Автоматизированная система учета и управление потреблением электроэнергии в Италии

В настоящее время крупнейшая национальная энергоснабжающая компания Enel успешно ведет в Италии работы по созданию уникальной автоматизированной системы Telegestore для бытовых потребителей, которая позволит ей не только дистанционно считывать показания электросчетчиков, но  централизованно управлять электропотреблением и распределительной сетью.

Основной целью проекта является улучшение взаимоотношений с потребителями путем их упрощения, повышения прозрачности и гибкости, а также повышение эффективности компании в свете предстоящей либерализации  рынка.

В рамках проекта Telegestore предполагается замена всех существующих разнотипных индукционных счетчиков компании Enel, подключенных к сети  низкого напряжения, на специально разработанные для этой цели однотипные электронной системы. Ожидается, что замена будет завершена к 2005 г. и охватит почти 30 млн потребителей.

Telegestore представляет собой инновационный проект автоматизированной системы, предназначенной для дистанционного считывания данных (AMR) и управления параметрами потребления электроэнергии по сети низкого напряжения 0,4 кВ. Система состоит из трех основных частей: дистанционной системы учета, системы управления абонентами и потенциальной системы предоставления услуг с добавленной стоимостью*. Проект был начат в июне 2000 г. с разработки системы дистанционного управления учетом.

В качестве коммуникационной среды для передачи информации была использована распределительная сеть низкого напряжения (PLC-технология), а также телекоммуникационная сеть общего пользования.

С появлением в международной прессе первых публикаций о проекте Telegestore он заинтересовал российских специалистов в области учета, которые дважды встречались с представителями компании Enel на ежегодных международных конференциях «Измерения в Европе» в 2002 г. в Амстердаме и в 2003 г. в Париже. Российский журнал «ЭЛЕКТРО.Электротехника поместил подробную статью об этом проекте. В Париже была достигнута договоренность о визите российской делегации в Италию. С 12 по 17 апреля 2004 г. делегация российских специалистов посетила Италию с целью ознакомления на месте с ходом реализации фирмой Enel проекта Telegestore.

В состав делегации входили: генеральный директор Московского завода электроизмерительных приборов (МЗЭП) Ануфриев В.Н., зам. директора МЗЭП Балашов О.В.  и председатель технического совета ПТ «Группа компаний Российские системы» и автор статьи Тубинис В.В. Делегация посетила штаб-квартиру фирмы Enel в Риме и опытный полигон фирмы Cesi в Милане. Полигон Cesi был выбран компанией Enel для проведения полевых испытаний элементов Telegestore с целью воссоздания типичных условий  в отношении помех, существующих в электрических сетях. Полевые испытания на данном полигоне начались в 2000 г. и ведутся до настоящего времени для отработки систем связи и испытания новых моделей компонентов системы (счетчиков и концентраторов).

Система Telegestore Telegestore — не просто система AMR, это более сложная система дистанционного управления учетом. Основные функции системы:

• дистанционный сбор данных о потреблении для формирования счета;
• дистанционное управление контрактом потребителя (например, изменение тарифа, подключение-отключение абонента и ограничение мощности);
• дистанционное управление сетью низкого напряжения (мониторинг качества услуг и энергобаланс).

В состав системы Telegestore входят: счетчик электроэнергии, концентратор, модем, центральная система и операционный зал.

1. Электронный счетчик объединяет в себе функции системы учета, прерывателя цепи и связи с каналом распределительной сети (DLC). Счетчик разработан компанией Enel при содействии, оказанном рядом независимых проектировщиков. Счетчики производят международные фирмы — контрактные производители, гарантирующие большие объемы производства при незначительном количестве дефектов. Счетчики измеряют активную и реактивную энергию, разработаны с учетом международных стандартов (CEN 61036, CEN 61268) и имеют следующие основные параметры:  класс точности 1, диапазон токов 5-40 А, срок службы 15 лет.
2. Концентратор, установленный почти на каждой трансформаторной подстанции 20; 10/0,4 кВ, способен управлять передачей информации как в центральную систему, так и в электронные  счетчики. Концентратор опрашивает электронные счетчики по принципу «masterslave» (главный-подчиненный). Связь между концентратором и счетчиком осуществляется по сети DLC, CENELEC 82 кГц (первичная несущая частота) или 75 кГц (вторичная несущая частота), кодирование со сдвигом частот, скорость передачи данных 2400 бод. Эти частоты зарезервированы для выполнения энергокомпаниями их основного бизнеса. – Модемы, установленные на трансформаторных подстанциях, передают данные, собранные концентратором, в центральную систему по телекоммуникационной сети (GSM, ISDN и т.д.) с использованием протокола TCP/IP. Связь, в основном, осуществляется по GSM, так как чаще всего сеть находится в зоне уверенного приема.
3. Центральная система (AMM) собирает и отправляет данные от/на концентраторы и управляет системой.
4. Центральная система интегрирована со старой системой.
5. Операционный зал управляет вводом данных измерений и контрактными операциями с клиентами.

