Меню Рубрики

Эффект от установки приборов учета электроэнергии

К вопросу об экономической эффективности двухтарифных счетчиков электроэнергии

И. Н. Ковалев, канд. техн. наук, доцент ИУБиП, г. Ростов-на-Дону

Необходимость одновременно решать вопросы энергосбережения, причиной которых стала чрезмерная энергорасточительность, и проблему дефицита электрической мощности, связанную с высокой степенью изношенности оборудования электростанций, объясняет стремление оптимизировать суточные графики распределения электрической нагрузки за счет применения двухтарифных электросчетчиков. В статье предлагается вариант методики расчета экономической эффективности реальной энергосистемы, полученной в результате введения двухставочных тарифов.

Установка двухтарифных электросчетчиков позволяет напрямую стимулировать потребителей к экономному режиму использования электроэнергии и косвенно ведет к выравниванию суточных графиков нагрузки.

Для повсеместной замены старых электросчетчиков на новые двухтарифные нужно решить следующие вопросы: кто должен устанавливать новые счетчики, которые существенно дороже традиционных (примерная стоимость 3–4 тыс. руб.); станет ли введение двухставочного тарифа достаточным стимулом к установке нового счетчика; при проведении установки счетчиков энергоуправлением или некоторым посредником как оценить достигаемый экономический эффект в энергосистеме и какова возможность извлечения инвестором дополнительного дохода от мероприятия; по какой методике можно оценить эффективность инвестиций в более дорогие двухтарифные счетчики. Отметим, что перенимать существующий зарубежный опыт нужно с большой осторожностью, учитывая ментальную особенность отечественных бытовых потребителей.

От сглаживания суточных графиков распределения электрических нагрузок будут получены, по крайней мере, два положительных эффекта:

– снижение потерь электроэнергии в сетях, учитывая их квадратичную зависимость (согласно закону Джоуля-Ленца) от ординат графика (интегральный эффект);

– снижение максимума активной мощности энергосистемы, что позволит уменьшить потребную мощность новых электростанций или отсрочить их пуск, временно повышая пропускную способность сети в период пиковых нагрузок (локальный эффект).

Снижение потерь электроэнергии в сетях очевидно, и дело лишь в методике количественной их оценки. Однако на практике получение прибыли от этого эффекта весьма затруднительно. Тем не менее, такая оценка необходима.

Снижение максимума активной мощности энергосистемы зависит от единичных мощностей планируемых новых электростанций, абсолютных значений параметров суточных графиков нагрузок, их соотношения и достигаемой возможности снижения максимума электрической нагрузки энергосистемы. Вероятность достижения локального эффекта выше в более мощной энергосистеме, поскольку в ней единичные мощности станций относительно меньше.

Рассмотрим возможную методику количественной оценки эффективности первого фактора – снижения потерь электроэнергии в результате выравнивания суточных графиков.

В основе предлагаемого алгоритма лежит интегральное представление суточных графиков электрических нагрузок энергосистемы в виде некоторой модели ее годового графика нагрузки. Модель представляет линейную упорядоченную диаграмму ординат графика (УД), начиная с максимальной величины нагрузки ЅМ и заканчивая минимальной – Ѕm, при общей продолжительности рассматриваемого периода Т = 8 760 ч (рисунок). Как показал опыт, такая линейная модель хорошо аппроксимирует реальную упорядоченную диаграмму всех ординат графика электрических нагрузок районных подстанций. Некоторая «размытость» вопроса состоит в выборе двух указанных расчетных ординат модели, характеризующих размах нагрузок в годовом разрезе. Здесь приходится усреднять ординаты графика в интервалах максимального и минимального изменения нагрузок. Однако операция такого усреднения обычна для электрической сети. Так, учитывая ее тепловую инерционность, усреднение применяется повсеместно при выборе сечений линий и мощностей силового оборудования (исключение делается лишь для релейной защиты). В рассматриваемом случае также не следует использовать кратковременные пики нагрузки, относящиеся, например, к нескольким необычно холодным дням, и кратковременные провалы нагрузок. В качестве величины ЅМ принимаем максимум нагрузки энергосистемы в зимний среднестатистический день (усредненный, например, за два часа), а в качестве величины Ѕm – минимум нагрузки в летний среднестатистический день.

