домакинства това се равнява на годишни разходи от 20 евро (бруто), докато за управляеми уреди като стенни кутии или термопомпи цената е 50 евро годишно. Всички разходи, надвишаващи тази сума, се поемат от оператора на мрежата, който се възползва от подобрена информация за състоянието на мрежата чрез интелигентните измервателни системи и може да оптимизира работата на мрежата си.

Федералното министерство на икономиката и климата обаче планира увеличение на разходите за доброволни инсталации. Еднократните разходи за инсталация се очаква да се увеличат от 30 на 100 евро, а годишните оперативни разходи с допълнителни 30 евро. Това увеличение предизвика критики от групи за защита на потребителите, тъй като би могло да направи участието в енергийния преход по-малко привлекателно. В същото време ценовото регулиране е нож с две остриета: законово ограничените цени правят внедряването икономически неосъществимо за много малки оператори с по-малко от 30 000 точки на измерване, което структурно допринася именно за недостатъците в съответствието, които Федералната агенция за мрежи сега разглежда с надзорни производства.

Иновативно фотоволтаично решение за намаляване на разходите и спестяване на време - Изображение: Xpert.Digital

Повече информация тук:

• Фотоволтаично решение за намаляване на усилията и разходите

Гъвкавост чрез интелигентно управление

Ключово предимство на новата технология се крие в нейната гъвкавост. Вместо директни интервенции в отделни системи, системата разчита на дефиниране на коридори в точката на присъединяване към мрежата. В рамките на тези горни и долни граници крайните потребители могат да използват или захранват електричеството си според собствените си нужди. Контролни интервенции се извършват само ако тези граници бъдат превишени.

Този подход избягва необходимостта от директно включване и изключване на частни слънчеви системи или стенни зарядни станции. Вместо това, обединяването на по-големи мрежи осигурява локално балансиране, преди да се извърши интервенция на нивата на средно и високо напрежение. След като се достигнат 80 процента от точките на потребление, останалите колебания могат да бъдат балансирани. Данъчният праг за електроцентралите е повишен от първоначалните два на седем киловата, за да се намали тежестта върху по-малките жилищни системи.

Двупосочно зареждане и зареждане от превозно средство към мрежата

Особено перспективно развитие е двупосочното зареждане на електрически превозни средства, известно още като Vehicle-to-Grid (V2G). Това позволява на електрическите автомобили не само да зареждат, но и да подават електричество обратно в мрежата, когато е необходимо. Това трансформира батериите на превозните средства в мобилни устройства за съхранение на енергия, които могат да стабилизират електрическата мрежа.

Двупосочното зареждане може да абсорбира излишната енергия от възобновяеми източници и да я освобождава отново, когато е необходимо. Това допринася за стабилността на мрежата и може да намали разходите за електрическа мобилност. Въпреки че технологията вече е налична, в момента само азиатски превозни средства с CHAdeMO конектори са оборудвани за нея. Без широко разпространени интелигентни измервателни уреди обаче пълният потенциал на V2G не може да бъде реализиран – забавеното внедряване по този начин пряко възпрепятства и този бъдещ сегмент.

Свързано с това:

• Двупосочно зареждане за енергийно независими сгради и зали – бъдещето на електрическите превозни средства и съхранението на енергия

Динамични тарифи за електроенергия: Потенциал съществува, но потреблението е минимално

С въвеждането на интелигентни измервателни системи, динамичните тарифи за електроенергия се превръщат в реалност. От 2025 г. насам всички доставчици на енергия са задължени да предлагат такива променливи тарифи. Те се коригират почасово спрямо цените на борсата за електроенергия, което позволява на потребителите да се възползват от периоди на по-ниски цени. Проучване, публикувано през 2025 г., установи, че домакинствата с гъвкаво потребление могат да намалят разходите си за електроенергия с до 82 процента – интелигентно зареден електрически автомобил използва до 42 процента от електроенергията, която иначе би била ограничена поради отрицателни цени на електроенергията на борсата.

На практика обаче потенциалът остава до голяма степен неизползван. Динамичните тарифи работят само в комбинация с интелигентни системи за измерване. Без интелигентни измервателни уреди почасовото таксуване е невъзможно, а цената, като пазарен механизъм за контрол, просто не може да функционира. В Швеция и Норвегия две трети от потребителите вече използват динамична тарифа за електроенергия. В Германия, според проучване на YouGov, 60 процента от населението дори не знаят какво е интелигентен измервателен уред. 2025 г. направи видими разходите за това бездействие: Управлението на претоварването на мрежата струва почти 3,1 милиарда евро, тъй като 3,5 процента от производството на електроенергия от възобновяеми източници трябваше да бъде ограничено поради ограничения в мрежата.

