«Интеллектуальные сети» (Smart Grid)

Согласно концепции Smart Grid, энергетическая система будущего рассматривается как инфраструктура, подобная сети Интернет, предназначенная для поддержания энергетических, информационных, экономических и финансовых взаимоотношений между всеми субъектами энергетического рынка и другими заинтересованными сторонами.

Анализ многочисленных опубликованных материалов приводит авторов к выводу о том, что «...за рубежом Smart Grid прежде всего - концепция инновационного преобразования электроэнергетики в целом, а не отдельных ее функциональных или технологических сегментов, поскольку именно пересмотр ряда существующих базовых принципов, целей и задач развития электроэнергетики и вытекающие из этого масштабы и характер задач, а также прогнозируемые социальные, экономические, научно-технические, экологические и другие эффекты от их реализации обуславливают то значительное внимание, которое уделяется в мире этому направлению».

Основными идеологами разработки концепции выступили США и страны ЕС; в последующем она получила признание и развитие практически во всех крупных индустриально развитых и динамично развивающихся странах, которые инвестируют в её реализацию значительные средства (млрд долл. США): Китай - 70, США - 19, Индия - 10, страны ЕС - 7, Великобритания - 3, Австрия - 1, Канада - 0,5, Южная Корея - 0,3. Например, в США такая программа имеет статус национальной и осуществляется при прямой поддержке руководства страны. В странах ЕС для координации работ и выработки единой стратегии развития электроэнергетики ещё в 2004 г. создана технологическая платформа Smart Grid «Европейская энергетическая система будущего», конечной целью которой является разработка и реализация программы развития Европейской энергетической системы до 2020 г. и далее .

«Интеллектуальная сеть» представляет собой цельный автоматизированный механизм, объединяющий производителей электроэнергии, электрические сети и потребителей. Управляется этот механизм централизованно - через компьютерный центр, куда с миллионов цифровых контроллеров в режиме реального времени поступают сведения об уровне потребления электроэнергии. Специализированное программное обеспечение помогает отслеживать режим работы всех участников процесса выработки, передачи и потребления электроэнергии. В табл. 11.4 приведены основные компоненты коммуникационных технологий в «интеллектуальной сети».

Интегрированные коммуникации

Таблица 11.4

Название технологии	Основные компоненты
Беспроводные технологии	мультиадресная радиосистема; сети оповещения; радиосистемы расширенного спектра; WiFi; WiMAX; ячеистое строение будущего поколения (Next generation cellular); множественный доступ с разделением по времени; множественный доступ с кодовым разделением (Code Division Multiple Access - CDMA); малый спутниковый терминал
Другие технологии	Интернет нового поколения (Intemet-2); высокочастотная связь по проводам ЛЭП (Broadband over Power Line - BPL); сеть с доведением оптического кабеля до пользователя; оптоволоконный коаксиальный кабель; радиочастотная идентификация (Radio Frequency Identification - RFID)

Главное достоинство «интеллектуальной сети» состоит в том, что она автоматически реагирует на изменения различных параметров в энергосистеме и позволяет осуществлять бесперебойное электроснабжение с максимальной экономической эффективностью. При этом влияние человеческого фактора на работу «интеллектуальной сети» сведено к минимуму.

По сути, «интеллектуальная сеть» - эго соединение возможностей уже привычных в быту и во многих сферах производственной деятельности информационных технологий с силовой электроникой и электротехникой.

В рамках концепции Smart Grid разнообразие требований всех заинтересованных сторон (государства, потребителей, регуляторов, энергетических компаний, сбытовых и коммунальных организаций, собственников, производителей оборудования и др.) сведено к группе так называемых ключевых требований (ценностей) новой электроэнергетики, сформулированных как:

• доступность - обеспечение потребителей энергией без ограничений в зависимости от того, когда и где она им необходима, и в зависимости от оплачиваемого количества;
• надежность - возможность противостояния физическим и информационным негативным воздействиям без тотальных отключений или высоких затрат на восстановительные работы, максимально быстрое восстановление (самовосстановление);
• экономичность - оптимизация тарифов на электрическую энергию для потребителей и снижение общесистемных затрат;
• эффективность - максимизация эффективности использования всех видов ресурсов, технологий и оборудования при производстве, передаче, распределении и потреблении электроэнергии;
• органичность взаимодействия с окружающей средой - максимально возможное снижение негативных экологических воздействий;
• безопасность - недопущение ситуаций в электроэнергетике, опасных для людей и окружающей среды.

Как подчёркивается в , «... принципиально новым здесь является то, что все выдвинутые ключевые требования (ценности) предполагается рассматривать как равноправные, и степень их приоритетности, уровня и соотношения не являются общими, нормативно зафиксированными для всех, а могут определяться и осуществляться для каждого рассматриваемого субъекта энергетических отношений (энергокомпания, регион, город, домохозяйство и т. п.), по существу, индивидуально. В такой постановке задача развития энергетики из преимущественно балансовой трансформируется в задачу создания, развития и предоставления потребителю и обществу в целом своего рода меню энергетических возможностей».

Ожидается, что реализация концепции Smart Grid обеспечит:

• кратное уменьшение потерь при передаче электрической энергии;
• кратное увеличение надежности энергоснабжения (за счёт самовосстановления в случае аварии);
• информацию в реальном времени потребителю об использовании электроэнергии;
• возможность оптимально перераспределять энергетические потоки и тем самым уменьшать пиковые нагрузки (все электроэнергетические системы конструируются именно в расчете на пиковые нагрузки);
• возможность потребителю покупать качественную электроэнергию на рыночных условиях;
• стимулы и благоприятные условия для освоения возобновляемых источников энергии и развития электротранспорта, где необходимо иметь рассредоточенные источники питания, зарядки.

В табл. 11.5 сопоставлены свойства современной ЭЭС и системы на базе концепции Smart Grid.

Таблица 11.5

Свойства современной и перспективной электроэнергетической системы

Энергетическая система сегодня	Энергетическая система на базе концепции Smart Grid
Односторонняя коммуникация между элементами или ее отсутствие	Двусторонние коммуникации
Централизованная генерация - сложно интегрируемая распределенная генерация	Распределенная генерация
Топология преимущественно радиальная	Преимущественно сетевая топология
Реакция на последствия аварии	Реакция на предотвращение аварии
Работа оборудования до отказа	Мониторинг и самодиагностика, продлевающие «жизнь» оборудования
Ручное восстановление	Автоматическое восстановление - «самолечащиеся сети»
Подверженность системным авариям	Предотвращение развития системных аварий
Ручное и фиксированное выделение сети	Адаптивное выделение сети
Проверка оборудования по месту	Удаленный мониторинг оборудования
Ограниченный контроль перетоков мощности	Управление перетоками мощности
Недоступная или сильно запоздавшая информация о цене для потребителя	Цена в реальном времени

Концепция Smart Grid, опирающаяся на стратегическое видение электроэнергетики будущего, содержит принципы построения таких сетей и ключевые требования к ним, из которых следуют и функциональные свойства (характеристики): управленческие, технологические, нормативные, информационные.

Как уже отмечалось, концепция не ограничивается только сетями - она охватывает все звенья технологической цепочки от производства электроэнергии до её потребления, рис. 11.4.

Она предусматривает для каждого из них достижение следующих целей с помощью соответствующих средств:

• генерация - повышение надежности и экономичности производства электроэнергии с использованием современных высокоинтеллектуальных средств контроля и управления, в том числе IT, интеграции источников возобновляемой энергии, распределенной генерации и накопителей энергии;
• передающая электрическая сеть - обеспечение надежности передачи электроэнергии и управляемости электрической сети за счёт широкомасштабного мониторинга режимов и управления ими с использованием новых средств и технологий (FACTS, PMU - Power Management Units - искусственный интеллект и др.), а также расширением масштабов использования беспилотных летательных аппаратов для контроля технического состояния ЛЭП в порядке плановых (через каждые 1,5 года) и внеплановых (после каждой природной аномалии) осмотров;
• подстанции - обеспечение надежности и управляемости подстанций за счёт оснащения их современным электротехническим оборудованием и автоматизации на основе современных средств диагностики, мониторинга и управления, базирующихся на информационных и компьютерных технологиях;
• распределительная электрическая сеть - повышение ее управляемости и надежности внедрением распределенных систем автоматики и защиты на современной микропроцессорной основе с использованием новых информационных, компьютерных и интернет-технологий;
• потребители - оснащение их высокоинтеллектуальными системами контроля и учета электроэнергии, регулирования электропотребления и управления нагрузкой, в том числе в аварийных ситуациях.

Рис. 11.4.

Создание «интеллектуальной сети» предусматривает использование большого набора новых технических средств и технологических приёмов:

• Силовые :
• устройства FACTS (перечислены в 11.5.1);
• распределенная генерация (преимущественно на основе НВИЭ);
• силовая электроника;
• полупроводниковая техника;
• сверхпроводящие кабели;
• сложные проводники;
• виртуальные электростанции (см. 11.4).
• Системы измерения, обработки, передачи и представления информации :
• PMU и концентраторы данных через спутниковую навигационную сеть;
• оптоволокно;
• радиосвязь;
• цифровая основа устройств;
• информационные технологии;
• Интернет.
• Системы мониторинга и управления :
• искусственный интеллект;
• сетевые подходы к мониторингу и координации управления;
• новые методы теории управления;
• локальное управление на основе искусственного интеллекта и информационных технологий;
• Интернет.
• Системы для обеспечения активности потребителей :
• цифровые системы сбора, обработки и представления информации;
• Интернет;
• тарифные и ценовые механизмы.

Предпринята попытка дать количественную оценку эффекта от реализации концепции Smart Grid в США по состоянию на 2025 г., табл.

