Интеллектуальная автоматизация – ключ к энергосбережению в системах городского уличного освещения

Российская Федерация располагает одним из самых больших в мире технических потенциалов повышения энергоэффективности, достигающим 40% от уровня потребления энергии.Поэтому актуальнойна сегодняшний день задачейявляется обеспечение устойчивого процесса повышения эффективности энергопотребления в различных секторах промышленности и ЖКХ, в том числе в системах уличного освещения, на долю которых приходится до 35-40% от общегородского потребления электроэнергии.

Применение новых технологий контроля и управления в системах уличного освещения позволяет достичь значительного снижения потребление энергии. Актуальными задачами модернизации систем уличного освещения помимо экономии электроэнергии являются также задачи снижения эксплуатационных расходов и обеспечения высокого качества освещения. По нашим оценкам потенциал экономии бюджетных средств при комплексной модернизации систем уличного освещения достигает 50% и более.

Рассмотрим основные факторы экономии электроэнергии в существующих системахгородского уличного освещения:

– замена устаревших светильников с лампами ДРЛна ДНаТ – экономия до 40%

– четкое соблюдение графика освещения при помощи внедрения автоматизированных систем диспетчерского управления(АСДУ) – экономия 10-15%;

– применение в составе АСДУ электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) с функцией снижение яркости в ночные часы – экономия 35-45%

– применение светодиодных светильников – экономия 50% и более.

Типовая структура современной системы управления уличным освещением включает в себя три уровня:

1) верхний уровень – диспетчерский пункт с автоматизированными рабочими местами пользователей на юазе ПЭВМ, подключенных к сервер базы данных;

2) средний уровень – автоматизированные пункты питания (АПВ) линий освещения, оснащенные бесконтактной коммутационной аппаратурой и интеллектуальными управляющими контроллерами со средствами связи с диспетчерским пунктом(как правило, GSM/GPRS-модемы);

3) полевой уровень – энергоэффективные ДНаТ светильники с ЭПРА либо светодиодные светильники регулируемой яркости.

Перечислим основные функции современной АСДУ уличного освещения:

– автоматическое управление освещением по ежедневному 4-х режимному расписанию с коррекцией на «ясный» и «пасмурный» день;

– диспетчерское управление и контроль параметров освещения, включая протоколирование аварийных ситуаций и нарушений доступа в пункты питания;

– электронная защита коммутационной аппаратуры от превышения максимально допустимых токов нагрузки, контроль сторонних напряжений в линиях;

– индивидуальный контроль состояния и плавное регулирование яркости светильников.

Основываясь на указанных технических требованиях в 2010-2011 г.г.на базе Национального исследовательского университета ЮУрГУ (г. Челябинск) был реализован пилотный проект энергоэффективного наружного освещениях зданий кампуса университета с применением светодиодных светильников регулируемой яркости, управляемых по питающей сети. В ночные часы реализовано управляемое снижение потребляемой мощности до 50%. Итоговое потребления электроэнергии на освещение в результате реализации проекта снизилось более чем в 2.5 раза.

Ядром системы управления является программное обеспечение диспетчеризации АСДУ «ПолиТЭР» (http://www.pt-a.ru). АСДУ «ПолиТЭР» является универсальной, масштабируемой SCADA-системой, предназначенной для управления всеми видами инженерных систем ЖКХ и промышленности (теплоснабжение, водоснабжение, электроснабжение, освещение). АСДУ «ПолиТЭР» также может быть интегрирована в другие решения автоматизации услуг(РКЦ, платёжные, бухгалтерские системы и пр.). Гибкая структура представления данных АСДУ «ПолиТЭР» позволяет создавать пользовательские приложения, максимально учитывающие требования заказчика и удобство пользователя. Отличительной особенностью АСДУ «ПолиТЭР» являются встроенные средства онлайн-анализа качества и энергетической эффективности технологических процессов в реальном времени.

На сегодняшний день на базе АСДУ «ПолиТЭР» группой компаний «АДС Энергия»в творческом содружестве с НИУ ЮУрГУ выполнен целый ряд проектов автоматизации в промышленности (ОАО «ММК», ОАО «ЧТПЗ») и сфере ЖКХ, включая проекты энергоэффективной модернизации систем уличного освещения г. Челябинска игородов Челябинской области. Для реализации функций управления используются современные бесконтактные автоматизированные пункты питания линий освещения, а также встраиваемые в существующие шкафы освещения блоки автоматизации, оснащенные модулями индивидуального контроля и управления яркостью светильников с передачей данных по питающим сетям.

Затраты на реализацию комплексного проекта энергоэффективной модернизации систем уличного освещения на основе использования ламп ДНаТ составляют около 7-8 тыс. руб. на 1 светильник. Срок окупаемости проекта зависит, главным образом, от тарифа на электрическую энергию и составляет от 2,5 лет.

Приглашаем к взаимовыгодному сотрудничеству обслуживающие и управляющие компании сферы ЖКХ, а также промышленные предприятия, имеющие на балансе разветвленные системы уличного освещения.

Шнайдер Дмитрий Александрович,

д.т.н., профессор кафедры автоматики и управления НИУ ЮУрГУ,

научный руководитель ООО «АДС Энергия»