Совершенствование учета электроэнергии — необходимый начальный этап повышения энергоэффективности любого производства


Совершенствование учета электроэнергии необходимый начальный этап повышения энергоэффективности любого производстваПродолжающееся удорожание топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) заставляет энергокомпании и производителей товаров и услуг повышать эффективность использования ТЭР и оптимизировать затраты на оплату ТЭР. Чтобы добиться в этом успеха, необходимо, в первую очередь, организовать полный и точный приборный учет всех ТЭР. Введение Начавшаяся

реструктуризация

РАО

«ЕЭС

России», организация оптового рынка электроэнергии, набирающая

обороты

жилищно-коммунальная

реформа

и планомерная

ликвидация

«перекрестного

субсидирования» для бытовых потребителей резко повысили интерес производителей и потребителей электроэнергии к

совершенствованию

организации

учета

в

целом

и

к автоматизированным

системам

учета,

контроля

и

управления

электропотреблением

(АСКУЭ)

в

частности. Преимущества организации учета при помощи автоматизированных

систем

общеизвестны.

Такие

системы долгие годы применяются как за рубежом, так и в России на средних и крупных промышленных предприятиях. Кроме функций учета, они также осуществляют контроль

и

управление

электропотреблением

на

этих предприятиях. Основной

экономический

эффект

для потребителя

от

применения

таких

систем

состоит

в уменьшении

платежей

за

используемую

энергию

и мощность, а для энергокомпаний — в снижении пиков потребления

и

уменьшении

капиталовложений

на

наращивание пиковых генерирующих мощностей. Наличие АСКУЭ является необходимым условием для выхода потребителей электроэнергии на федеральный оптовый рынок электроэнергии и мощности (ФОРЭМ) и другие рынки электроэнергии. За счет разницы в тарифах получается значительный дополнительный экономический эффект, позволяющий окупить затраты на создание

АСКУЭ

за

несколько

месяцев.

Относительно низкое

потребление

среднего

российского

бытового абонента, малый удельный вес «быта» в электробалансе страны и многочисленность бытовых абонентов делали, до последнего времени, экономически нецелесообразным простой перенос автоматизированных систем учета, используемых на промышленных предприятиях, даже в многоквартирные городские дома, не говоря уже о сельской местности. При существующих в России тарифах и «перекрестном субсидировании» такие системы просто не окупали себя в разумные сроки. После ликвидации в России перекрестного субсидирования и доведения тарифов на электроэнергию у бытовых потребителей до уровня себестоимости ее производства существенно увеличится доля бытовых потребителей

в

балансе

доходов

сбытовых

компаний. Одновременно обострятся проблемы «неплатежей» и воровства

электроэнергии.

Это

безусловно

приведет

к отмене существующей у нас в стране повсеместно системы «самообслуживания» и заставит местные энергосбытовые компании заниматься выпиской счетов бытовым потребителям со всеми вытекающими из такого массового

мероприятия

последствиями.

В

этих

условиях

использование

АСКУЭ

бытовых

потребителей (АСКУЭ БП) становится рентабельным и они окупаются в разумные сроки (3-5 лет). В странах с развитой рыночной

экономикой,

где

АСКУЭ

БП

используются

уже много лет, сроки их окупаемости лежат именно в этих пределах.

Основной

целью

учета

электроэнергии

является

определение объемов

ее

производства

и потребления, а также получение исходной информации для решения целого ряда технико-экономических задач,

которые

распадаются

на

две

основные

группы: задачи, решаемые в энергосистемах, и задачи, решаемые у потребителей. Задачи, решаемые в энергосистемах Главные технико-экономические задачи, которые с помощью

учета

электроэнергии

решаются

в

энергосистемах, следующие: – коммерческие расчеты за электроэнергию между энергоснабжающими организациями и потребителями, а также между энергоснабжающими организациями энергосистемы; –

коммерческие

расчеты

за

межсистемные

перетоки электроэнергии и мощности; – контроль за соблюдением договорных значений потребления

электроэнергии

и

мощности

промышленными и приравненными к ним потребителями; –

определение

и

планирование

выработки

и

потерь

электроэнергии,

удельных

расходов

топлива

на электростанциях; –

определение

стоимостных

показателей

производства, передачи и распределения электроэнергии; – составление балансов электроэнергии и мощности для хозрасчетных подразделений и предприятий энергосистемы. Задачи, решаемые у потребителей У потребителей решаются следующие задачи: –

коммерческие

расчеты

за

потребленную

электроэнергию с энергоснабжающими организациями; – конроль за соблюдением договорного потребления

электроэнергии

и

мощности,

регулирование электропотребления; –

оперативное

управление

процессом

потребления

электроэнергии

энергетическими

установками, отдельными цехами и участками; – составление и анализ нормализованных и отчетных

энергобалансов

предприятия,

отдельных

цехов, участков и установок; – разработка и внедрение оптимальных норм расхода электроэнергии на выпуск продукции; –

планирование

и

прогнозирование

электропотребления

и

максимальных

нагрузок

предприятия

и отдельных его подразделений; – обеспечение информацией об электропотреблении внутрипроизводственных хозяйственных расчетов. Учет

электроэнергии

по

функциональному

назначению

подразделяется на расчетный

и

технический. Расчетный (коммерческий) учет электроэнергии служит для денежных расчетов, а технический — для контроля

расхода

электроэнергии

внутри

электростанций,

подстанций

и

предприятий.

Соответственно, электросчетчики,

устанавливаемые

для расчетного учета, называются расчетными счетчиками, а устанавливаемые для технического учета — счетчиками технического учета. Состояние АСКУЭ на промышленных предприятиях и в энергосистемах АСКУЭ предприятий позволяют автоматизировать следующие основные функции: –

оперативный

реальном

времени)

контроль электропотребления

по

энергии

и

мощности

предприятия, цехов, участков и установок; –

оперативное

управление

режимом

электропотребления

с

учетом

договорных

значений

электроэнергии и мощности, а также тарифов; –

формирование

информации

для

коммерческих расчетов

за

потребленную

активную

и

реактивную электроэнергию; – формирование информации для статистической отчетности,

технико-экономического

планирования, прогнозирования

и

анализа,

разработки

нормативов электропотребления и мероприятий по энергосбережению; –

формирование

данных

для

внутрипроизводственного хозрасчета. Промышленные потребители в России начали оснащаться АСКУЭ раньше и интенсивнее энергоснабжающих

организаций.

Сегодня

количество

работающих

у потребителей энергии АСКУЭ, по экспертным оценкам, превышает 10 тысяч комплектов. Хотя 90 % АСКУЭ используются

в

качестве

технического,

а не расчетного учета (в основном из-за противодействия энергоснабжающих

организаций),

они

дают

владельцам

значительный экономический эффект за счет более точного определения договорных величин нагрузки и, как правило, окупаются в течение года. Так, например, по данным

НТП

«Энергоконтроль»,

внедрение

в

2001

г.

КТС «Энергия+» на Иркутском алюминиевом заводе Сибирско-Уральской алюминиевой компании позволило: – снизить заявляемую мощность в часы максимума на 2,5 %; – снизить фактически достигаемую мощность в часы максимума не менее чем на 4,6 МВт; – уменьшить небаланс распределения электроэнергии по подразделениям завода с 10-12 % до 0,6 -1 %. По оценкам специалистов завода, сумма годового экономического

эффекта по окончании

модернизации

автоматизированного

учета

электроэнергии

составила не менее 3184000 рублей, при общих затратах на ее проведение в 546000 рублей. Срок окупаемости затрат составил два месяца. Расчетные АСКУЭ также окупаются в короткие сроки. Так,

например,

по

данным

ГУ

«Энерготестконтроль»,

при

расчете

в 2000

г. ожидаемой

экономической

эффективности

предполагаемых

к

внедрению АСКУЭ при выходе на ФОРЭМ только из-за разницы в тарифах

на

отдельных

промышленных

предприятиях получались следующие результаты. АО «Севкабель» (г. Санкт-Петербург): – годовая оплата энергии и мощности на розничном рынке электроэнергии:

6657502 руб; – стоимость энергии и мощности на ФОРЭМ: 3937203 руб; – выгода АО «Севкабель» при выходе на ФОРЭМ: 2720299 руб. АО «Химволокно» (г. Курск): — годовая оплата энергии и мощности на розничномрынке электроэнергии:

74597553 руб; — cтоимость энергии и мощности на ФОРЭМ: 45369701 руб; — выгода АО «Химволокно» при выходе на ФОРЭМ: 29227852 руб. Настало

время

радикального

изменения

политики энергоснабжающих организаций в отношении потребителей,

оснащающих

свои

предприятия

АСКУЭ,

от

неприятия и противодействия — к поощрению внедрения АСКУЭ

для

взаимных

коммерческих

расчетов

за

потребленные энергоресурсы. При этом противоречивые интересы могут быть взаимно удовлетворены. С достаточной уверенностью можно предположить, что энергоснабжающие организации опасаются того, что при массовом оснащении потребителей АСКУЭ они начнут оплачивать не «договорную», а фактическую величину потребляемой мощности и технологический резерв мощности (10-15 %), необходимый для ведения энергетических

режимов,

окажется

неоплаченным. Однако на уровне местного законодательства может быть установлен порядок, при котором, например, потребитель, оснащенный

АСКУЭ,

будет

оплачивать

фактически

потребленную мощность с повышающим коэффициентом (1,1-1,15), учитывающим существование этого резерва мощности. Могут быть и другие способы учета затрат на поддержание необходимого технологического резерва мощности на электростанциях в методиках расчета тарифов на электроэнергию. В подавляющем большинстве

энергосистем

пиковость

нагрузки

год

из

года

возрастает и стимулирование потребителей для выравнивания

графика

нагрузки

при

недостатке

капиталовложений на наращивание пиковых мощностей или строительство ГАЭС — экономически выгодное занятие. Несмотря на то, что большинство АСКУЭ, которыми сегодня

оснащены

энергосистемы

в

существующих границах,

могут

быть

использованы

и

в дальнейшем, при структурных изменениях в энергетике и установлении новых границ между вновь создаваемыми структурными

подразделениями,

они

должны

будут

серьезно реконструироваться и дополняться. При реструктуризации

энергетики

изменятся

адреса

пользователей

информацией АСКУЭ, объемы этой информации и периодичность ее сбора. В свою очередь, это может повлечь за

собой

необходимость

модернизации,

или

даже

замены

существующих

АСКУЭ

на более

совершенные. Технические средства АСКУЭ производят десятки российских заводов и компаний. Наиболее распространенные АСКУЭ российского производства представлены в таблице, где в строке «Поддерживаемые каналы связи с удаленным

центром

информации»

использованы

следующие сокращения: КТК — коммутируемый телефонный канал; ВТК — выделенный телефонный канал; ВНК — выделенный надтональный канал; РК — радиоканал. АСКУЭ бытовых потребителей После

доведения

тарифов

у

населения

до


уровня себестоимости

электроэнергии,

реструктуризации РАО «ЕЭС России» и неизбежной отмены системы «самообслуживания» каждой российской энергосбытовой организации

придется

решать

целый

комплекс

проблем, основными из которых являются следующие. 1.

Переход

к

периодическому

(ежемесячному

или ежеквартальному)

массовому

списанию

показаний счетчиков

контролерами

энергосбытовых

компаний резко обострит проблему попадания самих контролеров к местам установки счетчиков, не говоря уже о многократном увеличении численности контролеров. В качестве альтернативы становится актуальной организация дистанционного считывания показаний счетчиков. 2.

При

организации

массового

списания

показаний

счетчиков

контролерами

необходимо

будет

свести

к

минимуму

искажение

показаний

счетчиков

самими контролерами в результате самопроизвольных ошибок

или

преднамеренных

действий.

В качестве альтернативы

следует

рассматривать

возможность оснащения счетчиков устройствами для считывания с них показаний на машинные носители информации, а самих контролеров — переносными пультами для осуществления такого считывания. В результате контролеры превращаются в «носителей пультов» и лишаются возможности изменять показания счетчиков. 3. В связи с прекращением перекрестного субсидирования в электроэнергетике и доведении уровня тарифов на электрическую энергию для населения до фактической стоимости ее производства, передачи и распределения произойдет повышение тарифов в два-три раза и для смягчения нежелательных социальных последствий для населения неизбежно придется вводить различные новые виды тарифов (блочные или ступенчатые, когда стоимость электроэнергии зависит от объема ее потребления,

дифференцированные

по зонам суток и дням недели и т.п.) и новые системы оплаты за израсходованную электроэнергию (система предоплаты, например). Однако, если исходить из необходимости строгого соблюдения

положений

действующего «Гражданского Кодекса Российской Федерации» и федеральных законов «О конкуренции и ограничении монополистической деятельности на товарных рынках» и «О защите прав потребителей» потребитель сам должен выбирать наиболее выгодный для него тариф (как это делается в большинстве

стран

с

развитой

рыночной

экономикой).

Это неизбежно

приведет

к

появлению

в

одном

многоквартирном доме нескольких различных типов электросчетчиков, что значительно усложнит и удорожит эксплуатацию этих дорогостоящих устройств, обострит вопрос об их сохранности в этажных щитках, а в отдельных случаях потребует нестандартных решений по их размещению, когда

они

не

будут

вписываться

в

стандартные

щитки. Кроме этого, каждый раз, когда потребитель захочет по менять свою тарифную систему, необходимо будет демонтировать у него старые счетчики и устанавливать новые. Для ликвидации возникающих при этом трудностей необходимо вносить соответствующие изменения и дополнения в нормы проектирования и другие НТД. Массовая выписка счетов для многочисленных бытовых потребителей

и

необходимость

исключения

неизбежно возникающих

при

этом

ошибок

потребуют

максимальной механизации и автоматизации этого процесса. Во многих странах с развитой рыночной экономикой все ранее перечисленные проблемы энергосбытовых организаций решаются путем внедрения АСКУЭ у бытовых потребителей. В мировой практике подобные системы имеют

обозначение

«

AMR

systems»

(

Automatic

meter

reading

systems)

система

автоматического

считывания показаний счетчиков. Почти все мировые счетчико-строительные компании много лет работали над созданием простых, надежных и «дешевых» систем для бытовых потребителей. При разработке таких систем соблюдались два основных подхода: система должна быть окупаемой и обеспечивать повышенную надежность функционирования. В настоящее время такие системы созданы, производятся серийно и массово внедряются во многих странах как развитых, так и развивающихся. Отличительной особенностью большинства подобных систем является использование PLC технологий, то есть передачи данных по силовой сети. Совершенствование учета электроэнергии необходимый начальный этап повышения энергоэффективности любого производства 1 Технические

решения,

используемые

в

системах AMR на базе PLC технологии, позволяют: – у большинства потребителей сохранить дешевые однотарифные

счетчики

индукционной

системы

или электронные

с

передачей

данных

от

них

по

силовой сети в групповые устройства сбора данных; –

внедрять

у

каждого

потребителя

любые

новые тарифные

системы,

изменяя

только

программное обеспечение в устройстве сбора данных, без каких бы то не было монтажных работ и замены счетчиков; –

списывать

показания

счетчиков

по

многоквартирному дому за несколько секунд дистанционно, не входя

в

помещения,

где

они

установлены,

при

этом сами

контролеры

лишаются

возможности

изменять показания счетчиков; –

выявлять

хищения

электроэнергии,

сигнализировать

об

этом

и

даже

дистанционно

отключать

неплательщиков. Системы с передачей информации по силовой сети универсальны и многофункциональны, так как наравне с обработкой информации о потреблении различных видов энергетических ресурсов они могут легко быть дополнены и другими функциями, например, охранно-пожарной

сигнализацией.

Это

только

повышает их эффективность и снижает сроки окупаемости. В России разработки АСКУЭ БП с использованием PLC

технологий

ведутся

во

многих

организациях,

но большинство

этих

разработок

находятся

в стадии опытно-промышленной

эксплуатации. Исторически первыми системами автоматизированного контроля и учета потребления электроэнергии в бытовом секторе, сколько-нибудь массово внедренными на практике,

были

Интегрированная

автоматизированная

система

управления

энергосбережением

«ЭНЭЛЭКО»

и «ЭМОС-МЗЭП», затем появилась

АСКУЭР «Континиум». Первая из них — проводная с передачей информации в центры сбора по радиоканалу, остальные — с передачей

информации

внутри

объекта

по

силовой сети.

В

последних

двух

есть

модификации

с

комплексным использованием проводного и сетевого каналов связи внутри многоквартирного дома. При уровне тарифов для населения 80-90 коп\кВт•час срок

окупаемости

данных

систем

составляет

те

же 3-4 года, как и, например, в Италии, при капиталовложениях на точку учета (один счетчик) не более 75-100 долл. Эти

затраты

сопоставимы

с

затратами

на

внедрение двухтарифной системы учета, очень популярной во многих

регионах

России.

Однако

двухтарифная

система

— это закрытая система с ограниченными возможностями, а системы, основанные на использовании PLC-технологий,

многофункциональны

и

открыты

для

постоянного расширения

как

по

объему

обслуживаемых

счетчиков, так

и

по

набору

исполняемых

функций. Такие

системы могут быть легко интегрированы в системы диспетчерского

управления

жилищным

хозяйством,

получающие все более широкое развитие в городах России. В некоторых регионах нашей страны уже практически опробована схема финансирования внедрения АСКУЭ в быту через тарифы. При реструктуризации РАО «ЕЭС России» и выделении энергосбытовых и сетевых организаций в самостоятельные структуры, где доля бытовых потребителей будет

значительной,

вопросы

снижения

коммерческих потерь от недоплат потребителей и прямого воровства ТЭР

станут

без преувеличения

вопросами

финансовой жизни

или

смерти

данных

компаний.

Если

прибавить

к этому необходимость замены доставшегося в наследство этим компаниям устаревшего парка счетчиков, то, по моему глубокому убеждению, внедрение отечественных АСКУЭ

БП

с

использованием

PLC-технологий

поможет ЖКХ решить проблемы снижения коммерческих потерь, внедрения прогрессивных тарифов и прямого управления потреблением ТЭР у бытовых потребителей. Направления технического прогресса в области развития технических средств учета электрической энергии В России и за рубежом у промышленных потребителей для автоматизации измерения, сбора, предварительной

обработки,

хранения

и

выдачи

в

каналы связи и передачи по ним данных об электроэнергии и мощности на уровни иерархии управления АСКУЭ используются следующие технические средства: – индукционные и электронные трехфазные счетчики активной и реактивной электроэнергии, доукомплектованные или имеющие встроенные специальные датчики импульсов (электронные счетчики); – информационно-измерительные системы (ИИС) и

устройства

сбора

данных

(УСД),

обеспечивающие сбор, обработку, накопление, хранение и передачу через каналы связи на верхний уровень управления информации

о

расходе

электроэнергии

и

мощности

в контролируемых точках; – технические средства системы сбора и передачи информации от ИИС до средств обработки информации, включая каналы связи, модемы, устройства коммутации сигналов и т.д. Устройства, выполненные на базе современной микропроцессорной техники, получили название информационно-измерительных систем (ИИС) и устройств сбора данных (УСД). Все виды ИИС и УСД проходят метрологическую