Прогнозируемые выгоды от реализации концепции Smart Grid в США представлены в табл. 11.7.

Таблица 11.6

Эффекты от реализации концепции Smart Grid

Параметры		Энергетическая система без Smart Grid (сценарий 1)	Энергетическая система на базе Smart Grid (сценарий 2)	Отношение показателей сценария 2 к сценарию 1.%
Потребление электро энергии (млрд кВт ч)				10-15, снижение
Энергоемкость ВВП (кВт ч/долл. ВВП)				29, снижение
Снижение спроса в пиковую нагрузку (%)
Выброс ССБ (млн т углерода)				20, снижение
Уровень роста производительности (%/год)
Реальный ВВП (млрд долл.)
Размер экономического ущерба бизнеса (млрд долл.)				90, снижение

Таблица 11.7

Прогнозируемые выгоды от реализации концепции Smart Grid в США

В мире по состоянию на конец 2010 г. было 90 пилотных проектов создания «интеллектуальных сетей». По мере их реализации становится очевидным, что перенесённая па национальную почву концепция Smart Grid, претерпевает значительные изменения, обусловленные различиями в режимах регулирования, имеющейся инфраструктуре электроэнергетических систем, национальных экономических приоритетах. В странах с ограниченными минеральными энергетическими ресурсами стратегия в значительной мере ориентирована на создание благоприятных условий для развития возобновляемой энергетики, на стимулирование энергосбережения и повышения эффективности потребления энсргорс- сурсов.

Для нашей страны с её большими запасами энергоресурсов, гигантской протяженностью электрических сетей, высокой степенью износа оборудования на первое место выступает задача обеспечения надёжности и эффективности работы электросетевого комплекса при ограниченных инвестициях и дефиците времени.

Следует иметь в виду, что создание «интеллектуальной сети» стоит больших денег (например, итальянская компания Enel, начав в 2001 г. реализацию пятилетнего проекта по внедрению «интеллектуальных сетей», потратила в общей сложности 2,1 млрд евро). Поэтому, как уже отмечалось выше, в нашей стране рассматривается концепция создания энергосистем с комбинированной сетью - сочетание «сильных» и «интеллектуальных» сетей, объединяющее две концепции в одну - «сильные и интеллектуальные сети». Её разработка осуществляется по схеме, утверждённой Правительством РФ.

В настоящее время в ряде российских энергетических компаний разрабатываются и реализуются проекты, которые предусматривают использование элементов технологического базиса Smart Grid.

Условно такие проекты можно разделить на 3 группы: системные, инфраструктурные и локальные.

Системные проекты: создание в интересах ОАО «СО ЕЭС» системы SCADA EMS, способной заменить большинство локальных, узкоспециальных комплексов при долгосрочном, среднесрочном и краткосрочном планировании электрических режимов ЕЭС России, при выработке и осуществлении процедуры поддержки рынка электроэнергии и мощности, при рассмотрении диспетчерских заявок на вывод в ремонт оборудования и в ряде других случаев.

Инфраструктурные проекты:

• создание и внедрение элементов FACTS (ОАО «Российские сети» совместно с ОАО «СО ЕЭС»);
• развертывание информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ);
• развитие системы мониторинга переходных режимов, состоящей из регистрирующих приборов, систем обмена информацией между концентраторами данных и центрами управления, а также средств обработки полученной информации;
• строительство единой технологической сети связи электроэнергетики (ЕТССЭ) на базе широкого внедрения современных цифровых коммутационных узлов за счет прокладки волоконно- оптических линий связи и радиорелейных линий, модернизации ВЧ-связи, развертывания систем спутниковой связи и цифровой подвижной радиосвязи. По завершению Программы создания ЕТССЭ современными системами телекоммуникаций будут охвачены все объекты ЕЭС России. В области телекоммуникаций позиции российской электроэнергетики достаточно сильны и нс являются препятствием для создания программного обеспечения «интеллектуальных сетей» в ближайшем будущем;
• создание новой целевой модели опсративно-диспстчсрского управления ЕНЭС России и практической реализации этой модели в рамках создаваемых Центров управления сетями;
• совершенствование устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА), противоаварийной автоматики (ПА), автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), выработка единых протоколов взаимодействия различных IT-систем в электроэнергетике. Работы по данной тематике ведутся сетевыми и генерирующими компаниями. Координирующей организацией выступает ОАО «СО ЕЭС».

Локальные проекты - проекты, реализуемые различными энергетическими компаниями, как правило, сбытовыми и электросетевыми: организация систем многотарифного учета, установка биллинговых систем, реализация устройств дистанционного ограничения и отключения. Пока системы работают разрозненно, на различной элементной базе и своих внутренних протоколах.

Если обобщенная концепция «сильные и интеллектуальные сети» будет внедрена, то российские электрические сети из «пассивной» системы передачи электроэнергии превратятся в «активный» инструмент управления режимами работы. Такой комплекс позволит на приемлемых условиях решить проблемы электросетевого комплекса страны.

По оценкам экспертов, в обозримом будущем на российском технологическом рынке будут представлены принципиально новые технологии и оборудование, необходимые для реализации обобщённой концепции. Возрастает активность крупных компаний-производителей оборудования и технологий в нашей стране, направленная на создание в России соответствующего сегмента технологического рынка.

Создание интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС) поставит нашу страну в один ряд с мировыми лидерами в области интеллектуализации электроэнергетики и существенно повысит энергоэффективность экономики РФ. По оценкам экспертов, реализация проекта позволит уменьшить потери в российских электрических сетях всех классов напряжения на 25 %, что даст экономию порядка 34-35 млрд кВт-ч в год. Почти на 35 млрд долл, можно будет снизить объем капиталовложений в развитие сетей за счет увеличения их пропускной способности по новым технологиям.

В реализацию проекта создания новых сетей уже вовлечены более 70 ведущих отечественных производителей и разработчиков электротехнического оборудования и сопутствующих технологий. Среди партнеров ОАО «Российские сети» - крупнейшие отраслевые научные учреждения, институты РАН и ведущие университеты. Общую координацию работ осуществляет ОАО «Научно-технический центр электроэнергетики» - 100%-я дочерняя компания ОАО «Российские сети». ОАО «Российские сети» планирует вкладывать в исследования и разработки ежегодно около 5 млрд руб. Это позволит отечественному сетевому оператору выйти по данному показателю на уровень крупнейших энергокомпаний развитых стран, отчисляющих на НИОКР ежегодно от 3 до 8 % инвестиционных средств.

Разрабатываемая национальная концепция преобразования ЕЭНС должна быть скоррелирована с приоритетами инновационного развития страны, ключевыми направлениями и критическими технологиями, а также с принятыми национальными программами и проектами.

Грядущая интеллектуализация энергетики по масштабу ожидаемых преобразований сравнима с теми революционными изменениями, которые произошли в сфере связи и информации и сделали привычной реальностью Интернет, мобильную связь и множество других достижений современности, до неузнаваемости изменивших повседневную жизнь.

Smart Grid - это название глобальной технологии развития электроэнергетической системы на уровне как планеты, отдельных стран и городов, так и отдельных потребителей электрической энергии. Термин и сама технология родились и на данный момент получили наибольшее распространение в США, однако уже можно уверенно констатировать международное признание этой стратегии на планетарном уровне.

Формально термин Smart Grid был впервые оформлен в 2007 году в законодательном акте об энергетической независимости и безопасности США. Так была названа технология модернизации национальной электроэнергетической системы с целью защиты, контроля и оптимизации энергопотребления всех элементов и участников сети.

Предпосылкой развития Smart Grid является общая планетарная стратегия на снижение энергопотребления, а также обеспечение важнейших потребителей мегаполисов качественным и бесперебойным электроснабжением.

Толчком для развития технологий в США можно назвать глобальные перебои с электроснабжением крупнейших городов США в 90-е годы, так называемые энергетические «блэкауты», когда несколько мегаполисов США остались без электрической энергии. После обследования состояния электроэнергетической системы власти США пришли к выводу, что принципиальная схема управления энергосетями в целом мало изменилась с момента ее создания в начале XX века. Нынешний президент США Обама назвал Smart Grid ключевым фактором повышения энергоэффективности и безопасности американской экономики.

Технологической предпосылкой развития Smart Grid, безусловно, явились прорывные достижения информационных, компьютерных технологий, возможности локальных и глобальных коммуникационных сетей, в том числе Интернета.

По уровню развития Smart Grid в 2012 году находится на этапе перехода от разработки принципиальной концепции, проектирования до создания национальных и международных стандартов, реализации отдельных пилотных, а также ряда промышленных проектов. Пока речь идет о наиболее развитых индустриальных странах.

Появление и развитие концепции Smart Grid является понятным и естественным этапом эволюции электроэнергетической системы, обусловленным с одной стороны явными потребностями и проблемами текущего электрического энергорынка, а с другой стороны технологическим прогрессом, в первую очередь в области компьютерных, информационных технологий.

Современное состояние

Действующую электроэнергетическую систему без Smart Grid можно охарактеризовать как пассивную и централизованную, особенно в части последней цепочки - от распределительных сетей до потребителей. Именно в этой части цепочки поставки электроэнергии технология Smart Grid наиболее существенно изменяет принципы функционирования, предлагая новые принципы активного и децентрализованного взаимодействия.

Для понимания основных принципов текущей системы по отношению к принципам функционирования Smart Grid, о которых пойдет речь ниже, рассмотрим пример отдельного здания как конечного потребителя.

