Приложение. Муниципальная целевая программа "Энергосбережение и диспетчеризация в системе наружного освещения на 2007-2009 г.г."

ГАРАНТ:

Решением Ульяновской Городской Думы Ульяновской области от 26 ноября 2008 г. N 186 действие настоящей Программы было приостановлено полностью в 2009 г.

Приложение

к решению Ульяновской Городской Думы

от 25 октября 2006 г. N 157

Муниципальная целевая программа
"Энергосбережение и диспетчеризация
в системе наружного освещения на 2007-2009 г.г.".

С изменениями и дополнениями от:

13 декабря 2006 г.

1. Основание для разработки программы

Уровень материально-технической базы сетей наружного освещения не изменялся в течение долгих десятилетий. За это время получили развитие такие отрасли народного хозяйства как электроника, приборостроение, связь. Современные приборы и устройства, выпускаемые предприятиями этих отраслей промышленности, отличаются от устройств ранее выпущенных аналогичного назначения малой энергоемкостью, высокой степенью автоматизации и информатизации, быстродействием, надежностью. Они способны решать значительно шире круг задач, предназначенных для эксплуатации сетей наружного освещения. Использование современной элементной базы позволит сэкономить как энергетические, так и материальные и людские ресурсы.

Задачи энергосбережения (см. ГОСТ Р 51 387-99), определенные в Законе РФ "Об энергосбережении", предполагают реализацию правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

ГАРАНТ:

Решением Ульяновской Городской Думы от 13 декабря 2006 г. N 202 действие пункта 2 настоящей Программы было приостановлено в 2007 году

2. Паспорт программы

Наименование Программы	Муниципальная целевая программа "Энергосбережение и дис- петчеризация в системе наружного освещения на 2007-2009 г.г."
Заказчик Программы	Мэрия г. Ульяновска.
Основной раз- работчик Программы	Комитет ЖКХ мэрии г. Ульяновска
Цели и задачи Программы	Уменьшение затрат на электроэнергию и эксплуатацию систе- мы наружного освещения за счет внедрения передовой техни- ки и организации работ.
Сроки и этапы реализации Программы	I этап - 2007 г., II этап - 2008 г., III этап - 2009 г.
Объемы и ис- точники фи- нансирования	Объемы финансирования Программы - 53067,0 тыс. руб. В том числе: I этап - 19121,0 тыс. руб. II этап - 16973,0 тыс. руб. III этап - 16973,0 тыс. руб. Источники финансирования - городской бюджет.
Технико-эко- номическое обоснование Программы	Технический эффект - замена на современную элементную базу комплектующих, увеличение надежности работы, снижение опасности поражения электрическим током. Экономический эффект составляет 21 648,8 тыс.руб. за счет понижения мощности, ликвидации непроизводительных потерь. Затраты при внедрении ЭПРУ, АСКУЭ составляют 53067,5 тыс. руб. Срок окупаемости затрат составляет 2 года.
Ожидаемые социально- экономические результаты реализации Программы	1. Автоматизация обслуживания сетей наружного освещения. 2. Сокращение людских ресурсов. 3. Экономия бюджетных средств.
Система орга- низации и контроля за реализацией Программы	Контроль осуществляет Комитет ЖКХ мэрии г. Ульяновска

ГАРАНТ:

Решением Ульяновской Городской Думы от 13 декабря 2006 г. N 202 действие пункта 3 настоящей Программы было приостановлено в 2007 году

З. Технические характеристики сетей наружного освещения

Сети наружного освещения можно разделить на две группы:

1. Сети уличного освещения, парков, скверов и бульваров.

2. Сети внутриквартального освещения.

Питание сетей освещения осуществляют 397 трансформаторных подстанции и распределительных пунктов, оборудованных 413 счетчиками электроэнергии. Всего имеется в наличии 25516 светильников. Средняя мощность потребления каждого светильника принимается за 0,25 кВт. Торшеров имеется в наличии 3328 шт, средняя мощность потребления каждого торшера 0,125 кВт. Протяженность воздушных линии 756,7 км, протяженность кабельных линий 307,6 км. Средний шаг установки светильников 35,5 м. На улицах, скверах, парках и бульварах города размещены 19053 светильника. На внутриквартальное освещение приходится 6270 светильников.