Таким образом, рассматриваемая модель может быть задана двумя величинами: либо ЅМ и Ѕm , либо ЅМ и коэффициентом размаха графика s = Ѕm / ЅМ. Очевидно, что аналогичные модели для активной и реактивной мощности будут мало отличаться по форме от модели для полной мощности, хотя соотношения между максимальными и минимальными величинами будут несколько иными. Но это практически не влияет на полученные ниже выводы.

Эффект, получаемый от снижения потерь электроэнергии в сетях, определяется разницей между величиной потерь в исходном режиме нагрузок и соответствующей величиной в режиме выравнивания нагрузок, где благодаря использованию двухтарифных электросчетчиков потребители в целях экономии собственных средств (тариф на электроэнергию в ночные часы в 4–5 раз ниже дневного) используют бытовые приборы в ночное время.

Электрические потери на нагрев в проводниках определяются эффективной, условно постоянной нагрузкой ЅЭ. В случае принятой модели графика годовые потери электроэнергии в исходном режиме нагрузок пропорциональны величине:

D W = ЅЭ 2 Т = Ѕм 2 (1 + s + s 2 )(Т / 3). (1)

После выравнивания графика нагрузки возникнет новая линейная УД, при новых значениях ЅМ1 s (рисунок), отвечающих меньшему размаху УД и меньшим потерям электроэнергии D W1. Искомый экономический эффект будет определяться разницей величины D W и D W1, соответствующей новым значениям ЅМ1 и s1. Относительное снижение потерь рассчитать нетрудно.

Модель годового графика электрической полной нагрузки энергосистемы

Приведенная на рисунке диаграмма нагрузок в исходном режиме (красная линия) отвечает энергосистеме с годовым полезным электргопотреблением

W = 80 млрд кВА•ч и среднегодовой полной мощностью около 9 тыс. МВА. Размах УД определяется следующими величинами: ЅМ = 15 тыс. МВА, Ѕm = 3 тыс. МВА и, соответственно, s = 0,2. Предположив, что выравнивание графика нагрузки позволит снизить максимальную мощность на 500 МВт, т. е. на 3,3 %, оценим в денежном выражении выгоду, ожидаемую от каждого положительного эффекта – снижения годовых потерь электроэнергии и уменьшения установленной мощности электростанций.

Значения параметров УД в режиме выравнивания нагрузок: ЅМ1 = 14,5 тыс. МВА, Ѕm1 = 3,5 тыс. МВА и s1 = 0,24. Относительное снижение потерь рассчитаем согласно (1) и получим:

Читайте также:  Установка световых приборов гибдд

dD W* = 1 — D W1 / D W = 0,02. (2)

Остается экономически оценить снижение потерь равное 2 %. Предположив, что потери в сети рассматриваемой энергосистемы и в распределительных сетях составляют 15 % от полезно отпущенной электроэнергии, получим D W = 12 млрд кВт•ч. Снижение потерь на 2 % в энергетическом эквиваленте составит dD W = 240 млн кВт•ч/год. При тарифе b ≈ 1,5 руб./кВт•ч, экономический эффект от снижения потерь в сетях энергосистемы составит С d = 360 млн руб./год.

Перейдем к определению экономической эффективности от второго возможного позитивного фактора – снижения максимальной активной мощности энергосистемы. Согласно нормативно-методическим материалам [1], удельная стоимость тепловой станции приблизительно равна 30 тыс. руб./кВт. Однако практика строительства за последние годы показала, что величина удельной стоимости колеблется в интервале 30–60 тыс. руб./кВт в зависимости от единичной мощности станции и ее типа. Взяв для расчета среднее значение удельной стоимости, получим, что стоимость замещаемой мощности электростанций в 500 МВт приблизительно равна С D Р = 20 млрд руб.

Сопоставляя С d и С D Р можно сделать вывод, что эффект от снижения потерь электроэнергии в сетях при выравнивании суточных графиков нагрузки электропотребления незначителен по сравнению с эффектом от возможного снижения установленных мощностей электростанций. Величина получаемого эффекта от снижения мощностей электростанций зависит от соотношения суммарной мощности энергосистемы и возможной дополнительной единичной мощности электростанции. В рассматриваемом случае это может быть, например, парогазовый блок ПГУ мощностью 450 МВт.

