Перспективы развития регионального рынка электроэнергии: энергоэффективность и энергосбережение Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Экономические науки Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2012, № 2 (2), с. 292-297

УДК 621.31

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО РЫНКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ: ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

© 2012 г. Вл.В. Фильчаков, Вяч.В. Фильчаков

Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского 2Нижегородский коммерческий институт

slava_filchakov@mail. т

Поступила в редакцию 20.05.2012

Рассмотрены объективные факторы, определившие необходимость внедрения инновационных технологий в российский электроэнергетический комплекс. Проведен краткий анализ необходимости внедрения технологии интеллектуальных сетей и учета электрической энергии. Построены схемы организации и интеграции интеллектуальных систем учета для энергосбытовых компаний с описанием эволюции систем учета электрической энергии.

Ключевые слова: электроэнергетика, энергоэффективность, энергосбережение, интеллектуальные сети, интеллектуальный учет, инновации, интеграция, энергосбытовые компании, жилищнокоммунальные хозяйства, энергоменеджмент, энергосервис.

Дадим определение таким понятиям, как энергосбережение и энергетическая эффективность:

• Энергосбережение - реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг);

• Энергоэффективность - характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам этих ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю [1].

Электроэнергетическая отрасль большинства развитых стран мира последние несколько лет сталкивается с двумя проблемами, существенно затрудняющими ее дальнейшее развитие. Основная проблема - это высокая степень износа действующего электротехнического оборудования и отсутствие макроэкономических, условий для одномоментных, масштабных инвестиций в энергетику. Вторая, как следствие, - недостаточное количество новых объектов генерации, строительству которых препятствуют плотность городской застройки, экологические стандарты, ограничения землеотводов, отсутствие легкодоступных топливных ресурсов, слабые возможности транспортной инфраструктуры и прочие

факторы. Эти проблемы вызвали необходимость формирования более современной системы взглядов, принципов и методов развития и управления энергетикой на новом технологическом и экономическом базисе, которая сделает энергетическую систему технико-экономической концепцией, полностью интегрированной, саморегулируемой и самовосстанавливае-мой.

Ситуация в российской электроэнергетике, сформировавшаяся к настоящему моменту, сложная. Очень много фактов свидетельствует о низкой эффективности отрасли. В результате происходит экспоненциальный рост стоимости электрической энергии (ЭЭ), за которую приходится платить потребителю. И сдерживать рост стоимости ЭЭ возможно лишь на время и только при помощи прямого вмешательства государства.

Очевидно, что настало время для принятия жестких мер для наведения порядка в отрасли. Необходимо продолжить системную работу по повышению энергоэффективности, в том числе в свете реформирования жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). На региональном уровне должны приниматься и утверждаться законы об энергосбережении и повышении энергоэффективности, призванные обеспечить реализацию государственной программы в области энергосбережения в регионе, целью которой является повышение энергоэффективности экономики, что должно привести к снижению затрат предприятий и экономии личных средств граждан, в первую очередь по оплате услуг ЖКХ. Тем более

что принятие данных законов на региональном уровне является одним из критериев при принятии решения о федеральном финансировании региональной программы по энергосбережению. Также в РФ ключевыми должны стать проекты по созданию региональных центров мониторинга энергоэффективности, так как нельзя сэкономить то, что нельзя измерить.

Одним из таких направлений может стать внедрение технологии так называемых интеллектуальных сетей (Smart Grids - SG) и интеллектуального учета (Smart Metering - SM), так как в электроэнергетике спрос на инновации растет не только в сфере производства, потребления или передачи ЭЭ, но и в сфере услуг, оказываемых электроэнергетическими предприятиями потребителям.

Во всем мире уже начался процесс внедрения инновационных, энергоэффективных технологий как в процесс передачи, так и в учете потребления ЭЭ. Практически одновременно в мире стали развиваться как технологии SG, задача которых снизить потери при передаче ЭЭ, увеличить пропускную способность линий электропередач, повысить управляемость и, как следствие, надежность энергосистем, так и технологии SM с возможностью удаленного снятия показаний с приборов учета ЭЭ.

Тем более что подсчитать эффект от энергосбережения и повышения энергоэффективности можно только с помощью достоверных современных средств измерения, а для достижения конкретных показателей потребуется создание системы их объективной оценки.

Остановимся на рассмотрении системы SM -одном из ключевых звеньев в решении проблемы внедрения энергосберегающих технологий и повышения энергоэффективности РФ. Для внедрения данной системы в РФ необходимо в кратчайшие сроки дорабатывать нормативную базу в отношении системы SM и объединять усилия органов власти и компаний-интеграторов систем SM в реализации программ по энергосбережению и энергоэффективности. Так как, в соответствии с государственной программой «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», времени на решение поставленной задачи - снижения за счет реализации мероприятий Программы энергоемкости валового внутреннего продукта РФ на 13.5%, что в совокупности с другими факторами позволит обеспечить решение задачи по снижению энергоемкости валового внутреннего продукта на 40% до 2020 года и формированию в РФ энергоэффективного общества - может не хватить [2].

