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Riforme della distribuzione e misurazione

di S. K. Singhvi

Il problema

Le agenzie elettriche di stato integrate verticalmente sono state create per generare, trasmettere e distribuire l’elettricità, come previsto dall’Indian Electricity Act. Questa struttura ha portato risultati ragionevoli riguardo l’elettrificazione rurale, ma la fornitura di elettricità sottocosto a varie categorie di consumatori ha significato il fallimento di quasi tutti i fornitori di servizi elettrici nel Paese.

Per la fattibilità e il successo commerciale della deregolamentazione, è essenziale esaminare le cause principali della situazione attuale delle agenzie elettriche di stato.

Alcune di esse sono:

  • Contabilizzazione dell’energia inadeguata (qualità dell’energia e bilanciamento).
  • Lungo ciclo del flusso di cassa.
  • Struttura tariffaria irrazionale.
  • Scarsa manutenzione/utilizzazione dei beni del sistema, compreso il sistema di misurazione,
  • Protezione dei ricavi inadeguata
  • Mancata raccolta delle somme dovute.

Il successo della deregolamentazione dipenderà dall’efficacia con cui i fornitori di servizi di trasmissione e distribuzione sapranno affrontare questi problemi. Questo articolo suggerisce alcune delle azioni che i fornitori soggetti a deregolamentazione dovrebbero intraprendere per affrontare questi problemi tramite misurazione, contabilizzazione e strumenti software adeguati.

Bilanciamento energetico

Le perdite nella trasmissione e distribuzione sono state tradizionalmente riportare al di sotto del livello effettivo per circa il 20-22%. La ristrutturazione ha portato alla luce le perdite effettive. Le perdite riportare dopo la ristrutturazione si aggirano attorno al 40-45%. Modifiche contabili per utente agricole e altre sono difficili nel nuovo regime. Per accertare la tariffa corretta, diverse commissioni regolamentati ora insistono su un’accurata contabilizzazione dell’energia. Per mettere le perdite nella trasmissione e distribuzione in una prospettiva internazionale, si possono osservare i limiti delle perdite tecniche a vari livelli del sistema di distribuzione/trasmissione calcolati da EPRI negli Stati Uniti:

«Per gestire tutto è necessario prima misurare».

Elemento del sistema Perdita di potenza
Minimo Massimo
Trasformatori step-up e sistemi di trasmissione EHV 0.5 1
Trasmissione a livello di tensione intermedio, sistema di trasmissione e step down a livello di tensione sub-trasmissione 1.5 3
Sistema sub-trasmissione e step down a livello di tensione di distribuzione 2 4.5
Linee di distribuzione e connessioni del servizio 3 7
Perdite totali 7 15.5

È importante utilizzare la tecnologia adeguata per la valutazione/il calcolo delle perdite a differenti livelli di tensione. Tradizionalmente il metodo di contabilizzazione/diagnosi dell’energia era limitato alla lettura dei contatori installati nelle sottostazioni e al confronto di queste con i ricavi raccolti. La maggior parte dei contatori era di scarsa qualità elettromeccanica, pertanto, poco precisa. La misurazione su base temporale è cruciale per il bilancio dell’energia e la valutazione delle perdite, questo è possibile con i dispositivi di misurazione elettronica.

Calcolo delle perdite nel sistema di trasmissione EHV

La valutazione delle perdite tecniche nel sistema di trasmissione EHV necessita di un sistema di misurazione di precisione e di capacità. Le perdite sono circa del 0,5 – 1 %. È importante avere un sistema di misurazione di classe di precisione 0.2, con compensazione dell’errore del trasformatore per strumentazione. Analogamente, la perdita a livello di tensione intermedio e al livello di sub-trasmissione sono dell’ordine dell’1,5-3%. Anche a livello di tensione intermedio è essenziale mettere contatori energetici di classe 0.2 per la contabilizzazione accurata. In tutti i casi, la misurazione è stata effettuata su una base temporale comune per il bilanciamento energetico e la contabilizzazione.

Contabilizzazione dell'energia nel sistema di distribuzione

Questo segmento ha le perdite più elevate, pertanto è essenziale un sistema adeguato di contabilizzazione dell’energia. È necessario ricordare che la perdita percentuale nel sistema di distribuzione è elevata in confronto al sistema di trasmissione.

L’investimento richiesto per la riduzione delle perdite di distribuzione è minore rispetto alla riduzione di perdite richiesta nel sistema di trasmissione.

Il sistema di distribuzione in India in passato ha funzionato con una misurazione inadeguata. La maggioranza dei contatori era difettosa o imprecisa, pertanto non era possibile svolgere la diagnosi energetica. Il Governo indiano ha preso l’iniziativa per il 100% della misurazione dei feeder da 11 KV e per i trasformatori di distribuzione. La misurazione precisa dell’energia è la chiave di volta per i feeder da 11 KV e la misurazione presso i locali del consumatore finale è fondamentale. Tuttavia, i contatori energetici da soli non garantiranno una valutazione affidabile delle perdite. I fornitori di servizi devono avere adeguati disegni/dati per collegare i clienti a specifici trasformatori di distribuzione, i dati dei trasformatori di distribuzione, a loro volta, devono essere collegati ai dati di fatturazione del consumatore. Sarà difficile concepire un sistema che si basi su letture del contatore energetico di decine di migliaia di trasformatori di distribuzione e confrontarli con i dati di fatturazione senza l’aiuto di un’adeguata infrastruttura IT e organizzativa. Dobbiamo analizzare l’investimento nella misurazione del trasformatore di distribuzione. Dal punto di vista tecnologico è ora possibile associare i consumatori a un particolare trasformatore di distribuzione.

Un altro metodo di diagnosi energetica nel sistema di distribuzione è la tecnologia di stima di stato. La stima di stato è un processo che assegna un valore a una variabile di stato non nota del sistema sulla base delle misurazioni prese dal campo. Gli errori aggiuntivi introdotti durante l’applicazione della tecnica della stima di stato sono, nel migliore dei casi, una piccola percentuale della quantità che si richiede misurare. Ci sono molte tecniche e metodi per la stima di stato e queste tecniche vengono usate per la stabilità del sistema di alimentazione e l’analisi di contingenza. Ora questa tecnologia è disponibile per la valutazione della perdita di distribuzione.

“Ora sono possibili soluzioni tecniche per ridurre il ciclo di fatturazione e i crediti inesigibili”.

Ciclo di fatturazione

Il ciclo di flusso di cassa del fornitore di servizi è interconnesso con il ciclo di fatturazione. Il ciclo di fatturazione comprende:

  • La raccolta dati da ciascuno dei contatori installati nei locali del consumatore.
  • Trasferimento/trascrizione dei dati raccolti su un computer.
  • Validazione dei dati inseriti.
  • Stampa della fattura.
  • Invio della fattura al consumatore.
  • Raccolta dei ricavi.

Per l’intero ciclo di fatturazione sono necessari dai 15 giorni ai 2 mesi, a seconda della categoria di consumatore. Questo influisce negativamente sul flusso di cassa dei fornitori di servizi. Questo sistema fa anche aumentare il livello di crediti inesigibili da parte del fornitore, dal momento che una grande percentuale di consumatori sceglie di non pagare anche dopo avere ricevuto la fattura. Ora sono possibili soluzioni tecniche per ridurre il ciclo di fatturazione e i crediti inesigibili. La tecnologia può essere usata per varie categorie di consumatori al fine di ridurre il ciclo di fatturazione.

1. Clienti alta tensione

La lettura automatica del contatore è una tecnologia adeguata per i clienti alta tensione (HT). Gli elevati ricavi raccolti da questa categoria di clienti rende molto semplice la decisione per l’investimento. È possibile leggere tutti i contatori dal centro di fatturazione del fornitore di servizi direttamente utilizzando i vari mezzi di comunicazione, quali PSTN, GSM, ecc. La lettura del contatore può essere collegata direttamente al software di fatturazione utenze, pertanto il ciclo di fatturazione può essere ridotto drasticamente. Oltre alla riduzione del ciclo di fatturazione, questo aiuta anche il monitoraggio dei consumatori, pertanto vengono limitati i fenomeni di manomissione e frode. Gli errori di trasferimento dati vengono eliminati.

2. Clienti industriali bassa tensione

Il ciclo di fatturazione per clienti in questa categoria può essere ridotto tramite la lettura elettronica dei contatori. Uno speciale software su terminali portatili guida il lettore del contatore attraverso il percorso proposto. Le letture possono essere effettuate elettronicamente e i dati possono essere collegati direttamente al computer del fornitore e le fatture possono essere generate lo stesso giorno. È anche possibile generare fatture sul sito utilizzando un’affidabile stampante portatile.

Il software su HHU consente l’inserimento di condizioni anomale sul sito, quali rottura dei sigilli del contatore, rottura della copertura del contatore, ecc. È possibile analizzare gli schemi di consumo di vari clienti e generare rapporti relativi alle discrepanze quando il consumo è anomalo.

3. Clienti commerciali/domestici

La soluzione della misurazione con pagamento anticipato per questa categoria di clienti può essere implementata efficacemente per la riduzione del ciclo di fatturazione. In questo caso i clienti devono pagare in anticipo prima di consumare l’energia, pertanto la possibilità di crediti inesigibili viene eliminata. Il sistema di misurazione per pagamento anticipato ha i seguenti ulteriori vantaggi:
a) Nessuna lettura del contatore, pertanto minori costi.
b) Gestione carico/DSM
c) Nessun errore di fatturazione
d) Migliore gestione del budget per il cliente
e) Maggiore sicurezza da parte del cliente.

Possono essere usati vari metodi di vendita dell’elettricità. Questa tecnologia viene ampiamente utilizzata in Europa, Africa e altri Paesi ed è ora commercialmente disponibile in India. Deve essere ancora creato un quadro legislativo per l’implementazione di questa tecnologia. Il sistema di misurazione per pagamento anticipato fornisce in anticipo un avviso ai clienti. Nella proposta Legge sull’Elettricità 2001 i clienti possono ottenere la fornitura tramite misurazione con pagamento anticipato e il licenziatario della distribuzione non ha diritto alla sicurezza richiesta, ai sensi della Sezione 48 (5A). Tuttavia, la clausola 57(1) impone di dare 7 giorni di preavviso per iscritto al cliente prima di interrompere la fornitura. Questo creerà un collo di bottiglia nell’implementazione della misurazione con pagamento anticipato, pertanto il Governo indiano deve adottare misure opportune nella Legge per l’elettricità. Un avviso sullo schermo del contatore per pagamento anticipato può essere accettato come misura di conformità con le misure dell’Electricity Act. Per incoraggiare i clienti residenziali a utilizzare la tecnologia del pagamento anticipato, le autorità di controllo dovrebbero pensare di offrire incentivi ai clienti commerciali/residenziali. Il successo dei telefoni cellulari prepagati mostra l’accettazione di massa del concetto di controllo del budget. Un’altra area importante in cui i fornitori di servizi devono concentrarsi è la disponibilità della fornitura di elettricità.

Ci sono frequenti interruzioni dell’alimentazione, in particolare nelle aree semi-urbane e rurali. Vari feeder vengono scollegati a rotazione in accordo con la fornitura disponibile. È consigliabile che, piuttosto che scollegare l’intero feeder, i fornitori installino un sistema di misurazione dotato di funzioni di limitazione del carico. Durante le ore di punta i contatori possono essere programmati per fornire un carico limitato in modo che i clienti ricevano almeno la potenza sufficiente per l’illuminazione e i carichi essenziali. Questo consentirà di venire incontro alle aspettative del cliente in relazione alla disponibilità di elettricità e allo stesso tempo alla limitazione della domanda sul sistema di distribuzione.

Uso del sistema di misurazione

Un numero enorme di contatori energetici viene installato dai fornitori di servizi nel Paese. Per la corretta utilizzazione di questo investimento, è necessario indagare sui seguenti problemi:
a) Mancanza di infrastruttura IT
b) Questioni aziendali
c) Questioni normative
d) Standard/specifiche
e) Metrologia legale

a) Mancanza di infrastruttura IT:
L’infrastruttura IT deve essere adeguata per fare fronte alla domanda del crescente sistema di misurazione e contabilizzazione. Contatori energetici dotati di microprocessore registrano informazioni utili quali i profili di carico, informazioni sulla manomissione, lo storico delle fatturazioni, ma il personale sul campo deve avere gli strumenti e le capacità necessari per analizzare i dati disponibili. Rilievi di carico e informazioni sulla manomissione una volta analizzati con il software adeguato possono essere usati come strumento molto efficace per la protezione dei ricavi. I dati dei rilievi di carico possono essere anche usati per previsioni di carico, pianificazione delle tariffe, ecc.

b) Questioni aziendali
(i) Team per la misurazione e la protezione dei ricavi: I fornitori devono creare uno speciale quadro di personale per la misurazione e protezione dei ricavi. Questi team possono essere incaricati di occuparsi sia di aspetti tecnici che commerciali della misurazione. La formazione del personale sul campo è una questione importante. I tecnici del fornitore a livello aziendale che lavorano nella procura/pianificazione/progettazione del sistema hanno una certa familiarità con diverse funzioni dei contatori, ma questa conoscenza non è adeguata a livello di campo. I fornitori di servizi e l’industria possono lavorare insieme per raggiungere questo obiettivo in modo da ottenere il massimo dei vantaggi dall’uso di contatori pieni di funzioni.

(ii) Ingegneria delle applicazioni: È fondamentale selezionare il giusto tipo di contatore per diverse applicazioni. La misurazione deve essere integrata con la giusta tecnologia di comunicazione. La precisione complessiva della misurazione, compresa quella dei trasformatori per strumentazione, è importante. Il burden nominale dei trasformatori per strumentazione dovrebbe essere adattata al burden del contatore per ottenere una migliore precisione di misurazione complessiva. I fornitori di servizi, pertanto, devono concentrare maggiori sforzi internamente all’azienda sull’applicazione del sistema di misurazione.

c) Questioni normative:
Le autorità di controllo richiederanno informazioni dettagliate per la finalizzazione delle tariffe, giustamente. I fornitori di servizi devono identificare se il programma di misurazione implementato verrà incontro alle aspettative dei clienti/autorità di controllo.

d) Problemi di standard/specifiche:
• Connettori di prova: I connettori di tensione sono stati progettati al solo scopo di testare i contatori in laboratorio. Un contatore passa non più di un’ora o 0.0004% in laboratorio, mentre le altre 131.400 ore le passa nel circuito. Con i contatori elettronici, i laboratori di test della fornitura aggiungono poco valore perché questi dispositivi non possono essere regolati. I connettori terminali forniscono un facile accesso per manomissioni durante il 99,9996% della vita passata nel circuito.
• Manomissione dei contatori: Gli standard/le specifiche di misurazione definiscono un certo livello di influenza esterna. E per quanto riguarda le influenze al di là di questi livelli? Gli standard ora dovrebbero raccomandare contatori che scoraggino la manomissione. Il contatore può essere progettato in modo che registri a un massimo livello di consumo quando viene effettuato un tentativo di manomissione.

e) Metrologia legale
Attualmente non esiste un sistema di certificazione della base di contatori installata nel nostro Paese. Dobbiamo formulare qualche sistema in cui la base di contatori installata, compresi i contatori domestici, è certificata sul campo stesso, sulla base di linee guida da fissare da parte delle autorità di controllo. Dobbiamo anche avere un sistema di monitoraggio adeguato per le prestazioni soddisfacenti della base di contatori installata. Questo gioca anche un ruolo molto importante nella gestione dei ricavi.

Protezione dei ricavi
I fornitori di servizi devono rivedere le procedure di installazione dei contatori, dal momento che questa gioca un ruolo molto importante nella protezione dei ricavi.

Procedure di installazione:

a) Controllo connessione: Sebbene sembri un lavoro molto semplice, in molte installazioni CT ad alta e bassa tensione, è stata riportata una perdita di ricavi a causa di un’errata connessione. I contatori energetici statici possono assistere i tecnici del fornitore per il cablaggio corretto. I contatori energetici a microprocessore comunicano le informazioni su specifiche quantità elettriche. L’uso di software semplifica il lavoro di installazione corretta dei contatori ed elimina il rischio di errori.

b) Armadietti per contatori: Il modo più comune di manomettere i contatori elettromeccanici convenzionali era di interferire con i dischi mobili o di armeggiare con i fili. I contatori energetici a microprocessore non hanno parti mobili e sono anche in grado di rilevare il tentativo di manomettere i fili. La mafia dell’elettricità ora si sta dirigendo verso il vandalismo, cioè il tentativo di danneggiare fisicamente i contatori. I contatori possono essere protetti da questi atti vandalici se vengono utilizzati involucri di qualità.

c) Sigillatura contatori: Le procedure per la sigillatura dei contatori devono essere riviste. Ci sono state profonde innovazioni nella tecnologia dei sigilli. Sono disponibili sigilli di plastica di buona qualità realizzati in policarbonato con numeri marchiati con tecnologia laser.

Conclusione

Possiamo concludere che nel Paese sono state e sono disponibili le tecnologie per il calcolo delle perdite tecniche e non tecniche e per l’identificazione delle aree a perdite elevate. I fornitori di servizi devono implementare queste soluzioni tecnologiche in modo che siano disponibili una misura del problema e l’efficacia delle soluzioni proposte. Come qualunque altra azienda, i fornitori di servizi devono concentrarsi sul proprio ciclo di flusso di cassa. È necessario implementare soluzioni tecniche quali la misurazione con pagamento anticipato, la misurazione da remoto, ecc. che possono ridurre considerevolmente il ciclo di fatturazione.

È anche necessario rivedere la protezione dei ricavi, compresa l’installazione e l’uso di sistemi di misurazione elettronica.