В настоящий момент здание с точки зрения взаимодействия с распределительной сетью (110/10/0,4 кВ) является практически полностью пассивным элементом (влияние на качество параметров электросети оставим в стороне, т.к. они существенно не влияют на основной параметр - потребляемую мощность). Это в первую очередь касается влияния здания как потребителя в реальном масштабе времени (т.е. в масштабе текущего месяца, дня, часа, секунды и т.д.) на генерируемую и распределяемую сетью электроэнергию. Здание никак не может влиять ни на объемы электрической мощности, ни на выделенные ресурсы инфраструктуры сети (например, элементы распределительных, трансформаторных подстанций). Более того, сами распределительные сети в большинстве случаев не обладают полной информацией об электропотреблении здания в реальном масштабе времени. Реализация АСКУЭ в этом контексте до сих пор является скорее исключением и используется исключительно в целях коммерческого учета электроэнергии постфактум в рамках ежемесячного интервала.

Коммерческая составляющая взаимодействия, в свою очередь, целиком зависящая от вышеуказанной технологической части, также выглядит пассивной и однонаправленной. Сети в виде энергосбытовых организаций узнают о зданиях и их потребностях только в моменты ежемесячных коммерческих взаиморасчетов, исключая договорные сведения, обновляемые не чаще раза в год. Здания (вернее, потребители в зданиях) платят по фиксированным, централизованным тарифам, распространяющимся на целые районы, города. Тарифы для конечных потребителей изменяются централизованно организационными процедурами с участием государства на длительных интервалах времени. Никакой обратной связи с точки зрения информации о состоянии энергопотребления в здании, возможности взаимодействия, тем более в режиме реального времени, у здания с сетями и тем более централизованными производителями энергии на данный момент нет.

Теперь представьте себе общую картину, в которой крупные производители электроэнергии генерируют и поставляют электроэнергию в объеме, в режимах и по стоимости (!), практически не зависящих от реального состояния электропотребителя в масштабе реального времени. Таким образом, между спросом и предложением отсутствует оперативная связь. С точки зрения надежности функционирования такой сети в условиях дефицита мощности и высоких требований со стороны потребителя такая схема является крайне уязвимой, поскольку не может оперативно выявлять проблемы и реагировать на них на уровне потребителей.

Давайте теперь подумаем о конечных потребителях не только как об отдельных зданиях, но и как о крупных предприятий, районах, городах! Особенно это критически важно для крупнейших мегаполисов с централизованной схемой электроснабжения, когда единые параметры энергоснабжения касаются большого количества разнообразных потребителей и учитывают их индивидуальные характеристики.

Важно отметить, что текущая схема с точки зрения энергоснабжения является полностью однонаправленной, т.е. потребитель только получает электрическую энергию. В последнее время развиваются схемы с аккумуляторами и распределителями энергии, позволяющими накапливать, трансформировать и распределять электрическую энергию между сетями и потребителями. В отличие от текущей схемы, Smart Grid знает о таких элементах и умеет управлять ими. Таким образом, Smart Grid является комплексной технологией, затрагивающей принципы не только взаимодействия участников и устройств, но и распределения самой электрической энергии.

Описанная пассивно-централизованная схема вполне устраивала всех до определенного момента в условиях дешевой электроэнергии, неисчерпаемых возможностей как генераторов энергии, так и распределительных сетей. Однако времена изменились. Рост мегаполисов, увеличение стоимости электроэнергии, требований к качеству электроэнергии, затрат на развитие генерирующей и распределительной инфраструктуры, увеличение риска внешних угроз (терроризм, катаклизмы) явным образом приводит к изменению стратегии развития энергорынка.

Технология Smart Grid характеризуется несколькими инновационными свойствами, отвечающими новым потребностям рынка, среди которых можно выделить следующие:

1. Активная двунаправленная схема взаимодействия в реальном масштабе времени информационного обмена всеми между элементами и участниками сети, от генераторов энергии до оконечных устройств электропотребителей.
2. Охват всей технологической цепочки электроэнергетической системы, от энергопроизводителей (как центральных, АЭС, ТЭЦ, ГЭС, так и автономных ДГУ, солнечных индивидуальных генераторов, накопителей энергии), электрораспределительных сетей и конечных потребителей.
3. Для обеспечения информационного обмена данными в Smart Grid предусмотрено использование цифровых коммуникационных сетей и интерфейсов обмена данными. Одной из важнейших целей Smart Grid является обеспечение практически непрерывного управляемого баланса между спросом и предложением электрической энергии. Для этого элементы сети должны постоянно обмениваться между собой информацией о параметрах электрической энергии, режимах потребления и генерации, количестве потребляемой энергии и планируемом потреблении, коммерческой информацией.
4. Smart Grid умеет эффективно защищаться и самовосстанавливаться от крупных сбоев, природных катаклизмов, внешних угроз.
5. Способствует оптимальной эксплуатации инфраструктуры электроэнергетической системы.
6. С точки зрения общей экономики Smart Grid способствует появлению новых рынков, игроков и услуг.
7. Благодаря современным технологиям Smart Grid может применяться как в масштабах зданий, предприятий, так и для обычных домашних электрических устройств, например холодильника или стиральной машины. Соответственно, все устройства, входящие в состав Smart Grid, должны быть оснащены техническими средствами, осуществляющими информационное взаимодействие.

Основные преимущества Smart Grid

Надежность и качество электроснабжения

Smart Grid предотвращает массовые отключения, обеспечивает поставку чистой электроэнергии.

Безопасность

Smart Grid постоянно контролирует все элементы сети с точки зрения безопасности их функционирования.

Здесь можно вспомнить как о недавних проблемах с энергоснабжением в Московской области в зимнее время, в связи с погодными условиями и обледенением линий электропередач, так и о проблемах в Москве жарким летом в связи с пожарами на высоковольтных подстанциях.

Энергоэффективность

Снижение потребления электрической энергии. Оптимальное потребление приводит к снижению потребностей в генерирующих мощностях.

Экология и охрана окружающей среды

Самый главный эффект достигается за счет снижения количества и мощностей генерирующих элементов сети. Это ведет, например, к снижению выброса СО в атмосферу.

Финансовые преимущества

Снижение операционных затрат. Потребители имеют точную информацию о стоимости и могут оптимизировать свои затраты на электрическую энергию. Бизнес, в свою очередь, может оптимально планировать и формировать затраты на эксплуатацию и развитие генерации и распределительных сетей.

Указанные преимущества касаются всех участников, от конечных потребителей и энергопоставщиков до всего общества в целом.

Перспективы применения

Продолжим наш пример со зданием, теперь уже с учетом перспективы применения Smart Grid.

Современное здание, оснащенное устройством связи с коммуникационной сетью Smart Grid, может автоматически выбрать режим работы наиболее энергозатратного оборудования (освещение, кондиционирование и приводная вентиляция) в течение недели, с точностью до часа, с учетом оптимального коммерческого тарифа (и потребностей арендаторов), информация о котором была доставлена из местной энергосбытовой компании также по цифровой сети. Соответственно, энергосбытовая компания, имея текущие данные о планируемом энергопотреблении отдельных зданий, может оптимально сконфигурировать свои мощности, в т.ч., например, используя аккумуляторы элеткроэнергии и активные распределительные устройства, закупить необходимую электроэнергию у сетевого поставщика по оптимальным тарифам и т.д. Вся цепочка постоянно обменивается информацией, которая активно используется управляющими элементами для обеспечения сбалансированного графика потребления/генерации и безопасной трансформации и передачи электроэнергии.

Начальный, генерирующей элемент цепи (например, городская ТЭЦ) вместо постоянной генерации максимального количества электрической энергии выдает оптимальную мощность в соответствии с реальным балансом мощности/потребления электроэнергетической системы в текущий момент времени.

Для конкретизации приведем еще пример из жизни современного мегаполиса. Современные коммерческие здания, сложные инфраструктурные объекты вынужденно оснащаются большим количеством систем гарантированного и бесперебойного электроснабжения (ДГУ, ИБП), поскольку рабочие системы централизованного городского электроснабжения не могут более гарантировать качественное снабжение сложной инженерной и компьютерной инфраструктуры таких объектов. Затраты на производство, реализацию и эксплуатацию таких специальных систем электроснабжения являются весьма существенными. Применение Smart Grid позволило бы не только сократить такие затраты, но и в отдельных случаях избежать их полностью.

Конечно, задача перехода к технологиям Smart Grid должна являться долговременной стратегией, инициируемой и поддерживаемой на уровне государства. Переход к столь инновационной технологии предъявляет самые серьезные требования как к технической модернизации основных элементов инфраструктуры, так и к изменению правил работы всего рынка. Основным драйвером такого перехода должна быть государственная стратегия повышения энергоэффективности и безопасности электроэнергетической системы страны в целом.

В России пока можно отметить начальный этап ознакомления и формирования первых организационных инициатив по Smart Grid, а также опробования отдельных технических решений. Пока не будет выработана реальная государственная стратегия по отношению к энергоэффективности, о развитии технологий Smart Grid говорить еще рано. Необходимо также учитывать гигантскую протяженность электрораспределительных сетей в нашей стране и недостаточно развитую инфраструктуру. Однако первые инициативы в этой области у нас уже появляются.

Государственная компания ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы», ответственная за контроль и управление электрораспределительными сетями, активно рассматривает Smart Grid и отдельные элементы этой технологии на предмет применения в РФ и уже реализует отдельные пилотные технические проекты.

Как видится, нам необходимо внимательно знакомиться с опытом ведущих стран мира, уже активно пробующих Smart Grid, и делать правильные выводы с учетом нашей вечной российской специфики.

Уже около 15 лет в мировой и примерно 8 лет в отечественной энергетике идёт дискуссия о внедрении и развитии концепций «Smart Grid» и «Цифровая подстанция». Участие в целом ряде форумов и дискуссий, посвящённых этой тематике, личные контакты со специалистами электросетевого комплекса, собственный опыт разработки и внедрения силового электрооборудования, заставляют меня настороженно относиться к этой модной теме. У меня складывается ощущение, что всё, что сейчас делается в этой сфере, напоминает секту.

