Когда заходит речь о цифровизации энергетики, в первую очередь появляются ассоциации с гигантскими ЦОДами, наполненными серверами, разнообразными источниками энергии, которых таинственная «цифра» заставляет работать в единой упряжке, да питающими подстанциями футуристического дизайна. Но что принесет цифровая энергетика бытовым потребителям и как она изменит их привычки?
Уже сейчас в электроэнергетике значительная часть процессов автоматизирована. Причем для автоматизации, как правило, используются цифровые устройства, а именно, микроконтроллеры. Но это еще не цифровизация в современном понимании этого слова. В цифровой энергетике все процессы учета, управления и, самое главное, обмена информацией между элементами энергосистемы будут происходить в цифровой форме на основе единых протоколов.
Например, сейчас мы передаем показания счетчиков в энергосбытовую компанию через интернет, а счета могут приходить в электронной форме. Но существующая система содержит в себе аналоговые звенья. Мы считываем показания счетчиков, потом вручную набираем их на клавиатуре компьютера. Дважды в год приходит инспектор и также считывает показания счетчиков, если клиент что-то напутал в данных, вручную производится коррекция. При отсутствии оплаты за услуги в течение длительного промежутка времени в дом приходит электрик и вручную отключает подачу энергии потребителю.
В цифровой энергетике данные от установленного в квартире «умного» счетчика передаются в энергосбытовую компанию автоматически в цифровой форме. С другой стороны, энергосбытовая компания способна дистанционно отключить электроэнергию у потребителя, для чего в «умном» счетчике предусмотрено специальное реле. Также в счетчике может быть предусмотрена функция ограничения мощности энергопотребления на уровне, который задается дистанционно поставщиком электроэнергии. При превышении определенного значения потребляемой мощности клиент временно отключается от сети. Для реализации таких функций существуют стандартизированные протоколы обмена информацией, созданные специально под нужды энергетики. В России наиболее перспективным является протокол СПОДЭС, принятый в ПАО «Россети».
цифровизация позволит проводить данную процедуру дистанционно
Как результат — энергосбытовая компания сможет предложить клиентам более разнообразные тарифные планы. Сейчас же мы имеем выбор всего из трех тарифных планов — одноставочный, двухставочный и трехставочный. Причем временные границы перехода с одной ставки на другую жестко прописываются в памяти счетчика, для их изменения требуется личный визит электрика со специальным оборудованием (программатором). В Финляндии, например, где цифровизация энергетики зашла уже достаточно далеко, значение тарифа меняется каждый час по определенной программе. Также цифровизация позволяет вывести на рынок тарифные планы, в которых низкая цена дается в обмен на ограничение максимальной потребляемой мощности.
не более трех вариантов тарифных планов
В чем-то перемены, которые сейчас происходят в электроэнергетике, повторяют путь, который уже прошли телекоммуникационные технологии. В начале 90-х годов существовали аналоговые стандарты мобильной связи (например, NMT). В них коммутация между абонентами осуществлялась с помощью компьютеров. Но связь между телефоном и базовой станцией была аналоговой, поэтому стандарт нельзя было назвать цифровым. Многие услуги, привычные сейчас, просто невозможно было реализовать, другие (как SMS и доступ в интернет) реализовывались с помощью сложных и дорогих решений. И, самое главное, при подключении к сети требовалось регистрировать конкретный экземпляр телефона.
После внедрения цифровых стандартов (GSM и более современные) не только появились новые услуги, но абонент стал менее привязан к конкретному аппарату и оператору связи. Чтобы подключить к сети новое устройство, достаточно вставить в него SIM-карту из прежнего (а теперь уже и просто загрузить виртуальную «симку»). При желании можно перейти к другому оператору, но оставить при себе свой номер.
Виртуальный энергосбыт
В современных условиях главная задача, которую выполняет энергосбытовая компания, — осуществление оптовых закупок электроэнергии и последующая продажа розничным потребителям. Также энергосбыт осуществляет функции диспетчерской для аутсорсинговых компаний, осуществляющих обслуживание местных электрических сетей. Даже установка и обслуживание счетчиков электроэнергии осуществляются компаниями на аутсорсинге. Физически электричество по проводам мы получаем не от от энергосбытовой, а от электросетевой компании.
Энергосбытовая компания приобретает электричество на оптовом рынке, где цена постоянно меняется по довольно сложному закону. При продаже электроэнергии компания использует простые тарифные планы (уже упоминавшиеся три варианта), согласованные с антимонопольным ведомством. Именно разница между оптовыми и розничными тарифами является главным источником маржи. Энергосбыт также несет расходы на содержание офисов (в том числе для обслуживания клиентов) и технического персонала (которого у него немного, так как все вынесено на аутсорсинг).
При такой модели невозможно установить фиксированную норму прибыли для энергосбыта, так как он получает электроэнергию по плавающим ценам, а продает по фиксированным. В случае обвала цен на оптовом рынке электроэнергии энергосбытовые компании получат сверхприбыль.
Монополизм энергосбытовой компании на закрепленной за ней территорией обусловлен все теми же аналоговыми методами взаимодействия с клиентом. Например, когда обесточивание потребителя в квартирном секторе осуществляется физическим отключением проводов, доступ в щиток, по соображениям безопасности, может быть разрешен представителям только одной организации.
несколькими виртуальными энергосбытовыми компаниями
Подводить к жилому дому линии электропитания от двух конкурирующих компаний сложно и дорого, так в мире никто не делает. И здесь снова уместно сравнение с мобильной связью. В результате поглощений и конкурентной борьбы в России осталось четыре крупных оператора мобильной связи. Примерно такая же ситуация сейчас и в других странах мира. Тем не менее в нашей стране существует несколько десятков виртуальных операторов связи. Такой оператор базируется на технических возможностях сети одного из гигантов «большой четверки», закупая у него трафик по оптовым расценкам. Не имея собственной сети, виртуальный оператор берет на себя часть забот по обслуживанию абонентов и устанавливает собственную тарифную политику. При этом тарифные планы у виртуальных операторов часто оказываются более выгодными, чем у тех компаний, технические возможности которых они используют. Это обеспечивается двумя способами. Во-первых, более четкой фокусировкой на потребностях целевой аудитории. И, во-вторых, снижением издержек на абонентское обслуживание. Вместо офиса абонентского обслуживания можно использовать отделения банка, которому принадлежит виртуальный оператор, либо вообще развитые интернет-сервисы в сочетании с курьерской службой.
Точно по такой же модели в условиях цифровой энергетики на одной и той же технической инфраструктуре будут существовать несколько виртуальных энергосбытовых компаний, конкурирующих между собой. Потребитель сможет подобрать тарифы и модель обслуживания, наиболее подходящую для него. Люди старшего поколения с большим доверием отнесутся к энергосбыту с традиционным офисом обслуживания. А студенты будут рады воспользоваться услугами компании, которая общается с ними только через интернет и за счет этого предлагает более выгодные тарифы.
Конкурентная борьба вынудит энергосбытовые компании ограничивать процент прибыли, в результате при падении оптовых цен на электроэнергию розничные цены тоже будут снижаться.
Справедливые тарифы
Электроприборы, имеющиеся в доме, можно разделить на те, которые обеспечивают базовые потребности (еда, безопасность и т. п.), и те, без которых теоретически можно прожить. Социально ответственным подходом является предоставление более щадящих тарифов на «электричество первой необходимости», но как отличить, на что в данный момент тратится электроэнергия?
В Италии когда-то в жилых домах была отдельная разводка электрических проводов и разные типы розеток для освещения и для других нужд. Светильники имели тип вилки, отличный от других электроприборов. В квартирах ставилось два счетчика, при этом электричество для освещения, как социально значимой услуги, стоило дешевле. Но в 1976 г. от такой системы отказались как от крайне неудобной в современных условиях.
Еще с советских времен в России существует льготный тариф на электроэнергию для квартир, не имеющих газа и оборудованных электроплитами. Основной целью такой скидки было выравнивание условий жизни людей, пользующихся газовыми и электрическими плитами. Важно, что скидка предоставляется на всю электроэнергию, поставляемую клиенту с электроплитой. Сейчас времена изменились, и даже в тех квартирах, где есть газ, еду все чаще готовят на электричестве, используя современные устройства, автоматизирующие процесс приготовления: микроволновки, мультиварки, электрические печи и т. п. Но если у вас проложен газ, то вы уже не можете претендовать на скидку. Хотя те же самые устройства используют и в квартирах, где установлены электроплиты.
С начала 2019 г. в Правительстве РФ рассматривается вопрос об отмене льгот для потребителей с электрическим плитами. И здесь перед властью стоит дилемма — либо сохранить ставшей анахронизмом льготу, либо фактически увеличить тариф для значительной части населения страны. Но в условиях цифровой энергетики такая проблема решается очень просто.
В электроплиту или иное устройство, для которого предлагается отдельный тариф, устанавливается специальный чип, учитывающий в индивидуальном порядке энергопотребление. Он отсылает данные по линии электропитания непосредственно сбытовой компании, либо на локальный «умный» счетчик, используя технологию PLC.
Такая система уже есть в США. Отдельные тарифы с более выраженными перепадами цен между временными интервалами предлагаются некоторыми электрическими компаниями для зарядки электромобилей и питания стиральных машин больших размеров. Для этого стиральная машина или персональная зарядная станция должны быть оборудованы соответствующим чипом. Предполагается, что стирку белья и зарядку электромобиля пользователь для экономии должен перенести на те часы, когда нагрузка на сеть минимальна.
электроэнергии позволяет уменьшить тариф
Управление нагрузкой
Важнейшей функцией цифровой энергосистемы является возможность управления поставщиком электроэнергии мощными устройствами, установленными у клиента. Это касается устройств с большим энергопотреблением и высокой инерционностью действия, в первую очередь отопительных приборов и электрического бойлера. С клиентом заключается договор, согласно которому поставщик электроэнергии может на пиках энергопотребления временно уменьшать мощность определенных электроприборов (для чего в них устанавливаются блоки дистанционного управления). В обмен на это предоставляется более выгодный тариф. Такая система применительно к бойлерам, установленным в частных домах, уже существует в Финляндии.
Пики энергопотребления наблюдаются обычно в рабочее время, когда дома никого нет и может быть временно снижена температура. При уменьшении мощности бойлера просто увеличивается время подогрева воды. То есть регулировка со стороны поставщика электроэнергии практически не сказывается на комфорте.
Приживется ли «цифра» в России?
Скептики считают, что цифровизация поставок электроэнергии в жилой сектор — не для России. Тарифы на электричество у нас в несколько раз ниже, чем в странах Евросоюза, энергоресурсов хоть отбавляй, и вообще, из-за кризисных явлений в экономике, наблюдается перепроизводство электроэнергии.
Тем не менее, в быту мы все чаще пользуемся электричеством, например, для приготовления пищи. Глобальное потепление сделало кондиционеры массовым товаром. Еще 25 лет тому назад электрическое отопление в капитальных строениях могло использоваться только в качестве резервного. Теперь же в средней полосе России строятся целые коттеджные поселки с электрическим отоплением, как основным. Это стало возможным благодаря появлению более совершенных отопительных приборов. То же самое можно сказать и о подогреве воды. Когда решается вопрос, платить за электричество для отопления дома 20 000 руб. или, позволив поставщику управлять вашими нагревателями, только 10 000 руб., цифровизация энергетики даст выигрыш и в условиях нашей страны.
