Анализ эффективности внедрения автоматизированных систем учета ресурсов в целях снижения потерь в электроэнергетике

РОССИЙСКОЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВО

Том 18 • Номер 22 • ноябрь 2017

ISSN 1994-6937 Russian Journal of Entrepreneurship

издательство

Креативная экономика

Анализ эффективности внедрения автоматизированных систем учета ресурсов в целях снижения потерь в электроэнергетике

Еременков Д.С.1, Мошкевич М.Л. 1

1 Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия

АННОТАЦИЯ:_

В статье рассмотрены актуальные вопросы энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве. Одним из весомых факторов постоянного роста тарифов на электрическую энергию для населения является недоучет и, как следствие, рост потерь электроэнергии при передаче ее по сетям до конечного потребителя. Согласно современному законодательству, потери электроэнергии включаются в состав тарифа для конечного потребителя. Одним из возможных путей решения проблемы снижения потерь электроэнергии является внедрение современных систем для контроля и учета электроэнергии на всех этапах передачи ее до конечного потребителя. В настоящее время в России существуют различные аналоги западных систем автоматизированного учета и контроля электроэнергии. На практике такие автоматизированные системы применяются лишь в нескольких российских городах. В г. Курске системы учета и контроля ресурсов также не используются. В статье приводится расчет возможной эффективности внедрения такой системы для учета энергоресурсов на примере г. Курска на основе действующих нормативных документов в области установления тарифов на электрическую энергию. Также показаны пределы потенциального снижения тарифов для населения вследствие снижения потерь электроэнергии при передаче ее по сетям до конечного потребителя.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: энергосбережение, электроэнергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, автоматизированные системы учета.

Analysis of the efficiency of implementation of automated resource accounting systems in order to reduce losses in the power sector

Eremenkov D.S.1, Moshkevich M.L. 1

1 Southwestern State University, Russia

введение

В настоящее время энергосбережение заложено в основу решения целого ряда научно-технических, энергетических, экологических и экономических задач, направленных на достижение устойчивого развития муниципальных образований путем оптимизации энергопотребления и снижения затрат на энергоресурсы.

Особенно актуальна проблема экономии энергоресурсов для электроэнергетики как отрасли, от которой напрямую зависит успешное функционирование остальных отраслей народного хозяйства.

На рисунке 1 представлена структура электропотребления в России в 20142015 гг. [18].

Как видно из рисунка 1, потери в электросетях сопоставимы с электропотреблением в некоторых секторах экономики. При этом большую часть таких потерь составляют потери сверхнормативные.

Согласно законодательству Российской Федерации, потери в электросетях в процентном соотношении закладываются в тариф по расчету за потребление электроэнергии [1]. Таким образом, увеличение как нормативных, так и сверхнормативных потерь электроэнергии приводит к росту тарифов для потребителей и, как следствие, к увеличению роста цен на товары и оказываемые услуги для населения.

Несмотря на своевременную оплату населением потребления электроэнергии по установленным тарифам, на розничном рынке растет задолженность перед поставщиками электроэнергии (рис. 2) [20].

Одной из причин сложившейся ситуации является невозможность учета в полном объеме экономически обоснованных расходов организаций, участвующих в процессе производства, передачи и сбыта электрической энергии.

Разница между уровнем тарифа для населения и его экономически обоснованным уровнем покрывается за счет перекрестного субсидирования, т.е. оплачивается за счет

ABSTRACT:_

The article considers the relevant issues of energy saving in housing and utilities. One of the biggest factors of constant tariff escalation for electric energy for the population is an underestimation and, as a consequence, the growth of electric power losses during its transmission over networks to the end user Under current legislation the power losses are included in the tariff for the end-user. Implementation of modern systems for control and accounting of electricity at all stages of its transfer to the end-user is one of the possible solutions to the problem of reducing power losses. There are various analogues of western systems of automated accounting and control of electricity in Russia. In practice, such automated systems are used only in several Russian cities. The systems of resource accounting and control are also not used in Kursk. The article provides the calculation of possible efficiency of such system for energy accounting in Kursk. It is based on normative documents in the sphere of tariff-setting in electric energy. We also show the limits of the potential reduction of the tariffs for the population due to the reduction of electric power losses during its transmission over networks to the end-user.

KEYWORDS: energy saving, power industry, housing and utilities, automated accounting system JEL classification: L94, L97, L98 Received: 02.11.2017 / published: 30.11.2017

© Author(s) / Publication: CREATIVE ECONOMY Publishers

For correspondence: Eremenkov D.S.

CITATION:_

Eremenkov D.S., Moshkevich M.L. (2017) Analiz effektivnosti vnedreniya avtomatizirovannyh sistem ucheta resursov v tselyakh snizheniya poter v elektroenergetike [Analysis of the efficiency of implementation of automated resource accounting systems in order to reduce losses in the power sector]. Rossiyskoe predprinimatelstvo. 18. (22). - 3689-3698. doi: 10.18334/rp.18.22.38538

прочих потребителей (промышленных, транспортных предприятий и т.д.), что приводит к увеличению ценовой нагрузки на них.

Функциональные возможности современных систем контроля и учета энергоресурсов

В западных странах проблемы снижения потерь энергосбытовых организаций решаются с помощью внедрения автоматизированных систем коммерческого учета

Потерн в электросетях Собственные нужды электростанций Прочее потребление, включая услуги Бытовой сектор Сельское хоэяйство. охота и лесное хозяйство Транспорт и связь Строительство Обрабатывающие производства Добыча полезных ископаемых

Потреблениеэлектроэнергнн.млрд. кВт-ч 2015г.

Потреблениеэлектроэнергии. млрд. кВт-ч 2014г.

Рисунок 1. Электропотребление по секторам экономики России в 2014-2015 гг. Источник: Федеральная служба государственной! статистики.

ОБ АВТОРАХ:_

Еременков Дмитрий Сергеевич, магистр

Мошкевич Мария Леонидовна, кандидат экономических наук, доцент кафедры городского, дорожного строительстве и строительной механики

ЦИТИРОВАТЬ СТАТЬЮ:_

Еременков Д.С., Мошкевич М.Л. Анализ эффективности внедрения автоматизированных систем учета ресурсов в целях снижения потень в электроэнергетике // Российско е предпринимательство. - 2 017. -Том 18. - № 22. - С. 3689-3698. do¡: 10.18334/гр.18.22.38538

Структура задолженности за электроэнергию на розничном рынке по группам потребителей %

Рисунок 2. Структура задолженности за электроэнергию на розничном рынке по группам потребителей Источник: ОАО «Центр финансовых расчетов».

электроэнергии (АСКУЭ) у бытовых потребителей (АСКУЭ БП). В мире такие системы называют «AMR systems» (Automatic Meter Reading - система автоматического считывания показаний счетчиков) [9] (Atroschenko, Fisher, Dyachenko, 2012).

Внедрение современных систем для контроля и учета электроэнергии на всех этапах передачи ее до конечного потребителя и в России является одним из возможных путей решения проблемы снижения потерь электроэнергии.

Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ) - это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих дистанционный сбор, хранение и обработку данных об энергетических потоках в электрических сетях. АСКУЭ также позволяет осуществлять управление приборами учета электроэнергии. Такая система может быть использована не только для получения точных данных по учету энергоносителей. АСКУЭ представляет собой действенный инструмент решения споров с энергоснабжающими организациями.

Основной задачей комплекса АСКУЭ по сбору и обработке данных является автоматизированный сбор, формирование базы данных и последующий анализ показаний всех устройств учета расхода энергоносителей. Функциональные возможности комплекса АСКУЭ включают:

• опрос показаний счетчиков электроэнергии в автоматическом режиме;

• индивидуальный и групповой опрос показаний счетчиков;

• контроль результатов по группам потребителей;

• возможность просмотра показаний счетчиков за любой день;

• формирование отчетов по: показаниям, выполненным задачам, группам счетчиков, потребителям, контроллерам;

• формирование, распечатка списков потребителей, счетчиков, контроллеров, выполненных заданий;

• дистанционная настройка счетчиков и управление контроллерами;

• защита от несанкционированного доступа к оборудованию [13].

Эффективность предлагаемого комплекса АСКУЭ, на наш взгляд, определяется

объединением в единое информационное поле поставщиков энергоносителей, потребителей, расчетных центров, а также аварийных и экстренных служб.

Применение АСКУЭ с техническим учетом энергоносителей позволяет производителям электроэнергии и потребителям получить полную картину энергопотребления для каждого объекта структур производства и потребления энергоресурсов в режиме, максимально приближенном к реальному времени, и с максимальной эффективностью.

Расчет экономии от снижения коммерческих потерь электроэнергии на примере г. курска

В процессе анализа потребления электроэнергии в г. Курске было выявлено, что на данный момент нет данных о внедрении систем АСКУЭ. При этом внедрение данного комплекса, на наш взгляд, будет способствовать повышению качества учета электроэнергии и, как следствие, уменьшению ее потерь при транспортировке по сетям. В свою очередь, это приведет как к снижению расходов поставщиков электроэнергии, так и потенциальному снижению тарифа для потребителей.

Поставщиком электроэнергии для потребителей города Курска является ПАО «АтомЭнергоСбыт». Эта энергосбытовая компания выполняет функции гарантирующего поставщика электроэнергии в четырех регионах РФ. Клиентами ПАО «АтомЭнергоСбыт» являются более 50 тыс. юридических лиц и около 2 млн домохозяйств [17].

Объем реализованной филиалами и обособленными подразделениями ПАО «АтомЭнергоСбыт» электроэнергии в 2015 г. составил более 15,3 млрд кВтч. ПАО «АтомЭнергоСбыт» входит в состав ПАО «Концерн Росэнергоатом» - энергетического дивизиона ГК «Росатом» [17].

Правительством Российской Федерации на 1 июля 2016 г. для Курской области была установлена планка роста тарифов на электроэнергию в 3,9 %. Увеличение тарифов на электроэнергию в Курской области происходит третий год подряд. Среди причин увеличения тарифов особенно выделяют высокие затраты на ремонт изношенных сетей. Средние тарифы на коммунальные услуги для населения города Курска за 2016 г., согласно постановлению комитета по тарифам и ценам Курской области, представлены таблицей 1 [16, 17].

Компенсация коммерческих потерь от потребления электроэнергии в целях возмещения ее потребителями заложена в тарифе в размере 5 % от ценообразования на текущий период.

Таблица 1

Тарифы на электроэнергию в 2016 г.

Одноставочный тариф Двухставочный тариф Трехставочный тариф

Дневная зона Ночная зона Пиковая зона Полупиковая зона Ночная зона

Дома с газовыми плитами

3,43 3,68 2,47 2,40 3,43 2,47

Дома с электроплитами

2,40 2,51 1,76 2,78 2,40 1,76

Источник: ПАО «АтомЭнергоСбыт»

Таблица 2

Общие величины коммерческих потерь ПАО «АтомЭнергоСбыт» в 2016 г.

№ п/п Показатель Значение показателя

1 Общие коммерческие потери электроэнергии, кВтч 273683,65

2 Составляющая в средневзвешенной нормативной цене потерь, заложенная в тариф без НДС в денежном эквиваленте, руб/кВтч 0,148

3 Общая сумма коммерческих потерь электроэнергии, руб. 915 478,98

Источник: ПАО «АтомЭнергоСбыт».

Итоговые результаты энергопотребления, с учетом общей величины коммерческих потерь ПАО «АтомЭнергоСбыт», представлены таблицей 2.

Как видно из таблицы 2, в результате индексации тарифа на электроэнергию от 1 июля 2016 г. общие нормативные коммерческие потери с одного кВтч, заложенные в тариф поставщиком электроэнергии ПАО «АтомЭнергоСбыт» для потребителя, определяются в размере 0,148 руб. на один кВтч, что составляет 273683,65 кВтч или 915478,98 руб.

В результате внедрения рекомендуемой системы АСКУЭ с целью снижения коммерческих потерь электроэнергии предполагается получить экономию электроэнергии до 20 % за счет всеобъемлющего контроля приборов учета и сохранять этот уровень неизменным до 2020 г.

Расчет коммерческой составляющей потерь электроэнергии после внедрения комплекса АСКУЭ проводился в соответствии с методическими указаниями по регулированию тарифов с применением метода доходности инвестированного капитала [2, 3].

Общий объем электроэнергии, переданной потребителям территориальной сетевой организацией ПАО «АтомЭнергоСбыт» через ООО «Управляющая компания Курск» за 2016 г., составил 5473 673,00 кВтч, а величина поступивших денежных средств населения за потребленную электроэнергию, включая заложенные в тариф и оплаченные населением нормативные потери в размере 5 % (273 683,65 кВтч), составила 18309588,66 руб.

Ставка на оплату технологического расхода (коммерческих потерь) для территориальной сетевой организации ПАО «АтомЭнергоСбыт» в границах г. Курска в 2016 г. равна 5 % на один кВтч и определяется от общего объема потребления электроэнергии с включением в средневзвешенную цену.

Средневзвешенная цена покупки электрической энергии в целях компенсации потерь электрической энергии в сетях, учтенная при установлении тарифов в 2016 г., равна 3,345 рубля с учетом НДС, где заложенная коммерческая составляющая потерь электроэнергии равна 0,148 руб. на один кВтч. Общий объем компенсируемых коммерческих потерь электроэнергии потребителями в 2016 г. составил: 915478,98 руб. [17].

Расчетное снижение коммерческой составляющей в потерях электроэнергии для ООО «Управляющая компания Курск», обусловленное контролем и безотказной работой приборов учета электрической энергии рекомендуемой к внедрению системы АСКУЭ, исходя из условия 20 % экономии от общего объема потребленной электроэнергии за 2016 г., составило бы 2746414,75 руб. При этом становится возможным высвобождение электроэнергии в размере 15 % от поставленного объема за год.

Согласно указанным выше документам, также были произведены расчеты экономии от снижения потерь на каждый год долгосрочного регулирования.

Расчеты производились исходя из следующих условий:

1. первый год экономии - 2016 г.;

2. долгосрочный период экономии - период в 5 лет (до 2020 г. включительно);

3. ежегодный объем потребляемой электроэнергии увеличивается ежегодно на 10 % от показателей потребления предыдущего года, что обусловлено вводом в эксплуатацию новых жилых домов;

4. средневзвешенная цена потребления электроэнергии с учетом НДС, включающая в себя индексацию тарифов, будет определена с учетом следующего повышения тарифов на электроэнергию: 2017 г. - 3,5 %; 2018 г. - 3,5 %; 2019 г. - 3 %; 2020 г. - 3 %.

Исходные данные для расчета величины экономии электроэнергии за период 20162020 гг. представлены в таблице 3.

Таблица 3

Исходные данные для расчета величины экономии электроэнергии за период 2016-2020 гг. с учетом внедрения системы АСКУЭ

Год Средневзвешенная Объем потребления Ежегодная экономия при потреблении электро-

цена 1 кВтч, руб. электроэнергии, кВтч энергии за счет внедрения системы АСКУЭ, руб.

2016 3,345 5 473 673,00 2 746 414,75

2017 3,462 5 817 604,50 274 465,74

2018 3,583 6 183 254,64 302 086,37

2019 3,690 6 604 352,72 332 288,69

2020 3,800 7 054 491,49 365 536,53

Накопленная экономия от снижения коммерче- 4020792,08

ских потерь электроэнергии за период:

Источник: составлено авторами.

Таблица 4

Расчетные данные накопленной экономии при оплате населением платежных счетов за потребление электроэнергии за период 2016-2020 гг.

Год Средневзвешенная цена на 1 кВтч, руб. Объем оплаты потребления электроэнергии в рублях с учетом ежегодного увеличения объемов потребления электроэнергии на 10 % Объем оплаты потребления электроэнергии с учетом ежегодного увеличения объемов потребления электроэнергии на 10 % и внедрения системы АСКУЭ, руб.

2016 3,345 18 309 588,66 15 563 173, 91

2017 3,462 20 140 546,80 17 119 666,31

2018 3,583 22 154 601,40 18 831 634,45

2019 3,690 24 370 061,54 20 714 805,99

2020 3,800 26 807 067,69 22 786 275,65

Источник: составлено авторами.

При определении планируемых показателей для расчета тарифов учитываются такие экономические показатели, как расходы, включаемые в необходимую валовую выручку в объеме, определяемом регулирующими органами. Они включают в себя величины экономии от снижения объема технологических потерь электрической энергии, учитываются в составе необходимой валовой выручки в течение 5 лет и определяются на каждый расчетный год. В нашем случае значение экономии от снижения технологических потерь за пятилетний период на каждый год составило 804158,41 руб.

Расчетные значения накопленной экономии от снижения технологических потерь за период 2016-2020 гг. представлены в таблице 4.

Таким образом, мы можем наблюдать существенный экономический эффект от внедрения системы АСКУЭ на территории г. Курска. Потенциальный объем накопленных уменьшенных платежей за каждый год для населения города Курска составил 16 766 309,73 руб. за пятилетний период.

Заключение

Согласно проведенным расчетам, возможна существенная экономия энергопотребления в системе жилищно-коммунального хозяйства г. Курска за счет комплексного автоматизированного учета и всестороннего контроля бытового потребления энергоносителей путем разделения информационных потоков энергопотребления абонентами, в том числе и с учетом особенностей оценки вероятности получения достоверных данных при возникновении внештатных ситуаций.

Внедрение современных программных средств в целях обеспечения оптимизации энергопотребления, осуществляемое на основе новой технологической схемы централизованного автоматизированного сбора с учетом применения АСКУЭ, также будет способствовать развитию применения передовых информационных научно-технических разработок в сфере энергосбережения.

ИСТОЧНИКИ:

1. Федеральный закон «Об электроэнергетике» от 26.03.2003 № 35-Ф3. Система кон-

сультант. [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_ doc_LAW_41502/.

2. Постановление Правительства РФ от 29.12.2011 № 1178 (ред. от 28.08.2017) «О цено-

образовании в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике» (вместе с «Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике», «Правилами государственного регулирования (пересмотра, применения) цен (тарифов) в электроэнергетике») (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.09.2017). Система консультант. [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_125116/.

3. Ершов С.В., Фролков Е.М. Система АСКУЭ // Известия Тульского государственного

университета. Технические науки. - 2012. - № 12-3. - c. 31-37.

4. Гришагина Н.М., Гарайшина Э.Г. Автоматизированная система коммерческого уче-

та электроэнергии (АСКУЭ) // Вестник Казанского технологического университета.

- 2013. - № 12. - c. 297-299.

5. Садовская А. О потерях электроэнергии в электрических сетях // Энергетика. - 2013.

- № 2(45). - c. 22-24.

6. Староверов Б.А., Гнатюк Б.А. Повышение эффективности системы автоматизирован-

ного учета электроэнергии за счет введения функций прогнозирования // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2013. - № 6. - c. 26-29.

7. Шарков Н.В., Руди Д.Ю., Халитов Н.А., Нурахмет Е.Е., Руденок А.И., Нифонтова

Л.С., Бубенчиков А.А. Состав автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии // Международный научно-исследовательский журнал. - 2016. - № 5-3(47). - c. 209-211. - doi: 10.18454/IRJ.2016.47.075.

8. Атрощенко В.А., Фишер А.В., Дьяченко Р.А. К вопросу сбора данных электроэнер-

гетических систем // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 10(84). - c. 196206. - url: http://ej.kubagro.ru/archive.asp?n=84.

9. Дьяченко Р.А., Багдасарян Р.Х., Решетняк М.Г., Руденко М.В. Этапы разработки мо-

дели предметной области информационной системы учета энерго- и водоресур-сов. Научное обозрение. Технические науки. [Электронный ресурс]. URL: http:// engineering.science-review.ru/ru/article/view?id=205.

10. Дьяченко Р.А., Багдасарян Р.Х., Решетняк М.Г., Руденко М.В. Разработка информационной модели для системы учета потребления энерго и водоресурсов. Современные проблемы науки и образования. [Электронный ресурс]. URL: https:// science-education.ru/ru/article/view?id=10060.

11. Правила учета электрической энергии. Garant. [Электронный ресурс]. URL: http:// base.garant.ru/136707/.

12. Проблемы передачи электроэнергии на дальние расстояния. Bourabai. [Электронный ресурс]. URL: http://bourabai.ru/toe/dist-problems.html.

13. Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы). Mka. [Электронный ресурс]. URL: http://www.mka.ru/?p=41524.

14. Официальный сайт ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы». [Электронный ресурс]. URL: http://so-ups.ru/.

15. Официальный сайт ОАО «РосЭнергоАтом». [Электронный ресурс]. URL: http:// www.rosenergoatom.ru/.

16. Официальный сайт ПАО «АтомЭнергоСбыт». [Электронный ресурс]. URL: http:// atomsbt.ru/.

17. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gks.ru.

18. Официальный сайт Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Курской области. [Электронный ресурс]. URL: http://www. kurskstat.gks.ru.

19. Официальный сайт ООО «Центр финансовых расчетов». [Электронный ресурс]. URL: https://cfrenergo.ru/.

REFERENCES:

Atroschenko V.A., Fisher A.V., Dyachenko R.A. (2012). K voprosu sbora dannyh elektroenergeticheskikh sistem [The issue of data collection in electricity systems]. Scientific Journal of KubSAU. (10(84)). 196-206. (in Russian). Ershov S.V., Frolkov E.M. (2012). Sistema ASKUE [Automated System for Commercial Accounting of Power Consumption (ASCAPC)]. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. (12-3). 31-37. (in Russian). Grishagina N.M., Garayshina E.G. (2013). Avtomatizirovannaya sistema kommercheskogo ucheta elektroenergii (askue) [Automated System for Commercial Accounting of Power Consumption (ASCAPC)]. Bulletin of Kazan Technological University. 16 (12). 297-299. (in Russian). Sadovskaya A. (2013). O poteryakh elektroenergii v elektricheskikh setyakh [On losses

of electric power in electric networks]. Energetika. (2(45)). 22-24. (in Russian). Sharkov N.V., Rudi D.Yu., Khalitov N.A., Nurakhmet E.E., Rudenok A.I., Nifontova L.S., Bubenchikov A.A. (2016). Sostav avtomatizirovannoy sistemy kommercheskogo ucheta elektroenergii [Composition of the automated system commercial electricity metering]. International Scientific and Research Journal. (5-3(47)). 209-211. (in Russian). doi: 10.18454/IRJ.2016.47.075. Staroverov B.A., Gnatyuk B.A. (2013). Povyshenie effektivnosti sistemy avtomatizirovannogo ucheta elektroenergii za schet vvedeniya funktsiy prognozirovaniya [Increasing the efficiency of the automated system for accounting of power consumption through introducing forecasting functions]. Vestnik Ivanovskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. (6). 26-29. (in Russian).