Есть несколько тезисов, сомнение в которых является «табу» и исключено из общественной дискуссии:

1. Smart Grid – это принципиально новый подход построения электроэнергетики вообще и электросетевого комплекса в частности.
2. Smart Grid – это целенаправленная политика крупных игроков энергорынка, направленная на повышение эффективности использования ресурсов.
3. Технологии «Smart Grid» и «Цифровой подстанции» приведут к заметному снижению затрат на строительство и эксплуатацию электросетевых объектов.
4. Внедрение «умных сетей» и «цифровых подстанций» обеспечит резкое повышение эффективности использования возобновляемых источников электроэнергии и улучшит экологию.
5. Технологии «Smart Grid» и «Цифровой подстанции» – это энергетика завтрашнего дня, которая создаётся уже сегодня.

Это далеко не полный перечень тем, но в рамках данной статьи мы ими ограничимся.

Итак по пунктам:

1. Что такого принципиально нового в построении электроэнергетики предлагают апологеты «умных сетей»? Наложение на существующую систему производства, передачи и потребления электроэнергии ещё одной системы – информационной. Этот принцип описывался в нашем детстве таким анекдотом: что будет, если скрестить ужа с ежом? Ага, полтора метра колючей проволоки. Принципиальная новизна системы подразумевает появление НОВЫХ, ранее отсутствовавших качеств и функций. В этом смысле, современные технологии «smart grid» и «цифровой подстанции» просто меняют исполнителя в ряде технологических операций. Вместо тёти с блокнотом показания счётчика снимает электронная система коммуникации, вместо электромагнитного реле используется микроэлектронное и т.д. Внедрение новых систем и технологий не является революционным – оно имеет обычный эволюционный характер. И, с точки зрения теории развития технических систем, мы сейчас имеем дело с «завершающим этапом развития», который характеризуется большим количеством незначительных улучшений существующей системы. Это связано не с развитием, как таковым, а с тем, что за десятилетия образовалось большое количество различных предприятий и структур, которые должны оправдывать своё существование. Т.е., на начальном этапе развития электросетевого комплекса они работали на его развитие, а сейчас – на своё.
2. Единственным, по-настоящему заинтересованным в продвижении технологий «smart grid» и «цифровой подстанции» игроком, я вижу производителей электрооборудования (и, конкретнее, производителей цифровых устройств и средств коммуникации) . Большинство деклараций о высокой эффективности и прочих чудесных свойствах этих изделий носят сугубо маркетинговый характер и не подтверждаются сколько-нибудь серьёзными количественными исследованиями. Наверное, они есть и просто искусно укрыты от моего взора. Резоны производителей понятны и благородны – они создают новые изделия и пытаются сформировать рынки для их устойчивого сбыта. Какое отношения эти резоны имеют к декларациям о создании новой энергетики – я не понимаю.
3. Одним из аргументов производителей оборудования для «цифровых подстанций» и «smart grid» является заявление о том, что применение новых технологий приведёт к сокращению стоимости возведения новых электросетевых объектов. Реального подтверждения этому тезису я не встречал нигде. А вот что встречал, так это некоторое лукавство, когда для демонстрации экономической эффективности затрат на цифровое оборудование выносят за скобки стоимостного подсчёта многие дополнительные системы. Например: при строительстве цифровых подстанций удаётся существенно сэкономить на стоимости контрольных кабелей. При этом за скобки выносится стоимость организации системы гарантированного оперативного питания, затраты на организацию и обеспечение функционирования самой шины процесса, затраты на обучение персонала и поддержку ПО. Ведь ни для кого не секрет, что электронные устройства сколь быстро развиваются, столь же быстро и устаревают. И снимаются с производства. И лишаются поддержки производителей. Ни один честный производитель электроники не декларирует без оговорок жизненный цикл своих изделий хотя бы в 20 лет, я уж не говорю о 30-40 годах. А именно столько обычно служит силовое оборудование. Это приводит к общему укорачиванию периодов между реконструкциями. Что хорошо для производителей, но вряд ли ведёт к снижению стоимости владения объектом. Да и вообще, где вы видели производителя, который говорит: «я сделал такое чудесное устройство, которое стоит дешевле, а покупать его надо реже»?!!
4. Прогнозируемое резкое повышение эффективности тоже не внушает доверия. И вот почему. Современные цифровые системы позволяют собирать гигантский объём информации. Что преподносится как безусловное благо. Но это – не факт. Объём информации не очень коррелируется с управляемостью. То, что мы сейчас владеем терабайтами данных о различных аспектах экономической и социальной деятельности, не делает наше общество более разумным и управляемым. Так же и с сетями. Сначала мы создаём систему по сбору данных, потом – систему по хранению данных. А потом систему по сортировке и фильтрации данных. Потому что реально нам нужен 1% от полученного. Кроме того, существует очень заметное различие в ментальности между разработчиками механических систем и разработчиками электроники и программного обеспечения. Эту разницу очень точно иллюстрирует один из законов Мэрфи: «если бы строители строили дома так, как программисты пишут программы, то первый залетевший дятел разрушил бы цивилизацию» (Второй закон Вайнберга). Это шутка, да. Но в ней очень большая доля правды. А мы говорим об электросетях, которые должны функционировать в течение десятилетий без системных сбоев и веерных отключений. В любых географических и климатических зонах. Кроме того, хотелось бы затронуть ещё один аспект. Наметившийся уже более 15 лет назад тренд на исключение человека из контура оперативного управления системой. Эта голубая мечта фантастов пока не достижима, но уже отразилась на квалификации персонала и принципах обучения. Образно говоря, мы стремимся к ситуации, которая описана в старом советском анекдоте про полёт Белки и Стрелки: «Чукча, собак покормил? Смотри, приборы НЕ трогай!». Про экологический же эффект просто замнём для ясности. Или надо менять цивилизацию. Наша же цивилизация всегда выбирала между экологией и комфортом – комфорт.
5. Так что же такое технологии Smart Grid? Они оставляют больше вопросов, чем ответов. Они не формализованы и, зачастую, разнонаправленны. Их чаще используют как некий пароль. Ещё пять лет назад такими словами-паролями были «нанотехнологии» и «инновации». Мало кто из применявших эти слова реально представлял, о чем они. В лучшем случае, подтягивал свои решения под определение из «Википедии», озаботившись только формальным соответствием. Конечно, наши провода нанотехнологичные – они же состоят из атомов (если внимательно присмотреться). Большинство дискуссий по теме «smart grid» упирается в жонглирование смыслами. И, по этой причине, бессодержательно. Это – будущее нашей энергетики? Кроме того, эта концепция рождена на западе и внедряется в нашу систему «как есть», без творческого и критического осмысления. Я не «западофоб», хотя это сейчас и модно. Но бездумный отказ от отечественного, почти векового, опыта …удивляет.

Резюмируя всё вышесказанное, хочу предложить своё виденье темы «smart grid» и «цифровая подстанция»

1. Эти термины являются маркетинговой фишкой для обозначения класса продуктов и технологий по модернизации электросетевого комплекса с применением современных IT-решений.
2. Электросетевой комплекс как в нашей, так и в большинстве других стран подходит к завершению своего жизненного цикла и находится на пороге глобального обновления. Поскольку сегодня не предложено никаких принципиально новых способов производства и передачи электроэнергии, новый цикл развития глобальной энергетики не имеет возможности в процессе обновления совершить качественный принципиальный скачок. Запуск дискуссии и разработок в области «smart grid» и «цифровой подстанции» был попыткой создать этот принципиальный качественный скачок искусственно. Успешность этой попытки – вопрос дискуссионный. Но замысел красив: закинем идею, и пусть народ сам придумает, что с ней делать.
3. Как и положено, вокруг базовой – очень не глупой – идеи наросло множество спекуляций и откровенного мусора. Но этот побочный эффект – вещь вполне ожидаемая и нормальная. Никогда новые технологии не рождались во всей полноте и проработанности сразу. Единственное, что хотелось бы видеть от людей, принимающих решение в нашей энергетике, это взвешенную и активную позицию. Не только производители оборудования должны сочинять, как будет развиваться энергосистема на 50-летнем горизонте планирования. Это задача энергосистем: сформулировать генеральную концепцию и обеспечить платёжеспособный спрос на продукцию.
4. У идеи «smart grid» и «цифровой подстанции» отсутствует внятная и привлекательная идеология. Не может вдохновлять на творческий подвиг и прорыв идея «сделать чуть лучше, чем есть».
5. И самое парадоксальное: этим надо заниматься!
   Есть надежда, что совокупное броуновское движение приобретёт наконец осмысленный вектор развития и мы сможем совершить этот качественный скачок. И гораздо интереснее работать вот на эту зыбкую перспективу, чем пытаться воспроизводить технологии прошлого века.

Умные сети Smart Grid представляют собой модернизированные каналы электроснабжения, работающие с использованием коммуникационных и информационных технологий. Основной задачей внедрения подобных систем является обеспечение надёжной работы оборудования посредством внедрения дистанционного контроля над исправностью отдельных компонентов.

Сущность технологии Smart Grid в электроэнергетике

Система собирает информацию о производстве и потреблении электроэнергии, что позволяет корректно распределять энергоресурсы, обеспечивать надёжность их потребления и эффективность использования. Классические умные сети Smart Grid в электроэнергетике обладают следующими характеристиками:

• способность управлять работой потребителей;
• самостоятельное восстановление после сбоев;
• защищённость от физического и кибернетического внешнего вмешательства;
• обеспечение электроснабжения требуемого качества;
• синхронная работа генерирующих источников и центров хранения электроэнергии;
• способность существенно повышать эффективность работы энергосистемы в целом.