В Европе уже используют эти технологии. По данным компании Berg Insight (Швеция), база установленных «интеллектуальных приборов учета» (ИПУ) в конце 2008 года состояла из 39 млн приборов. В 2009-м и 2010 г. число смонтированных ИПУ неуклонно росло и, по прогнозам экспертов компании Berg Insight, к 2014 году должно вырасти вдвое [3].

В РФ также на государственном уровне пришли к пониманию необходимости разработки программ по применению инновационных технологий. Одним из первых стало внедрять данные технологии ОАО «Российские железные дороги», а также в рамках реализации федеральной программы «Считай, экономь и плати» в 2011 году в городе Перми стартовал крупный пилотный проект в области установки ИПУ, который поможет выработать типовое решение по интеллектуальному учету на основе технологии SM для ЖКХ. Такая технология даст потребителю ЭЭ возможность управлять объемами и стоимостью своего потребления [4].

В РФ рынок приборов учета ЭЭ для бытового и мелкомоторного сектора потребителей следует оценивать как перспективный, на котором в первую очередь будет расти спрос на ИПУ для использования в автоматизированных системах SM. По данным ОАО «Холдинг МРСК», только 1% приборов учета в РФ может обеспечить автоматизированную передачу данных. Например, в Нижегородской области количество установленных однотарифных и двухтарифных приборов учета ЭЭ в бытовом секторе равно 74% и 26% соответственно, что говорит о том, что потребители только начинают понимать важность экономии энергозатрат с установкой двухтарифных приборов учета. Применение технологии SM и замены однотарифных и двухтарифных приборов учета на ИПУ для Нижегородской области является перспективным направлением и послужит толчком для применения инноваций в электроэнергетической отрасли, что приведет к повышению энергосбережения и энергоэффективности производства. Тем более что время для внедрения данных технологий ограничено и в противном случае экономика не только Нижегородской области, но и РФ останется энергозатратной со всеми вытекающими отсюда последствиями [5].

В этой связи, в условиях прогнозируемого роста потребления (рис. 1) и угрозы дефицита мощности (ввиду сильного износа генерирующего оборудования до 60%), необходимо внедрение и использование данных технологий. Чтобы удовлетворить растущий спрос на ЭЭ, необходимо инвестировать в модернизацию

Рис. 1. Прогноз производства и потребления электроэнергии, млрд кВтч

электроэнергетики РФ на период до 2030 года около $ 888 млрд. Применение данных технологий, по разным оценкам, вкупе со стимулирующими экономическими рычагами позволит только за счет модернизации существующих энергетических систем уменьшить потери в электрических сетях всех классов напряжения на 25% (в настоящее время в РФ потери ЭЭ в электрических сетях составляют до 15% от отпуска ЭЭ, в развитых странах этот показатель равен в среднем 4-6%) и дополнительно высвободить до 30-40% мощности, что эквивалентно созданию аналогичных объемов новой электроэнергетической инфраструктуры и позволит РФ ежегодно экономить только за счет оптимального использования существующей энергопередающей инфраструктуры до 50 млрд рублей [6, 7-9].

Применяя технологии SM, потребители и производители ЭЭ получают современные, основанные на последних мировых научнотехнических достижениях программные комплексы аппаратных и программных средств, обеспечивающих на качественно новом уровне надежности:

• измерение энергетических ресурсов;

• контроль и управление поставкой, передачей и потреблением ЭЭ;

• автоматизированную передачу, обработку и представление информации о потреблении ресурсов;

• формирование ситуационных баз данных и задач управления потреблением энергоресурсов с элементами информационной поддержки;

• анализ и контроль потребления ЭЭ в реальном времени с высоким уровнем достоверности;

• автоматизированный процесс принятия решений в задачах энергоменеджмента;

• съём и передачу показаний с ИПУ по силовой линии без участия потребителей ЭЭ.

Внедрять технологии SM необходимо централизованно, так как подсчитать эффект от энергосбережения и повышения энергоэффективности можно только с помощью достоверных современных средств измерения, что в итоге позволит:

• модернизировать технологии передачи электроэнергии;

• обновить технологии «малой генерации»;

• повысить качество обслуживания потребителей;

• сделать прозрачными расчеты за потребленную ЭЭ;

• поднять платежную дисциплину потребителей;

• оценить эффективность внедрения энергосберегающих технологий;

• оперативно получать данные о текущем потреблении электроэнергии, режимах потребления, контроля исправности приборов учета;

• осуществлять сведение баланса по группам приборов учета с целью выявления безучетного потребления и фактов воздействия на приборы учета.