Среднее электропотребление в стране равно 7 тыс. кВт•ч/чел. [2]. В соответствии с этим, примерная численность населения, обслуживаемого рассматриваемой энергосистемой при W = 60 млрд кВт•ч (80 млрд кВА•ч), составит 10 млн чел. Предположив, что каждая семья установит двухтарифный счетчик, необходимое количество последних можно оценить в 3 млн штук. При цене счетчика примерно 3 тыс. руб. общая их стоимость будет около 10 млрд руб., что более чем в два раза меньше достигнутой экономии инвестиций С d . Определение эффективности в данном случае сводится к простому сравнению величин инвестиций в установку двухтарифных счетчиков бытовым потребителям и в строительство электростанций для получения дополнительных мощностей, от которых можно отказаться в результате выравнивания суточных графиков электрических нагрузок.

Рассмотрим специфику необходимых денежных потоков в зависимости от их назначения. Наличие двухтарифных счетчиков выгодно населению, в первую очередь – малообеспеченному. Однако низкая платежеспособность последнего – серьезное препятствие для установки новых измерительных приборов за счет бытовых потребителей. Но установка двухтарифных электросчетчиков не только помогает решить проблему оптимизации электрического баланса в часы пиковых нагрузок, что очень выгодно крупным энергосистемам, и приносит им значительную дополнительную экономию. Из расчетов, приведенных выше, видно, что экономический эффект от снижения потребной мощности электростанций в два с лишним раза перекрывает затраты на установку двухтарифных счетчиков. Поэтому инвестором в проведении замены старых счетчиков на новые вполне может стать энергосистема, параллельно выполняя социальный заказ Правительства на повышение благосостояния низкооплачиваемого населения.

Если предположить, что установка счетчиков в жилищно-коммунальном секторе будет определяться только экономическими соображениями, следует определить срок окупаемости каждого счетчика в семейном бюджете. Не располагая соответствующей статистикой, предположим, что каждая семья в среднем будет пользоваться «ночным» тарифом в течение двух часов в сутки (с учетом потребления электроэнергии после 23:00 по обычному графику), что в год составит около 700 ч. Разница между дневным и ночным тарифами – примерно 1 руб., т. е. экономия от использования электроэнергии в ночное время в течение года получится равной D С ≈ 700 руб. При стоимости счетчика 3 тыс. руб. срок окупаемости составит около четырех лет. Дисконтировать ежегодные будущие дополнительные доходы не имеет смысла, учитывая неизбежное повышение тарифов для достижения уровня мировых цен на электроэнергию. Поскольку срок службы новых счетчиков составляет не один десяток лет, их установка весьма выгодна для потребителей ЖКС.

Выводы

1. Применение двухтарифных счетчиков электроэнергии ведет к выравниванию суточных графиков нагрузок и позволяет получить два положительных технико-экономических эффекта: снижение потерь электроэнергии в сетях и возможное уменьшение суммарной мощности электростанций.

2. Оценочные расчеты показывают, что эффект от снижения потерь невелик и трудно реализуем в виде прибыли энергокомпании. Эффект от уменьшения мощности электростанций реален для относительно мощных энергосистем и величина соответствующих инвестиций значительно превышает суммарные затраты, необходимые на внедрение двухтарифных счетчиков.

3. Реальным инвестором в деле установки двухтарифных счетчиков бытовым потребителям может стать энергокомпания, поскольку технико-экономический эффект от обоих рассмотренных факторов сосредоточен именно в ее сетях.

4. Установка двухтарифного счетчика заведомо целесообразна для семейного бюджета, поскольку срок их окупаемости в несколько раз короче срока службы.

Литература

1. Нормативно-методические материалы по выполнению «Ежегодного анализа и прогноза развития ЕЭС и ОЭС России на десятилетний период». М.: ОАО «Энергосетьпроект», 2001.

2. Россия в цифрах. 2005: Крат. стат. сб. / Росстат. М., 2005.

источник

Более 72 млн кВт*ч электроэнергии составил эффект от установки «умных счетчиков»

За пять месяцев текущего года экономия от установки интеллектуальных систем учета составила 72,5 млн кВт*ч электроэнергии – около 200 млн рублей. Всего на сегодня во всех филиалах «Россети Юг» действуют свыше 157 тысяч приборов учета нового поколения. 38,1 тысяч из них установлены в текущем году. До конца года планируется установка еще более 17 тысяч «умных счетчиков».