Основные  характеристики Telegestore

• Управление активной и реактивной энергией.
• Функции AMR.
• Функции управления контрактами по времени использования, времени года.
• Дистанционное подключение/отключение потребителей.
• Определение случаев мошенничества и взлома.
• Информирование потребителя.
• Возможность предварительной оплаты (без карточки).
• Управление максимальной нагрузкой.
• Управление сетью низкого напряжения.
• Управление уровнем обслуживания индивидуального потребителя.
• Потенциальная разработка услуг с добавленной стоимостью для рынка энергии.

Преимущества системы Telegestore

Внедрение проекта Telegestore будет выгодным как для компании Enel, так и для ее потребителей, а также для всей энергосистемы Италии. Потребители получат более высокий уровень услуг в части эффективности распределения, продажи и учета, а также получат возможность использовать дифференцированные, а значит, более низки тарифы. Новый подход будет основан на принципах взаимоотношений «один на один». Более того, внедрение системы Telegestore будет способствовать развитию конкуренции благодаря снижению стоимости подключения и предоставления точной и своевременной информации, что позволит потребителям легко менять поставщиков электроэнергии.

Преимущества, получаемые потребителями и компанией Enel

• Прозрачность в отношении потребления, тарифов, контракта и использования энергии. Потребитель сможет видеть всю информацию на дисплее.
• Биллинг на основе ежедневного считывания показаний счетчиков.
• Гибкость тарифов с возможностью ежедневной, еженедельной, ежемесячной и сезонной систематизации, а также гибкость рассчетного периода (биллинга).
• Меньшее время ожидания изменения контрактных условий, устранение неудобств для пользователя, связанных с посещениями официальных лиц компании.
• Устранение ошибок в снятии показаний, снижение числа жалоб и споров. Повышение эффективности компании Enel после запуска системы Telegestore.
• Выполнение значительной части операций автоматически. Это значит, что операции проводятся более быстро и без участия человека, что приведет к повышению эффективности. Дистанционное управление контрактами и дистанционное снятие показаний способствуют экономии затрат на обслуживание. Масштаб объекта (30 млн счетчиков) позволяет Enel получать существенную прибыль за счет экономии.
  

  Enel тратит на электронные счетчики сумму, практически равную ранее расходуемой на электромеханические счетчики. Эта цена намного ниже, чем цена других электронных счетчиков на рынке.

• Enel сможет снизить потери электроэнергии и свести к минимуму случаи мошенничества.
• Снижение потерь электроэнергии приведет к росту прибыли.
• Удовлетворенность потребителей возрастет. Система Telegestore может рассматриваться как средство повышения прозрачности, упрощения операций, возможность предложить новые тарифы и использовать индивидуальный подход во взаимоотношениях с потребителями.
• Появятся новые возможности в двух направлениях бизнеса — потребители смогут воспользоваться преимуществом от создания новых услуг с добавленной стоимостью, а другие энергокомпании смогут воспользоваться уникальным опытом, накопленным Enel в ходе реализации данного проекта. Фактически за последние несколько лет Enel получила опыт в области технологий, эксплуатации и опыт в сфере интеллектуальной собственности, который может быть использован во всем мире.

Преимущества, получаемые национальной энергосистемой Италии

• Управление нагрузкой. Потребители смогут получать информацию на дисплее счетчика. Доказано, что потребитель, информированный о стоимости электроэнергии в часы пик, переходит на потребление в менее «дорогое» время. Таким образом, возможно снижение пикового потребления.
  

  Кроме того, потребитель, постоянно информируемый о стоимости потребления, снижает потребление электроэнергии на 5 -10 %.

  Эффект от этого возрастает, если разница между тарифами значительна.

