Un contatore intelligente (o smart meter) è un dispositivo elettronico, evoluzione del contatore elettrico, che registra il consumo di energia elettrica e comunica le informazioni al fornitore di energia elettrica per il monitoraggio dei consumi e la fatturazione. I contatori intelligenti in genere registrano i consumi di energia elettrica (ed eventualmente altri parametri) con cadenza come minimo oraria e trasmettono questi dati a un punto di raccolta centrale almeno ogni giorno. I contatori intelligenti consentono la comunicazione bidirezionale tra il contatore e il sistema centrale di raccolta dati. Un'infrastruttura di misurazione così avanzata (AMI) differisce dalla lettura automatica del contatore (AMR) in quanto consente la comunicazione bidirezionale tra il contatore e il fornitore. Le comunicazioni dal contatore al punto di raccolta dati possono essere wireless o tramite connessioni cablate a onde convogliate (PLC), che utilizzano come vettore la stessa linea di alimentazione elettrica. Le opzioni di comunicazione wireless di uso comune includono comunicazioni cellulari (che possono essere costose), Wi-Fi (prontamente disponibili), reti wireless ad hoc su Wi-Fi, reti mesh wireless, wireless a lungo raggio a bassa potenza (LoRa), ZigBee (bassa potenza, wireless a bassa velocità dati) e Wi-SUN (Smart Utility Networks).
Panoramica Il termine Smart Meter si riferisce spesso a un contatore elettrico, ma può anche indicare un dispositivo che misura il consumo di gas naturale o di acqua.
Misuratori simili, di solito indicati come misuratori di intervallo o di tempo di utilizzo, esistono da anni, ma gli "Smart Meter" di solito coinvolgono sensori in tempo reale o quasi in tempo reale, notifica di interruzione dell'alimentazione e monitoraggio della qualità dell'alimentazione. Queste funzionalità aggiuntive vanno oltre la semplice lettura automatica dei contatori (AMR). Sono simili per molti aspetti ai contatori dell'infrastruttura di misurazione avanzata (AMI). I misuratori di intervallo e tempo di utilizzo sono stati storicamente installati per misurare i clienti commerciali e industriali, ma possono non avere una lettura automatica.
Ricerche da parte del gruppo di consumatori del Regno Unito, hanno dimostrato che ben una persona su tre confonde i contatori intelligenti con i monitor di energia, noti anche come monitor per display domestici. L'introduzione di contatori intelligenti è considerata una strategia per il risparmio energetico. Mentre i fornitori di energia nel Regno Unito potrebbero risparmiare circa 300 milioni di sterline all'anno dalla loro introduzione, i benefici per gli utenti dell'elettricità dipendono dall'uso delle informazioni per modificare il loro modello di consumo energetico. Ad esempio, i contatori intelligenti possono facilitare l'utilizzo di tariffe più basse per gli orari non di punta e la vendita di energia elettrica alla rete con misurazione netta.
La base installata di contatori intelligenti in Europa alla fine del 2008 era di circa 39 milioni di unità, secondo la società di analisi Berg Insight. A livello globale, Pike Research ha scoperto che le spedizioni di contatori intelligenti erano 17,4 milioni di unità per il primo trimestre del 2011.Another Reason We Need The Smart Grid Record Heat . Visiongain ha stabilito che il valore del mercato globale dei contatori intelligenti avrebbe raggiunto i 7 miliardi di dollari statunitensi nel 2012.
I contatori intelligenti possono far parte di una griglia intelligente, ma non costituiscono essi stessi una griglia intelligente.
Storia Nel 1972, un ingegnere Siciliano, mentre lavorava con Boeing a Caltanissetta (Italia), sviluppò un sistema di monitoraggio dei sensori che utilizzava la trasmissione digitale per i sistemi di sicurezza, antincendio e di allarme medico, nonché con capacità di lettura dei contatori. Inoltre inventò anche la rateizzazione. Questa tecnologia era un derivato del sistema di identificazione automatica della linea telefonica, ora noto come ID chiamante.
Nel 1974, il su citato ingegnere ha ottenuto un brevetto statunitense per questa tecnologia. (Sensor Monitoring Device) Nel 1977, ha lanciato Metretek, Inc., che ha sviluppato e prodotto i primi contatori intelligenti. Visto che questo sistema è stato sviluppato prima di Internet, Metretek ha utilizzato il mini-computer IBM serie 1. Per questo approccio, Metretek ha ottenuto numerosi brevetti. and and Canadian Patent # 1,155,243 (Apparatus and Method for Remote Sensor Monitoring, Metering and Control)
Scopo Dall'inizio della deregolamentazione dell'elettricità e dei prezzi guidati dal mercato in tutto il mondo, i servizi pubblici hanno cercato un modo per abbinare i consumi alla generazione. I contatori elettrici e del gas non intelligenti misurano solo il consumo totale, senza fornire informazioni su quando è stata consumata l'energia. I contatori intelligenti forniscono un modo per misurare queste informazioni sito-specifiche, consentendo alle società di servizi di addebitare prezzi diversi per il consumo in base all'ora del giorno e alla stagione.James Sinopoli (ed), Smart Building Systems for Architects, Owners, and Builders Elsevier 2010 PP. 65-65
Le società di servizi pubblici affermano che la misurazione intelligente offre potenziali vantaggi ai proprietari di case. Questi includono, a) la fine delle bollette stimate, che sono una delle principali fonti di reclami per molti clienti b) uno strumento per aiutare i consumatori a gestire meglio i loro acquisti di energia, affermando che i contatori intelligenti con un display fuori dalle loro case potrebbero fornire informazioni sempre aggiornate sul consumo di gas ed elettricità e, in tal modo, possono aiutare le persone a gestire il loro consumo di energia e ridurre le loro bollette energetiche. I prezzi dell'elettricità di solito raggiungono picchi in determinati periodi prevedibili della giornata e della stagione. In particolare, se la produzione di corrente è limitata, i prezzi possono aumentare se l'energia proviene da altre giurisdizioni se si rende necessario ricorrere ad altre fonti più costose per portarne altra in linea. I sostenitori affermano che la fatturazione dei clienti a un tasso più elevato per le ore di punta incoraggia i consumatori ad adeguare le loro abitudini di consumo per essere più sensibili ai prezzi di mercato e asseriscono inoltre che le agenzie di regolamentazione e di progettazione del mercato sperano che questi " segnali di prezzo " possano ritardare la costruzione di ulteriori generazioni o almeno l'acquisto di energia da fonti più costose, controllando così il costante e rapido aumento dei prezzi dell'elettricità. Vi sono tuttavia alcune preoccupazioni in merito al fatto che i consumatori a basso reddito e vulnerabili potrebbero non beneficiare delle tariffe infragiornaliere relative al tempo di utilizzo.