Такие приборы учета устанавливают во всех регионах ответственности компании: Ростовской, Астраханской, Волгоградской областях и Республике Калмыкия. Снижение потерь электроэнергии происходит в основном за счет пресечения незаконного потребления и учета на каждом этапе. Наибольший эффект наблюдается в Ростовской области, где с начала текущего года «умные счетчики» сэкономили 24,8 млн кВт*ч. Ожидается, что общий эффект по снижению потерь электроэнергии в сетях «Россети Юг» после ввода в эксплуатацию всех запланированных систем учета составит порядка 400 млн кВт*ч в год.

Читайте также:  Требования установке бытовых газовых приборов

В первую очередь счетчики нового поколения устанавливаются на участках распределительных сетей, которые характеризуются сверхнормативными потерями электроэнергии. Это позволит практически полностью исключить несанкционированное использование электроэнергии и безошибочно выявить нарушителей.

«Использование интеллектуальных приборов учета в распределительной сети сокращает эксплуатационные расходы, повышает энергоэффективность оборудования, а значит, снижает потери электроэнергии. Автоматика и постоянный контроль в реальном времени исключают скачки напряжения, замыкания, а также незаконные подключения и энерговоровство. В результате добросовестные потребители получают надежное и качественное электроснабжение», – объяснил эффекты генеральный директор Россети Юг Борис Эбзеев.

Умные счетчики – что нужно знать

Умные счетчики сами передают данные, лишают возможности вмешаться в их работу, позволяют дистанционно отключить неплательщика и покажут, где электроэнергия расходуется незаконно. Все это помогает выявлять и пресекать несанкционированный доступ к сети и попытки повлиять на показания приборов учета. В первую очередь счетчики нового поколения устанавливаются в «очагах потерь» и помогут безошибочно выявить нарушителей.

«Россети Юг» устанавливает такие счетчики бесплатно для потребителей. Также им не придется платить за ремонт и замену неисправных счетчиков, метрологическую поверку.

√Современные приборы учета, которые в частном секторе монтируют, как правило, на опорах, имеют класс точности не ниже 1.0. Это означает, что его погрешность составляет не более 0,5 %. Приборы учета, которые стоят в домах потребителей имеют класс точности ниже — 2.0 и погрешность до 2,5 %. Поэтому возможна разница в показаниях счетчика в доме и на улице. Если показания сильно разнятся — это повод обратиться в сетевую организацию для проверки счетчика.

√Устанавливаемые сетевой компанией интеллектуальные приборы учета – современные, высокотехнологические устройства с высокой степенью надежности. Их рабочий температурный диапазон от -40 до +70 градусов. Поэтому ни мороз, ни жара не влияют на точность их показаний, вопреки расхожим в социальных сетях мифам. Как не влияет и высота установки, которая обеспечивает в первую очередь сохранность сложного прибора.

√Современные интеллектуальные приборы учета в соответствии с законодательством должны устанавливаться на границе балансовой принадлежности. Она указана в соответствующем акте, который составляют вместе с договором технологического присоединения. Как правило, это граница земельного участка.

√Если электросчетчик, который установлен в вашем доме исправен, то он может использоваться как контрольный в дополнение к уже установленному интеллектуальному прибору учета. Это должно быть указано в договоре электроснабжения. Основным прибором учета при этом будет установленный энергетиками «умный счетчик», который более точен и подключен к системе автоматического сбора показаний.

√Все вновь устанавливаемые интеллектуальные приборы учета вводятся в эксплуатацию с ведома потребителя. В акте ввода в эксплуатацию потребитель должен поставить свою подпись и получить от энергетиков пульт дистанционного считывания показаний с прибора учета.

источник

Без потерь

Поэтому энергетики уже сейчас активно меняют оборудование: ежемесячно число установленных современных интеллектуальных систем учета электроэнергии растет. Как проходит переход на цифровой учет, рассказал генеральный директор «Россети Юг» Борис Эбзеев.

Борис Борисович, энергетики юга приступили к установке интеллектуальных систем учета электроэнергии еще задолго до даты, установленной законом. С чем это связано? Что из себя представляют «умные» счетчики и зачем они нужны?