• Повышение качества услуг на сетях низкого напряжения путем управления поставкой энергии и прерываниями подачи.
• Снижение потерь энергии, вызванных мошенничеством, техническими потерями и поломками. Повышение эффективности электронного счетчика в части увеличения объема доступной информации приведет к снижению потребления энергии.

Другим источником экономии станет оплата за использование энергии, не оплачиваемой ранее по причине неисправности счетчиков и мошенничества. Электронный счетчик имеет систему самодиагностики, которая посылает сигнал в центральную систему при обнаружении неисправности. Кроме того, концентратор систематически проводит опрос счетчиков и, если счетчик не отвечает, посылает сигнал тревоги на центральную систему.

Что касается мошенничества, надо отметить, что электронные счетчики снабжены противовзломной системой, которая прекращает подачу питания, если потребитель пытается открыть корпус, отсоединить счетчик от розетки или перепрограммировать счетчик.

Услуги с добавленной стоимостью в АСКУЭ

Компания Enel также начала использование сети, созданной для обеспечения услуг учета, для предоставления своим потребителям т.н. услуг с добавленной стоимостью — фактически система Telegestore открывает канал внешней/внутренней связи. Enel проводит техническую оценку совместимости услуги учета и родственных услуг с добавленной стоимостью .

Во время посещения фирмы Cesi в Милане российская делегация встретилась с ведущими итальянскими специалистами, занимающмися внедрением системы Telegestore, и ознакомилась с работой опытного полигона фирмы Cesi, на котором моделируются, испытываются и отрабатываются как технические, так и программные решения по всем элементам системы Telegestore в условиях, максимально приближенных к реальным.

На испытательном полигоне собраны все виды типовых трансформаторных подстанций 20; 10/0,4 кВ, применяемых в Италии для электроснабжения потребителей по сети 0,4 кВ, включая столбовые, которые соединены кабельными и воздушными линиями с основным зданием полигона, в котором установлены более 700 однофазных и трехфазных электросчетчиков, через которые подключены основные типы электропотребителей, используемые в настоящее время итальянцами в быту (стиральные машины, СВЧ-печи, компьютеры и т.д. и т.п.).

Во всех трансформаторных подстанциях (ТП) установлены концентраторы, осуществляющие сбор информации от электросчетчиков по силовой сети и управляющие передачей информации. Информация из ТП передается как в экспериментальную модель центральной системы сбора данных и управления, смонтированной в ангаре полигона, по различным каналам связи (GSM, PSTN и т.п.), так и в электронные счетчики по силовой сети. На полигоне российским специалистам было продемонстрировано дистанционное отключение и включение встроенных в электросчетчики контакторов как по отдельным счетчикам, так и по группам, а также введение ограничений мощности для отдельных групп потребителей с индикацией величины ограничений на дисплеях счетчиков. 

Все эти команды программировались оператором центральной системы на управляющих компьютерах и передавались для исполнения на те или иные электросчетчики по различным системам связи. Прохождение команд визуально фиксировалось на установленных в здании полигона счетчиках. Конструкция счетчика хорошо адаптирована для организации массовой установки. Счетчик состоит из трех частей:

основания-розетки для подключения внешних проводов; электронного модуля счетчика, конструктивно объединенного с контактором и контактами ножевого типа, а также декоративной крышки-корпуса. Такая конструкция обеспечивает цикличность монтажа и заблаговременную установку оснований-розеток, на которые на заключительном этапе монтажа навешиваются электронные модули, закрываются декоративными  рышками и пломбируются. Эти операции могут выполняться различными монтажными подразделениями. Как уже отмечалось ранее, счетчики снабжены противовзломной системой, которая прекращает подачу питания, если потребитель пытается открыть корпус, отсоединить счетчик от розетки или перепрограммировать его.