Для получения данных результатов необходимо комплексное построение технологии SM с использованием Интернета.

Доступность Интернета изменяет способы взаимодействия не только между людьми, но и между энергосбытовыми компаниям и их потребителями. Интернет предлагает бизнесу новые методы коммуникации с клиентами, в частности возможность предоставлять информацию об услугах и состоянии счетов клиентов в режиме реального времени (on-line). Тем не менее даже в тех регионах РФ, где пользователи услуг Интернета составляют более 50% населения, остаются группы людей, которым привычнее иметь дело с бумажными носителями. Чтобы потребителям всех возрастных и социальных категорий было

Автоматизированный прием платежей

Интернет -банкинг

Банкоматы

Сотовые

операторы

Кассы с терминалами

Платежные

терминалы

Отделения банков, почты

Бытовые

потребители

Мелкомоторные потребители

Бытовые

потребители

Инвестиции в энергосберегающие технологии и оборудование

ИПУ

г электросеть

Концентратор, устройство сбора и передачи данных

'ЭНЕРГОСБЫТОВАЯ КОМПАНИЯ

Серверы сбора хранения, обработки и анализа данных

Пользователи

Комплекс печати и конвертирования

Бумажные

документы

Ручной сбор Л Сбор данных с помо- -\ Дистанционный Л Автоматизи- к Сбор данных с

данных с щью специальных сбор данных рованный помощью ИПУ

приборов Ґ вычислителей для Г сбор данных п/

учета фиксации и хранения

п/

1. Данные с приборов учета передаются в энергосбытовую компанию без участия потребителя.

2. Автоматизированное выставление счетов потребителям.

3. Большой выбор вариантов оплаты счетов.

4. Возможность для потребителей отслеживать и анализировать как потребление,так и платежи за электроэнергию через личный кабинет

Рис. 2. Организация интеллектуальных систем учета 8М для энергосбытовой компании и эволюция систем учета ЭЭ

Рис. 3. Интеграция интеллектуальных систем SM с передачей показаний с ИПУ по силовой линии

удобно получать и оплачивать счета, энергосбытовые компании должны создавать так называемые гибридные документы, совмещая рассылку традиционных бумажных квитанций с использованием online-сервисов - личных кабинетов для потребителей. Целью открытия личных кабинетов для потребителей должно стать внедрение дополнительных сервисов для ввода показаний с приборов учета и оплаты счетов в режиме on-line, а также доступа ко всей информации по счету потребителя, что повысит прозрачность платежей за ЭЭ и платежную дисциплину потребителей [7, 8].

Описанная схема организации интеллектуальных систем учета SM представлена на рис. 2.

Для централизованного сбора, хранения, обработки и анализа данных и интеграции интеллектуальных систем SM (рис. 3) необходимо внедрять программное обеспечение (ПО), разработанное специально для этих целей, например ПО «RDM» и др.

Данное ПО может выступать инструментом, который может объединить разрозненные, автономные системы SM, созданные хаотично на территории РФ с передачей показаний с ИПУ до концентратора по силовой линии. Такие системы могут быть адаптированы для работы с большим количеством точек учета (более 1 млн) потребления ЭЭ [7].

Главным преимуществом таких систем также является то, что их архитектура позволяет легко расширять систему для работы с другими системами и приборами учета, что очень важно при комплексном учете энергоресурсов.

Как показывает общемировой опыт, узаконенная поддержка внедрения инновационных технологий на федеральном уровне страны дает основания надеяться на скорейшее централизованное применение и дальнейшее развитие технологий SM в РФ.

Внедрение данных технологий позволит предоставлять объективную информацию для всех участников рынка, в частности:

- для потребителей: определять объемы полезного отпуска и размер потерь ЭЭ в сетях,

возможность создания в перспективе интегрированной системы учета всем участникам рынка энергоресурсов (вода, газ, тепло, электроэнергия); обеспечить финансовые расчеты на розничном рынке ЭЭ; стимулировать к повышению энергоэффективности;

- для энергосбытовых компаний: даст возможность определения объемов полезного отпуска и сверхнормативных потерь ЭЭ; получения инструмента регулирования дебиторской задолженности потребителей за счет возможности ограничения мощности; сведения балансов ЭЭ в зонах ответственности с сетевыми компаниями; сокращения расходов на оплату труда и содержание персонала; выявления фактов несанкционированного подключения и безучетного потребления ЭЭ; появления механизма с удаленным доступом воздействия на неплательщиков путем ограничения/отключения потребляемой ими мощности; создания благоприятных условий для развития конкуренции между компаниями на оптовом и розничных рынках ЭЭ.

- для российских производителей приборов учета ЭЭ, ориентированным на массовые модели относительно простых счетчиков, даст толчок для реструктуризации и перенацеливания своего производства на выпуск наукоемких изделий.