Иными словами умные сети Smart Grid в электроэнергетике должны отвечать критериям гибкости, доступности, надёжности и экономичности. Помимо этого концепция Smart Grid содержит ещё один важный аспект – катализацию экономического подъёма. Развёртывание подобных проектов способствует развитию инновационных технологий, стимулирует производство высокоинтеллектуальной продукции, расширяет возможности использования электрической тяги в транспортной инфраструктуре.

Потребители становятся активными участниками рынка, поскольку получают возможность продавать электроэнергию, выработанную на локальных генерирующих источниках. Человечество вступает в новую фазу гармоничного взаимодействия с окружающей средой. Создаются предпосылки для общего экономического подъёма и улучшения качества жизни.

Каналы передачи данных между объектами Smart Grid

Для передачи информации между элементами Smart Grid могут использоваться различные типы связи: низкочастотные контрольные кабели, коаксиальные высокочастотные кабели, провода высоковольтных линий электропередач, оптические кабели, направленные защищённые радиоканалы и др.

Из-за дешевизны и доступности наибольшую популярность приобрели сетевые технологии Ethernet/Internet. В такие сети через встроенные модемы легко подключаются разнообразные электронные датчики, измерительные преобразователи, трансдьюсеры, микропроцессорные счётчики и другие приборы. Альтернативой данному варианту являются оптоволоконные каналы и различные технологии современной беспроводной связи.

Для надёжного функционирования сети Smart Grid важно свести к минимуму количество отдельных обрабатывающих модулей. От многочисленных компонентов информация должна подаваться на мощные серверы, обрабатываться и пересылаться на исполнительные элементы. Чтобы избежать потерь эффективности, основная функциональность системы должна обеспечиваться на программном уровне.

Релейная защита в сетях Smart Grid

Концепция Smart Grid предполагает совмещение релейной защиты с информационно-измерительными функциями. Микропроцессорные устройства релейной защиты измеряют токи и напряжение в векторной форме, накапливают данные о срабатываниях и аварийных режимах в специальных блоках памяти. Таким образом, релейная защита превращается в своеобразный центр обработки информации, элемент системы диагностики и мониторинга электрооборудования.

Опыт реализации проектов Smart Grid

1. Проект Flexible Electricity Networks To Integrate The Expected Energy Evolution (FENIX). Гибкая электрическая сеть, реализующая концепцию общеевропейской энергосистемы с использованием виртуальных электростанций (VPP), возобновляемых источников энергоресурсов (RES) и распределённых источников генерации (DER).
2. Проект Active Distribution Network With Full Integration Of Demand And Distributed Energy RESourceS (ADDRESS). Составная часть европейской концепции сетей будущего Smart Grids European Technology Platform, объединяющая работу 25 энергокомпаний из 11 европейских стран.
3. Проекты Microgrids – отдельные энергосетевые структуры, размещённые на небольших территориях (реализованы в США, Европе, Японии и Канаде). Такие системы обладают локальными генерирующими источниками, поэтому способны взаимодействовать с центральными сетями при необходимости покрытия максимума пиковых нагрузок.
4. Проект интеллектуальной энергетической инфраструктуры компании Mitsubishi Electric. Предполагает распределённую генерацию, использование возобновляемых источников энергии, диспетчерских центров и средств аккумулирования энергии.

Как видим, построение умных сетей Smart Grid в электроэнергетике перспективно и востребовано. Сегодня это закономерный этап развития глобальной экономики и социальных отношений.

Во многих странах предприятия энергетического сектора экономики переживают период реформирования. Происходящие процессы слияния, поглощения и изменения структуры управления, границ сферы деятельности и территориального присутствия заставляют многие бывшие монополии искать для себя новые модели создания стоимости. Неизбежно меняются задачи компаний и их бизнес-процессы. Формируются рынки предоставления коммунальных услуг. Внедряются рыночные механизмы. Требуются технологические изменения, отвечающие современным потребностям развития отрасли. Хотя все эти изменения отличаются в зависимости от местоположения и вида деятельности энергокомпаний, инновации неизбежно ведут к преобразованию всей сферы коммунальных услуг.

Российская энергетика также переживает период изменений. Главным трендом, оказывающим влияние на развитие информационных систем в энергетике, является концепция Smart Grid. В этом направлении ожидается принятие ряда важных законодательных актов. Для России идеи Smart Grid особенно актуальны, так как инфраструктура энергетики сильно изношена.

Оперативное управление инфраструктурой имеет решающее значение. Энергетические предприятия сталкиваются с необходимостью внедрения новых стандартов эксплуатации и технического обслуживания для постоянного улучшения соотношения между надежностью энергоснабжения и затратами. Еще одной из ключевых задач в энергетике является управление техобслуживанием и ремонтами оборудования. Это обусловлено огромным количеством единиц оборудования, распределенных на больших территориях и требующих постоянного регламентного и ремонтного обслуживания. Консолидация информации о состоянии оборудования в единой системе управления с возможностью ее оперативного предоставления различным потребителям на местах позволяет сократить простои на ремонт, снизить издержки на запчасти и материалы, оптимизировать логистику и загрузку персонала.

Потребители также являются не менее важной движущей силой происходящих изменений. Наметилась тенденция перехода от процессно-ориентированного подхода к клиентоориентированному. Возросшие требования потребителей к уровню обслуживания неизбежно приводят к расширению спектра услуг, оказываемых энергокомпаниями, внедрению новых финансовых и платежных механизмов.

В соответствии с концепцией Smart Grid в числе приоритетных направлений развития ИТ в энергетик е на ближайшие годы можно выделить:

1. Широкое внедрение на новых и модернизируемых точках измерения интеллектуальных (smart) измерительных приборов - «умных» счетчиков с функцией дистанционного управления профилем нагрузки измеряемой линии и измерительных преобразователей со стандартными коммуникационными интерфейсами и протоколами (в том числе беспроводными), соответствующих стандартам информационной безопасности .

2. Установка на каждом крупном объекте, присоединенном к электросети (жилом районе, офисном центре, фабрике и т. д.), усовершенствованных автоматизированных информационно-измерительных систем (АИИС), работающих в режиме реального времени. АИИС должны осуществлять мониторинг объектовых процессов (например, электро- или теплоснабжения, включая параметры качества энергии), выполнять простые алгоритмы автоматического регулирования и иметь развитые средства информационного обмена с внешним миром.

3. Создание широкой сети интегрированных коммуникаций на базе разнообразных линий связи - ВОЛС, спутниковых, GPRS, ВЧ-связи по ЛЭП и др. Каждая АИИС должна быть подключена как минимум по двум независимым каналам связи.

4. Внедрение в энергокомпаниях автоматизированных систем (АС) управления производственной деятельностью. Поскольку все энергопредприятия относятся к производствам с непрерывным циклом, можно выделить четыре вида таких систем:

• АС управления техническим обслуживанием и ремонтами;
• АС работы на рынках (коммерческой диспетчеризации);
• АС обслуживания клиентов;
• АС управления основным производством - генерацией, передачей, распределением, сбытом (учетом потребления) или диспетчеризацией.

5. Создание интегрированных интерфейсов к АИИС и АС управления производственной деятельностью для автоматического обмена данными с АС других участников рынка. При этом должны быть определены протоколы обмена и стандарты информационной безопасности для всех категорий участников рынка.

Ряд вендоров уже заявили о поддержке концепции Smart Grid и включении в свои очередные релизы продуктов нового функционала. Некоторые выводят на рынок решения, построенные в соответствии с новой идеологией и демонстрирующие большую гибкость и функциональность в новых условиях.

Тенденции развития мировой и Российской энергетики

20 век – гомогенные энергосистемы и их объединения на основе концентрации производства ЭЭ в местах расположения энергоресурсов и концентрации потребителей

• Крупные электростанции (ТЭС, ГЭС, АЭС)
• Развитые транзитные и распределительные электросети
• Централизованное оперативное управление
• Синхронные зоны на больших территориях
• Строгие технические правила присоединения и участия регулировании режима
• Энергетика – монопольная сфера бизнеса крупных энергокомпаний

> Классическая система управления режимом (ПА, РА, система ОДУ)

21 век – альтернативная распределенная микро, мини и малая генерация и гибридные энергосистемы

• Генерация на базе ВИЭ, виртуальные электростанции
• Топливная малая генерация разных субъектов с диверсификацией энергоресурсов
• Генерация как сопутствующее производство
• Демонополизация рынков мощности, энергии, локальных и системных услуг
• Возможность автономной работы (независимость)
• Мягкие технические правила присоединения и участия в регулировании режима

> SMART GRID. Умная автоматика с малым участием человека

Преимущества Smart Grid по сравнению с традиционной ОЭС

• SG это автоматизированная сеть генерации, передачи и потребления электроэнергии;
• SG является S.M.A.R.T. системой, то есть способна осуществлять самомониторинг и предоставлять отчеты как о любом участниках сети (его состоянии, потребностях и пр.) так и полную информацию о произведенной и переданной э/э в любом разрезе: эффективности, потерь или экономической выгоды;
• SG также повышает надежность сети, обеспечивая незаметное для потребителя переключение на другой источник при отказе основного. Поскольку надежность отдельных сетей электроснабжения уже достигает 99.97% использование SG способно гарантировать бесперебойное электроснабжение в режиме 24/7;
• SG повышает "производительность" сети в целом за счет уменьшения потерь в проводах и оптимального распределения нагрузки, устанавливая для крупных потребителей эффективные (меньшей протяженности) маршруты подключения.

