03 - Szkutnik,ZET2010 poprawiony
Transkrypt
03 - Szkutnik,ZET2010 poprawiony
SMART METERING JAKO DECYDUJĄCE UWARUNKOWANIE WDROŻENIA STRATEGII DSM W POLSCE Autor: Jerzy Szkutnik („Rynek Energii” – nr 1/2010) Słowa kluczowe: rynek energii elektrycznej, sprawność energetyczna, zarządzanie, popyt, taryfy energetyczne Streszczenie. Artykuł przedstawia kompleksową propozycję wdrożenia systemu zarządzania popytem do polskiego sektora energetycznego. Zagadnienie Demand Side Management (DSM) jest znane w wymiarze światowym, europejskim oraz krajowym. O ile doświadczenia państw zachodnich dają podstawę do stwierdzenia, że DSM jest strategią wdrożoną w jakimś zakresie, to doświadczenia polskie w tym obszarze można uznać za wysoce niewystarczające. Jak wiadomo DSM polega na efektywnym gospodarowaniu zapotrzebowaniem na energię oraz na adaptacji zapotrzebowania, czyli przesunięcia obciążenia. Zmniejszenie poboru energii w momencie zapotrzebowania szczytowego, przyczynia się do osiągnięcia stanu równowagi pomiędzy popytem a podażą w systemie, co wpływa na cenę rynkową energii elektrycznej. Jeżeli wprowadzi się mechanizmy, które pozwolą na to, że odbiorcy końcowi będą gotowi do dobrowolnego dostosowania zapotrzebowania, to zostanie wykreowana reakcja strony popytowej- Demand Response (DR), która jest rzeczywistym i efektywnym elementem strategii zarządzania popytem. Wydaje się, że istotną zmianę jakościową w tym zakresie przyniosą inteligentne liczniki energii elektrycznej. Powstałe z inicjatywy Urzędu Regulacji Energetyki przedsięwzięcia, promujące koncepcję wdrożenia systemów inteligentnego opomiarowania do polskiego systemu energetycznego, są potwierdzeniem, że Polska z determinacją dąży do poprawy swojej efektywności energetycznej. W artykule zostanie przedstawiona koncepcja licznika inteligentnego pozwalającego na realizację strategii DSM, oraz zostaną zaprezentowane komplementarne rozwiązania, wzmacniające w zdecydowany sposób efekty wiodącej strategii. W tym zakresie przewiduje się stworzenie dedykowanego programu lojalnościowego dla odbiorców energii elektrycznej. Koncepcja zakłada także modelowe powiązanie proponowanych rozwiązań z kampanią Ministerstwa Gospodarki „efektywność energetyczna” w celu wypełnienia wymagań zawartych w dyrektywie 2006/32/WE na rzecz racjonalnego wykorzystania energii. 1. WSTĘP Zgodnie z zapisami Prawa energetycznego jednym z głównych założeń polityki energetycznej państwa jest racjonalizacja użytkowania paliw i energii, szczególnie przy uwzględnieniu promocji energooszczędnego budownictwa [l0]. W związku z tym wszelkie działania zmierzające do realizacji poszczególnych punktów ustawy powinny znaleźć wśród zainteresowanych należną uwagę. Niemniej jednak konieczne jest wiarygodne naświetlenie problemów, które do tej pory były stosowane w polskiej energetyce w ograniczonym zakresie [14]. Wydaje się, że bardzo duże możliwości w sferze działań marketingowych istnieją w segmencie poszanowania energii, zarówno przez odbiorców energii elektrycznej, jak też samego dystrybutora tej energii. Aby przekonać się o słuszności tej tezy, przeanalizowano wykorzystanie w tym celu wszystkich czterech grup narzędzi marketingowych stosowanych powszechnie, a mianowicie: produkt i asortyment towarowy przedsiębiorstwa, ceny, kanały dystrybucji, promocja. W przypadku zakładów energetycznych produktem podlegającym sprzedaży jest jeden asortyment - energia elektryczna. Dystrybutor powinien nie tylko zapewnić odbiorcom energię elektryczną o najwyższych parametrach jakościowych - właściwe poziomy napięć, możliwie bezprzerwową jej dostawę, ale również równolegle reagować na ukazujące się uwagi zgłaszane przez różne instytucje oraz media, ponadto sami klienci mogą informować „swojego dystrybutora” o niedotrzymywania przez niego wskaźników jakościowych energii elektrycznej. Zapewnienie wspomnianych cech energii elektrycznej związane jest z długofalową strategią rozwoju firmy, zabezpieczającej corocznie odpowiednie środki finansowe na inwestycje sieciowe, a gwarancja dotrzymania powyższych preferencji jest w ogóle warunkiem powodzenia marketingowego. Jeśli chodzi o drugi element - ceny energii elektrycznej, to jak na razie są co prawda nie dla tych samych grup odbiorców na terenie kraju, ale nie odzwierciedlają one rzeczywiście ponoszonych kosztów przez dostawcę i dystrybutora. W przypadku uwolnienia cen, staną się one istotnym narzędziem w kreowaniu polityki finansowej przedsiębiorstwa. Kanały dystrybucji to w przypadku zakładów energetycznych działy obsługi klienta, których przekształcenie do formy zapewniającej partnerską obsługę z odbiorcami realizowane jest już powszechnie. W wielu siedzibach zakładów a nawet rejonów istnieją wydzielone sale prezentujące urządzenia nieodzowne w gospodarstwie domowym - ich dobór jest przy tym dokonywany pod względem stopnia energochłonności. Obecność odbiorców w tych salach można wykorzystać stosując następny środek marketingowy jakim jest promocja prowadzona w formie: akwizycji, marketingu bezpośredniego, promocji uzupełniającej, m in. pokazy sprzętu na indywidualnie zorganizowanych pokazach dla audytorów i szukanie wśród tej grupy sojuszników Wykorzystując te środki, modelowy sposób prezentacji zgromadzonych urządzeń w sali ekspozycji polegał by na zaangażowaniu w nich osób przygotowanych odpowiednio do prowadzenia audytu, polegającego na doradztwie w doborze urządzeń do konkretnych warunków. Czym lepiej będzie to przeprowadzone, w sposób przekonywujący zostaną zasugerowane właściwe urządzenia oszczędzające energię w stosunku do rozwiązań klasycznych, tym bardziej będzie można mówić o spełnieniu misji przedsiębiorstwa budowania zaufania klientów. W tak zorganizowanej działalności spółka dystrybucyjna wkracza w dziedzinę Demand - Side Management (DSM) - zarządzanie popytem (lub - kształtowaniem popytem). Takie działania powszechnie stosowane m. in. w USA polegają na zmodyfikowanej alokacji środków po stronie podażowej i popytowej. Energetyka zamiast przeznaczać duże środki na rozwój (budowa nowych elektrowni, linii i stacji), zmniejszać środki na inwestycje, które dają oszczędność równoważnej ilości energii. Taki sposób wykorzystania zasobów popytowych sprawia, że energetyka zawodowa zmniejszając koszty przeznaczone na rozwój może w przyszłości obniżyć koszty energii i zużycie energii pierwotnej, co ma oczywiste skutki społeczne i ekologiczne [1,2,7,9,12,16]. Ta dziedzina wymaga dużej modernizacji i z kilkunastu powodów będzie dynamicznie prowadzona. Pozwoli to postrzegać jednostki dystrybucyjne jako ośrodki wprowadzania nowatorskich rozwiązań przede wszystkim z obszaru IT [19,20,21], będących elementem sieci inteligentnych [8]. 2. KONCEPCJA ROZWIĄZANIA Opracowane dotychczas koncepcje wdrożenia strategii DSM do polskiej rzeczywistości mimo dość znacznego zaangażowania wielu partnerów z obszarów nauki i gospodarki praktycznie nie doprowadziły do zauważalnych efektów. Wydaje się, że aktualnie w Polsce istnieje możliwość radykalnej zmiany na lepsze w tym zakresie, bowiem zgodnie z Deklaracją z dnia 3 czerwca 2009 roku [4] oraz zorganizowaną przez Sejmową podkomisję stałą ds. energetyki i Urząd Regulacji Energetyki [11], powstają realne szanse na powszechne wprowadzenie do polskiego systemu elektroenergetycznego tzw. inteligentnego opomiarowania. Wg. Autora niniejszego artykułu właśnie smart metering staje się podstawą do wdrożenia strategii DSM. Muszą być jednak spełnione następujące uwarunkowania gwarantujące powodzenie tej strategii. A. Układy pomiarowe Proponowane rozwiązanie, będące rozszerzeniem patentu nr. P 324050 [18], jest licznikiem energii elektrycznej najnowszej generacji mającym: - stanowić podstawę rozliczenia za energię elektryczną, prezentować informacje o zużyciu energii elektrycznej w okresie rozrachunkowym w wymiarze ilościowym i wartościowym - stanowić element konwersacji z dostawcą energii elektrycznej w zakresie wyboru rodzaju taryfy za energię elektryczną- co staję się podstawą do praktycznej realizacji strategii DSM. Licznik składa się zatem z następujących modułów: łączności, rozliczeniowo-analitycznego i informacyjno-konwersacyjnego. Moduł łączności zapewnia dwustronną komunikację dostawca – klient, klient-dostawca energii elektrycznej. Moduł rozliczeniowo- analityczny realizuje pomiar zużycia energii elektrycznej oraz określa koszt dostawy energii elektrycznej w okresie rozrachunkowym. Moduł ten także umożliwia dokonanie przeliczeń kosztu za energię elektryczną dla taryf obowiązujących u dostawcy za energię elektryczną. Moduł informacyjno-konwersacyjny wykonany w formie wyświetlacza LCD oraz klawiatury prezentuje wszystkie obligatoryjne informacje dla klienta oraz dodatkowe wynikające z wykonania następujących opcji: - zadanie obliczenia kosztu operacji poboru energii dla różnych dostępnych dla odbiorcy rodzajów taryf za energię elektryczną (np. zmiana z rozliczania 1- taryfowego na 2-taryfowy ), złożenie deklaracji o zamiarze zmiany rodzaju taryfy za energię elektryczną, złożenie deklaracji o przystąpieniu do programu lojalnościowego „SMARTEFEKT i realizacja opcji tego programu. Tak wykonany inteligentny licznik pozwoli praktycznie zrealizować w Polsce ideę DSM-u. Beneficjentami tego rozwiązania stają się równocześnie dostawca energii elektrycznej oraz jej odbiorca. Należy także zaznaczyć, że proponowane rozwiązanie może się przyczynić, w zdecydowany sposób do realizacji unijnych celów energetycznych. B. Program lojalnościowy SMARTEFEKT, to zespół zamierzonych działań ze strony producenta [17], mający na celu związanie konsumenta z marką na długi czas. W świetle powyższego można stwierdzić, że programy wdrażane w Polsce, a określane mianem „lojalnościowych” najczęściej nie są w rzeczywistości programami lojalnościowymi, lecz programami punktowymi. Jednak powyższe rozróżnienie, choć mające uzasadnienie w faktycznych celach realizowanych programów, nie jest ściśle przestrzegane i szczególnie w praktyce gospodarczej pojęcia „program lojalnościowy” i „program punktowy” są utożsamiane. Celowość podjęcia takiego zagadnienia potwierdza fakt, że już ponad 30 procent Polaków korzysta z programów lojalnościowych koncernów paliwowych, hipermarketów bądź sieci komórkowych. Według badań Instytutu ARC Rynek i Opinia [6], w ciągu dwóch lat ilość klientów biorących udział w programach lojalnościowych podwoiła się. Eksperci Instytutu przewidują, ze już wkrótce na rynku działać będzie kilka sieciowych programów lojalnościowych, czyli programów umożliwiających korzystanie z usług kilku różnych usługodawców. Uczestnicy tego programu mogą liczyć nie tylko na nagrody ze strony podmiotu organizującego program, ale również na zniżki u innych usługodawców. Uczestnik typowego programu punktowego przystępując do programu wypełnia ankietę i dostaje plastikową kartę. W zamian za dokonywane płatności uczestnik otrzymuje punkty, które są zapisywane na karcie. Kiedy uczestnik uzbiera odpowiednią ilość punktów wówczas uzyskuje możliwość otrzymania nagrody. Nagrody w programach punktowych hipermarketów, czy sieci stacji paliwowych są dość atrakcyjne, ale żeby je dostać, w rzeczywistości trzeba zainwestować w zakupy w ramach określonej sieci znaczące sumy w porównaniu z wartością potencjalnych nagród. Prace nad wdrożeniem programu lojalnościowego zawsze muszą poprzedzić prace koncepcyjne, służące określeniu celów programu i stosowanych w nim mechanizmów. Cele programu w odniesieniu do sprzedawcy energii elektrycznej można określić następująco: - tworzenie więzi między sprzedawcą a klientem (budowanie lojalności), promowanie terminowości opłat, promowanie regulowania opłat w określonych dniach i godzinach, promowanie regulowania opłat w określonej formie. Wskazane cele nie są typowymi celami dla programów punktowych. Najczęściej programy tego typu mają na celu zwiększenie częstotliwości i wartości zakupów dokonywanych przez konsumenta. Właściwie dobrana strategia typowego programu punktowego pozwala bowiem wydatnie i w sposób trwały zwiększyć sprzedaż. Ponadto właściwie skonstruowany program umożliwia zmniejszenie kosztów innych form promocji i reklamy. Podstawę proponowanego programu stanowi przyznawanie punktów za dokonywane płatności. Przyznawane punkty podzielone zostaną na dwie grupy: - punkty standardowe, punkty bonusowe (definiowane przez sprzedawcę energii). Punkty standardowe przyznawane są proporcjonalnie do wydatkowanej kwoty, natomiast punkty bonusowe mogą być przyznawane tylko w jednej, kilku, lub we wszystkich lokalizacjach gdzie program jest prowadzony. Każdy klient, który posiada kartę programu będzie nagradzany punktami za dokonane zakupy. Punkty mogą być przyznawane proporcjonalnie do kwoty płatności, jednak system przewiduje modyfikacje takiego scenariusza o dodatkowe opcje, takie jak: maksymalna suma przyznanych punktów czy minimalna kwota, od której nalicza się punkty. Istotnym elementem każdego programu lojalnościowego jest lista nagród, które może uzyskiwać klient. W odniesieniu do sprzedaży energii elektrycznej badania marketingowe przeprowadzone przez Pentor w 2006 na zlecenie firm regionu południowego wskazują, że dla klientów pierwszoplanowe znaczenie ma cena energii i przesyłu, czyli kwota należna do zapłaty spółce obrotu. W kontekście powyższego propozycję w odniesieniu do nagród powinny stanowić przede wszystkim upusty cenowe uzyskiwane w przypadku zgromadzenia odpowiedniej liczby punktów. Przedstawione powyżej zasady organizacji programów lojalnościowych w przypadku stworzenia spójnego systemu zawierającego strategię DSM musza zostać rozszerzone o dodatkowe elementy. Inteligentne liczniki w tym przypadku będą przesyłać informację o zachowaniu klienta oraz za ich pośrednictwem będzie następować rejestracja odbiorników energii elektrycznej użytkowanych przez odbiorcę. Wprowadza się autorski wskaźnik zaangażowania energetycznego ( wzei ), zdefiniowany następująco: wzei = 1 − ( w ppi × weoi ) , (1) gdzie: w ppi - wskaźnik przesunięcia poboru i-tego odbiorcy, weoi - wskaźnik energochłonności odbiorów i-tego odbiorcy. Pierwszy z tych wskaźników ma postać określoną równaniem (2), natomiast drugi jest obliczany na podstawie wskaźników jednostkowego zużycia energii elektrycznej przez poszczególne urządzenia zainstalowane u i-tego odbiorcy w stosunku do wszystkich odbiorców zasilanych na obszarze jednego dostawcy energii elektrycznej. Jego zapis przedstawia wzór (3). Na wstępie należy jednak określić uśrednione zużycie jednostkowe odbiorcy ezi równania podano poniżej: u u i ez , stosowne w ppi = E zIi , E zIi + E zIIi (2) gdzie: E zIIi - zużycie energii w II taryfie przez i- tego odbiorcę, E zIi - zużycie energii w I taryfie przez i- tego odbiorcę. u weoi = ezi , u ez (3) j=m ∑ ezi = u ezji j =1 m i =n ez = u ∑ i =1 ezi , (4) , (5) u n u gdzie: ezji - zużycie jednostkowe j-tego urządzenia, i-tego odbiorcy, kWh/rok, ezi - uśrednione zużycie u jednostkowe i- tego odbiorcy, kWh/rok, ez - uśrednione zużycie jednostkowe odbiorników wszystkich odbiorców, kWh/rok, m - liczba typów odbiorników podlegająca analizie (lodówki, pralki, zmywarki, kuchnie), n - liczba odbiorców spółki. Przewiduje się, że odbiorcy legitymujący się najwyższymi wskaźnikami za dany rok kalendarzowy będą nagradzani różnymi nagrodami, mogą to być np. porcje „darmowej energii” – 100 kWh, 200 kWh, lub nagrodami rzeczowymi losowanymi spośród tych odbiorców, którzy wykazali największe zaangażowanie energetyczne w realizację strategii DSM. Prezentowana strategia DSM jest przy tym także współbieżna z programem Ministerstwa Gospodarki Efektywność Energetyczna realizowana m.in. poprzez Kampanię informacyjną na rzecz racjonalnego wykorzystania energii elektrycznej [3] C. Działania komplementarne Działaniem uzupełniającym a jednocześnie dodatkowo stymulującym prezentowaną strategię powinien być konkurs patronowany przez Ministerstwo Gospodarki wyróżniający producentów sprzętu AGD za dany rok kalendarzowy, którzy wprowadzili na rynek najbardziej efektywne urządzenia. Konkurs ten byłby ponadto rozszerzeniem dotychczasowych działań Ministerstwa w obszarze podnoszenia efektywności polskiej gospodarki. 3. PODSUMOWANIE Należy stwierdzić, że aktualnie występują w Polsce przesłanki do takiego poprowadzenia rozwoju inteligentnego opomiarowania, które z jednej strony może zapewnić nowoczesną obsługę sprzedaży energii elektrycznej, zgodnie z podnoszonymi postulatami dostawców i konsumentów, a z drugiej poprzez kompleksową koncepcję prezentowaną w niniejszym artykule zapewnić maksymalną efektywność funkcjonowania sektora energetycznego [13,45], przy zachowaniu jego bezpiecznej pracy [5], wykorzystującego synergiczny wpływ powszechnego zastosowania strategii DSM. LITERATURA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] Berełkowski P.: Sterowanie popytem na energię elektryczną spółce dystrybucyjnej. Prace Naukowe Instytutu Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej nr 91. Seria Konferencje nr 34. Bober D.: Zasilanie odbiorcy w energię elektryczną poprzez tryby zasilania. Rynek Energii 2008, nr 1. Czas na oszczędzanie energii, kampania informacyjna na rzecz racjonalnego wykorzystania energii. Inteligenta energia. Poradnik dla wytwórców, dystrybutorów i sprzedawców urządzeń AGD i RTV. Poradnik użytkownika. Efektywność energetyczna. Ministerstwo Gospodarki, Warszawa 2008 r. Deklaracja w sprawie wprowadzenia inteligentnego opomiarowania do polskiego systemu elektroenergetycznego, Urząd Regulacji Energetyki, Krajowa Agencja Poszanowania Energii Forum Odbiorców Energii Elektrycznej i Gazu, Federacja Konsumentów, Stowarzyszenie Konsumentów Polskich, Warszawa 3 czerwca 2009. Kolcun M., Vargoncik M.: Special Protection Schemes in Electric Power System. Acta Electrotechnica et Informatica, 2007, no 4, ISSN 1335-8243. Lojalność ujęta w program-programy lojalnościowe 2009. BTL Monitor 2009/2010, Warszawa 2009 Kubiak Z., Urbaniak A.: Systemy monitorowania zużycia mediów w budynkach. Rynek Energii 2009, nr 5. Malko J., Sieci inteligentne – zasady i technologie. Rynek Energii 2009, nr 3. Nazarko J., Jurczuk A.: Wykorzystanie naturalnych preferencji klientów przy wdrażaniu programów DSM. Prace Naukowe Instytutu Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej nr 91. Seria Konferencje nr 34. Prawo energetyczne. Ustawa z dnia 10.4.1997. Perspektywy rozwoju inteligentnych sieci energetycznych- technologiczny przełom w polskiej energetyce i szansa na wypełnienie celów pakietu klimatycznego. Konferencja Sejm RP, Warszawa 27.10.2009 r. Sroczan E.: Zastosowanie systemu IT do optymalizacji kosztów zasilania elektryczną, Rynek Energii, nr.1 (74), luty 2007 Szkutnik J.: Efficiency and Quality in Management of Energy Distribution. The Challenges for Reconversion Innovation – Sustainability-knowledge Management. Edited by Piotr Pachura. Institut Superieur Industriel Pierrard HEC du Luxembourg VIRTON, Belgium 2006, Depol legal: D/2006/9727/3. Szkutnik J.: Narzędzia marketingowego zarządzania w zakładach energetycznych. Energia 11/1997. Szkutnik J.: The Energy Efficiency as the Necessary Element of the Planning in the Sector of the Electrical Energy. Procedings of the 9th International Scientific Conference ELECTRIC POWER ENGINEERING 2008, EPE`2008, May 13-15 2008, Hotel SANTON, Brno. Czech Republic, ISBN 978-80-214-3650-3. Szkutnik J.: Wpływ strategii sterowania popytem na koszty rozdziału energii elektrycznej w spółce dystrybucyjnej, Prace Naukowe Instytutu Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej nr.91, Seria Konferencje nr 34., Wrocław 2000 r. SzkutnikJ., Moroz E.: Procedura efektywnej komunikacji w obrębie spółki dystrybucyjnej. Rynek Energii 2009, nr 1 Szkutnik J., Piętka Z.: Układ do pomiarów przepływu i zużycia energii elektrycznej z rejestracją rozliczeń wartościowych. Zgłoszenie patentowe ( P 324050). Warszawa 23.12..1997 r. Vokorokos L.: Digital Computer Principles, 2004, p.232, ISBN 963954809 X. [20] Vokorokos L., Balaz A., Chovanec M.: Intrusion Detection System Using Self Organizing Map. Acta Electrotechnika et Informatika, 2006. [21] Vokorokos L., Klejnova E., Latka O.: Network Security on the Intrusion Detection System Level. INES 2006 10th International Conference on Interlligent Engineering, London 270-275, June 2006. ELECTRONIC METERING AS A DECISIVE FACTOR DETERMINING THE IMPLEMENTATION OF THE DSM STRATEGY IN POLAND Keywords: energy sector, energy efficiency, demand side management, energy tariffs Summary: The report presents the complex proposal for the implementation of the demand side management (DSM) in the Polish energy sector. The issue of DSM is well known in the world, European and domestic dimensions. The experience of western countries shows that at least to some extent, the DSM strategy is already implemented there. However, Polish experience is far too insufficient. DSM consists in efficient management of energy demand as well as adoption of this demand i.e. changing the load. The decrease of energy consumption in the moment of its peak demand leads to the balance between the demand and supply in the system, which influences the market price of energy. If certain mechanisms are implemented that will cause that final receivers will be willing to adjust their demand for energy, we will create the Demand Response (DR), which is an efficient tool in the DSM strategy. It is assumed that electronic meters will bring a real quality change. The undertakings based on initiatives of the Polish Energy Regulatory Office that promote the concept of implementation of electronic metering in the Polish energy sector prove that Poland is determined to improve its energy efficiency. The report describes the concept of the electronic meters that enables the realisation of the DSM strategy as well as other complementary solutions that make the strategy even more efficient. In this field, it is planned to establish a dedicated loyalty programmes for energy receivers. The concept includes also the combination of the model solutions with the campaign “energy efficiency” organised by the Ministry of Economy, which aims at fulfilling the requirements of the directive 2006/32/EC on energy end-use efficiency and energy services. Jerzy Szkutnik, prof. w Politechnice Częstochowskiej. Autor i współautor 4 książek, 104 artykułów publikowanych w czasopismach i prezentowanych na krajowych i zagranicznych konferencjach m.in. w Berlinie, Bankoku, Koszycach, Budapeszcie, Florencji, Barcelonie, Turynie, Brnie, Salzburgu. Ekspert w dziedzinie efektywności w sektorze dystrybucji energii elektrycznej, wykładowca na zagranicznych uniwersytetach w Koszycach, Wiedniu i Brnie. Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny, ul. Armii Krajowej 17, 42-200 Częstochowa, Tel: +48 34 3250808, E-mail: [email protected]