Статистические данные по проекту АСКУЭ

• 30 млн заменяемых счетчиков, из которых 15 млн уже установлены и осуществляется дистанционное управление 12 млн счетчиков;
• 350 тыс. концентраторов, 200 тыс. из которых уже установлены;
• инвестиции в размере 2 млрд евро;
• в проекте участвуют более 15000 человек на 3 континентах;
• 650 региональных фирм привлечено к замене счетчиков;
• 5 предприятий, собирающих счетчики в Европе и Азии;
• более 50 поставщиков компонентов для счетчиков. В 2003 г. компания Enel начала консолидировать средства, сэкономленные в рамках проекта. К 2005 г., когда вся система будет развернута, размер экономии достигнет суммы более 400 млн евро в год. Более того, дистанционная система управления учетом компании Enel становится эталоном в мире, так как она продолжает внедрять новые технологии и модернизировать процессы. Enel принимает специальные меры, направленные на повышение информированности потребителя во время реализации проекта Telegestore.
• Распространен телефонный номер для бесплатных звонков на время проведения кампании по замене.
• Специальный сайт в Интернете предоставляет коммерческую и техническую информацию.
• Эффективная коммуникативная программа, включающая в себя рассылку потребителям уведомлений о замене счетчиков и комплекта информационных материалов (брошюра, плакаты, руководство пользователя счетчика и т.д.).
• Встречи с журналистами для разъяснения целей проекта; экскурсии на объекты Cesi и демонстрация возможностей счетчика и системы.
• Сотрудничество с ассоциацией потребителей для оказания содействия в понимании целей и преимуществ проекта.

Донесение информации до потребителя в системе АСКУЭ

Встречи с представителями потребителей на местах. Разработка системы Telegestore способствовала повышению престижа компании в мировом энергетическом секторе как благодаря использованным технологиям, так и благодаря функциональным возможностям системы. Проект может быть назван одним из самых интересных, амбициозных и инновационных промышленных проектов за последние несколько лет в электроэнергетическом комплексе. Компания Enel приступила к рассмотрению возможности распространения системы в другие страны.

По мнению специалистов компании Enel. процесс либерализации рынка электроэнергии постепенно вовлечет все страны-члены европейского сообщества.

Клиентская база в Европе насчитывает 370 млн потребителей. После вступления в 2004 г. в члены ЕС еще десяти стран потенциальный рынок достигнет 500 млн потребителей электроэнергии. Это предполагает установку еще 200 млн счетчиков, большая часть которых будет установлена в странах  с высокими темпами замен на новые счетчики.

Предположительно 60 % этих счетчиков будут заменены в течение восьми лет, то есть в год будут заменять по 15 млн счетчиков.

Европе распространение системы Telegestore будет выгодно так же, как и потребителям компании Enel. Более того, будет достигнуто общее снижение потребления электроэнергии в ЕС и его зависимости от органического топлива, снизится загрязнение окружающей среды и повысится экономическая стабильность в случае кризисной ситуации на рынке.

Будут созданы новые рабочие места путем инвестирования в массовое размещение счетчиков и связанные с этим технологии. Enel по достоинству оценивает возможность установления нового и важного сотрудничества с другими ведущими европейскими энергокомпаниями и промышленными группами с целью продвижения технологии и ноу-хау Enel. Сейчас уже создаются многочисленные пилотные испытательные объекты с участием других предприятий. Представители более 80 энергокомпаний мира уже посетили Enel и проявили интерес к системе Telegestore.

В апреле 2004 г. компания Enel заключила соглашение с известной компьютерной компанией IBM о совместном распространении системы Telegestore в других странах.

Заключение

Система дистанционного управления процессами распределения электроэнергии и абонентской сетью итальянской энергоснабжающей компании Enel не может не заинтересовать  российские энергосбытовые организации по целому ряду причин.• В России так же, как и в Италии идут процессы либерализации рынка электроэнергии.

• Перед российскими энергетиками также стоит вопрос о том, на что следует заменять индукционные счетчики класса 2,5, если на электронные, то на какие именно.
• После ликвидации существующего в России «перекрестного субсидирования», существенного увеличения в балансе энергосбытовых организаций доли поступлений от бытовых абонентов и неизбежного отказа, вследствие этого, от существующей в России «системы самообслуживания», перед российскими энергетиками неизбежно встанут проблемы минимизации собственных затрат на снятие показаний счетчиков и выписку счетов потребителям, а также проблемы заключения с каждым бытовым потребителем персонального договора на условия поставки электроэнергии. Системы подобные Telegestore могут помочь в решении назревающих проблем.
• В условиях реструктуризации и жесткой конкуренции многочисленные сбытовые организации смогут выжить, только предлагая своим потребителям гибкие взаимовыгодные тарифные системы, дифференцированные как по уровням потребления (блочные тарифы), так и по времени. В этом случае системы, подобные Telegestore, помогут внедрять любые тарифные системы с наименьшими затратами.
  