Борис Эбзеев: Установка новых интеллектуальных счетчиков — первый этап реализации концепции цифровых сетей. Мы не можем говорить о дальнейшем развитии и эффективных переменах в отрасли без организации достоверного учета. Не секрет, что проблемой сетевиков и сбытовых компаний остаются разногласия о поставленной и полученной электроэнергии, недопустимо высокий уровень потерь. Причем технологические потери в большинстве случаев находятся в пределах нормативов. Значит, речь идет о банальном хищении энергоресурсов — безучетном потреблении. В отличии от своих аналоговых предшественников, «умные» приборы учета позволяют автоматически дистанционно передавать текущие показания и режим потребления электричества в энергокомпанию, подают сигнал об аварии в сети, о несанкционированном вмешательстве. Такие счетчики в несколько раз сокращают количество споров и разногласий между потребителями, сбытовыми и сетевыми компаниями, минимизируют потери. Установка новых приборов учета практически исключает хищение электроэнергии, а значит, повышает надежность и качество электроснабжения потребителей. В первую очередь, счетчики нового поколения устанавливаются в «очагах потерь», где помогают безошибочно выявлять нарушителей.

Именно поэтому начата автоматизация передачи данных заранее, до вступления закона в силу. Сегодня нельзя терять времени и неэффективно расходовать ресурсы. Перед энергетиками стоят сложные и вместе с тем интересные задачи, реализовать их нужно в сжатые сроки. Для установки подобных систем районы и населенные пункты выбраны неслучайно. Этому предшествовал анализ данных по фидерам в определенном периоде. (Фидер — кабельная линия, через которую происходит подключение оборудования к электроподстанции. По сути, это линии, отходящие к потребителям с ячеек подстанции.) Уже на этом этапе мы понимаем, с чем имеем дело.

Для потребителя переход на современное оборудование означает упрощение всех процедур: исчезает необходимость снимать и передавать показания, следить за состоянием счетчика и проводить поверочные процедуры. Теперь эти функции переходят поставщикам электроэнергии.

Уже можно говорить о том, что проект оправдывает себя?

Борис Эбзеев: Результат очевиден, местами он даже превзошел прогнозируемый эффект, иначе этот проект не продолжился бы. За два года экономический эффект превысил 600 миллионов рублей. В полезный отпуск возвращено порядка 150 миллионов кВт/ч. За первое полугодие текущего года экономия электроэнергии составила 45 миллионов кВт/ч, более 200 миллионов рублей. Сейчас в филиалах компании по энергосервисным контрактам установлено 170 тысяч интеллектуальных приборов учета. До конца года будет введено еще пять тысяч счетчиков. С середины следующего года перейдем к плановой замене приборов учета в соответствии с изменениями законодательства по мере истечения межповерочных интервалов старых счетчиков.

Читайте также:  Установка общедомовых приборов учета судебные решения

Кроме того, среди положительных аспектов можно выделить и сокращение эксплуатационных расходов в распределительной сети, повышение энергоэффективности оборудования, зафиксировано значительное улучшение показателей качества электроэнергии и стабилизации нагрузки на трансформаторных подстанциях, где раньше была зафиксирована перегрузка оборудования, что связано с нормализацией режима. Автоматика и постоянный контроль в реальном времени исключают скачки напряжения, замыкание. В результате добросовестные потребители получают надежное и качественное электроснабжение.

Несмотря на очевидную выгоду, у потребителей остается много вопросов в связи с установкой «умных» счетчиков, периодически мы слышим о жалобах и судебных тяжбах по этому поводу. В чем причина?

Борис Эбзеев: В этом есть некоторый парадокс: с одной стороны, потребитель получает только выгоду. И здесь сразу обращу внимание на самый частый, пожалуй, вопрос: замена приборов учета на интеллектуальные системы и сейчас, до вступления закона в силу, и с июля следующего года бесплатная для потребителя. С другой стороны, чем больше комплексов учета мы устанавливаем, тем чаще сталкиваемся с противодействием. Объяснение этому есть. Приведу несколько примеров. Волгоградская область, Калачевский район, установлено 690 точек учета по одному из фидеров. Потери электроэнергии снижены почти на 50 процентов. Общий экономический эффект за счет снижения потерь электроэнергии и роста полезного отпуска электроэнергии составил 5,6 миллиона рублей. Ростовская область, Азовский район, две тысячи интеллектуальных приборов учета. Потери электроэнергии снижены на 23,8 процента. Экономический эффект — 4,8 миллиона рублей. Только представьте себе масштаб незаконного использования энергоресурсов в целом в регионе! Предсказуемо, что разоблачение таких схем рождает противодействие. И именно со стороны некоторых жителей этих районов мы и встречаем обращения, посты в социальных сетях, жалобы, иски по надуманным поводам: там или не там установили счетчики, подходящая ли высота. Некоторые общественные деятели умело манипулируют такими историями в угоду своим краткосрочным интересам. Жаль, что приходится тратить на это время и ресурсы.