Определение Smart Grid, смарт-счетчики, АИИС КУЭ

Smart Grid ("интеллектуальные сети электроснабжения") - это модернизированные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные сети и технологии для сбора информации об энергопроизводстве и энергопотреблении, позволяющей автоматически повышать эффективность, надёжность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергии.

Технологические решения Smart Grid могут быть разделены на пять ключевых областей:

• измерительные приборы и устройства, включающие, в первую очередь, smart-счетчики и smart-датчики;
• усовершенствованные методы управления;
• усовершенствованные технологии и компоненты электрической сети: гибкие системы передачи переменного тока FACTS, сверхпроводящие кабели, полупроводниковая, силовая электроника, накопители;
• интегрированные интерфейсы и методы поддержки принятия решений, технологии управление спросом на энергию, распределенные системы мониторинга и контрол), распределенные системы текущего контроля за генерацией, автоматические системы измерения протекающих процессов, а также новые методы планирования и проектирования как развития, так и функционирования энергосистемы и ее элементов;
• интегрированные средства коммуникации.

Смарт-счетчики (интеллектуальные счетчики) энергоресурсов - разновидность усовершенствованных приборов учета, снабжённых коммуникационными средствами для передачи накопленной информации посредством сетевых технологий с целью мониторинга и осуществления расчётов за коммунальные услуги.

Термин "интеллектуальный счётчик", как правило, относился к счётчикам электроэнергии, однако в последнее время также применяется к средствам измерения других потребляемых ресурсов: природного газа, тепла и воды.

В свою очередь, каждый из вышеперечисленных доменов может состоять из своих подсетей, что делает общую архитектуру сети весьма сложной. При этом одним из ключевых компонентов данной информационной системы является безопасность хранения и передачи данных.

В соответствии с общепринятыми подходами за рубежом, IP (Internet Protocol) - сети являются ключевым элементом информационных систем Smart Grid. К преимуществам использования IP-протоколов следует отнести широкую распространенность данной технологии, наличие значительного числа уже разработанных отраслевых стандартов, значительное число разработанных соответствующих программных продуктов.

Кроме того, решения, построение на принципах IP, обладают хорошей масштабируемостью, что позволяет включать в информационную систему значительное число элементов сети (смарт-счетчиков, домашних приборов и т.д.).

Важную роль в формировании перспектив мирового рынка смарт-учета играет унификация интерфейсов передачи данных от первичных приборов учета к концентраторам и от концентраторов - к системе обработки данных.

В странах ЕС наибольшее распространение получили интерфейсы передачи данных при помощи GSM/GPRS каналов, PLC- и радиоканалов. Ниже приведены ключевые интерфейсы связи, используемые в системах смарт-учета энергоресурсов в странах ЕС.

Ключевые задачи, решаемые стейкхолдерами при внедрении систем интеллектуального учета энергоресурсов

Реализация национальных стратегий в сфере развития технологий Smart Grid и смарт-учета в различных странах мира преследует достижение ряда ключевых целей.

Для энергокомпаний ключевыми преследуемыми целями развития технологий Smart Grid являются:

• снижение потерь энергоресурсов;
• повышение своевременности и полноты оплаты за потребляемые энергоресурсы;
• управление неравномерностью графика электрической нагрузки;
• повышение эффективности управления активами энергокомпаний;
• повышение качества интеграции объектов возобновляемой генерации и распределенной генерации в энергосистему;
• повышение надежности функционирования энергосистемы в случае возникновения аварийных ситуаций;
• повышение визуализации работы объектов энергетической инфраструктуры.

Ключевыми решаемыми задачами потребителей энергоресурсов при внедрении технологий Smart Grid являются:

• улучшение доступа потребителей к энергетической инфраструктуре;
• повышение надежности энергоснабжения всех категорий потребителей;
• повышение качества энергоресурсов;
• создание современного интерфейса взаимодействия потребителей энергии с ее поставщиками;
• возможность для потребителя выступать в качестве полноправного участника энергетического рынка;
• расширенные возможности для потребителей по управлению энергопотреблением и снижению уровня платежей за потребленные энергоресурсы.

Правительства и регуляторы энергетической отрасли путем развития технологий Smart Grid стремятся достичь следующих целей:

• повышение уровня удовлетворенности потребителей энергии качеством и стоимостью энергоснабжения;
• обеспечение устойчивого экономического положения предприятий энергетической отрасли;
• обеспечение модернизации основных фондов энергетической отрасли без существенного повышения тарифов.

В мире

2019

Используемые облачные платформы для сбора данных с подключенных элементов SmartGrid и сквозного оптимизационного управления энергосетями можно классифицировать на два вида:

• интеграционные, используемые преимущественно для сбора данных и реализации наиболее востребованных задач мониторинга, в частности, автоматического выявления отключений потребителей и случаев воровства электроэнергии,
• и аналитические, используемые для оптимизационного предиктивного управления энергосетями в режиме реального времени, в том числе для управления программами DemandResponse и объектами распределенной генерации.

Отчасти поэтому в мире количество мегаполисов, реализующих проекты умных городов, интеллектуального учета и умных электросетей, постоянно растет. Эксперты консалтинговой компании ABI Research весной 2017 года спрогнозировали, что до 2022 года рост количества умных счетчиков, отслеживающих потребление электроэнергии, воды и газа, окажется двукратным. Это произойдет на фоне развития технологий энергоэффективных сетей большого радиуса действия (LPWAN).

Объем прибыли мобильных операторов от подключения электросетей и умных счетчиков к 2026 году составит $26 млрд, спрогнозировали аналитики.

Machine Research. Согласно прогнозу, к 2022 году в Европе будет насчитываться 158 млн интеллектуальных приборов учета, подключенных к LPWA-сетям. Сейчас порядка 60 млн счетчиков европейцев не оснащены возможностями дистанционной передачи показаний.

Значительное количество устройств, развернутых в 2017 году, использует связь по линиям электросети (PLC). В 2018 году объем поставок умных PLC-устройств пойдет на спад, однако вырастет доля устройств, работающих в сетях LTE-M/NB-IoT и RF.

«Франция и Испания станут последними крупными странами в Западной Европе, внедрившие интеллектуальные решения с PLC. Начиная с этого года Италия переключается на счетчики второго поколения, работающие в гибридных сетях PLC/RF. Это позволит повысить надежность передачи данных», – отметил Тобиас Руберг (Tobias Ryberg), старший аналитик Berg Insight. В Великобритании и Нидерландах сосредоточены на использовании 2G/4G, а страны Скандинавии активно используют RF.

Аналитики Berg Insight полагают, что на технологии мобильной связи, оптимизированные для IoT (LTE-M/NB-IoT), а также RF, в течение следующих 5-10 лет придется большинство подключений.

Наиболее масштабные программы и проекты в этом направлении разработаны и осуществляются в США, Канаде и странах Евросоюза , а также Китае , Южной Корее и Японии . Принято решение о реализации аналогичных программ и проектов в ряде других крупных государств (Индия , Бразилия, Мексика).

Совокупные выгоды от внедрения таких систем смарт-учета для указанных стран оцениваются до 27 млрд Евро, снижение потребления энергии в зависимости от страны оценивается в 2,2-3,2%, а снижение пиковой нагрузки в энергосистеме - в 0,5-9,9%.

2007: Закон США «Об энергетической независимости и безопасности»

Формально определение умной сети появилось через несколько лет после доклада Берра. Оно было представлено в Законе «Об энергетической независимости и безопасности», одобренном Конгрессом США в январе 2007 года. В пояснительной записке к нормативному документу было указано: «Политика США должна поддержать модернизацию электросетевой инфраструктуры, что приведет к увеличению уровня ее безопасности и эффективности». План мероприятий состоял из нескольких пунктов:

• Использование умных сетей: более широкое использование цифровой информации и технологий оперативного управления и мониторинга, чтобы повысить надежность и эффективность электрогенерации;
• Динамическая оптимизация сетевых операций и ресурсов, с обеспечением полной кибербезопасности ;
• Развертывание и интеграция распределенных ресурсов и генерации, включая возобновляемые ресурсы, внедрение «умных» технологий (в режиме реального времени, автоматизации, интерактивных технологий, которые позволяют оптимизировать физическую работу приборов и бытовой техники) для учета измерений, коммуникаций относительно операции по сети;
• Предоставление клиентам (как частным, так и корпоративным) данных в режиме реального времени о потреблении ресурсов для оперативного контроля;
• Обеспечение практически непрерывного управляемого баланса между спросом и предложением электрической энергии и т.д.

2003: Требования к надёжности будут управлять инвестициями в автоматизацию

Термин Smart Grid («умная сеть») впервые упоминается в 2003 году в работе Майкла Берра (Michael T. Burr) «Требования к надёжности будут управлять инвестициями в автоматизацию» .

«Слабые места в энергосистеме могут быть сужены благодаря новым способностям передачи энергии и системам сетевого управления. Эти два направления, вероятно, получат грандиозные инвестиции в последующие года», - отмечалось в работе исследователя.

В докладе Майкл Берр также ссылался на исследования Electric Power Research Institute, сотрудники которого прогнозировали, что электронное управление в реальном времени заменило бы существующее электромеханическое распределительное устройство системы, позволив более оперативно контролировать работу цифровой сети.

Майкл Берр также отмечал следующие преимущества:

• Объединение энергосистемы с системами коммуникаций создало бы «динамическую, интерактивную энергосистему», которая поддержит обмен информацией в режиме реального времен».
• Расширенные измерения: замена старой системы учета на систему учета в режиме реального времени
• Распределенные ресурсы: внедрение распределенной генерации позволит повысить надежность и производительность системы.
• Эффективность использования энергии конечными устройствами потребителей: технологические достижения повысят эффективность конечного использования электроэнергии обеспечат более гибкое управление устройствами.

В России

2019

Исследование J’son & Partners Consulting

Российский рынок предъявляет к разработчикам IoT-платформ существенно более жесткие требования нежели рынки Северной Америки и Западной Европы. Во-первых, в структуре жилого фонда, на который в основном ориентированы программы Demand Response в мире, в России превалирует жилье в многоквартирных домах, подключенных к централизованным системам отопления и горячего водоснабжения (65% от общего количества квартир и индивидуальных жилых домов). Для таких объектов характерен минимальный эффект от оптимизации энергопотребления. Кроме того, в многоквартирных домах установка собственных источников генерации, что является важным элементом Smart Grid, практически нереализуема. Во-вторых, стоимость электроэнергии в России – одна из самых низких в мире (в 2,5 раза ниже чем в США), что еще более снижает размер достижимого экономического эффекта – в среднем $80 в год на подключенный объект жилого сектора против $200 в США, и ужесточает требования к удельной себестоимости сбора и анализа данных об энергопотреблении, и автоматического управления им .

Поэтому для России в еще большей степени чем для США и Западной Европы целесообразен подход «pay as you go», предлагаемый в формате управляемых сервисов, основанных на использовании облачных IoT -платформ (интеграционных и аналитических). Метод «большого взрыва», реализованный в Китае и на первом этапе цифровизации – в США и Западной Европе, в России неприменим.

Реализацию сквозного оптимизационного управления энергопотреблением, охватывающего и конечных потребителей, в России имеет смысл начинать с индивидуального жилого фонда, действуя точечно, и лишь на следующем этапе переходить к охвату многоквартирного жилья. Это возможно только при использовании облачных IoT-платформ.

Что касается внешнего рынка для российских разработчиков, то их коммерческий успех в России, где характерны наиболее жесткие требования по удельной себестоимости, станет важной предпосылкой для успеха и на других рынках, в частности, на потенциально наиболее интересном рынке Китая .

Необходимо отметить, что в настоящее время потребление облачных сервисов интеграционных и аналитических платформ в России составляет лишь около $3,2 млн. Функционал сбора данных с умных подключенных счетчиков потребления электроэнергии реализован преимущественно с использованием проприетарных on-premise систем коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), а в структуре потребления превалируют крупные коммерческие компании, такие как Роснефть , РЖД , но не сбытовые компании. В результате общее проникновение интеллектуальных систем учета потребления электроэнергии в России крайне мало и составляет десятые доли процента от общего количества объектов – потребителей электроэнергии, а облачные IoT-платформы для создания таких систем практически не используются.

При реализации проектов внедрения интеллектуальных систем учета потребления электроэнергии в крупных корпорациях применяется метод «локального большого взрыва» - подключаются все крупные объекты - потребители электроэнергии в рамках одной компании. Мотивацией служит возможность подбора оптимальных тарифов из перечня доступных для коммерческих потребителей (в том числе почасовых), снижение потерь от воровства электроэнергии, своевременное выявление случаев отключения подачи электроэнергии, автоматизация процессов биллинга и выверки счетов. Поскольку подключаются объекты с большими объемами потребления электроэнергии, то перечисленных выше эффектов оказывается достаточно, чтобы компенсировать затраты на развертывание проприетарных АСКУЭ. При этом ни о каком участии в программах сглаживания пиков энергопотребления в данном случае речи не идет, то есть экономический эффект локализован внутри крупного коммерческого потребителя электроэнергии.

Очевидно, что такой подход неприменим для развертывания АСКУЭ в жилом секторе – ни по себестоимости подключения и эксплуатации, ни по достижимым экономическим эффектам. Попытки реализовать облачный подход в России пока носят крайне ограниченный характер, и концентрируются в основном в небольших управляющих компаниях. Это не позволяет окупать затраты на подключение даже к относительно простым облачным сервисам. Более того, при всех очевидных преимуществах облачных IoT-платформ над on-premise АСКУЭ, ввиду относительно невысокого уровня цен на электроэнергию в России для достижения высокого уровня проникновения удельная стоимость подключения к интеграционным (MDMS) и аналитическим платформам должна быть примерно в 3 раза ниже чем для глобального рынка, образованного в настоящее время на 90% потреблением в Северной Америке и Западной Европе, то есть регионами с высокой стоимостью электроэнергии и высоким подушевым доходом. Однако в настоящее время наблюдается ровно противоположная картина – средний размер платежа за функционал MDMS в формате облачного сервиса в 3 раза больше чем таковой на глобальном рынке.

Ввиду превалирования проприетарного подхода к развертыванию АСКУЭ в России и концентрации этого рынка преимущественно в сегменте крупных коммерческих компаний, у российских разработчиков АСКУЭ отсутствуют стимулы и возможности к развитию облачных IoT-платформ для реализации функционала систем интеллектуального учета потребления электроэнергии. В свою очередь, отсутствие таких платформ блокирует развитие наиболее перспективного глобально направления аналитических платформ, поскольку основой для их успешной разработки является возможность обучать прогностические модели на основе большого объема накопленных за длительный исторический период реальных данных, которые могут быть получены только из облачных интеграционных IoT-платформ, отсутствующих в России. Также отсутствуют в России и управляемые сервисы с использованием таких платформ, получающие широкое распространение в Северной Америке и Западной Европе.

Таким образом, разработчикам IoT-приложений и платформ для электроэнергетики, ориентированным на успех на глобальном рынке, целесобразно делать ставку на сегмент аналитических платформ, вступая в партнерства с глобальными лидерами в сегменте интеграционных платформ, используя их как источник данных для обучения имитационных прогностических моделей.

Незначительный размер российского рынка облачных интеграционных и аналитических платформ в денежном выражении – $3,2 млн. в 2018 году (факт), $10,4 млн. в 2022 году и $39,6 млн. в 2029 году (прогноз), означает что:

при минимальной стоимости разработки конкурентоспособной IoT-платформы в десятки миллионов долларов и достижимом размере рынка в единицы миллионов долларов создание платформ, ориентированных исключительно на внутрироссийский рынок, экономически нецелесообразно; продвижение облачных сервисов на базе IoT-платформ в России как самодостаточного продукта не имеет экономического смысла, необходимо пакетировать их в рамках комплексных управляемых услуг аутсорсинга функций телеметрии и телеуправления энергосетями и конечным потреблением; необходимо субсидирование установки на стороне конечных потребителей элементов систем «Умный дом », без наличия которых невозможно автоматическое управление конечным энергопотреблением.

Ключевым условием для реализации достижения указанных выше объемов российского рынка облачных IoT-платформ в электроэнергетике является введение в России полноценных программ стимулирования управления конечным потреблением (аналогов программ Demand Response в Северной Америке, Западной Европе и ряде других регионов), в отсутствие которых экономический эффект, превосходящий затраты на цифровизацию электроэнергетики, недостижим, вне зависимости от источников финансирования цифровизации.

Для индустрии и регуляторов, ведущих обсуждение нормативной базы для цифровизации электроэнергетики, имеет смысл скорректировать рассматриваемый в настоящее время в качестве основного подход «большого взрыва» к внедрению систем интеллектуального учета потребления электроэнергии с учетом накопленного в США и Западной Европе опыта, с переносом акцентов на развитие систем экономической мотивации конечных потребителей и энергокомпаний.

2018

Госдума приняла закон об интеллектуальных системах учета электроэнергии

В пресс-службе Минэнерго рассказывали РБК , что если срок установки счетчиков газа будет законодательно продлен до 1 января 2021 года, то риски, связанные с административной ответственностью для организаций, которые «осуществляют снабжение природным газом или его передачу и на которых возложена обязанность совершить действия по оснащению приборами учета газа до 2019 года», также отсрочатся до 2021 года.

Минстрой отложил обязательную установку «умных» счетчиков в новостройках

Установка «умных» счетчиков в российских новостройках станет обязательной в домах со сроком ввода в эксплуатацию после 1 января 2020 года. О планах установить соответствующие нормативы «Известиям » сообщили в Минстрое . Речь идет как об общедомовых, так и об индивидуальных приборах учета всех ресурсов.

В мае сообщалось, что Минстрой намеревался ввести эти требования на полгода раньше - с 1 июля 2019-го. Почему срок в итоге был перенесен, газета не сообщает. Зато из материала ясно следует, что министерство не поддержало недавнюю инициативу «Россетей» о запрете установки «неумных» счетчиков как таковых.

Установка «умных» счетчиков станет обязательной с 2019 года

Установка интеллектуальных счетчиков электрической энергии позволила снизить потери в сетях на 10 - 30%. Таковы итоги эксперимента, проведенного в трех регионах России: Калининградской, Тульской и Ярославской областях. Об этом со ссылкой на данные региональных поставщиков пишет в мае 2017 года ТАСС .

В частности, в Калининградской области после установки «умных» приборов потери снизились на 37%, сообщили в «Янтарьэнерго ». В рамках эксперимента такие счетчики установили более чем у 20 тыс. региональных потребителей. В Тульской области потери в сетях уменьшились на 10%, сообщили в филиале «Тулэнерго » ПАО «МРСК Центра и Приволжья ». Здесь интеллектуальные счетчики получили 27 тыс. потребителей.

Одним из главных преимуществ подобных систем является возможность самостоятельно передавать данные об использовании электричества энергосбытовым компаниям в режиме реального времени. В результате вероятность хищений стремится практически к нулю.

Однако выиграть от «умных» счетчиков могут не только поставщики, но и добросовестные потребители. Их установка позволяет вводить систему дифференцированных тарифов, в том числе на каждый месяц в году. Потребитель сумеет существенно сэкономить, если будет иметь возможность использовать существенную долю электроэнергии вне «пиковых» периодов.

По оценкам экспертов группы компаний «Оптима », в отечественном секторе число установок умных приборов учета не превышает и 500 тыс. Драйверами роста рынка станет изменение российского законодательства, которое должно обязать обслуживающие и ресурсоснабжающие организации в обязательном порядке заменять обычные счетчики на умные, говорят эксперты. Еще один драйвер роста рынка – развитие технологий, в том числе – Интернета вещей . Например, сети LPWAN сделают многообразие «умных» приборов учета стандартом отрасли. При этом эксперты не исключают, что барьерами для развития интеллектуального учета могут стать отсутствие нужных законов или их медленное исполнение.

Законопроект о бесплатной установке новых счетчиков электроэнергии

В апреле 2017 года был разработан и внесен в Госдуму законопроект правительства о бесплатной установке новых счетчиков электроэнергии. На это с июня 2018 года могут рассчитывать те, у кого счетчик вышел из строя или закончился срок его эксплуатации (16 лет). Обычно на замену жильцам дают трехтарифные счетчики. Как подсчитали эксперты, услуги монтажа нового однотарифного счетчика обходится московской семье в 6 тыс. рублей. Сейчас в большей части регионов энергосбытовые компании предлагают менять счетчики абонентам за свои деньги.

Тенденции российского рынка интеллектуальных приборов и систем учета энергоресурсов в 2010-2015 гг.

J’son & Partners Consulting представила осенью 2016 года краткие результаты исследования основных тенденций российского рынка интеллектуальных приборов и систем учета энергоресурсов в 2010-2015 гг. и прогнозов его развития на период до 2020 года.

Одной из основных задач, стоящих перед энергетическим комплексом всего мира, является разработка принципиально новых подходов к модернизации и инновационному развитию отрасли, направленных на повышение надежности и качества снабжения, создание возможностей для активного взаимодействия между генерацией и потребителями энергии, расширению возможностей по управлению потреблением, а также массовому внедрению экологически безопасных энергетических технологий.

Предпосылки для внедрения интеллектуальных систем учета энергоресурсов в России

Проблема повышения энергоэффективности российской экономики является одной из наиболее актуальных задач. Реализуемая в Российской Федерации политика, направленная на повышение энергетической эффективности национальной экономики, предусматривает комплексную модернизацию электроэнергетической инфраструктуры страны. В связи с этим важную роль играют процессы оснащения всех категорий потребителей современными решениями в сфере учета энергоресурсов.

Принятие Правительством ряда последовательных решений и, в частности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, способствовали существенному росту рынка приборов учета за последние годы.

В России сформированы хорошие предпосылки для развития интеллектуальных систем учета энергоресурсов. Однако указанные проекты, за исключением сегмента учета электроэнергии, пока что не получили массового распространения.

В наибольшей степени современные системы внедряются в РФ в сегменте учета электроэнергии.

По состоянию на июнь 2016 г. в РФ внедрено 6099 систем АИИС КУЭ.

В стоимостном выражении российский рынок АИИС КУЭ в 2011-2015 гг. демонстрировал достаточно устойчивый рост. Если в 2011 г. совокупные продажи подобных решений в целом по стране оценивались в 1,3 млрд. руб., то по итогам 2015 г. объем рынка оценочно составил 1,9 млрд. руб.

Отраслевая структура реализации проектов в сфере внедрения АИИС КУЭ характеризуется доминированием объектов электросетевого комплекса в структуре продаж.

В сегменте учета тепловой энергии возможность дистанционного снятия показаний приборов учета имеется примерно у половины эксплуатируемого в РФ парка счетчиков.

В то же время в сфере интеллектуального учета природного газа и воды в последние годы реализовано относительно небольшое число проектов.

Перспективы внедрения систем интеллектуального учета энергоресурсов в России

Одним из ключевых направлений повышения эффективности использования энергии является оснащение потребителей современными системами учета электроэнергии. Начиная с 2005 г., в России отмечался устойчивый рост производства и потребления электросчетчиков. Ключевыми категориями объектов-потребителей приборов учета электроэнергии являются:

• индивидуальные жилые дома и квартиры;
• многоквартирные жилые дома;
• объекты электроэнергетической инфраструктуры;
• объекты коммерческой недвижимости;
• объекты промышленности;
• объекты бюджетной сферы.

Другим важным направлением являются системы учета тепла. Россия обладает развитой системой централизованного теплоснабжения. В стране эксплуатируется свыше 52 тыс. изолированных систем теплоснабжения. Кроме крупных ТЭЦ общего пользования, в стране эксплуатируется большое число ТЭЦ промышленного назначения, тысячи котельных и миллионы индивидуальных теплогенераторов (индивидуальных бытовых котлов, печей).

Среднесрочные перспективы российского рынка водосчетчиков в значительной мере будут определяться мерами государственной поддержки проектов в сфере развития приборного учета энергоресурсов. И хотя на сегодняшний день проблема оснащения приборами учета воды в сфере жилищно-коммунального хозяйства в значительной мере снята, но до сих пор остается проблема внедрения интеллектуальных систем автоматического учета в потребительском сегменте.

Оснащение потребителей приборами учета природного газа является важным направлением повышения эффективности использования энергии в сфере ЖКХ , промышленности, коммерческом секторе. Несмотря на высокую долю природного газа в топливно-энергетическом балансе страны, указанный сегмент рынка характеризуется значительным потенциалом роста, в первую очередь ввиду недостаточной степени оснащения газосчетчиками объектов жилищно-коммунального сектора. По данным Росстата , удельный вес жилой площади жилого фонда, оборудованного природным газом, в стране составляет около 70%, что открывает огромный потенциал для развития интеллектуальных систем учета.

Перспективы развития российского рынка решений для интеллектуального учета энергоресурсов определяются достаточно широким спектром факторов, среди которых следует выделить:

• текущий уровень внедрения приборов учета современных типов, позволяющих использовать их в многоуровневых системах диспетчеризации;
• темпы дооснащения потребителей общедомовыми приборами учета энергоресурсов в соответствии с требованиями ФЗ-261;
• динамика финансирования региональных программ энергосбережения;
• динамика объемов нового жилищного и коммерческого строительства;
• динамика объемов капитального ремонта многоквартирного жилого фонда;
• стоимость технологических решений в сфере смарт-учета, предлагаемых на рынке РФ;
• уровень тарифов на энергоресурсы;
• разработка и реализация целевых программ, пилотных проектов в сфере внедрения решений смарт-учета;
• адаптация существующих технических отраслевых стандартов к внедрению интеллектуальных систем учета энергоресурсов.

Для оценки среднесрочных перспектив развития российского рынка технологий смарт-учета компанией J’son & Partners Consulting были сформулированы три возможности развития рынка: базовый, оптимистический и пессимистический сценарии.

В основе сценарных допущений рассматриваются следующие факторы:

• прогнозируемые сроки завершения оснащения всех многоквартирных домов общедомовыми приборами учета;
• степень проникновения смарт-учета на рынок в различных сегментах учета рынка энергоресурсов;
• темпы роста жилищного строительства в РФ и некоторые другие.

С учетом принятых в исследовании J"son & Partners Consulting cценарных допущений предполагается, что степень проникновения современных интеллектуальных средств учета электроэнергии на российском рынке к 2020 г. может составить, в зависимости от сценария, от 10% до 40%. При этом ключевой потенциал роста рынка заключается в использовании решений АИИС КУЭ на объектах жилого фонда.

К 2020 г. спрос на интеллектуальные приборы учета электроэнергии в рамках рассматриваемых сценариев развития рынка может составить от 0,7 до 3,0 млн. шт.

В сегменте учета тепловой энергии степень проникновения современных интеллектуальных средств учета на рынке РФ к 2020 г. может составить в зависимости от сценария от 60% до 100%. Наиболее перспективным направлением будет являться внедрение многоуровневых систем диспетчеризации показаний общедомовых приборов учета тепловой энергии на многоквартирном жилом фонде, а также решения в сфере диспетчеризации теплосчетчиков, установленных на локальных теплоснабжающих объектах. Прогнозируемый спрос на интеллектуальные приборы учета тепловой энергии к 2020 г. в рамках рассматриваемых сценариев развития рынка может составить от 238 до 510 тыс. шт.

Темпы развития современных средств учета воды в России в период до 2020 г. в рамках выполненных сценарных допущений будут менее значительными по сравнению с сегментами учета электрической и тепловой энергии. Ключевыми сдерживающими факторами для развития указанного рынка будут являться длительные сроки окупаемости подобных проектов, а также распространение на рынке более дешевых товаров-заменителей - традиционных крыльчатых счетчиков.

Прогнозируемая степень проникновения современных интеллектуальных средств учета воды на рынке РФ к 2020 г. может составить в зависимости от сценария от 15% до 40%. Наиболее перспективным направлением будет являться внедрение многоуровневых систем диспетчеризации показаний общедомовых приборов учета воды на многоквартирном жилом фонде, а также у крупных промышленных потребителей.

Оцениваемый в рамках рассматриваемых сценариев спрос на интеллектуальные счетчики воды к 2020 г. может составить от 2,2 до 6,0 млн. шт.

Основным перспективным направлением внедрения средств интеллектуального учета природного газа в РФ до 2020 г. будет являться внедрение систем АСКУГ у различных категорий потребителей, в первую очередь на объектах многоквартирного жилого фонда.

Степень проникновения современных счетчиков природного газа на рынке РФ к 2020 г. может составить в зависимости от сценария от 9% до 25%, а спрос на интеллектуальные приборы учета газа (интегрированные в системы АСКУГ) к 2020 г. может варьироваться в пределах от 202 до 593 тыс. шт. в год.

• Альтернативная энергетика (Россия и мир)