Распределение и сбыт

тема номера
˝ÌÂ„Ó ˚ÌÓÍ
Максим Осорин
управляющий консультант IBM Business Consulting Services
Распределение и сбыт
электроэнергии по стандартам XXI века
еструктуризация и либерализация мировой электроэнергетики послужила мощным толчком для развития принципиально
новых технологий взаимодействия с
клиентами. Прежде всего изменения
затронули распределительные и сбытовые компании. Проблемы, с которыми они сталкиваются, являются
общими для всех стран:
- значительные коммерческие
потери при распределении и сбыте
электроэнергии;
- рост потребления и как следствие возрастающие пиковые нагрузки;
- изношенное распределительное оборудование;
- провалы в потоках платежей;
- риск возникновения кризиса
ликвидности сбытового бизнеса;
- множество ошибок при расчете
платы за потребленную электроэнергию;
- невозможность быстрого и эффективного воздействия на клиента;
- сложности при внедрении гибких и индивидуальных тарифов;
- затраты труда и времени при составлении баланса электроэнергии.
Энергокомпаниям давно знаком
этот комплекс проблем. В крупной
вертикально интегрированной компании затраты (и потери) на распределение и сбыт электроэнергии ранее компенсировались прибылью от
генерации и передачи электроэнер-
Р
гии. Однако, когда в результате ряда
действий правительства и государственных регулирующих органов, направленных на либерализацию рынка, контролируемый компанией объем генерации был ограничен, а передающий бизнес стал самостоятельной госмонополией, появились сложности. Например, в Италии ENEL,
бывший монополист, был вынужден
снизить свою долю в генерации со
100 до 49%, продав остальные активы конкурентам. На практике это
значило неизбежное и существенное
(до 25—30%) снижение доходов и
прибыльности компании. Для компенсации выпадающих доходов такого масштаба потребовалось провести
реорганизацию и реструктуризацию
бизнеса ENEL, причем основное внимание в этом процессе уделялось
трансформации распределения и
сбыта электроэнергии.
Начиная с 1990-х гг. большинство
крупных западных компаний экспериментировали с технологиями удаленного считывания показаний приборов
учета (Automated Meter Reading — AMR;
в России аналогом данной системы
является АСКУЭ розничного рынка).
Системы AMR выполняли, по сути, одну функцию — они позволяли удаленно считывать показания прибора учета с помощью различных технологий
передачи данных: карточек предоплаты, радиочастотного считывания, до-
полнительных модемов и, наконец,
технологии передачи информации по
штатной электропроводке (Power Line
Communications — PLC). Проекты по
внедрению AMR стоили очень дорого
и, как правило, плохо окупались.
Либерализация и возрастающая
конкуренция при снижающихся тарифах способствовали эволюции AMR:
так появились системы управления
энергопотреблением (Automated Meter
Management — AMM). Их принципиальным отличием стала обратная связь
с клиентом, позволяющая не только
удаленно считывать данные о значениях потребления, но и выполнять
некоторые другие операции (табл. 1).
AMM представляет собой следующую систему (рис. 1). Имеющийся у
клиента обычный прибор учета заменяется «интеллектуальным», аналогичным микрокомпьютеру. На подстанции НН со стороны низкого напряжения монтируется концентратор, соединенный с центральной системой посредством GSM- или PSTNмодема. Связь между концентратором и приборами учета осуществляется при помощи PLC-технологии
и не требует прокладки дополнительных проводов. Концентратор не
только получает от приборов учета
данные о потреблении и качестве
энергоснабжения, но и передает управляющие сигналы. Информация от
концентратора передается в цент-
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ
1 0 ( 2 3 ) О К Т Я Б Р Ь 2005
19
˝ÌÂ„Ó ˚ÌÓÍ
тема номера
Таблица 1. Функции AMR и AMM
AMR
AMM
Удаленное считывание
показаний потребления
приборов учета
Удаленное считывание
показаний потребления
приборов учета
Удаленное
отключение/подключение
Удаленное ограничение
по мощности отдельно
взятого клиента
Удаленное изменение тарифа
Удаленный мониторинг
возникновения аварийных
ситуаций и определение
конкретного участка сети,
где произошла авария
Загрузка нового
программного обеспечения
для прибора учета
Рис. 1. Составляющие АММ
Рис. 2. Мониторинг потребления
электроэнергии, производимый АММ
ральную систему, которая интегрирована с биллинговой подсистемой,
контакт-центром и ERP. Сложный
комплекс из нескольких приложений
может быть доступен (с разграничением прав) всем участникам: сетевой и сбытовой компаниям, клиенту,
регулятору.
Рассмотрим основные функциональные возможности «интеллектуального» прибора учета на примере
оборудования ENEL/IBM:
20
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ
1 0 ( 2 3 ) О К Т Я Б Р Ь 2005
- учет активной (класс точности 1)
и реактивной (класс точности 2)
энергии и мощности;
- регистрация минимумов и максимумов напряжения и точного времени их возникновения;
- время возникновения и продолжительность перерывов в энергоснабжении;
- профиль потребления по активной и реактивной энергии;
- учет потребления ведется с помощью двух расчетных периодов
(текущего и предыдущего), четырех
регистров и сложного календаря.
Все это можно представить в виде
многомерной матрицы. Год разбивается на шесть периодов (сезонов).
В свою очередь, каждый сезон содержит недельную модель тарифов. Неделя состоит из восьми дней (семь
дней для стандартной недели плюс
один день на официальные праздники, которые переносятся с выходных), день разбивается на восемь частей, к каждой из которых применим
один из четырех тарифов: T1 (пиковый), T2 (непиковый), T3 (ночной),
T4 (специальный).
Кроме того, существуют тарифы
E-plus, где имеется возможность регистрации потребления в различных
регистрах в зависимости от уровня
мощности: например, регистр 1 —
0—1 кВт, регистр 2 — 1—3 кВт, регистр 3 — 3—5 кВт и т. д.; всего
шесть регистров для однофазного
прибора учета и девять для многофазного.
- срок эксплуатации более 15 лет;
- процент выхода из строя приборов учета — 0,3% в год;
- управление уровнем максимальной мощности, доступной клиенту;
- внутренние часы и календарь с
возможностью синхронизации;
- регистрация и блокировка в случае отсоединения и попыток вскрытия корпуса прибора учета;
- удаленное обновление программного обеспечения;
- собственное потребление в размере 1,8 Вт (3,3 Вт в режиме передачи) для однофазного прибора учета
и 2,5 Вт (4,5 Вт в режиме передачи)
для многофазного;
- 96-битное шифрование данных
для локального (через встроенный
оптический порт) и удаленного доступа;
- способность хранить данные в
течение 76 дней при 30-минутных
интервалах (чем меньше интервал,
тем меньше срок хранения информации).
Внедрение системы AMM позволяет полностью изменить процесс
взаимодействия компании с клиентами. Так, при массовой замене приборов учета устраняются практически все источники хищений («неправильные» приборы, подключение с нарушением технических условий и т. д.). Кроме того, если в первые несколько дней измерить количество электроэнергии, переданной
с трансформатора, и сравнить его с
суммарным объемом по каждому из
приборов учета, подключенных к
данному трансформатору, разница
покажет реальный уровень технических потерь на данном участке сети
(рис. 2). При наличии недобросовестных потребителей уровень потерь
постепенно увеличивается. Использование математических моделей
позволяет выявить нарушителя и
применить к нему меру воздействия.
AMM также помогает дисциплинировать клиентов, стимулируя их
оплачивать счета полностью и в
срок. Например, в Италии клиент
обязан оплатить счет в течение определенного срока (в зависимости
от категории потребителя). В случае
нарушения клиент получает предупреждение и небольшую отсрочку.
Если счет не оплачен и в этот период, мощность, доступная клиенту по
контракту, ограничивается на 80%,
т. е. из 3 кВт стандартного контракта
предоставляется только 600 Вт. Такой подход не нарушает социальный
баланс: клиент по-прежнему может
пользоваться холодильником и парой лампочек, но не более того.
В случае превышения уровня мощности электричество автоматически
тема номера
˝ÌÂ„Ó ˚ÌÓÍ
Таблица 2. Преимущества AMM для участников процесса
Потребитель
Регулятор
- Сокращение коммерческих
потерь;
- более низкая стоимость
владения приборами учета;
- управление энергопотреблением и точная информация о профилях нагрузки
отдельных клиентов и их
групп;
- контроль за хищениями;
- уменьшение времени
поступления средств за оплату
электроэнергии, точные счета,
повышение ликвидности
и прогнозируемости сбытового
бизнеса;
- способность внедрять новые
гибкие тарифы и выполнять
запросы клиентов в течение
нескольких минут;
- контроль за неплательщиками;
- стимулирование потребления
в непиковые часы;
- улучшенное качество
энергоснабжения;
- возможность контроля баланса
электроэнергии по каждому
трансформатору и подстанции;
- сокращение контролеров как
класса
- Начисления на основе
реального потребления,
а не предположений, сделанных
контролерами во время
нерегулярных обходов;
- отсутствие необходимости
личного контроля потребления,
посещения офиса
энергокомпании для
активации/дезактивации
договора или изменения его
условий;
- гибкое меню тарифов;
- быстрое разрешение споров
о начислениях за счет
доступности клиенту
информации о фактическом
потреблении;
- отсутствие ошибок при
считывании показаний;
- гибкие периоды расчетов;
- возможность оптимизации
потребления;
- точная информация о качестве
энергоснабжения
- Прозрачность взаимоотношений
с сетевой компанией;
- контроль качества
энергоснабжения;
- контроль реального уровня
потерь;
- социальный баланс и точечные
ограничения неплательщиков;
- повышение энергоэффективности региона
Рис. 3. Сравнение общего профиля нагрузки
подстанции с потреблением отдельно взятого
клиента
кВт
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Общее количество э/э на
выходе из трансформатора
Общее
количество
э/э выставляемое
к оплате
Увеличившиеся значения потерь
могут быть скоррелированы
с пиковым потреблением
конкретных клиентов
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.00
AMM — это не только PLC-технология, но и целый комплекс организационных, технических и инфраструктурных проектов, объединенных в общую программу. Ведь при массовой
замене приборов нужны отлаженное
взаимодействие сетевой и сбытовой
компаний с компаниями, занимающимися монтажом и настройкой оборудования, точная логистика по доставке (и производству) компонентов,
предупреждение потребителей о временном отключении энергии в этот
период, а также изменение энергосбытовой технологии.
На сегодняшний день безусловным лидером в области практического использования AMM является
итальянская компания ENEL, где
уже эксплуатируется более 26 млн
приборов учета, причем до конца
года этот показатель достигнет планового значения в 30 млн. Проект
по внедрению систем AMM окупился за 4,5 года, хотя плановый срок
окупаемости составлял пять лет без
учета компенсации через тариф и
перекладывания части нагрузки на
потребителей. Крупные AMM-проекты также реализуются в ряде региональных распределительных компаний США.
кВт
выключается; чтобы включить его,
придется снизить потребление и или
оплатить счет за электроэнергию,
сообщив об этом в контакт-центр.
Следует отметить, что в данной ситуации использование AMM существенно экономит время и деньги сбытовой и сетевой компаний, поскольку технически отключение занимает
несколько секунд и при наличии интеграции AMM с биллинговой системой данный процесс может быть
полностью автоматизирован, а человеческий фактор исключен.
Другое важное свойство ограничения мощности — возможность управления энергопотреблением с целью выравнивания пиковых нагрузок. Проще на несколько часов в месяц ограничить уровень доступной
мощности некритической группе
клиентов, чем вызвать массовое прекращение электроснабжения со всеми вытекающими социальными и
финансовыми последствиями. Расчеты показывают, что выравнивание
1% пиковой нагрузки эквивалентно
выключению станции федерального
масштаба мощностью 3000 МВт в условиях среднестатистической европейской страны.
Помимо этого, в AMM используется технология PLC. Следовательно, отсутствие связи с прибором учета с высокой долей вероятности свидетельствует об аварии на данном участке
сети. Система AMM позволяет быстро
и точно определить место аварии и
действовать проактивно, не дожидаясь звонков от возмущенных клиентов.
Использование систем AMM выгодно для всех участников процесса
(табл. 2). Несмотря на высокую стоимость, проекты AMM имеют высокий уровень возврата инвестиций.
В среднем такой проект окупается за
четыре-шесть лет (в зависимости от
объемов), в том числе и в России.
Предварительные расчеты по некоторым российским регионам подтверждают эти сроки.
Приборы учета, работающие по
PLC, предлагаются сегодня множеством компаний. Однако система
Энергокомпания
Большинство европейских энергокомпаний пока находится в стадии создания концепций AMM и планирования их осуществления, а значит, у России есть шанс совершить
качественный скачок, не тратя время и деньги на исправление стандартных ошибок. И здесь именно AMM
может стать инструментом эффективного взаимодействия между клиентами, сетевой и сбытовой компаниями и регулятором.
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ
1 0 ( 2 3 ) О К Т Я Б Р Ь 2005
21