База знаний
15.04.2021

Действовать по уму
Зарубежный опыт внедрения умного учета газа

Александр Алексеев

Концепция «умного» («интеллектуального») учета (smartmetering) как составная часть инфраструктуры распределительных сетей нового поколения, называемых также умными сетями (по-английски smartgrid), обещает повысить точность, оперативность и эффективность учета потребления энергоносителей, сделать этот процесс максимально прозрачным и, в конечном счете, повысить эффективность всей системы распределения и потребления энергоресурсов. На деле это направление, наиболее развитое сегодня в электроэнергетике, в области распределения и использования газа пока что не достигло сопоставимых успехов, а декларируемые эффекты от умных систем учета зачастую вызывают определенные сомнения. Насколько оправданно их внедрение и какой эффект оно может принести, зависит от множества факторов и характеристик самой системы распределения газа в тех или иных странах и регионах.

Основные особенности умных счетчиков (smartmeters) связаны с их коммуникационными возможностями. Они могут передавать показания в режиме реального времени, учитывая потребление в разные периоды суток, соответственно, представляя возможность использовать более гибкую тарификацию, а в некоторых случаях позволяют дистанционно отключить подачу газа за неуплату. Данные в цифровом формате, которые генерируют счетчики, могут использоваться не только для выставления счетов, но и для анализа. Потребители лучше видят, сколько они тратят в деньгах и кубометрах, газораспределительные организации лучше понимают структуру потребления и могут использовать эти данные для более точного управления сетью.

Законодательная инициатива

В Европе стимулами развития интеллектуального учета (smartmetering) стали Третий энергетический пакет и директивы 2009 года, направленные на либерализацию рынка электроэнергии и газа.

Третий энергетический пакет — законодательные акты Евросоюза по либерализации газового и электрического рынков, принятые Советом ЕС и Европарламентом в июле 2009 и вступившие в силу 3 сентября того же года. Пакет директив и регламентов направлен на ограничение монополии поставщиков газа и электричества, которые блокируют поставки конкурирующих энергетических компаний за счет владения сетями.

Аналогично электроэнергетической директиве директива по газу требовала от стран-членов проведения анализа предполагаемого экономического эффекта от внедрения умных счетчиков газа. При этом, в отличие от директивы по электроэнергетике, которая требовала достижения 80% охвата населения умными счетчиками к 2020 году, директива по газу таких требований не содержала. В результате развитие интеллектуального учета газа значительно отстает от тех же процессов в электроэнергетике.

В 2013 году большинство стран ЕС подготовили анализ предполагаемого экономического эффекта от внедрения умных счетчиков газа. Положительные результаты и, соответственно, планы по внедрению счетчиков представили Нидерланды, Великобритания, Ирландия и Франция. Также о развертывании систем умного учета газа объявили Италия, Мальта и Люксембург. Общее количество интеллектуальных приборов учета к 2020 должно было составить более 60 млн штук. Отказались от идеи Бельгия, Португалия, Испания, Дания, Чехия и Словакия. Вполне возможно, что сомневающиеся страны наблюдают за опытом тех, кто внедряет системы умного учета газа, чтобы потом принять окончательное решение.

Поквартальные объемы установки умных счетчиков у бытовых потребителей энергоресурсов в Великобритании

Особенности умного учета в электроэнергетике

В отличие от ситуации в сетях газораспределения, одна из важных задач, стоящих перед умными сетями в электроэнергетике, заключается в их способности сбалансировать большое количество распределенных объектов малой энергетики, которые интенсивно подключаются к сети с ростом доли возобновляемых источников в общей структуре производства электричества. Особенность возобновляемых источников — нестабильность объемов генерации энергии. Когда дует ветер или светит солнце, они производят достаточно электроэнергии, возможно, даже с излишком. Но потом ветер заканчивается, солнце прячется за тучи, и энергии уже не хватает.

Умная сеть в идеале должна позволить использовать и перераспределять ресурсы наиболее эффективно — чтобы излишки не пропадали, и хозяин небольшого ветряка или солнечной электростанции мог бы продавать их в сеть. Это должно стимулировать потребителей инвестировать средства в собственные объекты малой энергетики.