Сигурността и защитата на данните са ключови приоритети

Германия поставя особен акцент върху сигурността на интелигентните измервателни системи. BSI (Федерална служба за информационна сигурност) е разработила подробни технически насоки и сертифицира всички компоненти съгласно строги стандарти за киберсигурност. Интелигентните измервателни шлюзове имат стандартизирани, интегрирани модули за сигурност, които осигуряват надеждна комуникация.

Важен аспект е, че няма връзка с домашната ИТ система. Комуникацията се осъществява чрез отделни, защитени канали, за да се защити поверителността на потребителите. Този висок стандарт за сигурност е оправдан – компрометирана мрежа от интелигентни измервателни уреди теоретично би могла да бъде използвана неправомерно за манипулиране на критична инфраструктура. Въпреки това, както впечатляващо демонстрира решението на Висшия административен съд на Мюнстер от 2021 г., оперативното прилагане на тези изисквания си има цена: прекомерно бавните процеси на сертифициране и впоследствие затегнатите изисквания многократно са възпрепятствали внедряването и са уронили доверието на индустрията в регулирането.

Интелигентна мрежа и средно напрежение

Управлението на интелигентната мрежа се осъществява предимно на нивата на средно и високо напрежение. Съвременната сензорна технология позволява интелигентно наблюдение и управление и на тези нива в мрежата. Иновативни решения, като например интегрирани сензори за ток и напрежение за средно напрежение, могат лесно да бъдат монтирани в съществуващи локални мрежови подстанции.

Тези сензори са ключов компонент на бъдещите интелигентни мрежи, които се характеризират с интелигентни системи за записване, анализ, контрол, съхранение и безопасно транспортиране на електроенергия. Те обаче достигат пълния си потенциал само в комбинация с цялостна мрежа от интелигентни измервателни уреди, която осигурява видимост в реално време на нивата на потребление – и точно това все още до голяма степен липсва в Германия.

Свързано с това:

• Интелигентна мрежа: Изкуствен интелект в областта на възобновяемите енергийни източници

Устойчивост на прекъсвания на електрозахранването и кризисна устойчивост

Особен акцент се поставя върху устойчивостта на системата на прекъсвания на електрозахранването. Законът за експлоатация на измервателните точки постановява, че операторите на измервателни точки могат да бъдат задължени да използват непрекъсната, устойчива на прекъсвания на електрозахранването телекомуникационна връзка. Това е от решаващо значение за стабилността на системата, тъй като интелигентната измервателна система е все по-отговорна за контрола на децентрализираните системи.

Концепцията разграничава устойчивост на прекъсване на електрозахранването и устойчивост на прекъсване на електрозахранването. Докато системите, устойчиви на прекъсване на електрозахранването, продължават да функционират дори по време на прекъсване на електрозахранването, системите, устойчиви на прекъсване на електрозахранването, са отново управляеми няколко минути след възстановяване на мрежовото напрежение. За повечето клиентски инсталации, дизайнът, устойчив на прекъсване на електрозахранването, се счита за достатъчен, тъй като е значително по-рентабилен.

Международна оценка: Технически конкурентноспособен, но изостава в разширяването

Европейското сравнение разкрива смесена картина. На теория, германската система за интелигентно измерване предлага една от най-сложните архитектури за управление – с цялостни CLS модули, най-високи стандарти за защита на данните и добре обмислена концепция за гъвкавост, съобразена с мрежата. В някои области други страни, като например Холандия, при преструктурирането на своите измервателни системи, възприемат отделни германски елементи.

На практика обаче Германия е начело в европейския негативен списък, що се отнася до внедряването на цифров широколентов достъп. Италия, Швеция и Испания отдавна са постигнали нива на проникване от над 90%, докато средното за ЕС е било 63% в края на 2024 г. Ключовата разлика не се състои в качеството на техническия стандарт, а в регулаторните и пазарно-структурни възможности за внедряване. Ранните системи като италианската може да имат по-малко механизми за контрол от германския подход, но те се внедряват в цялата страна и вече генерират икономическите ползи, които Германия все още не е постигнала.

Управление на енергията за домакинства и фирми

Интелигентните измервателни системи позволяват изцяло нов подход към управлението на енергията за частни домакинства и предприятия. Чрез подробно записване на потреблението на електроенергия, потребителите могат да оптимизират своите модели на потребление и да спестят разходи. Системите не само показват текущото потребление, но и предоставят разбивка за различни периоди от време.

Това става особено интересно, когато се комбинира с децентрализирани системи за производство, като например фотоволтаични системи. Домакинствата се превръщат в така наречените потребители, които едновременно потребяват и произвеждат електроенергия. Интелигентната система за измерване автоматично координира производството и потреблението и оптимизира подаването към мрежата. Фактът, че този потенциал все още не може да бъде реализиран за по-голямата част от германските домакинства, тъй като внедряването е в застой, е една от най-скъпите неизползвани възможности в германската енергийна политика.