Поэтому применение системы БМ становится одним из ключевых звеньев в решении проблемы повышения энергоэффективности РФ.

Повышение энергоэффективности с помощью данных технологий представляет собой систему, оптимизирующую энергозатраты и позволяющую перераспределять ЭЭ, что даст возможность не только значительно сократить потери, но и более эффективно использовать имеющуюся ЭЭ, а также интегрировать и распределять ЭЭ из альтернативных источников с автоматическим режимом диагностики и устранением возникающих проблем.

Энергоэффективносгь и энергосбережение -приоритетное стратегическое направление развития технологий и промышленности в стране, без которого невозможна конкурентоспособная работа российских предприятий. Неэффективное

использование ЭЭ в РФ крайне негативно влияет на экономику страны. В результате в настоящее время энергоемкость, ВВП РФ в разы хуже, чем в развитых странах. Потенциал повышения энергоэффективности - один из основных рычагов экономического роста в РФ, который должен выступать стимулом для предприятий к вложению средств в энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии, поскольку внедрение данных технологий является приоритетным направлением развития энергосервиса, энергосбережения, повышения энергоэффективности (особенно в бюджетной сфере и сфере ЖКХ), многокритериальной задачей, для решения которой необходимо использовать комплекс разного рода показателей.

Т акже при создании экономических стимулов не обойтись без стимулирующих нормативов на установку приборов учета, а также необходимо увеличить субсидирование на установку приборов учета и реализацию энергосберегающих мероприятий для населения и бюджетных организаций. А для частных промышленных предприятий, к сожалению, лишь экономические методы являются реальным стимулом. Поэтому выходом из ситуации в данном случае представляются либо высокие тарифы, либо субсидии.

Тем не менее иного пути у российской электроэнергетики нет. России уже не хватает материальных и человеческих ресурсов для поддержания в рабочем состоянии чрезвычайно изношенной, технически и морально устаревшей и экономически неэффективной инфраструктуры энергетических сетей, а запас прочности энергосистемы практически исчерпан, и через 1015 лет невозможно будет обеспечить необходимое количество персонала для обслуживания электрооборудования, работающего по технологиям, которые сегодня наиболее распространены. В сложившейся ситуации весьма продуктивными могут стать новые партнерские отношения между государством и отраслевым биз-

несом. Представители отрасли должны создавать соответствующие экспертные сообщества, изучать передовые технологии, развертывать новые производства, подготавливать собственные кадровые резервы и т.д. Роль государства при этом - координация деятельности крупнейших игроков отрасли и обеспечение продуктивной активности отраслевого бизнеса путем изменения институтов регулирования и управления.

Только при таких условиях повышение энергосбережения и энергоэффективности производства приведет к снижению энергоемкости ВВП России и позволит обеспечить успешное развитие экономики в целом и возможное удешевление электрической продукции для потребителей.

Список литературы

1. Федеральный закон РФ № 261-ФЗ от

23.11.2009 г. «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ». 48 с.

2. Государственная программа РФ № 2446-р от

27.12.2010 г. «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года». 103 с.

3. Smart Meter. Шаг в новую эпоху // Электротехнический рынок - 2011. № 1-2 (37-38). С. 28-31.

4. http://www.smetering.ru (11.01.2012 г.).

5. http://www.nsk.elektra.ru (16.01.2012 г.).

6. Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. Утверждена распоряжением Правительства РФ № 1715 -р от 13.11.2009 г. 103 с.

7. Роль Smart Metering в реализации государ-

ственной политики в сфере энергосбережения. Энергосбытовые компании: эффективные технологии

взаимодействия с потребителями // Энергорынок -2011. № 12 (95). С. 54-57, 58-59.

8. Инновационный подход к учету электроэнергии // Энергорынок. 2011. № 10 (93). С. 58-59.

9. http://www.smartmetering.ru (19.02.2012 г.).

10. Основы функционирования рынков электроэнергии / Учебно-методическое пособие / Под ред. Л.В. Ширяевой. М.: ЗАО «УК КЭУ», 2009. 404 с.

PROSPECTS FOR DEVELOPMENT OF THE REGIONAL ELECTRIC POWER MARKET: POWER EFFICIENCY AND POWER SAVINGS

Vl V. Filchakov, Vyach. V. Filchakov

The objective factors which have determined the need for the introduction of innovative technologies in the Russian electric power sector are considered. A brief analysis of the need to implement smart grid technology and accounting of electrical energy is carried out. Schemes of organization and integration of smart metering systems for power retail companies are presented along with the description of the evolution of accounting systems of electric power.

Keywords: electric power industry, power efficiency, power savings, Smart Grids, Smart Metering, innovations, integration, power marketing companies, housing and communal services, power management, power service.