4. Перечень потерь электроэнергии и непроизводительных
затрат в сетях наружного освещения

Анализ работы в целом системы наружного освещения по г. Ульяновску за несколько лет показал, что потери электроэнергии и непроизводительные затраты в сетях наружного освещения можно разделить на:

1. Потери электроэнергии из-за эксплуатации энергоемких элементов.

2. Непроизводительные затраты из-за несовершенства организации учета электроэнергии.

Большинство из перечисленных потерь можно исключить с помощью автоматизированной системы управления.

5. Методы и средства уменьшения потерь электроэнергии
и затрат на обслуживание сетей уличного освещения

Пути уменьшения потерь как электроэнергии, так и затрат на обслуживание сетей уличного освещения следующие:

1. Внедрение энергосберегающих технологий.

2. Диспетчеризация за счет внедрения автоматизированной системы контроля и управления потреблением и сбытом энергии (АСКУЭ).

5.1. Внедрение энергосберегающих технологий

5.1.1. Энергосбережение при замене пуско-регулирующих устройств

При непрерывном росте цен на энергоносители и удорожании осветительной арматуры, ламп и комплектующих, появляется необходимость во внедрении технологий, позволяющих сократить данные виды непроизводственных затрат. В условиях удорожания рабочей силы возникает потребность в снижении затрат на замену вышедших из строя ламп, особенно если они установлены в труднодоступных местах.

В последнее время разработаны и выпускаются электронные пуско-регулирующие устройства (ЭПРУ), которые преобразуют частоту питающего напряжения 50 Гц в высокую частоту 50-100 кГц. При этом улучшаются эксплуатационные характеристики ламп, а именно:

- световая отдача ламп увеличивается на 20%;

- исключается низкочастотная вибрация электродов ламп, что приводит к увеличению срока службы лампы в несколько раз (до 10 раз);

- после 10000 часов работы лампа сохраняет 90% светового потока, тогда как с питанием от электромагнитного пуско-регулирующего устройства менее 80%;

- лампа и кабель высокочастотного питания гальванически не соединены с питающей сетью, что делает эксплуатацию системы безопасной и удобной.

Рассмотрим экономию средств за счет увеличения срока службы ламп ДРЛ-250. Время горения лампы в течение года составляет 3712 часов. Таким образом, лампа с обычным электромагнитным пуско-регулирующим устройством в среднем служит два года. При общем количестве ламп 25516 штук, каждый год подлежит замене 1/2 часть ламп от общего количества, т.е. 12758 штуки. Стоимость замены лампы 99,8 рубля, стоимость лампы с НДС 18% и транспортных расходов 8,86% составляет 78,5 рубля. Общая стоимость замены одной лампы - 178,3 рубль. Стоимость замены 12758 ламп составляет 2274751 рубля. Допустим, что срок службы находится на нижней границе заявленного производителем диапазона. При увеличении срока службы лампы в два раза, замене подлежит 1/4 часть от общего количества ламп, т.е. 6379 штука. Затраты на замену составят 1137375 рубля. Таким образом, экономия при увеличении срока службы ламп только в два раза составит за год 1137376 рублей.

5.1.2. Энергосбережение за счет экономии электроэнергии

Применение ЭПРУ позволяет регулировать потребляемую мощность лампы ДРЛ-250, возможно уменьшать потребляемую мощность, не ухудшая светотехнических характеристик лампы. Например, система подачи питания для ламп уличного освещения "Интеграл" позволяет таким образом сэкономить от 20 до 60% электроэнергии.

Затраты на электроэнергию в год составляют:

25516 ед. ламп х 3712 час х 0,25кВт = 23678848 кВт.ч.

Стоимость за потребленную электроэнергию по среднему тарифу 1,4986 рубля с учетом НДС 18% составляет 35485121 рубля.

Экономический эффект при расчете по нижнему диапазону заявленного заводом-изготовителем 30% составляет в год 10645536 рублей.

5.2. Диспетчеризация сетей уличного освещения с помощью
автоматизированной системы контроля и управления потреблением и сбытом
энергии (АСКУЭ)

АСКУЭ состоит из устройства сбора и передачи данных (УСПД), устанавливаемых на объектах, и центральных вычислительных устройств (ЦВУ), размещаемых в центрах обработки информации.

УСПД предназначены для сбора, накопления, обработки, хранения и отображения первичных данных об электроэнергии и мощности на объекте, а также для передачи накопленных данных по телекоммуникационному каналам в ЦВУ.

Сбор информации о расходе электроэнергии в УСПД осуществляется путем обработки числоимпульсных сигналов от электронных счетчиков расхода электроэнергии или от датчиков импульсов, встроенных в индукционные электросчетчики.

УСПД должны быть метрологически аттестованы и внесены в Государственный реестр в качестве средств, допущенных для коммерческого учета.

ЦВУ предназначены для запроса и приема информации от установленных на объектах УСПД по различным видам каналов телекоммуникации и осуществления сбора, обработки, хранения, отображения и документирования данных об электроэнергии и мощности, получаемых от всех периферийных УСПД.

Типовые технические требования к АКСУЭ разработаны ВНИИЭ, Энергосетьпроектом, ЦДУ ЕЭС и Главгосэнергонадзором.

Внедрение АСКУЭ в систему уличного освещения позволит решить следующие задачи:

Экономичное потребление электроэнергии по дифференцированному тарифу.

Автоматизация снятия показаний счетчиков.

Дистанционное автоматическое включение пунктов питания.

Сигнализация при обрывах в нерабочем состоянии.

Сигнализация при перегорании ламп с указанием трансформаторной подстанции и фазы, контроль за энергопотреблением рекламных щитов, запитываемых от сетей уличного освещения, контроль за самоходом счетчиков.

5.2.1. Экономичное потребление электроэнергии
по дифференцированному тарифу

Расчет с энергоснабжающей организацией Комитет ЖКХ за потребленную электроэнергию на уличное освещение производит по среднему тарифу 1,4986 рубля за кВт.ч электроэнергии. Между тем, в настоящее время промышленностью выпускаются счетчики электроэнергии, например, ПСЧ-4А.05.2 с интерфейсом RS485 для работы в АСКУЭ, которые позволяют учитывать электроэнергию по четырем тарифам.

Экономия от внедрения дифференцированного тарифа составит 4,6%. или 35485121 руб. х 0,046 = 1632315 руб.

5.2.2. Автоматизация снятия показаний счетчиков

Снятие показания счетчиков с помощью АСКУЭ производится периодически во времени, определенном на основе договора с компанией, обеспечивающей сотовой связью. При этом исключаются затраты по объезду трансформаторных подстанций.

Приведем затраты на проведение ежемесячного снятия показаний счетчиков с объездом 397 трансформаторных подстанций. Для этой цели привлекается в среднем но 2 человека в каждом из четырех районов города. Объезд счетчиков района продолжается в течение трех дней на выделенном автотранспорте. Затраты на автотранспорт за год составляют:

4 ед.авто-та х З дня х 8 час х 12 мес. х 226 руб/час = 260352 руб.

С учетом НДС 18% затраты составят 307 215 рублей.

Затраты времени составляют 24 чел. дней. При ежедневной оплате труда 240 руб/день годовая затрата оплаты труда составляет

2 чел х 12 дн. х 12 мес. х 240 руб/день = 69120 рублей.

Начисления на зарплату 26% - 17 972 рубля.

Итого затраты составляют 394 306 рублей.

5.2.3. Дистанционное автоматическое включение пунктов питания

Пункты питания уличного освещения включаются и выключаются с большими разбросами по времени. Это обусловлено тем, что в системе уличного освещения используются четыре приема управления включения/отключения:

Управление ручное диспетчером по телефонным линиям связи.

Управление по таймерам.

Управление по программируемым устройствам (ПУУО).

Управление по фотореле.

Все трансформаторные подстанции уличного освещения разделены на группы. На одной из трансформаторной подстанции в каждой группе, называемой головной, размещено одно из перечисленных устройств управления.

Время включения/отключения разбито в течение года на пятидневки. При ручном управлении нетрудно по линиям связи обеспечить точное время включения/отключения. Однако при этом присутствует человеческий фактор, а именно, непрогнозируемое поведение диспетчера, который самовольно может изменить график работы уличного освещения.

Реле времени необходимо каждые 5 дней программировать вручную путем их объездов. При этом присутствуют затраты на автотранспорт, затраты на зарплату и т.д. Объезды, как правило, не всегда выполняются точно по запланированной дате, поэтому потребление электроэнергии может возрасти. Из-за незначительного количества реле времени, оценка затрат в данном случае не приводится.

Как показала практика эксплуатации уличного освещения, возможны изменения графика его включения/выключения администрацией города. В этом случае часть каскадов, управляемых программируемыми устройствами ПУУО, изменению не подвергаются, так как ПУУО программируются на заводе-изготовителе. Так как количество ПУУО составляет 23 штуки от общего количества головных каскадов 91 штука (25%), то потери электроэнергии при отклонении графика работ становятся значительно существеннее.

Аналогично предыдущему случаю, фотореле также включается и выключается при задании определенного уровня освещенности и при изменении графика режима работы, например, время выключения освещения, после полуночи, невозможно изменить режим работы фотореле. При общем количестве головных подстанций, оснащенных фотореле, 39 штук или 43%, потери электроэнергии при отклонении от графика еще более возрастают. Отклонение времени выключения от графика при управлении от фотореле и программируемого устройства может достигать несколько часов в сутки. Так как изменение режима работы уличного освещения есть мера вынужденная и исключительная, то в данном случае оценка потерь не приводится.

Обследование организации освещения на улицах города Ульяновска показало, что из-за разнообразных приемов включения освещения разброс во времени включения между каскадами достигает 30 мин в зависимости от того, включается каскад или из центрального диспетчерского пункта, или от реле времени, или от фотореле. Согласно п.4.54 "Указания по эксплуатации установок наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов / Минжилкомхоз РСФСР.-М.: Стройиздат, 1990, стр. 29" допускается включать освещение раньше на 15 минут и выключать утром позднее на 15 минут только в случаях изменения освещенности из-за погодных условий.

При наличии человеческого фактора в выполнении графика режима работы уличного освещения, невозможности соблюдения точного режима включения/выключения имеющимися техническими средствами, определим, затраты за счет прибавки времени, например, вечером 10 минут и утром 10 минут. Потери электроэнергии составят

0,33 час х 4321 кВт х 365 дн. = 520464 кВт.ч

Затраты в рублях с учетом НДС 18% составят 779 967 рублей в год.

При внедрении АСКУЭ все трансформаторные подстанции включаются независимо друг от друга по заданной программе без участия диспетчера и потери от перечисленных факторов отсутствуют.

5.2.4. Сигнализация при обрывах в нерабочем состоянии

Сети уличного освещения отличаются от других сетей тем, что часть времени они находятся в обесточенном состоянии. Этим периодически пользуются правонарушители для хищения проводов. Существует несколько методов как для защиты проводов от кражи, так и для оперативного оповещения в момент кражи. При внедрении АСКУЭ возможно мгновенно оповестить диспетчера при первом обрыве провода с указанием адреса и места обрыва. Наряду с этим, необходимо привлечение патрульных машин милиции или дежурной смены УМУП "Горсвет". Таким образом, потери от краж минимизируются. Потери в результате хищений проводов из-за неэффективной организации охраны воздушных линий году по районам города приведены в таблице 1.

Таблица 1

N п/п	Район	Уличное освещение, м	Внутриквар- тальное ос- вещение, м	Затраты на восстановле- ние улич-го освещ., тыс. руб.	Затраты на вос- становление внутрикварт. освещ., тыс. руб.
1.	Ленинский	1125	1000	225,0	200,0
2.	Железнодорожный	40	2000	8,0	400,0
3.	Засвияжский	2515	14000	503,0	2800,0
4.	Заволжский	2600	3000	520,0	600,0
	Итого	6280	20000	1256,0	4000,0

5.2.5. Сигнализация при перегорании ламп с указанием
трансформаторной подстанции и фазы, контроль за энергопотреблением
рекламных щитов, запитываемых от сетей уличного освещения, контроль
за самоходом счетчиков

В процессе работы уличного освещения периодически контролируется ток потребления каждой фазы пункта питания с помощью АСКУЭ. Изменение тока нагрузки свидетельствует о перегорании лампы, обрыве провода. Для этого необходимо иметь данные об установленной мощности каждой фазы, мощности потребления эксплуатируемых ламп уличного освещения и рекламных щитов. Любое несанкционированное изменение мощности ламп рекламных щитов, автоматически фиксируется и запоминается в компьютере.

При эксплуатации счетчиков в силу разных причин возникает самоход диска счетчика с отключенной нагрузкой, и счетчик начинает отсчитывать не потребленную электроэнергию. Причем, так как в схеме снятия показаний используются трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 20, то показания счетчиков необходимо умножать на 20. Явлению самохода подвергнуты как индукционные счетчики, так и электронные. Самоход устраняется путем правильного кроссирования фаз питающего трехфазного напряжения. Самоход считается устраненным, если время одного оборота диска превышает 10 минут.

В результате игнорирования наличия самохода обслуживающим персоналом в 2003 году количество самоходных счетчиков достигло более 50%. Средне время вращения диска при самоходе составляет 4 минуты. При 1440 минут в сутках диск осуществляет 360 оборотов. Причем, имеет место сложение скоростей вращения самоходного диска при отсчете показаний при появлении тока в цепи. Таким образом, самоход присутствует в течение целых суток. За 450 оборотов диска счетчик отсчитывает 1 кВт.ч потребленной электроэнергии. За 360 оборотов диска счетчик отсчитает при самоходе 0,8 кВт.ч не потребленной электроэнергии. С учетом коэффициента трансформации 20, показания счетчика следует умножать на 20 и, в конечном счете, показание не потребленной электроэнергии самоходного счетчика составит 16 кВт.ч. за сутки. Показания счетчиков при самоходе за год составят:

16 кВт.ч х 365 дней х 206 ед. счетчиков = 1203040 кВт.ч

В рублях с учетом НДС 18% затраты составят 1802875 рублей в год.

С помощью АСКУЭ считывается показание счетчика дважды в сутки в дневное время и по разности показаний определяется наличие или отсутствие самохода, который контролируется и запоминается на диспетчерском пункте.

Краткое описание элементной базы АСКУЭ в уличном освещении и затраты
на ее создание

Элементная база АСКУЭ уличного освещения включает в себя двойной контроллер 2К22 разработки фирмы "Поиск" г. Ульяновска, комплект устройства сотовой GSM связи, электронный счетчик или индукционный счетчик с преобразователем, интерфейс RS485, три измерительных преобразователя ОМЬ-2 для контроля тока нагрузки, три трансформатора тока для контроля обрыва проводов, три промежуточных реле.

Оценка затраты с учетом стоимости работы 30% от стоимости комплектующих составляет 46189 рублей. В том числе:

1. стоимость комплекта контроллера и устройства сотовой GSM связи - 25000 руб.;

2. три измерительных преобразователя ОМЬ-2 - 3780 руб.;

3. три трансформатора тока - 750 руб.;

4. электронный счетчик - 1799 руб.;

5. интерфейс RS485 - 3051 руб.;

6. три промежуточных реле - 150 руб.

7. прочие материалы, в том числе конструктивные материалы - 1000 руб.

8. Всего - 35530 руб.

При оснащении всех 413 пунктов питания, затраты составят 19076,0 тыс. руб.

Затраты на оснащение светильников электронными пуско-регулирующими устройствами (ЭПРУ) в количестве 25516 штук складываются из стоимости ЭПРУ, которая колеблется в пределах 1440 рублей, за минусом стоимости электромагнитного ПРУ - 480 руб. за шт. и составят 24495,3 тыс. руб. С учетом стоимости монтажных работ 30% от стоимости материалов 31843,9 тыс. руб.

Затраты на внедрение системы управления мощностью ртутных и натриевых ламп, оснащенных ЭПРУ, составят 413 тр. подст. х 4 тыс. руб. = 1652,0 тыс. руб. С учетом стоимости монтажных работ 30% от стоимости материалов 2147,6 тыс. руб.

Оценка срока окупаемости затрат в системе уличного
освещения по экономическому эффекту проекта
и затратам на его реализацию

Перечень мероприятий, от внедрения которых получен экономический эффект, приведен в таблице 2.

Таблица 2

N п/п	Наименование мероприятия	Экономичес- кий эффект, тыс. руб.
1.	Внедрение энергосберегающих технологий
1.1.	Внедрение электронных пускорегулирующих устройств
	- увеличение срока службы ламп	1137,4
	- уменьшение энергопотребления	10645,5
2.	Диспетчеризация с помощью АСКУЭ
2.1.	Расчет за электроэнергию по дифференцированному тарифу	1632,3
2.2.	Автоматизация снятия показаний счетчиков	394,3
2.3.	Дистанционное автоматическое включение пунктов питания	779,9
2.4.	Сигнализация при обрывах в нерабочем состоянии	5256,5
2.5.	Сигнализация при перегорании ламп с указанием транс- форматорной подстанции и фазы, контроль за энергопот- реблением рекламных щитов, запитываемых от сетей улич- ного освещения, контроль за самоходом счетчиков.	1802,9
3.	Итого	21 648,8

Перечень затрат для реализации мероприятий и план освоения бюджетных средств, приведен в таблице 3.

ГАРАНТ:

Решением Ульяновской Городской Думы Ульяновской области от 31 октября 2007 г. N 131 действие пунктов 2 и 3 настоящей Программы было приостановлено в 2008 году

Таблица 3

NN п/п	Наименование работ	2007 г.		2008 г.		2009 г.		За 3 го- да, тыс. руб.
		1 полу- годие, тыс. руб.	2 по- луго- дие, тыс. руб.	1 по- луго- дие, тыс. руб.	2 по- луго- дие, тыс. руб.	1 полу- годие, тыс. руб.	2 полу- годие, тыс. руб.
1.	Монтаж АСКУЭ	3179,5	3179,3	3179,3	3179,3	3179,3	3179,3	19076,0
2.	Монтаж ЭПРУ	5307,4	5307,3	5307,3	5307,3	5307,3	5307,3	31843,9
3.	Монтаж устройств уп- равления мощ- ностью ЭПРУ	1073,8	1073,8	-	-	-	-	2147,6
	Всего	9560,7	9560,4	8486,6	8486,6	8486,6	8486,6	53067,5
	По годам	19121,1		16973,2		16973,2		53067,5

Экономический эффект при внедрении ЭПРУ с системой понижения мощности, диспетчеризации с помощью АСКУЭ уличного освещения, ликвидации непроизводительных потерь составляет 21 648,8 тыс. руб.

Затраты при внедрении ЭПРУ, АСКУЭ составляют 53067,5 тыс. руб. Срок окупаемости затрат составляет 2 года.

Итого для реализации программы "Энергосбережение и диспетчеризация в системе наружного освещения" (2007-2009 годы) требуется 53067,5 тыс. руб.