Ролята на оптичната инфраструктура

Оптичната инфраструктура играе ключова роля в интелигентното измерване. Високопроизводителните оптични мрежи осигуряват необходимата честотна лента и скорост на предаване за комуникация в реално време на интелигентните измервателни системи. С най-високия капацитет, най-ниските латентности и практически пълната устойчивост на електромагнитни смущения, оптичните влакна са идеалната технология за предаване.

Някои доставчици на енергия вече използват собствени оптични мрежи за свързване на интелигентни измервателни уреди. Това позволява съвременен двупосочен пренос на данни без допълнителни инвестиции в комуникационна инфраструктура. Където оптичните влакна не са налични, мрежата от 450 MHz се използва като надежден резервен вариант – интелигентна концепция за резервиране, която е технически обоснована, но доказва своята стойност само ако устройствата са действително инсталирани.

Бъдещи перспективи: Огромен потенциал, спешна нужда от действия

Интелигентната мрежа се счита за една от ключовите технологии за енергийния преход на Германия. Проучванията на EY оценяват потенциала за системни спестявания при пълно внедряване между два и 10,6 милиарда евро годишно, единствено чрез по-ефективно използване на производството на електроенергия от възобновяеми източници и избягване на разширяване на разпределителната мрежа. Мрежата на бъдещето, която ще изисква около 750 милиарда евро инвестиции до 2045 г., би могла да бъде значително облекчена чрез интелигентно управление на търсенето.

Нови бизнес модели възникват от гъвкавостта на системата. Агрегаторите, които биха могли да обединят гъвкавостта на стотици хиляди малки потребители и да я предложат на пазара на балансираща енергия, зависят от критична маса интелигентни измервателни уреди, която в момента липсва. Цялата екосистема на дигиталната енергийна индустрия ще остане недоразвита, докато внедряването ѝ е в застой.

Германското правителство си е поставило за цел да увеличи дела на възобновяемите енергийни източници в потреблението на електроенергия до поне 80 процента до 2030 г. и да постигне пълна климатична неутралност до 2045 г. Интелигентната мрежа е съществен компонент в това начинание, но не е гарантиран успех. Регулаторните производства, започнати от Федералната агенция за мрежи срещу 77 неизправни оператори на измервателни точки през март 2026 г., бележат началото на нова фаза на сериозно прилагане на законодателството. Дали това ще бъде достатъчно за преодоляване на структурните недостатъци на силно фрагментирания пазар ще бъде истинското изпитание през следващите години.

Солидна основа, открита строителна площадка

Германия е разработила технически сложна архитектура за интелигентни измервателни системи – най-високи стандарти за сигурност, всеобхватни опции за контрол и ясни правни рамки. Пионер обаче не се прави чрез планове, а чрез инсталирани устройства. Спрямо този стандарт, Германия е изостанала Европа, като трябва да коригира десетилетие регулаторни грешки и структурни извратени стимули.

Интелигентните измервателни системи са нещо повече от съвременни електромери – те са дигиталната нервна система на декарбонизирана енергийна система. От динамични тарифи за електроенергия и двупосочно таксуване до интегрирането на децентрализирани електроцентрали: интелигентната мрежа може да подготви Германия за устойчиво енергийно бъдеще. Технологията е налична. Липсва последователно внедряване – а времето изтича.

☑️ Изграждане и консултации за фотоволтаични системи на открито

☑️ Планиране на соларни паркове ☑️ Внедряване на агрофотоволтаични системи

☑️ Слънчеви наземни системи с решения за двойно приложение

Xpert.Solar е вашият идеален партньор за планиране, консултиране и изграждане на наземни фотоволтаични системи и агрофотоволтаични проекти, благодарение на дългогодишния ни опит и експертиза в сектора на слънчевата енергия. Xpert.Solar разполага с опитен екип от професионалисти, които предлагат на фермерите и инвеститорите персонализирани решения. От анализ на обекта и финансови и правни съвети до техническо внедряване и мониторинг, Xpert.Solar предоставя на своите клиенти професионална и надеждна подкрепа, за да гарантира успешно и устойчиво изпълнение на проектите.

Konrad Wolfenstein

С удоволствие бих служел като ваш личен съветник.

Можете да се свържете с мен, като попълните формата за контакт по-долу или просто ми се обадите на +49 7348 4088 965 .

Очаквам с нетърпение нашия съвместен проект.

Xpert.Digital е индустриален център, фокусиран върху дигитализацията, машиностроенето, логистиката/интралогистиката и фотоволтаиката.

С нашето 360° решение за бизнес развитие, ние подкрепяме известни компании от нов бизнес до следпродажбено обслужване.

Пазарно разузнаване, маркетинг, маркетингова автоматизация, разработване на съдържание, PR, имейл кампании, персонализирани социални медии и подхранване на лийдове са част от нашите дигитални инструменти.

Можете да намерите повече информация на: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus