Rozliczanie energii elektrycznej

Polsce od 1 lipca 2004 roku odbiorcy indywidualni uzyskali prawo do swobodnego wyboru dostawcy energii. Pojawiły się zatem mechanizmy rynkowe pozwalające na swobodną konkurencję pomiędzy Zakładami Energetycznymi. Ważne jest, aby dostawca energii elektrycznej dostosowywał swoją działalność do ciągle zmieniającej się rzeczywistości; był konkurencyjny wobec innych, otwarty na nowe technologie i rozwiązania. Przyszłość należy więc do sieci inteligentnych powiązanych ściśle z narzędziami informatycznymi.

Elementem łączącym sprzedającego energię elektryczną z kupującym (oprócz sieci elektroenergetycznej) jest licznik energii elektrycznej. Od kilkunastu lat Oddział tm-2 wspólnie z Oddziałem Gospodarki Energocieplnej (MEC) prowadził odczyty liczników energii elektrycznej. W ciągu tych kilkunastu lat dokonał się ogromny postęp technologiczny dotyczący nie tylko samych urządzeń pomiarowych. Zmienił się też sposób gromadzenia danych z liczników. Każdy klient kupujący energię elektryczną musi zawrzeć stosowną umowę na dostarczenie energii elektrycznej. Najważniejszą rzeczą operatora sieciowego, oprócz odpowiednich parametrów sieciowych, jest zapewnienie odbiorcom ciągłości zasilania. Ciągłość dostaw i odbioru energii elektrycznej związana jest z bilansowaniem podaży mocy ze źródeł wytwórczych z zapotrzebowaniem podmiotów przyłączonych do sieci.

Ciągłość dostaw zapewnia utrzymanie odpowiednich rezerw mocy i odpowiedniej struktury sieci. Takim ważnym parametrem jest moc przyłączeniowa oraz moc umowna. Moc przyłączeniowa określa maksymalną moc, jaką można pobrać z danego punktu zasilania, natomiast moc umowna jest to moc, za którą faktycznie płacimy i którą wykorzystujemy. Klient rozliczany jest za energię elektryczną według cen i stawek opłat właściwych dla grup taryfowych. Każdy kupujący posiada odpowiednią taryfę, np. dla gospodarstw domowych jest to taryfa G11 (rozliczenie jednostrefowe) i G12 (rozliczenie dwustrefowe).

Doba podzielona jest na strefy czasowe. Strefy czasowe różnią się w zależności od przyznanej grupy taryfowej. W każdej ze stref obowiązują inne ceny za energię elektryczną. Jeżeli chodzi o grupę G11 (najbardziej popularną), to cena jest jednakowa przez całą dobę. W G12 występują dwie strefy - szczytowa i pozaszczytowa. Cena energii uzależniona jest od pory dnia i pory roku. Droższa energia będzie zatem w godzinach szczytowych, gdzie występuje zwiększone zapotrzebowanie na energię elektryczną a tańsza w godzinach nocnych, gdzie to zapotrzebowanie jest mniejsze. Posiadając odpowiednie narzędzia możemy zbilansować zużycie energii oraz pobór mocy. Możemy również określić wykres zapotrzebowania energii indywidualnie dla każdego odbiorcy. Zatem, aby odpowiednio zbilansować i zaplanować program pracy sieci potrzebne jest gromadzenie dużej ilości danych i odpowiednia ich obróbka. Sprzedający energię powinien więc posiadać odpowiednie narzędzia pozwalające mu na gromadzenie tych danych. W tej dziedzinie pojawił się ogromny postęp. Liczniki elektromechaniczne zastępowane są przez liczniki elektroniczne; zastosowanie ich pozwala na zbudowanie odpowiedniego systemu pomiarowego.

