wykorzystanie układów pomiaru energii elektrycznej
advertisement
WYKORZYSTANIE UKŁADÓW POMIARU ENERGII ELEKTRYCZNEJ STOSOWANYCH W PRZEMYŚLE DO ROZLICZANIA PODATKU AKCYZOWEGO Autorzy: Józef Paska, Zygmunt Pawełkowicz ("Rynek Energii" - grudzień 2016) Słowa kluczowe: przemysłowe układy elektroenergetyczne, układy pomiarowe, podatek akcyzowy Streszczenie. Stworzone od dnia 2016.01.01 prawne możliwości uzyskania zwolnienia z podatku akcyzowego od energii elektrycznej zużywanej na określone w przepisach podatkowych, wybrane technologie przemysłowe, wymagają odpowiedniego dostosowania układów zasilania i rozdziału energii oraz układów do ewidencjonowania zużycia energii elektrycznej. Dotyczy to zarówno obwodów pierwotnych, które powinny pozwolić na oddzielenie zasilania odbiorników technologicznych od innych odbiorników pomocniczych, jak i obwodów pomiarowych oraz systemów monitoringu pozwalających na uznaną, udokumentowaną ewidencję ilości energii zużywanej na cele technologiczne objęte prawem do zwolnienia z podatku akcyzowego. W artykule przedstawiono rozważania dotyczące szczególnych korelacji rozwiązań obwodów pierwotnych, układów pomiarowych energii elektrycznej oraz infrastruktury informatycznej pozwalających na rzetelną ewidencję energii elektrycznej w przemysłowych układach elektroenergetycznych. 1. WSTĘP Od 1 stycznia 2016 roku weszła w życie nowelizacja Ustawy z dnia 6 grudnia 2008 r. o podatku akcyzowym [5] (Dz. U. z 2015 r., poz. 1479), która stwarza możliwości zwolnienia z podatku akcyzowego od energii elektrycznej zużywanej na wybrane, określone w ustawie cele technologiczne. Możliwości skorzystania z postanowień ustawy stawiają nowe wymagania wobec układów pomiaru energii stosowanych w przemysłowych układach elektroenergetycznych. Przemysłowe układy elektroenergetyczne (PUEEN) rozumiane jako układ sieci (i stacji elektroenergetycznych) zasilającej odbiorniki energii elektrycznej na terenie obiektów przemysłowych oraz komercyjnych, charakteryzują się wielką różnorodnością stosowanych rozwiązań technicznych w zakresie obwodów pierwotnych oraz wtórnych. Wpływ na przyjmowane rozwiązania techniczne mają rozliczne wymagania funkcjonalne, których realizacja determinuje przyjmowanie adekwatnych rozwiązań technicznych. PUEEN różnią się specyficznymi indywidualnymi cechami, takimi jak: indywidualna struktura napięć znamionowych zdeterminowana przez specyfikę zasilanego obiektu, szczególna topologia i struktura sieci dystrybucyjnej, indywidualne wymagania dotyczące doboru aparatury obwodów pierwotnych i wtórnych, indywidualne wymagania w zakresie bezpieczeństwa i ochrony środowiska. W pełni świadomi różnorodności rozwiązań technicznych możliwych do zastosowania w PUEEN, autorzy niniejszego artykułu ograniczyli swoje rozważania do wybranych zagadnień związanych z korelacjami pomiędzy projektowaniem obwodów pierwotnych i układów pomiaru energii elektrycznej w PUEEN obiektów zaliczanych do III i II grupy przyłączeniowej. Jednym z celów niniejszego opracowania jest podzielenie się doświadczeniami z projektowania wewnętrznych układów do pomiaru mocy i energii elektrycznej. 2. PODSTAWOWE UWARUNKOWANIA PROJEKTOWANIA PUEEN Proces projektowania PUEEN wymaga, by już we wczesnej jego fazie powstała koncepcja układu zasilania i rozdziału energii elektrycznej uwzględniająca rozliczne wymagania i ograniczenia dla obwodów pierwotnych oraz wtórnych, w tym układów pomiarowych mocy i energii elektrycznej. Dla rozpatrywanych obiektów w PUEEN można wyróżnić kilka zasadniczych elementów, do których należą: główna stacja zasilająca (GSZ), do której są doprowadzone przyłącza z sieci Operatorów Sieci Dystrybucyjnej (OSD), główny układ zasilania i rozdziału energii SN lub nn obejmujący część układu elektroenergetycznego pomiędzy GSZ i stacjami lub rozdzielnicami „oddziałowymi”, stacje oddziałowe – stacje transformatorowo-rozdzielcze SN/nn stanowiące punkty zasilania dla poszczególnych zespołów odbiorników elektrycznych, układ zasilania i rozdziału energii nn, instalacje odbiorcze. Przy opracowaniu projektu PUEEN kluczowe znaczenie ma szereg czynników przedstawionych na rys. 1. Rys. 1. Podstawowe uwarunkowania wpływające na rozwiązania techniczne PUEEN Projekt GSZ w istotny sposób jest uzależniony od umowy przyłączeniowej (UP) oraz warunków przyłączenia (WP) do sieci określanych przez OSD. Projekt GSZ, obok zapewnienia zasilania dla sieci rozdzielczej projektowanego obiektu, powinien uwzględniać podstawowe rozwiązania wynikające z UP oraz WP w zakresie obwodów pierwotnych, układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej (EAZ), systemów sterowania i nadzoru stacji (SSiN) oraz rozliczeniowych układów pomiaru mocy i energii elektrycznej. W procedurze przyłączeniowej obiektów do sieci elektroenergetycznej występuje formalny obowiązek uzgadniania dokumentacji projektowej z OSD, co zwykle gwarantuje przyjęcie adekwatnych rozwiązań technicznych. Projektowanie pozostałych podukładów PUEEN nie podlega tak szczegółowym uwarunkowaniom i w znacznej mierze jest zależne od autorskich rozwiązań projektantów uwzględniających wymagania oraz ograniczenia przedstawione na rys. 1. W niniejszym artykule zostaną przedstawione wybrane zagadnienia dotyczące projektowania wewnętrznych układów pomiarowych mocy i energii elektrycznej wraz z rozwiązaniami sprzętowymi systemów akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych. Autorzy skoncentrowali się na układach pomiarowych, których wskazania są wykorzystywane do rozliczeń podatku akcyzowego doliczanego do ceny energii elektrycznej. 3. WYMAGANIA STAWIANE OBWODOM PIERWOTNYM ORAZ UKŁADOM POMIARU ENERGII ELEKTRYCZNEJ 3.1. Formalne podstawy zwolnień z akcyzy od zużytej energii elektrycznej Energia elektryczna, podobnie jak wiele innych dóbr i towarów, jest obciążona podatkiem akcyzowym naliczanym bezpośrednio przez producentów. W prawie podatkowym [5], [7] są zawarte szczegółowe zasady naliczania oraz zwolnień z podatku akcyzowego. W nowelizacji Ustawy z dnia 6 grudnia 2008 r. o podatku akcyzowym [5], obowiązującej od 2016.01.01 rozszerzono listę przypadków objętych zwolnieniami z podatku akcyzowego od energii elektrycznej o odbiorców zużywających energię elektryczną na wybrane cele technologiczne. W Ustawie [5], w art. 30 wprowadzony został p. 7a o następującym brzmieniu: „Zwalnia się od akcyzy energię elektryczną wykorzystywaną: 1) do celów redukcji chemicznej, 2) w procesach elektrolitycznych, 3) w procesach metalurgicznych, 4) w procesach mineralogicznych.” W tejże Ustawie [5] zawarto również podstawowe postanowienia dotyczące ewidencjonowania ilości energii elektrycznej oraz wymagania, które powinny spełnić urządzenia pomiarowe służące do ewidencjonowania „wyrobów akcyzowych” przedstawione w art. 138h, a mianowicie: 1. Ewidencję ilościową energii elektrycznej prowadzą: podatnik dokonujący sprzedaży energii elektrycznej nabywcy końcowemu, podatnik zużywający energię elektryczną w przypadku, o którym mowa w art. 9 ust. 1 pkt. 3 i 4, podmiot reprezentujący, o którym mowa w art. 13 ust. 5, podmiot dokonujący dostawy wewnątrzwspólnotowej lub eksportu energii elektrycznej. 2. Przepisy ust. 1 nie mają zastosowania do podmiotów produkujących energię elektryczną z generatorów o łącznej mocy nieprzekraczającej 1 MW, która nie jest dostarczana do instalacji połączonych i współpracujących ze sobą, służących do przesyłania tej energii, lecz jest zużywana przez ten podmiot, pod warunkiem że od wyrobów energetycznych wykorzystywanych do produkcji tej energii elektrycznej została zapłacona akcyza w należnej wysokości. 3. Podmioty określone w ust. 1 pkt 1–3 prowadzą ewidencję, o której mowa w ust. 1, na podstawie wskazań urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych u nabywcy końcowego lub podmiotu zużywającego energię, a w przypadku braku urządzeń pomiarowych – na podstawie współczynnikowo określonego poziomu poboru energii przez poszczególne urządzenia, wskazanego w dokumentacji prowadzonej przez podatnika. 4. Podmiot określony w ust. 1 pkt 4 prowadzi ewidencję, o której mowa w ust. 1, na podstawie wskazań urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych, a w przypadku braku takich możliwości – na podstawie dokumentów rozliczeniowych. 5. Ewidencja, o której mowa w ust. 1, powinna zawierać odpowiednio dane niezbędne do określenia w okresach miesięcznych, z dokładnością do 0,001 MWh, łącznej ilości: energii elektrycznej wyprodukowanej, nabytej wewnątrzwspólnotowo, zaimportowanej lub zakupionej na terytorium kraju, energii elektrycznej sprzedanej nabywcom końcowym na terytorium kraju, energii elektrycznej sprzedanej podmiotom posiadającym koncesję w rozumieniu przepisów ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne, energii elektrycznej dostarczonej wewnątrzwspólnotowo i wyeksportowanej, energii elektrycznej zużytej na potrzeby własne, energii elektrycznej zwolnionej od akcyzy na podstawie art. 30 ust. 6, 7 i 7a oraz przepisów wydanych na podstawie art. 39 ust. 1 pkt 2, strat energii elektrycznej niepodlegających opodatkowaniu, o których mowa w art. 9 ust. 2. 6. W przypadku braku urządzeń pomiarowych pozwalających na precyzyjne określenie ilości, o których mowa w ust. 5 pkt 5 i 7, prowadzący ewidencję określa ilości szacunkowe. Analiza zapisów art. 138h Ustawy [5] pozwala na wybór sposobu ewidencjonowania energii dla celów zwolnienia z akcyzy wg dwóch metod: metoda oparta na wskazaniach urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych na podstawie art. 138h p. 4, metoda oparta na ewidencji szacunkowej na podstawie art. 138h p. 6. Zastosowanie metody szacunkowej wydaje się być atrakcyjne, ale zdaniem autorów jest wysoce ryzykowne, gdyż wymaga akceptacji i uznania przez instytucje państwowe upoważnione do rozliczania akcyzy (obecnie Urzędy Celne). Dla poparcia naszych obaw przedstawiamy cytat ze strony internetowej CIRE [13]: „Podczas spotkania z przedstawicielami Towarzystwa Gospodarczego - Polskie Elektrownie (TGPE) Ministerstwo Finansów przyznało, że przepisy o VAT i akcyzie nie określają dokumentowania odczytów z urządzeń pomiarowych. Równocześnie potwierdziło, że dane elektroniczne nie będą wystarczające dla organów podatkowych, chociaż pozwalają na określenie ilości dostarczonej energii w każdej godzinie doby. Zdaniem MF dla uwiarygodnienia ilości energii w kilowatogodzinach wykazanej w deklaracji akcyzowej producenci powinni posiadać papierowy wydruk z liczników. … Z całą pewnością system dokumentowania ilości energii dostarczonej przez wytwórcę powinien być szczelny oraz weryfikowalny. Obecnie zasadniczą więc sprawą jest określenie przez wytwórcę energii wewnętrznych procedur, które pozwalałyby w trakcie kontroli stwierdzić, czy akcyza została zadeklarowana w prawidłowej wysokości. Wciąż jednak istnieje ryzyko, iż organa podatkowe mogą żądać różnych dokumentów dla potwierdzenia, że dane przedstawione w deklaracjach akcyzowych są poprawne …” Zakładając, że zarządzający PUEEN zdecyduje się na ewidencję energii elektrycznej dla celów zwolnienia z akcyzy na podstawie wskazań urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych, to na podstawie zapisów zawartych w [5] liczniki energii stosowane do tych celów powinny spełniać wymagania stawiane urządzeniom pomiarowo-rozliczeniowym (art. 138h p.4). 3.2. Preferowane schematy strukturalne obwodów pierwotnych PUEEN Proces projektowania PUEEN powinien zapewniać taką strukturę układu zasilania i rozdziału energii by możliwe było osiąganie zamierzonych właściwości funkcjonalnych układu [1], [2], [3]. Powinny być one zatem projektowane w sposób zapewniający wymagany poziom podstawowych charakterystycznych cech funkcjonalnych, a mianowicie: niezawodność ruchowa - rozumiana jako zdolność układu do ograniczenia liczby wyłączanych elementów „zdrowych” przy pojedynczych zwarciach w elementach sieci i stacji. elastyczność ruchowa, tj. zdolność układu sieci i rozdzielni do przywracania do ruchu elementów „zdrowych” po wyłączeniu zwarcia przez zabezpieczenia elektroenergetyczne. elastyczność eksploatacyjna – rozumiana jako właściwość układu sieci i rozdzielni umożliwiająca pracę elementów „zdrowych” pól, linii lub transformatorów w czasie remontu wybranych elementów układu. Różnorodne struktury PUEEN są tworzone zwykle z wykorzystaniem podstawowych standardowych układów zasilania i rozdziału energii w obiektach przemysłowych grupy II i III, do których należą [2], [3]: układ promieniowy otwarty nierezerwowany, układ dwupromieniowy rezerwowany, układ magistralny nierezerwowany, układ magistralny rezerwowany, układ pętlicowy zamknięty. Przez połączenie wymienionych układów powstają układy mieszane (hybrydowe), które pozwalają zachować prostotę układu umożliwiając optymalne wykorzystanie wszystkich urządzeń i elementów sieci PUEEN. Układy te charakteryzują się następującymi właściwościami: 1. Układy elektroenergetyczne o napięciu < 110 kV pracują w układzie otwartym. Powszechnie stosuje się zasadę unikania pracy równoległej galwanicznie połączonych źródeł zasilania. Praca równoległa może występować tylko w szczególnych przypadkach i po uzgodnieniu z OSD. 2. Przełączanie układów zasilania z zasilania podstawowego na rezerwowe jest realizowane przez automatykę SZR (AZR – wyposażonych w kontrolę synchronizmu źródeł) lub ręcznie. 