Газораспределение по-умному

В сфере газораспределения задачи рационального использования локально произведенных ресурсов газового топлива в большинстве стран практически не стоят (за исключением отдельных случаев подачи биогаза в газораспределительные сети), поэтому применение умного учета энергоносителя в основном должно быть направлено на достижение других эффектов.

Какую же пользу из развития умного учета может извлечь газораспределение? Ключевую роль здесь играют особенности системы распределения газа и его место в структуре потребления энергоресурсов, которые сильно различаются от страны к стране.

Выгоды для бизнеса от внедрения умных счетчиков, как правило, связывают со снижением затрат на сбор показателей, защитой от хищений, совершенствованием процессов и более активным вовлечением потребителей. Высокая прозрачность умного учета активно вовлекает в процесс потребителей, влияя на их сознательность, что зачастую приводит к снижению выбросов парниковых газов, прежде всего, диоксида углерода, за счет более экономного потребления газа.

Эффект от внедрения умных газовых счетчиков в целом зарубежные источники оценивают как более низкий в сравнении с электрическими счетчиками из-за меньшей вариативности применения газа (отопление, приготовление пищи) и меньшей потребности в регулировании потребления в течение суток. Кроме того, под воздействием изменения тарифов потребители менее склонны менять режим потребления газа (по той же причине малого разнообразия областей применения газа).

Наилучшие эффекты от внедрения умного учета возможны в странах, где плата за газ составляет существенную долю затрат потребителей на энергоносители. Например, Италия (около 22 млн потребителей газа и развитая сеть поквартирного теплоснабжения) активно развивает сеть умных счетчиков, в то время как Швеция (менее 40 тыс. потребителей газа, широкое распространение центрального отопления) не планирует их внедрения. Испания с 7 млн потребителей газа отдает предпочтение умному учету электроэнергии, но не газа.

В Великобритании более 23 млн потребителей газа. Счета за газ составляют примерно половину затрат на энергию в домохозяйствах Британии. Поэтому Великобритания наряду с внедрением умных счетчиков электроэнергии активно и последовательно развивает и умный учет газа. С момента начала действия программы и до середины 2017 года в стране было установлено около 7 млн умных счетчиков, из которых 4 млн электрических, а 3 млн — газовых.

Во Франции в период 2016–2022 годов планируется установить умные счетчики газа у 11 млн потребителей. В этой стране в последние годы отмечается рост производства биогаза, и перед умными газораспределительными сетями, в том числе, ставится задача обеспечить перенаправление биометана из распределительной сети (куда он попадает непосредственно с локальных установок по производству биогаза) в газотранспортную сеть. Пилотные проекты реализует GRTgaz в Понтиви и Пузаже.

В принципе, данные примеры больше говорят о существенном эффекте простого приборного учета газа в целом для стран с высокой долей платы за газ в энергетическом балансе потребителей. Умный же счетчик газа в таких случаях служит просто дополнительной положительной опцией в системе учета.

В странах Центральной и Восточной Европы, где основными поставщиками энергоресурсов остаются преимущественно вертикально интегрированные компании (отдельные для каждого вида ресурсов — газа и электроэнергии), а также распространено центральное отопление, дискуссии относительно внедрения умных счетчиков все эти годы были достаточно ограничены. Однако по мере либерализации рынка, как, например, в Польше, умные счетчики стали рассматривать как дополнительное средство привлечения клиентов.

Прогноз влияния умных счетчиков на средние расходы на энергию домохозяйств, потребляющих электричество и газ (Великобритания)

Вопросы и критика

Умный учет и умные счетчики газа нередко подвергаются критике в тех странах, где реализуются соответствующие инициативы. Потребители отмечают частые ошибки в автоматизированном учете, которые приводят к завышенным счетам, необходимости делать перерасчеты. Счетчики, передающие показания по сотовой сети, могут давать сбои из-за слабого сигнала сотовой связи. Интерфейсы, которые должны были сделать информацию о потреблении более «прозрачной» для потребителей, на деле оказываются не такими уж понятными и удобными, да и использовать эти данные для экономии не очень получается.

Наиболее острые вопросы — кто заплатит за переход на новые приборы учета и покроет ли выгода от использования понесенные затраты. Напомним, что уровень проникновения электрических умных счетчиков в ЕС был установлен как 80% к 2020 году. Аналогичные требования к газовым счетчикам в одной только Великобритании потребовали бы инвестиций в размере более 13 млрд евро.

Власти стремятся сделать переход на умный учет максимально комфортным для потребителей. Так, например, в той же Великобритании за замену счетчика платить конкретному абоненту вроде бы и не нужно — издержки равномерно распределяются на всех потребителей. Однако это, в конечном счете, отражается на счетах за газ, что, естественно, вызывает недовольство.

А в некоторых странах потребители столкнулись с неприятным сюрпризом: при попытке сменить поставщика ресурса они обнаружили, что их умный счетчик утратил свои способности и наотрез отказывается соединяться с системой учета нового поставщика. Проблема затронула умные счетчики первого поколения.

В иных странах, например, в Австралии, действуют активные общественные движения против распространения умных счетчиков. Активисты приводят множество аргументов. Среди них, помимо ненадежности и неправильной передачи показаний, вероятный вред от электромагнитного излучения передатчиков. На данный момент отсутствуют исследования о влиянии на человека сетей 5G, которые уже в ближайшей перспективе планируется использовать для инфраструктуры интернета вещей — устройств, обменивающихся данными. Также вызывает беспокойство защита персональных данных, вероятность того, что злоумышленники могут завладеть контролем над счетчиками, изменять показания, отключать газ и даже использовать их для организации терактов.

Таким образом, открытым остается главный вопрос: насколько в действительности оправдывают себя ожидания, связанные с установкой умных систем учета. Попробуем ответить на него вместе с экспертами Головного научно-исследовательского и проектного института по распределению и использованию газа «Гипрониигаз».

Количество счетчиков газа у бытовых потребителей в Великобритании (на 30 сентября 2018 года)

Мнение АО «Гипрониигаз»

  1. Поскольку необходимость тотального приборного учета газа в Российской Федерации предусмотрена законодательством, а эффективность приборного учета газового топлива никем не оспаривается, то системы умного учета газа, как и других энергоресурсов, следует рассматривать как важный современный инструмент технического совершенствования метрологического обеспечения учета газа.
  2. Российская Федерация относится к странам с развитыми системами централизованного теплоснабжения: для этих потребителей доля платы за газ в общем объеме коммунальных платежей минимальна, поэтому быстрый эффект от умного учета газа для них сомнителен.
  3. Вместе с тем, в стране существует достаточно существенный сегмент потребителей газового топлива, использующих его для децентрализованного отопления и горячего водоснабжения. Именно для этого сегмента позитивный эффект от умного учета газа может быть наиболее существенным.
  4. Как показывает зарубежный и отечественный опыт, любые сложные интеллектуальные системы управления с дистанционной передачей данных, архивированием и обработкой накопленной информации, подвержены серьезным технологическим рискам, системным сбоям в работе и рискам незаконного вмешательства в работу систем. Это неизбежные издержки научно-технического прогресса, которые необходимо учитывать при разработке и реализации проектов на базе систем умного учета газа, подготовке соответствующих ТЭО и бюджетов.
  5. Наиболее целесообразной для Российской Федерации следует считать реализацию нескольких пилотных проектов систем умного учета газа. Для обеспечения объективного анализа результатов пилотных проектов при подготовке должна быть обеспечена максимальная вариативность по регионам проектирования, набору потребителей газа, типам умных счетчиков, системам дистанционной передачи данных и управления работой счетчиков. Кроме того, желательно, чтобы применяемые умные счетчики имели встроенные клапаны безопасности и обладали функцией самодиагностики.
  6. В ходе реализации пилотных проектов следует учесть позитивный и негативный опыт зарубежных стран, оценить с учетом отечественной специфики инвестиционные особенности процесса внедрения умных систем учета газа, разработать предложения по нормативно-правовому обеспечению внедрения такого учета.

Добавить в закладки
Поделиться
Читайте также
Рябиновая аллея в честь ветеранов предприятия
Устами генеральных
И загораются глаза…
Хабаровские газовики приняли участие
в акции к Всемирному дню донора крови