Każdy sprzedający posiada własną taryfę energii elektrycznej w zakresie cen energii elektrycznej i stawek opłat handlowych. PGE KWB Bełchatów S.A. zarówno kupuje, jak i sprzedaje energię elektryczną. Posiada zatem taryfę pozwalającą na sprzedaż energii. Oddział e-5 we współpracy z Oddziałem MEC pozyskuje dane rozliczeniowe z liczników energii elektrycznej w zakresie obsługiwanych przez siebie sieci. W roku 1999, w ramach zlecenia inwestycyjnego, w obiektach Kopalni "Bełchatów" zainstalowano kilkadziesiąt liczników elektronicznych. Zakupiono liczniki typu LZQM wraz z oprogramowaniem obsługującym liczniki. W momencie zastosowania liczników elektronicznych zmienia się sposób podejścia do planowania zarządzaniem gospodarką energetyczną. Ilość danych otrzymywanych z licznika jest dużo większa niż z licznika indukcyjnego.

Dane w liczniku elektronicznym są na bieżąco rejestrowane. Dotyczy to zarówno zużycia energii elektrycznej jak również profilu mocy. W liczniku zaprogramowany jest kalendarz dni wolnych i świątecznych (także tych ruchomych) wraz z taryfą. Licznik w zależności od typu pozwala na rejestrację mocy czynnej i biernej zarówno w kierunku pobór jak i oddawanie. Oprócz danych pomiarowych w liczniku elektronicznym tworzony jest również tzw. "rejestr zdarzeń", w którym zapisuje się wszelkie nieprawidłowości w działaniu sieci. Licznik elektroniczny jest elektronicznym urządzeniem pomiarowym w pełni programowalnym i uniwersalnym. Są to niewątpliwie zalety tych liczników. Od 1999 roku w układach pomiarowych stosujemy wyłącznie liczniki elektroniczne. Początkowo były to liczniki LZQM, a obecnie EQABP. W zależności od potrzeb stosujemy liczniki elektroniczne różnych typów LZQM, EQABP, EAP, sEA. Aby móc gromadzić dane z liczników niezbędne jest posiadanie odpowiedniego oprogramowania. Oprogramowanie zostało stworzone przez ZEUP POZYTON. Początkowo bazowaliśmy na programie LICZNIK dla Windows i programie DOS-owym LZQM-MON-R do wizualizacji wielkości chwilowych z licznika energii elektrycznej. Potem zastąpiliśmy go nowocześniejszym programem SOLEN i SKADEN. Program SOLEN pozwala na odczyt danych z urządzeń pomiarowych. Program umożliwia w sposób zdalny lub lokalny na odczyt licznika. Dane te są gromadzone w postaci plików odczytowych. W programie tym możemy swobodnie przeglądać dane zarówno bieżące, jak i archiwalne dotyczące zużycia energii elektrycznej, mocy maksymalnych, tangensa φ. Dane te prezentowane są w formie przyjaznych wykresów.

Dane z liczników możemy odczytywać lokalnie (poprzez komputer lub przenośny czytnik danych) lub zdalnie po sieci. Możemy również odczytywać dane w trybie rzeczywistym tzw. odczyty on-line.

W miarę upływu lat system odczytu realizowany przez Oddział tm-2 ulegał zmianom. Początkowo obejmował on odczytywanie danych poprzez przenośne czytniki PCD-2 oraz PSION. Polegało to na tym, że grupa elektromonterów objeżdżała obsługiwany teren i dokonywała odczytu liczników. Ze względu na rozległość terenu trwało to 2 dni. Kolejny dzień potrzebny był do wgrania danych do komputera oraz jego analizę. Zatem cały proces odczytu trwał łącznie 3 dni z przekazaniem danych do fakturowania. W miarę upływu lat liczba odczytywanych liczników systematycznie wzrasta.

Obecnie oddział e-5 obsługuje 60 liczników rozliczeniowych. Dotyczy to zarówno odbiorców małych, jak i duże zakłady przemysłowe, pobierające energię z sieci PGE KWB Bełchatów S.A. Ze względu na czasochłonność realizowanych odczytów postanowiliśmy skorzystać z możliwości zdalnego odczytu danych z liczników energii elektrycznej. Celem było zbudowanie systemu komputerowego realizującego zadania odczytu oraz analizy danych z liczników elektronicznych. Zdalny system odczytowy realizowany jest poprzez liczniki wraz z modułami komunikacyjnymi. Istnieje dowolna możliwość konfiguracji systemu. Dane niezbędne do rozliczania mogą być odczytane zarówno za pośrednictwem modemu pracującego w sieci komutowanej PSTN lub telefonii komórkowej GSM, jak również za pośrednictwem lokalnej sieci komputerowej; posiadamy 3 warianty odczytu poprzez sieć telefoniczną, sieć komórkową GSM oraz sieć komputerową.

Ponieważ obszar przez nas obsługiwany jest dość znaczny i nie wszędzie mamy możliwość dostępu do sieci przewodowej, nasz system odczytowy postanowiliśmy oprzeć o system sieci telefonii komórkowej GSM. Jak duża to zaleta, wie każdy posiadający telefon komórkowy. Uniezależniamy się od okablowania oraz mamy dostęp do sieci praktycznie wszędzie. W wariancie tym wykorzystano możliwość podłączenia modułu komunikacyjnego do modemu telefonicznego pracującego w sieci GSM. Komputerowo cały system oparto o program SKADEN. Jest to System Kompleksowej Analizy Danych Energii Elektrycznej. W programie zastosowano technologię rejestracji w formie bazy danych. Baza ta poprzez odczyty ulega rozszerzeniu. Na podstawie plików odczytowych z poszczególnych urządzeń program umożliwia wykonywanie obliczeń oraz generowanie specjalistycznych raportów i wykresów graficznych wspomagających gospodarkę energetyczną przedsiębiorstwa. W 2007 roku Oddział tm-2 rozpoczął realizację zdalnych odczytów z obsługiwanych liczników. Obecnie realizowany jest odczyt 60 liczników poprzez 41 modułów MKi-m. System w pełni obsługuje liczniki rozliczeniowe obsługiwane przez oddział. Program SKADEN jest kompleksowym programem do planowania gospodarki energetycznej.

W programie można utworzyć bazy urządzeń i bazy taryf oraz dodatkowo wykonać obliczenia i raporty wg taryfy wirtualnej niezależnej od odczytanej z licznika. Możemy więc swobodnie dokonywać przeliczenia taryf i określić w ten sposób ekonomiczną opłacalność poszczególnych taryf.

Dzięki takiej technologii dokonujemy analizy zużycia energii miesięcznych w poszczególnych grupach i dla poszczególnych odbiorców, a tym samym analizujemy zapotrzebowanie odbiorcy na energię elektryczną.

Jedną z ważniejszych opcji programu jest utworzenia harmonogramu odczytów licznika. W sposób automatyczny, przy włączonym komputerze o dowolnej porze dnia i nocy, można dokonać zdalnego odczytu danych z liczników pomiarowych. Zatem odczyty możemy realizować zarówno na żądanie, jak i w czasie zgodnym z harmonogramem. Zaletą zdalnego odczytu jest szybki dostęp do danych praktycznie na żądanie oraz oszczędność czasu potrzebnego do odczytania (oszczędność 3 dni). Można w ten sposób ustawić odczyty, że będą one odbywały się w nocy. Dane zostaną automatycznie odczytane i zapisane w komputerze.

Z odczytów sporządzany jest raport. W przypadku braku odczytu licznika fakt ten jest odnotowany w odpowiednim raporcie. Odczyty odbywają się bez potrzeby angażowania ludzi. W ciągu jednego dnia można dokonać analizy i obróbki danych z liczników. W przypadku połączeń sieciowych możliwa jest analiza odbiorców on-line oraz kontrola zapotrzebowania na moc tzw. "Strażnik Mocy", który informuje o chwilowych przekroczeniach mocy zamówieniowej.

Dokonaliśmy ogromnego skoku technologicznego od liczników indukcyjnych odczytywanych ręcznie, po liczniki elektroniczne ze zdalnym odczytem. System rozliczeniowy jest systemem, który ciągle się rozwija. Posiadając to narzędzie możemy dokonywać analizy zużycia energii elektrycznej odbiorcy, porównywać i prognozować zużycie, a także wprowadzać programy oszczędnościowe. Kryteria ekonomiczne są tutaj jednymi z najważniejszych czynników przy stale zmieniających się cenach energii elektrycznej.