Uno studio accademico basato su prove esistenti ha dimostrato che il consumo di elettricità dei proprietari di case è ridotto in media di circa il 3-5%.McKerracher, C. and Torriti, J. (2013) Energy consumption feedback in perspective: integrating Australian data to meta-analyses on in-home displays. Energy Efficiency, Volume 6 (2). pp 387-405
La possibilità di connettere / disconnettere il servizio e leggere da remoto il consumo del contatore rappresenta un notevole risparmio di manodopera per l'utilità e può causare grandi licenziamenti degli addetti alla lettura dei contatori.
Critiche Citizens Advice ha dichiarato nell'agosto 2018 che l'80% delle persone con un contatore intelligente ne era, ma nel 2017 ha avuto 1.000 chiamate per problemi, tra cui contatori intelligenti di prima generazione che hanno perso la loro funzionalità, pratiche di vendita aggressive, oppure che dovevano ancora inviare letture dei contatori "smart".
Ross Anderson della Foundation for Information Policy Research ha criticato il programma del Regno Unito in quanto: è improbabile che riduca il consumo di energia, è affrettato e costoso, e non promuove la concorrenza nel settore dell'attività di misurazione. Anderson scrive: "l'architettura proposta assicura il costante dominio della misurazione da parte degli operatori del settore energetico i cui interessi finanziari sono nella vendita di più energia piuttosto che di meno", e ha esortato i ministri "a sopprimere il progetto e a promuovere invece la concorrenza nella misurazione dell'energia domestica, come fanno i tedeschi - e come il Regno Unito ha già nella misurazione industriale. Ogni consumatore dovrebbe avere il diritto di nominare l'operatore del contatore di sua scelta".
In una presentazione del 2011 al comitato dei conti pubblici, Anderson ha scritto che Ofgem "stava facendo tutti gli errori classici che sono noti da anni come cause di fallimenti dei progetti IT del settore pubblico" e che la "parte più critica del progetto: come gli smart-meters parleranno con gli elettrodomestici e le appliances domestiche in modo da facilitare la risposta alla domanda - viene sostanzialmente ignorata".
L'alto numero di misuratori SMETS1 installati è stato criticato da Peter Earl, responsabile dell'energia nel sito Web di comparazione dei prezzi comparethemarket.com. Ha detto: "Il governo si aspettava che ci fosse solo un piccolo numero di contatori intelligenti di prima generazione prima dell'arrivo di Smets II, ma la realtà è che ora ci sono almeno cinque milioni e forse fino a 10 milioni di contatori Smets I"
I contatori intelligenti del Regno Unito utilizzano la rete di telefonia mobile per comunicare, quindi non funzionano correttamente quando la copertura del telefono è debole. È stata proposta una soluzione, ma a marzo 2017 non era ancora operativa.
Nel marzo 2018 il National Audit Office (NAO), che sorveglia la spesa pubblica, ha avviato un'indagine sul programma di contatori intelligenti, che all'epoca era costato £ 11 miliardi, pagati dagli utenti dell'elettricità attraverso bollette più elevate. Il National Audit Office ha pubblicato i risultati della sua indagine in un rapporto intitolato "Lancio di contatori intelligenti" pubblicato a novembre 2018. Il rapporto, tra le altre scoperte, indicava che il numero di contatori intelligenti installati nel Regno Unito sarebbe fisicamente inferiore a quello nelle ambizioni originali del Dipartimento per le imprese, l'energia e la strategia industriale (BEIS) di tutti i consumatori del Regno Unito con un contatore intelligente installato entro il 2020.
Ross Anderson e Alex Henney hanno scritto che "Ed Miliband ha cucinato i libri" per far sembrare economicamente sostenibile il caso dei contatori intelligenti. Dicono che le prime tre analisi costi-benefici dei contatori intelligenti residenziali hanno scoperto che costerebbe più di quanto si risparmierebbe, ma "i ministri hanno continuato a provare fino a quando non hanno ottenuto un risultato positivo. Per raggiungere la "redditività", il governo precedente ha stirato gli assunti senza vergognarsi".
Un economista di Ofgem addetto alla supervisione dell'implementazione del programma di contatori intelligenti che ha sollevato preoccupazioni con il suo manager è stato minacciato di reclusione ai sensi di una legge intesa a proteggere la sicurezza nazionale. L'Employment Appeal Tribunal ha riscontrato che la legge era in contrasto con la Convenzione europea dei diritti dell'uomo.
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