аттестацию

и

приемку

органами

Госстандарта как

средства

коммерческого

учета

электроэнергии

и имеют защиту от несанкционированного доступа. Кроме необходимых вычислительных функций и функций архивирования данных, ИИС, как правило, могут выполнять также функции управления нагрузкой путем сигнализации и переключений. На базе современных ИИС и УСД могут образовываться локальные и многоуровневые автоматизированные системы контроля, учета и управления электропотребления (АСКУЭ), которые предполагают наличие центральной вычислительной системы, расположенной на пункте управления и периодически опрашивающей

по

каналам

связи

периферийные системы, расположенные на контролируемых объектах. Анализ параметров и характеристик ИИС, проведенный в 2002 г., позволяет сделать следующие выводы: – за 25 лет техническая идеология ИИС претерпела значительные изменения и продолжает совершенствоваться; –

технические

характеристики

ИИС

отличаются

не только количеством обслуживаемых точек учета и возможностями организации каналов связи для передачи данных на верхние уровни управления, как это было ранее (до 1995 г.), но и постоянно увеличивающимся объемом использования в них цифровых технологий обработки информации, способами ее хранения и все возрастающей

универсальностью

для

применения

сложных многоставочных дифференцированных тарифов; – все выпускаемые и готовящиеся к производству изделия могут быть метрологически аттестованы,

а внутренние часы аппаратуры (таймер) позволяют учитывать различные тарифные зоны; – все выпускаемые и готовящиеся к производству устройства способны образовывать локальные АСКУЭ на

объектах,

в

том

числе

имеющие

внутреннюю,

иерархическую структуру; – большинство устройств имеют средства передачи информации по каналам связи и позволяют создавать иерархические структуры АСКУЭ ЭС; –

выпускаемые

промышленностью

ИИС

являются достаточно сложными микропроцессорными устройствами и для их надежной работы требуется постоянное обслуживание квалифицированными специалистами; –

большинство

ИИС,

предназначенных

для

промышленных предприятий, не позволяют построить на их основе экономически приемлемую АСКУЭ для бытовых потребителей (большое время окупаемости затрат на создание АСКУЭ-быт, малое число точек учета, необходимость выделения специальных каналов связи,

необходимость

постоянного эксплуатационного обслуживания

систем

и

каналов

связи,

отсутствие

в их составе устройств расчета за потребленную электроэнергию, отключения неплательщиков и т.д.). Прогресс

в

области

счетчикостроения

в

настоящее

время

характеризуется

все

более

широким

использованием счетчиков электронной системы, повышением их надежности и снижением стоимости. В результате чего по этим параметрам они уже приблизились к счетчикам индукционной системы и начали все более интенсивно вытеснять их с рынка. Новые счетчики оснащаются информационными цифровыми выходами, позволяющими включать их в ИИС и организовывать дистанционное считывание показаний. Основным параметром учета, безусловно, является точность, зависящая не только от счетчиков, но и от измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), а также от величины потерь в проводах, соединяющих

ТТ

и

ТН

со

счетчиками.

С

появлением

рабочих счетчиков класса 0,2 наступил предел целесообразности повышения их точности, особенно в условиях России, где не выпускаются ТТ и ТН выше класса 0,5. Поэтому сегодня основные резервы повышения точности учета

лежат

в

области

совершенствования

конструкций,

условий

эксплуатации

и

более

жестких

требований к Госповеркам ТТ и ТН в цепях расчетного учета. Проблема очень многопланова и сложна, поэтому и решать ее необходимо по нескольким направлениям: – требовать от промышленности разработки новых ТТ и ТН класса 0,2 вместо 0,5, как это давно сделано в большинстве стран Запада; – улучшать эксплуатацию измерительных трансформаторов, не допуская перегрузок ТН и недогрузок ТТ; – совершенствовать методики периодических госповерок ТТ и ТН. ВЫВОДЫ В

настоящее

время

все

технические

вопросы создания

любых

необходимых

потребителю

ИИС разрешимы как с использованием отечественной, так и зарубежной техники. Вопросы

приоритетного развития того

или иного направления в области учета определяются только экономической целесообразностью. Автор: Тубинис В.В., зам. директора ГУ «Энерготестконтроль»


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: