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