Системы учета энергоресурсов: эволюция или революция?

 

Автор

Балашов Олег, Главный инженер проекта ООО «Инженерный центр “ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ”», заслуженный конструктор РФ

 
    Современный счетчик — «умный» счетчик
    С момента своего создания счетчик электрической энергии претерпел существенные изменения в части функциональных возможностей и принципов измерений. Эпоха механического счетчика, которая длилась более ста лет, завершается. На смену механическим приборам учета приходят современные электронные устройства.
    Счетчики электронного принципа действия активно завоевывают передовые позиции на рынке средств измерений. Принимая во внимание темпы развития науки и технологий, можно ожидать в ближайшее время революционного прорыва в области средств учета энергоресурсов.
    Уже сегодня ряд компаний-производителей предлагает инновационные решения, при этом новшества касаются в меньшей степени принципа измерения электроэнергии, а в большей — функциональных возможностей приборов. Например, электронный счетчик наделен способностью управлять нагрузкой, выполнять функции контроллера для прочих устройств, осуществлять коммуникационные задачи.
    В идеале современный счетчик после монтажа на объекте должен быть включен в коммуникационную среду и подготовлен к приему команд и отправке измерительной информации. В этом плане счетчики, оснащенные электросетевыми модемами, изготовленными с использованием технологии PLC (Power Line Communication) можно не без основания отнести к наиболее удобным для потребителя, поскольку способ установки такого прибора не отличается от монтажа обычного счетчика, но после подключения устройство сразу же оказывается в коммуникационной сети и становится частью интеллектуальной системы Smart Metering.
    «Умные» счетчики (Smart Meters) чаще ассоциируются со счетчиками электроэнергии, но они могут быть также счетчиками газа, воды, тепла. Так получилось, что термин появился постфактум, значительно позже самих приборов. Вначале «умные» счетчики называли (и сейчас порой называют) «интервальными», поскольку они осуществляют измерения в заданных временных интервалах. Соответственно, в них встроены часы реального времени. Кроме того, они обладают возможностью отключения нагрузки, располагают механизмом тарификации потребления в зависимости от времени суток, ведут контроль качества работы элетросети. Благодаря многофункциональности, их и стали именовать в последние годы не иначе как «умные» счетчики.
    Информационную сеть, частью которой они являются, по аналогии называют «умной» сетью (Smart Grid).
    Специалисты не найдут в каких-то отдельно взятых функциях «умного» счетчика ничего необычного: тарификация по времени суток, формирование профилей мощности, различные проводные и беспроводные коммуникации нельзя назвать новейшими технологиями, однако все они, объединенные в одном измерительном устройстве, делают его «умным».
    В отчете экспертов известной исследовательской компании Berg Insight указано, что база установленных «умных» счетчиков в Европе в конце 2008 г. состояла из 39 млн приборов. В 2009—2010 гг. их число неуклонно росло и, если исходить из прогнозов специалистов Berg Insight (см. график), к 2014 г. увеличится вдвое!
    Smart Meter в Европе и Америке
    В мире работает не один десяток фирм-поставщиков и интеграторов интеллектуальных измерительных систем. Среди них следует выделить компанию Echelon Corporation (США) — разработчика и производителя средств измерений электрической энергии с встроенными PLC-модемами. Необходимо упомянуть и крупного игрока на рынке электроэнергии и мощности итальянский концерн Enel S.p.A, который реализовал самый крупный в истории проект внедрения «умных» счетчиков — около 30 млн единиц. В этот проект были интегрированы решения ведущих компаний в области устройств измерений, вычислительной техники и средств коммуникации: AMPY (Великобритания), Echelon Corporation и IBM (США).
    Весьма интересен опыт участия правительства Великобритании в продвижении технологии Smart Metering. Безусловно, в этой стране существует так называемая «островная специфика», но в целом программа британского правительства может быть рассмотрена в качестве прототипа проектов во многих других государствах, имеющих амбиции в сфере внедрения средств интеллектуальных измерений.
    Данная программа называется «Smart Metering Implementation Program: Prospectus». Чарльз Хендри (Charls Hendry), министр энергетики Великобритании, рассказал о ней в июле 2010 г. в электронной версии журнала Metering International (www.metering.com)
    Программа описывает порядок внедрения «умных» счетчиков у бытовых абонентов, а также в сегменте малого и среднего бизнеса. Правительство предлагает поэтапный подход к реализации, при котором поставщики оборудования и услуг начнут установку интеллектуальных устройств летом 2012 г. В период 2012—2013 гг. будет создан и протестирован регламент DataComms, в дальнейшем его используют в формулировании обязательных требований к видам данных и способам коммуникации.
    В соответствии с программой измерительная система частного или юридического лица будет состоять из «умных» счетчиков газа и электроэнергии, сети для обмена данными между устройствами в доме или в офисе и сетевого оборудования для коммуникации с другими субъектами процесса. Бытовым абонентам поставщики энергии и газа будут предлагать и внутриквартирный дисплей (in-home display) с возможностью предоставления информации о потреблении энергии и газа в легко воспринимаемом виде и в режиме, приближенном к реальному времени.
    В перечень требований к счетчикам электроэнергии и газа входит:
  • удаленная передача данных клиентам, поставщикам услуг и уполномоченным организациям;
  • наличие системы двусторонней связи с установленным программным обеспечением;
  • интеграция в сеть с отображением информации в реальном времени на дисплее;
  • поддержка диапазонов времени управления тарифами с несколькими зонами в пределах суток;
  • дистанционное отключение (при нулевом балансе на счете) и подключение потребителя к электроснабжению; в счетчики газа для этой цели будут встроены электроклапаны, прекращающие подачу ресурса.
    Минимальная информация, отображаемая на внутриквартирном или офисном дисплее, может быть следующей: текущее время, исторические параметры потребления (за несколько месяцев), объем использованных энергии и мощности, их стоимость, точный баланс счета абонента. Дисплей должен воспроизводить данные о потреблении как электроэнергии, так и газа.
    Перспективы Smart Metering в России
    А как обстоят дела в России? На рынке интеллектуальных измерительных систем представлены устройства, по праву относящиеся к категории «умных» счетчиков.
    Многие специалисты сходятся во мнении, что в нашей стране продвижение технологии Smart Metering также может происходить при активном участии правительства. Основой для этого служит Федеральный закон от 23.10.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». В нем отражена главная мысль, состоящая в том, что экономия энергетических ресурсов невозможна без надлежащего учета. В законе не содержится конкретного определения или перечня приборов, которые необходимо использовать для учета электроэнергии, воды, тепла и газа. Однако, принимая во внимание сложность поставленной задачи, для ее решения потребуются именно «умные» счетчики энергоресурсов.
    Нетрудно предположить, что изменения, внесенные 19 августа 2010 г. Министерством регионального развития в «Правила предоставления услуг ЖКХ» (обязывающие граждан устанавливать счетчики газа и воды), активизируют лавинообразный спрос на наиболее дешевые приборы учета, качество которых вызывает обоснованные опасения. Массовая установка счетчиков низкого качества неизбежно приведет к необходимости их ремонта или замены уже через 3—5 лет, не говоря уже о том, что связать их в единую систему не удастся никогда. В итоге совокупные издержки жилищно-коммунального хозяйства значительно превысят существующий уровень из-за увеличения эксплуатационных расходов на «ручной» сбор показаний приборов учета. Всего этого можно избежать, если на федеральном уровне утвердить единые требования к измерительным системам.
    Многие специалисты уверены: Smart Metering неизбежно завоюет себе место на рынке энергоэффективных решений. Хочется пожелать разработчикам «умных» счетчиков действительно умных заказчиков — тех, кто уже сегодня способен просчитать все преимущества использования новых перспективных технологий.
    Только внедрение современных автоматизированных систем класса Smart Metering позволит сбытовым и сетевым организациям наладить оперативный, достоверный и объективный учет поставляемых ресурсов, предотвращающий несанкционированное потребление или искажение показаний приборов. Данная инициатива будет также способствовать развитию отечественных производителей микропроцессорной элементной базы и программно-аппаратных средств.