Введение
Текущее состояние рынка приборов учета
В современной России актуальность вопроса энергосбережения и эффективного учета энергоресурсов становится всё более значимой. Это обусловлено не только экономическими аспектами и изменениями 2020–2023 годов, но и стремлением к повышению эффективности использования энергетических ресурсов.
За последние годы в России был принят ряд законов, направленных на стимулирование использования энергосберегающих технологий. Одним из ключевых является Федеральный закон № 522-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с развитием систем учета электрической энергии (мощности) в Российской Федерации» за 2018 год, который ориентирован на развитие интеллектуальных систем учета электрической энергии в стране и обязывает оснащать все новые здания интеллектуальными счетчиками. Массовый переход на новые счетчики начался с 1 июля 2020 года и должен завершиться в 2024 году.
Установка интеллектуальных счетчиков значительно упрощает процесс учета электроэнергии для граждан. Благодаря этим устройствам нет необходимости вручную сообщать данные о потреблении электроэнергии. «Умный» счетчик автоматически следит за потреблением электричества и передает соответствующую информацию непосредственно в управляющую или ресурсоснабжающую компанию.
Современные счетчики оснащены функцией автоматической передачи данных о потреблении электроэнергии. Способ передачи данных может варьироваться в зависимости от предпочтений поставщика услуг. Например, данные могут передаваться через домашнюю Wi-Fi сеть, мобильный телефон или через встроенную в прибор SIM-карту. Это повышает удобство использования и эффективность учёта электроэнергии.
Современные системы учета и контроля электроэнергии представляют собой эффективный инструмент для специалистов в сфере энергетики. Они позволяют получать надежную информацию о потреблении электроэнергии непосредственно от объектов учета, анализировать эти данные, своевременно обнаруживать и предотвращать случаи незаконного потребления энергии, а также сокращать операционные расходы энергокомпаний на сбор и обработку информации со счётчиков.
Значимость интеллектуальных приборов учета (ИПУ) в современной российской энергетической инфраструктуре
Интеллектуальные приборы учета (ИПУ) играют ключевую роль в процессе модернизации энергетической инфраструктуры. Они не только обеспечивают точный учет потребления, но и способствуют оптимизации расхода ресурсов. ИПУ активно внедряются в жилые и промышленные объекты, позволяя пользователям и энергокомпаниям в реальном времени отслеживать и анализировать потребление энергии.
Интеллектуальные счетчики отличаются от традиционных аналогов рядом технических особенностей. В их числе — возможность удаленного снятия показаний, а также предоставление данных о качестве и структуре потребления энергии. Например, современные модели ИПУ способны анализировать нагрузку в реальном времени, предоставляя данные для оптимизации энергопотребления.
Традиционные счетчики, в отличие от интеллектуальных, не предоставляют подробной информации о потреблении и требуют ручного снятия показаний. ИПУ же обеспечивают более точный и оперативный учет, позволяя потребителям и компаниям эффективнее управлять потреблением энергии. Так, например, использование ИПУ в жилых комплексах позволяет жильцам снизить расходы на электроэнергию до 20%, а также способствует более справедливому распределению оплаты коммунальных услуг.
Среди современных устройств для учета электроэнергии выделяются несколько ключевых типов:
- Однотарифные однофазные счетчики. Эти приборы предназначены для измерения активной электроэнергии в двухпроводных сетях с напряжением 230 В и частотой 50 Гц. Они могут функционировать самостоятельно или как часть автоматизированной системы для сбора данных об электропотреблении. Индикация показаний может осуществляться с помощью электромеханического счетного устройства или жидкокристаллического индикатора;
- Однотарифные трехфазные счетчики. Эти устройства используются для учета активной электроэнергии в трех- и четырехпроводных сетях переменного тока с частотой 50 Гц. Они могут работать как автономно, так и в составе автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета;
- Многотарифные однофазные счетчики. Они предназначены для учета активной и реактивной энергии в однофазных цепях переменного тока. Эти приборы могут функционировать как независимо, так и в рамках автоматизированных систем сбора данных;
- Многотарифные трехфазные счетчики. Используются для учета активной и реактивной энергии, а также мощности в трехфазных сетях. Они позволяют вести учет по разным тарифам в зависимости от времени суток и могут передавать накопленные данные по проводным или беспроводным каналам связи для дальнейшего анализа и обработки.
Эти разновидности счетчиков отличаются по своему функционалу и применению, обеспечивая более точный и удобный учет потребления электроэнергии как для частных, так и для коммерческих потребителей.
Развитие технологий интеллектуальных приборов учета несет в себе значительные преимущества не только для потребителей и энергокомпаний, но и для государства, так как способствует достижению важных государственных целей:
- Удовлетворенность потребителей. Улучшение качества энергоснабжения и предоставление доступных тарифов повышает уровень удовлетворенности потребителей, что способствует повышению общественного благосостояния;
- Устойчивое финансовое положение энергетических компаний. Технология учета помогает оптимизировать расходы и повышает эффективность работы компаний, способствуя их финансовой устойчивости и росту;
- Модернизация энергосистемы без увеличения цен. Интеллектуальные системы обеспечивают возможность модернизации и реконструкции электросетевого комплекса, минимизируя при этом необходимость повышения стоимости электроэнергии и услуг энергоснабжения, что является ключевым фактором в поддержании экономической стабильности и доступности энергоресурсов для всех слоев населения.
Важно отметить, что уже несколько лет новые счетчики должны соответствовать требованиям современного российского законодательства, то есть иметь минимальный набор функций интеллектуального учета.
Так, согласно комплексному закону о переходе на интеллектуальные системы учета электроэнергии № 522-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с развитием систем учета электрической энергии (мощности) в Российской Федерации», принятому в 2018 году, все многоквартирные дома, вводимые в эксплуатацию после строительства с 1 января 2021 года, должны быть оборудованы «умными» счетчиками. Этот закон начал поэтапно вступать в силу, а с 1 января 2022 года было обозначено, что все новые приборы учета, допускаемые к эксплуатации, должны быть интеллектуальными. В 2022–2023 годах ведется установка более 8,5 миллиона таких приборов.
С января 2023 года, если потребителю не предоставляется доступ к базовым функциям интеллектуального учета электроэнергии, он имеет право требовать штраф в виде фиксированной суммы. В связи с этим недавно было принято решение продлить на два года возможность не замены, а поверки квартирных счетчиков, срок эксплуатации которых еще не истек, до конца 2024 года. Также на год, до начала 2024 года, отложено введение санкций в виде снижения платы за электроэнергию для жителей в случаях, когда им не был установлен новый счетчик в установленный срок.
В соответствии с Кодексом об административных правонарушениях, электросетевые компании, которые задерживают процесс замены счетчиков, могут быть оштрафованы на сумму до 100 тысяч рублей. Если электросетевая организация не выполняет свои обязательства по установке новых счетчиков, жители имеют право обращаться за помощью в государственную жилищную инспекцию или прокуратуру.
При этом в марте 2023 года Совет Федерации одобрил изменения в Кодекс РФ об административных правонарушениях, предполагающие штрафы для поставщиков и сетевых организаций за неустановку умных счетчиков электроэнергии, — их отложили до 1 января 2024 года.
Новые технологии и прогнозы развития сферы в 2024 году
Сегодня предприятия топливно-энергетического комплекса по всему миру переживают этап значительных трансформаций. Этот период характеризуется процессами слияний, пересмотра структур управления, а также реформированием сфер деятельности и территориального присутствия. В России актуальной задачей является повышение энергоэффективности национальной экономики. В этом контексте особенно важными становятся работы по реконструкции и обновлению энергетической инфраструктуры, а также оснащение всех категорий потребителей современными приборами для учета электроэнергии, «интеллектуальными счетчиками».
Термин «интеллектуальный счетчик» традиционно использовался в контексте учета электроэнергии, но в последнее время этот концепт расширился и охватывает средства измерения других видов ресурсов, таких как природный газ, тепло и вода. Эти счетчики обладают функциями автоматического сбора и передачи данных, что делает их эффективным инструментом для управления ресурсами. Особое внимание электрокомпании уделяют системам АИИС.
Автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) представляет собой иерархически организованную систему, которая является техническим устройством, объединяющим различные компоненты. Она включает в себя множество измерительно-информационных комплексов на точках измерения, информационно-вычислительные комплексы на электроустановках, а также центральный информационно-вычислительный комплекс и систему для обеспечения единого времени.
Главная функция АИИС заключается в проведении измерений, сборе, обработке и хранении результатов измерений, информации о состоянии объектов и средств измерений. Кроме того, система отвечает за передачу полученной информации в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом электроэнергии на оптовом рынке, выполняя все эти задачи в автоматизированном режиме.
Сейчас ключевую роль на рынке играет технология Smart Grid, или «умная сеть». Эта технология особенно важна для России из-за значительного износа энергетической инфраструктуры страны, которая требует не только модернизации и переоснащения, но и комплексного обновления.
«Умная сеть» представляет собой автоматизированный программный комплекс, ключевой задачей которого является передача и оптимальное распределение электроэнергии среди потребителей для обеспечения стабильной работы энергосистемы. Для своей работы система использует данные, поступающие от всех объектов энергосистемы и промежуточных элементов сети. Основу технической части «умной сети» составляют цифровые управляющие устройства, которые обеспечивают автоматизацию и повышенную эффективность управления энергоресурсами.
Интеллектуальный учет электроэнергии является ключевым элементом технологии Smart Grid. Особое внимание уделяется активному внедрению «умных» электросчетчиков на новых и модернизируемых точках измерения. Эти счетчики оборудованы стандартными коммуникативными интерфейсами и функцией удаленного управления, которая основана на использовании беспроводных технологий. Очень важно, что эти устройства полностью соответствуют установленным стандартам информационной безопасности.
Стандарты информационной безопасности представляют собой обязательные или рекомендуемые к исполнению документы, которые определяют методы и подходы к оценке уровня безопасности информационных систем. Они также устанавливают требования к созданию безопасных информационных систем, обеспечивая защиту данных и надежность функционирования интеллектуальных учетных систем в рамках Smart Grid.
Внедрение технологии Smart Grid и «умных» счетчиков электроэнергии в рамках национальных стратегий в области энергетики направлено на достижение нескольких важных целей:
- Снижение потерь энергоресурсов. Это позволяет более эффективно использовать доступные энергетические ресурсы и сокращать затраты бюджета;
- Борьба с неплательщиками. «Умные» счетчики обеспечивают точный учет потребления, что помогает в выявлении и пресечении случаев несвоевременной или неполной оплаты энергоресурсов;
- Управление неравномерностью нагрузки. Способствует балансировке нагрузки на электросеть, уменьшая риски перегрузок и сбоев;
- Более эффективное управление активами. Повышает эффективность и рентабельность работы энергетических компаний;
- Улучшение качества обслуживания потребителей. Оптимизация процессов обслуживания и учета потребления электроэнергии повышает удовлетворенность клиентов;
- Интеграция объектов «зеленой» энергетики и распределенной генерации. Улучшает взаимодействие традиционных и возобновляемых источников энергии в энергосистеме;
- Повышение надежности энергетического комплекса. Уменьшает риски и последствия аварийных ситуаций и сбоев в энергосистемах;
- Двухсторонняя связь с потребителями. Включает возможности дистанционного управления, изменения тарифов, передачи информационных сообщений;
- Повышение прозрачности работы энергетической инфраструктуры. «Умная» сеть обеспечивает более открытый и понятный процесс управления энергетическими ресурсами.
Технология «Интернет вещей» является одной из других перспективных и значимых новинок. Она позволяет интегрировать различные устройства учета электроэнергии в единую информационную систему, то есть обеспечивает более эффективный и автоматизированный процесс сбора и обработки данных, что улучшает управление энергопотреблением, повышает эффективность энергоснабжения и способствует развитию умных энергетических сетей.
Интеллектуальные счетчики, интегрированные в энергетические системы предприятий, сооружений и домашних хозяйств, являются типичным примером IoT-устройств, используемых в отрасли. Контроль этих устройств позволяет поставщикам электроэнергии управлять энергопотреблением в реальном времени, сокращать потери энергии и предлагать потребителям персонализированные тарифы и услуги, основанные на их актуальных потребностях и поведении. Таким образом, внедрение IoT в энергетический сектор не только повышает эффективность работы компаний, но и улучшает качество обслуживания и удовлетворенность клиентов.
Цифровизация в энергетическом секторе, включая внедрение IoT-решений, тесно связана с развитием технологий больших данных. Комплексное применение IoT и аналитики больших данных позволяет энергокомпаниям не только оптимизировать свои услуги, но и строить прогностические модели энергопотребления на основе анализа поведения клиентов, что улучшает управление инфраструктурными активами и способствует более раннему выявлению угроз безопасности.
Внедрение новых технологий в сфере энергетики, таких как Smart Grid и IoT, неизбежно приводит к необходимости пересмотра и адаптации бизнес-процессов и ключевых задач всех участников энергетического рынка. Для успешной адаптации к этим изменениям требуется внедрение технологических инноваций, которые соответствуют текущим тенденциям развития российской отрасли.
Российский энергетический сектор продемонстрировал заметный рост в использовании технологий Интернета вещей (IoT). По данным 2022 года, около 45% предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК) использовали IoT-решения для управления производственными процессами, что указывает на стремление компаний к повышению эффективности и оптимизации рабочих процессов с помощью передовых технологий. Кроме того, 40% предприятий внедряли IoT-решения в задачи, связанные со строительством и ремонтом инфраструктуры — это свидетельствует о расширении области применения инновационных технологий, которые помогают улучшить качество и эффективность строительных и ремонтных работ, а также повысить безопасность и надежность энергетических объектов.
Заключение
Несмотря на явные преимущества, внедрение ИПУ в России сталкивается с рядом проблем. Основными из них являются высокая стоимость установки счетчиков и необходимость модернизации существующей энергетической инфраструктуры. Кроме того, вопросы конфиденциальности и безопасности данных, собираемых интеллектуальными счетчиками, остаются актуальными и требуют дополнительных законодательных и технических решений.
Спрос на интеллектуальные счетчики растет, что стимулирует развитие отечественных производителей и привлекает инвестиции в отрасль. Это не только способствует расширению ассортимента доступных приборов, но и повышает их качество и функциональность.
Эксперты из Vygon Consulting оценивают, что в период с 2022 по 2030 год на внедрение интеллектуальных систем учета в России может быть потрачено от 40 до 60 миллиардов рублей ежегодно. При этом ожидается, что рынок «умных» счетчиков может достигнуть объема в 65 миллиардов рублей в год в следующем десятилетии. Эти расчеты базируются на предположении, что ежегодно будет устанавливаться около 9 миллионов устройств по цене от 6 до 10 тысяч рублей за каждое.
ПАО «Россети» в рамках государственной программы цифровизации до 2030 года планирует установить примерно 22 миллиона интеллектуальных счетчиков. Помимо повышения надежности и доступности инфраструктуры, а также улучшения финансового состояния компании, основной акцент делается на инновационное развитие — «Россети» разрабатывают и применяют собственные интеллектуальные технологии учета.
Перспективы развития энергосберегающих технологий и интеллектуальных приборов учета в России выглядят многообещающими. Ожидается, что в ближайшие годы эти технологии станут неотъемлемой частью энергетической инфраструктуры страны, что позволит существенно повысить ее эффективность и снизить экологический ущерб.
Несмотря на некоторые вызовы, переход на интеллектуальные системы учета обещает значительные преимущества для всего рынка энергетики в ближайшем будущем.