  Во внедряемой в Италии системе учета подкупает глубокая продуманность и планомерность внедрения проекта, а также высокая комплексность решаемых системой учета проблем.

  К сожалению, следует отметить, что ничего подобного в России не происходит, хотя все предпосылки для этого имеются и даже отечественные разработки подобных систем на уровне пилотных проектов существуют во многих российских регионах (Москва, Московская область, Санкт-Петербург, Иваново и др.). Самым крупным российским проектом в этой области, реализующимся сегодня, является проект в г. Хабаровске. По инициативе администрации края и ОАО «Хабаровскэнерго» создается автоматизированная система учета потребления электроэнергии бытовыми потребителями. Система реализуется на базе технических средств сбора данных по силовой сети 0,4 кВ фирмы «Континиум» от специально модернизированных для этих целей электронных однофазных счетчиков московского завода МЗЭП. Проектирование, монтаж и наладка осуществляются хабаровским филиалом ЗАО «Энерготестконтроль». Проект финансируется через тарифную составляющую и имеет срок проектной окупаемости 4 года.

Хотелось бы отдельно отметить принципиально разные составляющие окупаемости подобных проектов в Италии и России при одинаковых, в общем-то, сроках окупаемости.

В Италии  основными составляющими экономической эффективности проекта Telegestore являются снижение собственных затрат компании Enel на организацию снятия показаний счетчиков, изменения контрактных условий у потребителя и выписку счетов.

Конечно же, при внедрении проекта снижаются и неплатежи (в среднем, как считают итальянские специалисты, на 6 %), но это далеко не главная составляющая экономии.

В России окупаемость рассчитывается в основном от снижения неплатежей, которые у нас безусловно выше, чем в Италии. При этом расходы на снятие показаний счетчиков и выписку счетов потребителям практически отсутствуют из-за пресловутой системы «самообслуживания», доживающей свои последние дни. Учесть при расчете окупаемости снижение будущих затрат на выписку счетов и снятие показаний в России еще никто не пробовал, хотя об этом стоит подумать.  совершенно разные взгляды у итальянских и российских энергетиков на присутствие в счетчике встроенного контактора. Его целесообразность в Италии объясняется, в основном, обеспечением возможности дистанционного изменения условий контракта потребителя, использующего тарифы, дифференцированные по величине потребляемой мощности; дистанционного отключения потребителя от сети при окончании контракта и подключения к сети при заключении нового контракта.

Можно использовать его и для отключения неплательщика, но и там для этого нужно тоже соблюсти определенную юридическую процедуру в виде нескольких письменных уведомлений потребителя о предстоящем отключении.

В период юридических процедур потребителю ограничивают отпуск электроэнергии путем введения уставки предельной мощности, например 500 Вт.

В случае превышения этого порога подача энергии прекращается и будет возобновлена при условии снижения мощности подключенных энергопотребителей. Практически все российские энергетики хотят иметь в счетчике встроенный контактор только для отключения неплательщиков, забывая при этом, что неплательщиков гораздо меньше, чем аккуратных плательщиков и удорожать все счетчики только для этой функции абсолютно нецелесообразно. В России отсутствует структура, координирующая техническую политику в области учета будущих многочисленных энергосбытовых организаций на розничном рынке электроэнергии.

Усилий одного департамента по энергосбытовой деятельности РАО «ЕЭС России» для этого явно недостаточно. Следствием такого положения является то, что каждый регион России  этой сфере пытается идти своим путем без еобходимых  ориентиров, что, в конечном счете, приведет к массе ошибок и огромному перерасходу средств.

Способствует этому также и то, что российские разработчики наиболее перспективных отечественных автоматизированных систем учета бытовых потребителей с использованием PLC-технологий разрознены и их разработки недостаточно финансируются.

Надежды на то, что РАО «ЕЭС России» в ближайшее время создаст организацию, координирующую деятельность энергосбытовых организаций, не оправдываются. Представляется наиболее целесообразным в сложившейся ситуации, чтобы эту роль взяло на себя НП «АСКУЭ», объединяющее в своих рядах ведущих отечественных производителей технических средств учета во взамодействии с ассоциациями энергоменеджеров и региональных энергетических комиссий.  Автор: Тубинис В.В., ПТ «Группа компаний Российские системы»