Тарифы и как получить деньги от продажи электроэнергии из воздуха
Дата: 27/12/2018
Тема: Экономика


Новые обстоятельства в электронном учете потребления электроэнергии

А.А.Виноградов, к.т.н., генеральный директор и главный конструктор проектов  АО «СИЛА ОКЕАНОВ» и Ко., г. Шатура, Россия

Настоящая статья касается тарифов на продажу электроэнергии в северных регионах России и определения количества её потребления физическими лицами с помощью электронных приборов учета, т.н. электронных счетчиков.



Электрогенерирующие мощности

В России в настоящее время, и скорее всего в ближайшее 20 лет, спрос на электроэнергию не будет расти, поскольку не ожидается создание много крупных промышленных потребителей электричества. В основном это будет замена отработавших свой срок старых блоков АЭС. Основными потребителями электричества сохранятся жители России. Стратегия Правительства РФ на экономию потребления электроэнергии это путь на полное уничтожение существующих электрогенерирующих мощностей страны т.к. остановленный энергоблок на органическом топливе, или работающий периодически, разрушается быстрее, чем постоянно работающий энергоблок.

В России есть много районов, где сохраняется или даже растёт спрос на электроэнергию. Это территории заполярного круга и обособленные населённые пункты с месторождениями полезных ископаемых. Там замкнутой системы электроснабжения нет, и сделать её там нецелесообразно экономически. Большие мощности до 1000 МВт и более там не нужны. Для этих территорий требуются атомные станции малой мощности (АСММ) 50-300 МВт, размещение которых не будет требовать строительных работ, и у которых себестоимость выработки электроэнергии будет меньше, чем у энергоблоков на солярке. Таких АСММ пока нет в мире, но их можно и нужно создавать, и чем быстрее, тем лучше для энергобезопасности России. Работы в этом направлении сохранят «Росатом» на плаву, как востребованную отрасль, как потенциал развития России.

С увеличением единичной мощности блока атомной станции (АС) (например, с ВВЭР, проекты с пароводяным циклом ВВЭР-2006, ВВЭР-ТОИ и судовых технологий с реакторными установками КЛТ-40С)  на деле происходить удорожание электроэнергии, а не удешевление, как планировалось разработчиками (а может быть кто-то и не планировал удешевление). Подробно см. PRoAtom - «ВВЭР-ТОИ – Тупик, Обманка, Имитация» [1]. Одной из причин удорожания АС является увеличение конструктором большого количества активных систем безопасности (требующих электроснабжение), которые уже мешают друг другу. И все эти надстройки из-за того, что тип водо-водяного реактора под давлением, имеющий кризис теплоотдачи, не является безопасным, и это факт.  Многие траты денег на системы безопасности  проектов с ВВЭР вообще надуманные, но введены в нормативные документы МАГАТЭ. Примеры  мировых аварий, последняя, например, на АЭС Фукусима, являются доказательством этого факта.

Другой причиной удорожания АС является большой объём строительных работ, стоимостью до 40% и более от общей стоимости энергоблока. Для территорий заполярного круга это особенно накладно. Стоимость мешка 50 кг цемента в центральной части России составляет около 200 руб., а в заполярье его стоимость увеличивается почти в 100 раз. Доставка строительных материалов в заполярье, и само строительство, не то что дорогое, а чрезмерно дорогое.  Доказательством этому стала Билибинская АЭС, которая, кстати, уже отработала свой допустимый срок эксплуатации, и теперь надо делать утилизацию, что тоже не дешево.

Естественно и тарифы на оплату электроэнергии для населения постоянно увеличиваются даже без учета девальвации рубля. Например, на Севере в Чукотском автономном округе  [2] с 01.07.2018 по 31.12.2018 г. тариф составляет 22 руб./кВт*час. Для сравнения, в Московской области для физических лиц тариф составляет 5,29 руб./кВт*час. А сейчас ещё Правительством РФ выдвинута идея экономии потребления электроэнергии до 300 кВт*час/месяц на один электросчетчик, а больше потребишь – плати по увеличенному тарифу. Электроэнергию делают не товаром, а роскошью. Потребление 300 кВт*час в месяц  это потребление за 720 часов =30 дней * 24 часа. Получается, что суммарная мощность электрических устройств у потребителя не должна превышать 300/720= 0,416 кВт = 416 Вт. В сумме потребления электроэнергии это один простой холодильник и четыре лампочки по 50 Вт.  

По планам ГОЭРЛО в 1924 году в СССР и то больше было в электрифицированных районах. Другими словами, фактически для 45 миллионов  бедных, и близких к этому состоянию, обычных рядовых граждан России будет недоступно ни электроплита, ни электроутюг, ни стиральная машина, ни водонагреватель, ни насос воды, и т.д. Ситуация будет такой же как в конце 18-ого века. Перейдем на освещение лучиной. Это социальная проблема России. От Правительства РФ занимается эти вопросом Дмитрий Николаевич Козак - Заместитель Председателя Правительства. 

Возникает вопрос, кому нужны дорогие блоки АС и зачем? Кто лоббирует такое развитие отрасли в ГК «Росатом»? Кто проталкивает финансирование заведомо неэффективных разработок, таких как «Прорыв» и БН-1200, ветровой энергетики.

Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов», на которую уже сейчас будет в общей сумме потрачено до 70 млрд. руб.,  не уменьшит тариф на электроэнергию  ни в районе города Певек, ни в городе Билибино, куда тянут ЛЭП стоимостью 18,2 млрд. руб. от ПАТЭС через вечную мерзлоту тундры.  Простые люди не могут  понять, зачем нужен такой прогресс науки и атомпрома, который их загоняет в угол, и заставляет переходить назад на отопление дровами и соляркой, что сегодня на деле в разы дешевле, чем электроэнергия от АС.

Другим  неэффективным решением в системе жилично-коммунального хозяйства (ЖКХ) северных районов является использование пароводяного отопления, что и предполагается применить при использовании ПАТЭС в г. Певек. В полярную ночь при температуре воздуха до минус 50 0С и скорости ветра до 25-30 м/с трубы теплотрассы  имеют фактические потери тепла около 70-80%. Кто видел теплотрассы своими глазами, тот знает ужас голых и ржавых труб без теплоизоляции, аварии с разрывом труб, фонтаны горячей воды и т.п. Трубопроводы теплотрасс требуют постоянного обслуживания, ежегодного утепления и ремонта. Доставка в заполярье простой стальной трубы делает её по стоимости «золотой».

Тариф на тепловую энергию, в пересчете на полученный по теплотрассе потребителем 1 кДж тепла, в разы больше тарифа на электроэнергию, которую преобразует в тепло сам потребитель своим электронагревателем в своем жилье. При электрическом обогреве жилья и промышленных помещений потерь энергии не будет - отсутствует сама теплотрасса.  А, следовательно, и аварий с размораживанием труб, ремонтных работ и т.п. также не будет. Если термодинамический цикл преобразования тепловой энергии в электрическую в АС предопределяет необходимость отвода низкотемпературного тепла, то экономически выгодней сбросить это тепло в окружающую среду на месте расположения АС, а не тащить его теплотрассами потребителю, поскольку всё равно 80% улетучится в окружающую среду. Факт потерь тепла достоверно известен всем, и на примере ЖКХ заполярных городов Норильск, Мурманск, Апатиты, Хатанга и др.    

Дороговизна тарифов на электроэнергию и тепло это серьёзная социальная проблема государства, которую не следует усугублять чиновникам ГК «Росатом» и  создателям атомной энергетики.

Если Правительство РФ действительно желает эффективно развивать северные территории России за полярным кругом, то должны отказаться от пароводяного отопления и перейти полностью на электрическое отопление.

А также, обязать ГК «Росатом» прекратить все не эффективные  программы типа «Прорыв», БН-1200, ВВЭР-ТОИ.

А главное, срочно приступить к разработке дешевых и простых для серийного производства АСММ с действительно безопасным, с радиационной точки зрения, ядерным реактором.

Экология

АЭС с реакторами ВВЭР имеют к.п.д. около 33%, но зато не имеют выбросов углекислого газа СО2 по сравнению с тепловыми блоками (котлами) на природном газе, мазуте и угле. Переход только на природный газ, конечно, снижает выбросы золы, но всё равно выбросы СО2 составляют количество в миллионы тон в год, что и создаёт парниковый эффект. Перспективным и экономически выгодным является создание газотурбинных установок (ГТУ) [3, 4], имеющих к.п.д. около 45%, и более при использовании низкотемпературного тепла для отопления. Но выбросы СО2 и парниковый эффект значительно не уменьшаются. По Киотскому протоколу и сейчас Россия платит большие деньги за выбросы углекислого газа.

СО2 в верхних слоях атмосферы не конденсируется, в то время как пары воды  H2O конденсируются в осадки и возвращаются на землю. По данным Всемирной метеорологической организации средний уровень содержания СО2 в 2015 году увеличился на 40% и впервые достиг критического уровня, что зафиксировано на Гаваях [документальный фильм на РЕН-ТВ, Россия, 10.04.2017, Алексей Кокорин]. Если перейти на чистый водород H2 в качестве топлива для тепловых блоков - котлов и ГТУ, то парниковый эффект вообще будет постепенно ликвидирован. Это инновационная водородная  технология может быть легко реализована с помощью высокотемпературного ядерного реактора [5]. Чистый водород  - наилучшее в мире экологически чистое топливо!

Основной проблемой получения чистого водорода с помощью паровой конверсии метана является образование в ходе реакции углекислого газа, который опять же создаёт парниковый эффект.  

Но можно получать разделение метана на химически чистые углерод и водород другим способом. За счет продувания пузырьков метана через специальный расплав с  температурой около 1000 градусов в колонне реакции разложения.  Эффективность конверсии метана в таких колоннах достигает 95 процентов. По словам авторов работы, опубликованной в Science, наиболее эффективным катализатором оказался сплав, который содержит 27% никеля и 73% висмута. Это весьма подходящий теплоноситель для ядерного реактора и такая температура уже сегодня  может быть легко реализована [5, рис. 7. Ядерный катализатор метана].

 

Альтернатива технологии ВВЭР в создании АСММ до 100 МВт эл.

Альтернативным направлением создания АСММ является конструирование специальных атомных электрогенерирующих блоков, работающих по принципу «Ядерной батарейки» (ЯБ) [6]. Принцип ЯБ заключается в использовании электрогенерирующего блока на время до момента выработки его ресурса, после чего блок возвращают изготовителю для восстановления и повторной зарядки ядерным топливом. Оборот ЯБ значительно удешевляет произведённую электроэнергию. Также устраняются проблемы ремонта ЯБ, перегрузки и утилизации отходов ядерного топлива (ОЯТ), его хранения и транспортировки в спецконтейнерах, и многое другое. Для эксплуатации ЯБ не требуется квалифицированный персонал.

Более подробно, принцип ЯБ заключается в объединении в энергоблоке следующих экономически выгодных потребительских свойств, основные из которых:

- размещение в едином герметичном корпусе всех компонентов энергоблока: активной зоны реактора, турбины, компрессора, электрогенератора и теплообменников, и других узлов;

- ЯБ может иметь номинальную электрическую мощность до 100 МВт эл.;

- ЯБ размещается в водоёме на дне, в русле реки, океана, не доступна для теракта, не боится землетрясений и ураганов, торнадо;  

- ЯБ имеет обычные для ж.д. транспортные габариты корпуса  и массу;

- ЯБ имеет полный цикл изготовления и наладки на заводе-изготовителе, поставляется потребителю в готовом к работе состоянии и возможности длительного хранения на складе;

- ресурс непрерывной работы ЯБ составляет около 25000 часов, после чего ЯБ должна быть возвращена заводу-изготовителю;

- ЯБ не требует строительных работ, обслуживания и ремонта на месте эксплуатации;

-  ЯБ после запуска работает автоматически в режиме слежения за нагрузкой от уровня МКУ реактора до номинала, и не  требуется вмешательства человека;

- и т.д.

Одним из последних удачным техническим решением  ЯБ является конструкция с использованием  турбо-ядерного модуля (ТЯМ) [7, рис. 1], который может быть применён для вращения электрогенератора. В ТЯМ ядерный реактор и газовая турбина с компрессором интегрированы в единый модуль по одноконтурной схеме движения рабочего тела, и с точки зрения термодинамики, и с точки зрения  алгоритма их управления. В качестве рабочего тела применён углекислый газ СО2. сверхкритических параметров - S-CO2. Общее давление рабочего тела для ядерного реактора и турбины позволяет сделать их корпуса тонкостенными, несущими только избыточное давление вдоль тракта потока рабочего тела. Сверхкритическое давление СО2 и температура порядка 10000С позволяют сделать турбину со значением термического к.п.д. около 50-60%, а также, меньшими размерами по сравнению с паровой по технологии ВВЭР. Высокий термический к.п.д. означает, что в окружающую ЯБ водную среду будет меньше сбрасываться тепла.

Учет потребления электроэнергии

Этот вопрос возник совершенно случайно, когда сравнили  показания обычного электронного электросчетчика марки МИРТЕК с замерами потреблённой электроэнергии по классической схеме - силы переменного синусоидального тока, протекающего через активное сопротивление и переменного напряжения на фазе, к которой подсоединено это активное сопротивление. Оказалось, что электронный прибор завышает показания потреблённой электроэнергии. Эти обстоятельства очень напомнили ситуацию с приписками сбора хлопка в «хлопковом деле» во времена СССР.

15.10.2018 после подключении на фазу А нагрузочного активного сопротивления R, как показано на рис. 1, был проведен замер показаний прибора учета электроэнергии марки МИРТЕК, который был ранее установлен сетевой компанией МОСОБЛЕИРЦ в конце 2017 года на ближайшей опоре рядом с домом в г. Шатура, Московской обл. На жалобу о завышении показаний электронным прибором учёта электроэнергии марки МИРТЕК-32-РУ, предложили абоненту (плательщику) самому снять МИРТЕК с опоры  (столба), а это 6 метров от земли, и за свой счёт отправить его на независимую экспертизу (дословно): - « ... в методологическую лабораторию».

Рис. 1.

Такой лаборатории нет, есть метрологическая лаборатория, от слова - метрология. Это что, уровень знания сотрудников и начальника Управления «Шатура» А.Ф. Буканова  МОСОБЛЕИРЦ? Или опечатка? Прибор МИРТЕК не моя собственность, и опора электросети принадлежит не мне. На каком законном основании меня толкают на преступление, залезать на чужой сетевой столб, и под напряжением отключать МИРТЕК, чтобы потом его отвезти на поверку?

 

На сопротивлении R производилось измерение протекающего через него силы переменного синусоидального тока I и измерение переменного напряжения V на фазе А. Фазы В и С были отключены. У активного сопротивления  R Cos j =1 это значит, что сдвига фаз между током j2 и напряжением j1 нет.  Это классическая схема измерения и вычисления потребляемой активным сопротивлением электроэнергии [10, стр.165]. Средняя мощность переменного гармонического тока вычислялась по следующей формуле

P = U*I*Cos j , где   j = j2 - j1 - разность фаз,  Cos j - коэффициент мощности.

 Результаты замеров сведены в таблицу 1.

По измерениям видно, что прибор Миртек в своих показаниях завысил потребление электроэнергии:

с 13:48 до 14:48 на  = ((1,00-0,731)/0,731)*100 = 36%

с 14:00 до 15:00 на - ((1,01-0,8787)/0,8787)*100 = 14,94%

Значение потребленной мощности по электросчётчику оказались на 35-15% больше вычисленного значения потребленной мощности по классическому методу. Это нельзя объяснить теоретически, поскольку изготовителями МИРТЕК не предоставляются алгоритм и исходный текст программы расчета мощности, которая изначально введена изготовителем в микроконтроллер их прибора. И эта программа может быть скорректирована самой электросбытовой организацией. Электросбытовая организация также рекомендует, а на факте утверждает, в её регионе сбора денег только те счетчики, с которыми она знакома.

Более того, электронный  счетчик  электроэнергии  позволяет  без ведома владельца не  только  считывать  информацию непосредственно  с  дисплея,  но  и  просматривать  ее  через  удаленный  компьютер,  а  также осуществлять  ввод  дополнительных  данных  или  их  программирование (перепрограммирование). Таким образом, дистанционно можно с одного компьютера изменить тарировки по току и напряжению, или увеличить значение коэффициента в формуле произведения тока на напряжение. Это даст в показаниях МИРТЕК увеличенное значение потребленной мощности, и потребитель, веря показаниям электросчетчика как богу, будет платить больше в продающую электроэнергию компанию. Вопрос, если это действительно так, то кто всё это устроил? И это не районный уровень, а как минимум федеральный уровень обмана.

Свойство электронных приборов учета электроэнергии - электросчетчиков [11].

Установка пломб на счетчик производится в два этапа:

1.  на  первом  уровне  доступ  внутрь  корпуса  прибора  запрещается  службой  технического контроля завода после изготовления счетчика и прохождения им государственной поверки;

2.  на  втором  уровне  пломбирования  блокируется  доступ  к  клеммам  и  подключенным проводам представителем энергоснабжающей организации или энергонадзора.

Все события снятия и установки крышки оборудованы сигнализацией, срабатывание которой фиксируется в памяти журнала событий с привязкой ко времени и дате. Система  паролей  предусматривает  ограничение  пользователей  к  доступу  информации  и может содержать до пяти ограничений.

Нулевой уровень  полностью  снимает  ограничения  и  позволяет  просматривать  все  данные местно или удаленно, синхронизировать время, корректировать показания.

Первый уровень пароля дополнительного доступа предоставляется работникам монтажной или  эксплуатационной  организации  систем  АСКУЭ  для  наладки  оборудования  и  записи параметров, не оказывающих влияние на коммерческие характеристики.

Второй  уровень  пароля  основного  доступа  назначается  ответственным  работником энергонадзора на счетчике, прошедшем наладку и полностью подготовленном к работе.

Третий  уровень  основного  доступа  дается  работникам  энергонадзора,  осуществляющим снятие  и  установку  крышки  со  счетчика  для  доступа  к  его  клеммным зажимам  или проведению удаленных операций через оптический порт.

Четвертый  уровень  предоставляет  возможности  установки  аппаратных  ключей  на  плату, удаление  всех  установленных  пломб  и  возможность  работы  через  оптический  порт для усовершенствования конфигурации, замены калибровочных коэффициентов.

Приведенный  перечень  возможностей,  которыми  обладает  электронный  счетчик электроэнергии,  является  общим,  обзорным.  Он  может  выставляться  индивидуально  и отличаться даже на каждой модели одного производителя.

Свойство электронного счетчика на Нулевом уровне позволяет корректировать показания без уведомления плательщика. Это та волшебная палочка, которая позволяет энергосбытовой организации продавать гражданам России воздух за деньги, а не электрическую энергию.

 

Источники

1. [28/09/2012] PRoAtom,   ВВЭР-ТОИ – Тупик, Обманка, Имитация. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4045

2. Тариф Билибино 2-18 - Post_KGRCiT_29-12-2017_27-E5. ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВЛЕНИЯ от 29 декабря 2017 года № 27-э/5, г. Анадырь, Россия.

3. Газотурбинные установки ГТУ-2,5П, ГТЭ-25П и др. АО «ОДК», Россия.

http://www.uecrus.com/rus/products/power_system/

4. Современное состояние стационарного энергетического газотурбостроения и пути его развития - Энергетика: история, настоящее и будущее

http://energetika.in.ua/ru/books/book-3/part-1/section-3/3-9

5.  [05/02/2018] PRoAtom, Подводная ядерная электрогенерирующая установка – «Подводная мини-АЭС». http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=7862

6. [24/04/2018]   PRoAtom,  «Ядерная батарейка» для Норильска, которая сделает порт Дудинка незамерзающим. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=7991

7. [24.10.2018] PRoAtom, Российский турбо-ядерный модуль.

Новая платформа для безопасных ядерных установок малых мощностей (АСММ).

8. Как устроен и работает электронный счетчик электроэнергии. Сайт 2009-2018

http://www.electrik.info/

9. МИРТЕК-12-РУ-SP1-A1R1-230-5-60A-SS-RF433/1-RF2400/3-HKMOQ1V3

http://www.es-control.ru/katalog/testovyi/index.html

10. Н.И. Кошкин, Е.Н. Васильчикова. Элементарная физика. Справочник / -М.: АО «СТОЛЕТИЕ», 1996 -304 с. Илл.







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=8367