Факт остается фактом: энергетики пресекают противоправные действия, возвращают киловатты в полезный отпуск, повышают качество энергоснабжения. Незаконной «экономии» пришел конец, агрессия и противодействие со стороны нарушителей — характерные признаки этого переходного периода. Есть категория потребителей, которые в силу недостаточной информированности не сразу соглашаются подписывать акты приема в эксплуатацию, но с ними все вопросы разрешаются через разъяснения и беседы. Дополнительно запущена информационная кампания для потребителей — небольшие памятки и ответы на самые распространенные вопросы. Всегда можно обратиться за консультацией к нашим специалистам в любой удобной форме — звонок, письмо, официальный запрос. Обратная связь будет оперативной.

Что потребителю важно знать, чтобы не поддаться влиянию ложной информации и манипуляциям недобросовестных граждан?

Борис Эбзеев: Энергетики действуют в строгом соответствии с законом (№ 522-ФЗ от 27 декабря 2018 года; постановление правительства РФ № 442 от 04.05.2012). Все оборудование сертифицировано, отвечает требованиям точности измерений, эксплуатационным характеристикам. Никаких дополнительных финансовых обязательств для потребителей, ни текущих, ни отсроченных, установка интеллектуальных систем учета не влечет.

Важно знать, что единовременной и массовой замены счетчиков никто не планирует. Жителям населенных пунктов, которые не входят в текущую программу внедрения интеллектуального учета, до середины 2020 года предстоит еще самостоятельно пройти все предусмотренные ныне действующим законодательством процедуры поверки и замены счетчиков по истечению межповерочного интервала. Потом это сделают энергетики уже без вашего участия. Счетчики в многоквартирных домах ставят сбытовые компании, в частных жилых домах и у юридических лиц — сетевые компании. Они же их и обслуживают.

Резюмируя выше сказанное, интеллектуальная система учета — это необходимый шаг в рамках проекта развития электросетевого комплекса страны «Цифровая трансформация 2030». Получая полный контроль над учетом электроэнергии, ее качеством, объемом потребления, сетевая компания обретает возможность управления параметрами, перераспределения нагрузки, принятия оперативных решений. Все это позволяет обеспечить потребителей качественным и надежным электроснабжением, давая им возможность пользоваться всеми преимуществами современных цифровых технологий.

Приведет ли массовая замена счетчиков к увеличению тарифа на электроэнергию?

Проект модернизации системы учета не приведет к росту тарифов на электроэнергию, поскольку реализуется он без привлечения средств потребителей. В дальнейшем, когда старые счетчики будут по мере выработки их ресурса менять на новые, расходы планируется восполнять за счет экономического эффекта от снижения потерь электроэнергии на ранее оцифрованных линиях электропередачи. Сколько намотал счетчик, в любой момент можно посмотреть на пульте, который вручается потребителю, при этом в энергосбыт вообще ходить не нужно: «умный» прибор сам передаст все данные, точно и вовремя. Поэтому истории о семидесятилетней старушке, ежемесячно карабкающейся на опору для снятия показаний потребления электроэнергии, не более чем байка. Современные приборы учета будут считать правильно и на жаре, и на морозе. Они герметичны и рассчитаны на работу в самом широком диапазоне температуры, от -40 до +70 градусов. Ни мороз, ни жара не влияют на точность их показаний вопреки расхожим в социальных сетях мифам. Что же касается ссылок противников установки новых приборов учета на различные нормативы и ПУЭ (правила устройства электроустановок), нужно учитывать, что там речь идет о бытовых счетчиках, предназначенных для эксплуатации внутри помещений.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector