О счетчиках Alpha и российском опыте электроэнергетического зонирования

Из года в год возрастает стоимость электроэнергии и, соответственно, ее доля в себестоимости практически любой выпускаемой продукции. В России для обеспечения более равномерного потребления электроэнергии постановлением Федеральной энергетической комиссии с 1 октября 1997 г. введены трехзонные тарифы. Данное постановление в определенной степени стимулирует потребителей электроэнергии снижать потребление в часы максимальных нагрузок и увеличивать его в менее загруженные часы суток.

Очевидно, что в современных условиях эффективно управлять электропотреблением невозможно без внедрения расчетов по тарифам.
Ведение дифференцированных по зонам суток тарифов подразумевает использование разных тарифных ставок на потребленную электроэнергию в зависимости от времени суток. Потребление электроэнергии в энергосистемах в течение суток неравномерно и имеет, как правило, три режима: режим малого потребления, режим среднего потребления и режим максимального потребления электроэнергии (см. рис. 1: примерное распределение тарифных зон по времени суток). В соответствии с этими режимами электропотребления сутки разбиваются на следующие зоны: зона минимального потребления электроэнергии — часы ночной тарифной зоны; зона среднего потребления электроэнергии — часы полупиковой тарифной зоны; зона максимального потребления электроэнергии — часы пиковой тарифной зоны.
Как правило, выделяются часы утреннего и вечернего максимального потребления (утренняя и вечерняя пиковые зоны). Загрузка генерирующих мощностей в часы максимума в несколько раз выше, чем в часы ночного минимума.

Одной из главных причин введения дифференцированных тарифов является стремление к выравниванию графика нагрузки в энергосистемах, что позволяет откладывать ввод новых генерирующих мощностей за счет уменьшения потребления электроэнергии в часы максимума. Для этого необходимо, чтобы потребители электроэнергии изменили графики электропотребления собственного производства, то есть перевели энергоемкие производства из зон максимального потребления электроэнергии в зоны среднего и минимального ее потребления.
Это возможно только в том случае, если потребителю это экономически выгодно. Введением разных тарифных ставок в зависимости от времени суток достигается экономический эффект как у потребителей, так и у производителей электроэнергии. Потребитель получает возможность для достижения наибольшей экономии средств маневрировать своим энергопотреблением, изменяя технологический цикл.
Вышеупомянутым постановлением введены тарифные ставки для региональных АО-Энерго. Например, для ОАО "Мосэнерго" определены следующие стоимости одного киловатт-часа по трем дифференцированным тарифным зонам (в российских копейках): для пиковой тарифной зоны — 53,14; для полупиковой — 29,403; для ночной — 11,41. Расписание тарифных зон, то есть включение того или иного тарифа для учета электроэнергии, определяется региональными энергетическими комиссиями.

Из приведенного соотношения тарифных ставок вытекает возможность получения существенной экономии средств потребителя электроэнергии при переходе на расчет по дифференцированным тарифам. Осуществление же этого перехода требует замены существующего на потребительском рынке парка приборов учета.
В последние годы совершенствование измерительных приборов и одновременное снижение их стоимости позволило потребителям приобретать счетчики, осуществляющие регистрацию энергопотребления по тарифным зонам. Так, международный концерн АВВ, имеющий шведские корни и 120-летнюю историю, выпускает счетчики электроэнергии Alpha. Это микропроцессорные приборы, при необходимости совмещающие в одном корпусе функции двух индукционных счетчиков. Их основными преимуществами являются высокая надежность, высокая точность (классы точности 02, 05, 1.0, 2.0), малая чувствительность к изменениям температуры окружающей среды (от -40°С до +60°С), возможность передачи информации по цифровым и импульсным каналам и, разумеется, возможность учета электроэнергии по тарифным зонам. Счетчики могут измерять как активную, так и реактивную энергию.
Кроме того, с их использованием возможен автоматический пересчет электроэнергии на первичную сторону, то есть с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения.

По своим внутренним часам счетчик осуществляет переключение тарифных зон в соответствии с заданным расписанием. Всего можно задать от одной до четырех тарифных зон. В процессе работы прибор учитывает электроэнергию, разбивая ее по тарифным зонам. В своем составе он может иметь импульсные реле, одно из которых может использоваться как реле управления нагрузкой. Это реле может срабатывать при наступлении определенной тарифной зоны, например, сигнализируя о начале пиковой тарифной зоны и размыкаясь по ее окончании. Используя это реле, можно включать ТЭНы отопления в момент наступления ночной тарифной зоны (наиболее дешевой) и отключать по ее окончании.
В счетчике также предусмотрена возможность автоматического перехода на летнее и зимнее время. При этом учет электроэнергии по тарифным зонам осуществляется соответственно по летнему или зимнему времени.
Помимо расписания тарифных зон, могут быть заданы выходные и праздничные дни. Это происходит в случае, если в выходные или праздничные дни используется льготный тариф по отношению к рабочим дням. Всю коммерческую информацию по тарифным зонам можно снять непосредственно с жидкокристаллического индикатора счетчика, считать по оптическому порту счетчика или по цифровому интерфейсу.
Как может выглядеть снятая со счетчика информация о потреблении электроэнергии по тарифным зонам? Вот пример программирования счетчика на использование трех тарифов, где тариф 1 — пиковая тарифная зона, тариф 2 — полупиковая тарифная зона, тариф 3 — ночная тарифная зона.
А вот возможное расписание тарифных зон: с 23-00 до 6-00 — тариф 3, с 6-00 до 8-00 — тариф 2, с 8-00 до 10-00 — тариф 1, с 10-00 до 16-00 — тариф 2, с 16-00 до 18-00 — тариф 1, и с 18-00 до 23-00 — тариф 2.

Помимо разбиения потребленной электроэнергии по тарифным зонам, счетчиком фиксируется максимальная мощность за расчетный период (как правило, месяц) на 30-минутном отрезке времени в каждой тарифной зоне с указанием даты и времени фиксации максимальной мощности, что может быть полезным в случае возникновения спорных ситуаций с энергоснабжающей организацией.
Счетчики, выпускаемые АВВ, постоянно совершенствуются. На смену аппаратам Alpha пришли счетчики Euro-Alpha и Alpha Plus. Сохраняя все характеристики счетчиков Alpha, новые устройства имеют ряд преимуществ. Помимо коммерческих данных, счетчики EuroAlpha и Alpha Plus могут измерять некоторые параметры сети: токи, напряжения, мощность, частоту. Наряду с вышеперечисленными приборами выпускаются и более простые счетчики Delta и А1000.
В них отсутствует ряд функций, присущий более сложным устройствам, однако они также могут измерять энергию с большой точностью и с учетом тарифных зон. Данные счетчики имеют существенно меньшую цену по сравнению с более сложными. Эти аппараты могут с успехом применяться для целей технического учета электроэнергии.

Предприятиям, использующим счетчики Alpha, удается значительно (до 30% в месяц) снижать затраты на потребленную электроэнергию. При этом срок окупаемости затрат на приобретение счетчиков составляет от одного до нескольких месяцев.
Снижение затрат на электроэнергию достигается как за счет перехода на расчет с использованием дифференцированных тарифов, так и за счет более высокой точности учета электроэнергии. В ходе Четвертой международной конференции Efficiency and Power Quality of Electrical supply of Industrial Enterprises был рассмотрен экономический эффект от внедрения счетчиков Alpha на ряде предприятий. При использовании этих счетчиков, а также тарифных зон затраты предприятия на потребляемую электроэнергию снижаются на 29%, что позволяет менее чем за месяц окупить затраты, связанные с приобретением счетчиков Alpha и сопутствующего оборудования.

Счетчики Alpha могут иметь различные интерфейсы для дистанционного сбора данных и организации автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). Интерфейсы могут быть цифровыми и импульсными.
По импульсным каналам можно собирать информацию о потреблении (или выдаче) электроэнергии на любые типы классических устройств сбора данных (УСД) и даже параллельно на две независимые системы УСД, например, для технического и коммерческого учета.
Таким образом, один и тот же счетчик может быть использован для различных целей, что существенно снижает затраты на создание систем АСКУЭ. Более современные системы коммерческого, а в последнее время — и технического учета для дистанционного получения информации со счетчиков используют цифровые интерфейсы.
Сегодня все более широкое распространение получают гибридные системы АСКУЭ, позволяющие одновременно собирать информацию как по цифровым, так и по импульсным каналам счетчиков. Примером такого устройства может служить семейство АСКУЭ типа RTU.

Подробности — в АВВ АВ по адресу: Kopparbergsvagen 2, S-721 83 Vasteras, Sweden.
Тел.: +46 (0) 21 32 5000.
Факс: +46 (0) 21 13 4112.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