Эксперты считают электроэнергетику одним из самых очевидных бенефициаров цифровизации. По данным исследования PwC «Интернет вещей» в электроэнергетике России», проведенного в марте 2018 года, в результате внедрения IoT к 2025 году в отрасли может быть достигнут совокупный эффект в размере более полутриллиона рублей. Доля сэкономленных потерь может составить порядка 180 млрд рублей. Как интернет вещей поможет отрасли управлять спросом, анализировать состояние производственных мощностей и моделировать объем выручки, рассказал генеральный директор ООО «Петербургский завод измерительных приборов» Михаил Плеснецов.
Протокол сохранения энергии. Знакомьтесь, это — LoRa
На российском рынке интернета вещей протокол передачи данных LoRaWAN появился несколько лет назад. Сегодня LoRaWAN — это инновационная беспроводная технология дальнего радиуса действия и малого потребления энергии, обеспечивающая своевременный сбор данных с электросчетчиков, работающая в коннекте с другими конечными устройствами и обладающая большими перспективами развития.
Петербургский завод измерительных приборов стал первым в России производителем, кто в конце 2015 года выпустил серийный счетчик электроэнергии с модулем LoRaWAN. К началу 2021 года по этой технологии эффективно работали порядка 120 тысяч приборов учета СПБЗИП в России и за рубежом. СПБЗИП — также единственный завод в России, выпускающий свои приборы учета электроэнергии с модулями LoRaWAN любого производителя этих модемов, а также имеющий модуль LoRa собственной разработки.
«Мы перешли на использование этого протокола, потому что он отвечает базовому требованию энергетиков об открытости технологии, которую можно применять, не завязываясь на конкретного производителя. Стандартизация этого протокола открывает перед электроэнергетической индустрией серьезные возможности», — говорит директор СПБЗИП Михаил Плеснецов.
По прогнозам ведомственного проекта «Цифровая энергетика» на 2018-2024 годы, широкое внедрение цифровизации и технологий интернета вещей в отрасли позволит к 2024 году снизить продолжительность перерывов электроснабжения и средней частоты технологических нарушений (SAIDI / SAIFI) на 5%, повысить уровень технического состояния производственных фондов электроэнергетики для объектов на 5% без повышения затрат на поддержание технического состояния и сократить на 20% аварийность, связанную с техническим состоянием производственных фондов.
Бонусы для отрасли. Что получат энергетики от протокола LoRaWAN
Принцип работы системы учета в электроэнергетике на основе протокола LoRaWAN прост. Основным элементом системы являются счетчики электроэнергии со встроенным модулем LoRaWAN, который, работая в не лицензируемом частотном диапазоне 868 МГц, передает данные со счетчика по радиоканалу на базовую станцию. Базовая станция, охватывающая зону приема в радиусе до10 км, передает по сети Интернет полученную информацию на промежуточный сервер, откуда держатель любого программного обеспечения верхнего уровня получает информацию об энергопотреблении. Возможностей такой конфигурации системы достаточно для решения задач энергосетевых компаний, гарантирующих поставщиков, а также СТН, ДНП, коттеджных поселков, ИЖС, МЖД, промышленных объектов.
«Используя эту технологию, энергетики получают канал передачи данных, который можно использовать с любыми приборами учета и любыми датчиками, — поясняет Михаил Плеснецов. — LoRaWAN — не единственный протокол передачи данных в электроэнергетике, но по сравнению с традиционными системами учета, использующими PLC, проприетарные радиосистемы или GSM/GPRS-технологии, он дает ряд существенных преимуществ и в наибольшей степени отвечает ключевой мотивации для цифровизации отрасли — борьбе с коммерческими потерями, то есть неоплатой, воровством, отсутствием точек учета. В разных регионах и разных организациях такие потери составляют от 10 до 40% при среднедопустимых цифрах технических потерь — до 3-4%, коммерческих — не больше 3%».
На основе открытой технологии LoRaWAN участники рынка электроэнергии могут создавать, эксплуатировать и самостоятельно расширять корпоративную систему учета, независимую от конкретного оператора связи, приобретя в собственность базовую станцию и промежуточный сервер, поясняет эксперт. Это можно сделать и на основе проприетарных технологий при сопоставимых затратах, но использование последних все же предполагает зависимость от владельца технологии и создает определенные точки напряжения в бизнес-процессах.
Альтернатива LoRaWAN — каналы передачи информации NB-IoT, которые используют базовые станции сотовых операторов. Стоимости приборов учета по этим двум технологиям также сопоставимы, однако сам тариф на сбор информации по NB-IoT на сегодня существенно дороже, и зона возможного использования — значимо меньше, главным образом — за счет отсутствия у сотовых операторов интереса в модернизации существующих сотовых станций под NB-IoT в небольших населенных пунктах по причине невысокой рентабельности при дальнейшей эксплуатации, о чем сотовые операторы неоднократно заявляли. На этом фоне технология LoRaWAN демонстрирует уникальную проникающую способность радиосигнала — обеспечивает устойчивую связь в труднодоступных местах, а также его высокую дальность — до 30 км на открытой местности и до 8 км в городе.
«Сегодня передача данных с помощью технологии LoRaWAN реализована в сотнях успешных проектов по всей стране и зарубежье, этот опыт на слуху и клиенты могут сравнивать разные конфигурации систем учета, имея на руках конкретные цифры», — подчеркивает Михаил Плеснецов.
«Цифра» и буква закона. Ждать ли тотальной контролизации учета энергии
По данным Navigant Research, Bloomberg New Energy Finance, размер рынка цифровых технологий в мировой энергетике к 2025 году составит 64 млрд долларов, из которых 26 млрд долларов придется на рынок умных электросчетчиков. Ожидается, что цифровой мониторинг состояния электросетей позволит решить задачи моделирования спроса, снижения затрат и роста выручки в отрасли, управления профилем потребления и перехода к распределенной и «персональной энергетике». Но будет ли означать появление адекватного запросу отрасли протокола передачи данных быструю и повсеместную цифровизацию отрасли?
«Темпы цифровизации отрасли будут зависеть от двух аспектов, — считает Михаил Плеснецов. — Регионы, где платежная дисциплина потребителей высока, а коммерческие потери в пределах нормы — 3-5%, не будут торопиться внедрять новые системы цифрового учета, руководствуясь принципом «лучшее — враг хорошего». Для них внедрение таких систем — это очень долгие, а возможно — и неокупаемые инвестиции. Да и у многих из них системы учета уже установлены совсем недавно».
Но и экономические интересанты этого внедрения могут оказаться перед коллизией, полагает эксперт. Согласно 522-ФЗ, затраты на создание систем учета подлежат включению в тариф на электроэнергию. Фактическое исполнение этого требования увеличит тариф, значительно выше уровня инфляции, в некоторых случаях — в разы. Это противоречит сложившейся в последние годы практике тарифного регулирования, ограничивающей рост тарифов уровнем инфляции. Кроме того, тот же закон определяет, что внедрение систем учета не носит массово-обязательный характер, и замена старых счетчиков на интеллектуальные приборы может производиться в трех случаях — при отсутствии прибора, его выхода из строя или по истечении поверочного интервала. И наконец, у энергетиков, которые все же могли бы выиграть от внедрения цифровизации и систем учета, зачастую ежегодного, разрешенного увеличения тарифа хватает только на поддержание своей инфраструктуры. Вопрос, на что они направят свободные финансовые средства — на системы учета или поддержание работоспособного технического состояния — кажется в этой связи риторическим. Поэтому примеры внедрений в основной массе пока локализованы в крупных компаниях — Интер РАО, Газпром энергохолдинг, Россети, Росэнергоатом, которые идут по принципу инвестиций за счет энергосервисных программ или собственных вложений. Более частные, средние и небольшие участники рынка в большинстве своем не имеют финансовых ресурсов на эти цели, а таких не менее 40-50% рынка.
Кроме того, в рамках импортозамещения приборы учета однозначно подорожают. Стоимость чисто российской продукции значительно выше изготовленной на импортной элементной базе как минимум по трем причинам — из-за отсутствия разнообразия элементной базы, единичных производителей российской ЭКБ и невысокой емкости внутреннего рынка, не позволяющей установить уровень оптовых цен, сопоставимых с ценами мировых производителей, выпускающих ту или иную микросхему десятками миллионов или даже сотнями миллионов единиц. Все это упирается в более масштабную задачу — необходимостью принятия действенной государственной политики по возрождению микроэлектронной отрасли РФ, с конечной целью получения разнообразия ЭКБ первого уровня на российском рынке и при этом не зависящем от одного-двух предприятий. Без государственных инвестиций в создание научно-производственной базы микроэлектроники ни одна частная компания в РФ этого самостоятельно не сможет сделать.
Кто, если не энергетики? Где искать драйверов цифровизации
Авторы уже упоминавшегося исследования PwC полагают, что главным двигателем развития интернета вещей в электроэнергетике может стать потребитель — конечный получатель услуги: домохозяйства, управляющие компании, субъекты ЖКХ, малый и средний бизнес, а также новая прослойка пользователей — просьюмеры, принимающие активное участие в процессе создания товаров и услуг, которые им необходимы. Правда, законодатель, переложив обязанность по установке приборов учета с физических лиц на энергетические компании, ограничил сегмент локомотивов роста. Новых драйверов рынка стоит поискать в региональном разрезе, добавляет Михаил Плеснецов. Финансово благополучные субъекты федерации, где местные власти и энергетики смогут обосновать необходимость цифровизации региональным энергетическим комиссиям, имеют все шансы стать пионерами «цифры» в электроэнергетике. Например, в Черноземье по пути цифровой энергоэффективности и энергосбережения пытаются идти Липецкая, Белгородская, Воронежская области. Однако тотальная цифровизация отрасли — дело дальней перспективы, подчеркивает эксперт, ведь во многих регионах еще и сейчас не перешли на дифференцированный учет энергии, потребляемой в дневное и ночное время, а это — один из важнейших факторов экономии энергоресурса.