3. Wyposażenie w aparaturę pozwala na zrealizowanie wymaganych funkcjonalności oraz zapewnia bezpieczną eksploatację i konserwację urządzeń rozdzielczych. Uwzględniając ww. uwarunkowania, „dobre praktyki projektowe” oraz wymagania dotyczące możliwości jednoznacznego przyporządkowania poszczególnym technologiom zużycia energii elektrycznej najczęściej stosowanymi układami rozdziału energii są: układ promieniowy rezerwowany dla napięć znamionowych sieci rozdzielczej (6÷20) kV, układ promieniowy nierezerwowany, układ magistralny z wykorzystaniem przewodów szynowych oraz układ promieniowy rezerwowany dla układów nn o napięciu (0,4÷0,69) kV. Schemat przykładowego układu rozdziału energii przedstawiono na rys. 2. W aktualnym stanie prawnym wymagania formalne dotyczące układów pomiaru energii elektrycznej są regulowane w Dyrektywie nr 2004/22/WE Parlamentu Europejskiego i Rady UE z dnia 31 marca 2004 r. w sprawie przyrządów pomiarowych [4], zwanej Dyrektywą MID (Measuring Instruments Directive) i w aktach prawnych krajowych [9], [10] oraz normach tech- nicznych [11], [12]. Zgodnie z [4] od 30 października 2016 r. wszystkie przyrządy pomiarowe objęte dyrektywą MID będą podlegać wyłącznie ocenie zgodności i tylko takie mogą być stosowane w układach pomiaru energii elektrycznej. Rys. 2. Schemat strukturalny fragmentu PUEEN w układzie promieniowym rezerwowanym 3.3. Wymagania dyrektywy MID dla liczników energii elektrycznej Dyrektywa MID określa i wprowadza do stosowania podstawowe zasady obowiązujące przy projektowaniu, budowie oraz użytkowaniu układów pomiaru energii elektrycznej. Poniżej przedstawiono przegląd najważniejszych definicji oraz wymagań technicznych. Definicje Licznik energii elektrycznej czynnej jest urządzeniem mierzącym energię elektryczną czynną pobieraną w obwodzie elektrycznym. I prąd elektryczny płynący przez licznik; In prąd nominalny, do którego zaprojektowano licznik do pomiaru pośredniego; Ist najniższa deklarowana wartość prądu I, przy której licznik rejestruje energię elektryczną czynną przy jednostkowym współczynniku mocy (w przypadku liczników wielofazowych, przy obciążeniu symetrycznym); Imin wartość prądu I, powyżej której błąd nie przekracza granicznych błędów dopuszczalnych (MPE) (w przypadku liczników wielofazowych, przy obciążeniu symetrycznym); Itr wartość prądu I, powyżej której błąd nie przekracza najmniejszych granicznych błędów dopuszczalnych (MPE) odpowiadających wskaźnikowi klasy dokładności licznika; Imax najwyższa wartość prądu I, przy której błąd nie przekracza granicznych błędów dopuszczalnych (MPE); U napięcie sieci elektrycznej doprowadzane do licznika; Un wyspecyfikowane napięcie nominalne; f częstotliwość napięcia doprowadzonego do licznika; fn wyspecyfikowana częstotliwość nominalna; PF współczynnik mocy cosφ cosinus przesunięcia fazowego φ pomiędzy prądem I oraz napięciem U. Dokładność Obowiązujące w MID klasy dokładności A, B, C odpowiadają dotychczasowym klasom dokładności 2, 1 i 0,5. W przypadku pomiarów dokonywanych przez odbiorców komunalnych powinny one być wykonywane licznikiem klasy A. W usługach, handlu oraz przemyśle, pomiary powinny być wykonywane licznikiem klasy co najmniej B. Zgodnie z [4] art. 7b dla szczególnych zastosowań dopuszczalne jest podwyższenie wymaganej klasy dokładności do klasy C. Warunki znamionowe użytkowania Producent powinien określić warunki znamionowe użytkowania licznika, a w szczególności wartości fn, Un, In, Ist, Imin, Itr oraz Imax, odnoszące się do licznika. Przy poszczególnych wartościach prądu licznik powinien spełniać warunki podane w tabeli 1. Zakresy te powinny pokrywać się z typowymi parametrami publicznej sieci zasilającej i wynosić, co najmniej: 0,9 Un ≤ U ≤ 1,1 Un 0,98 fn ≤ f ≤ 1,02 fn, zakres współczynnika mocy - przynajmniej od cosφ = 0,5 indukcyjnego do cosφ = 0,8 pojemnościowego. Tabela 1. Graniczne wartości parametrów liczników zgodnie z MID Klasa A Dla liczników bezpośrednich Ist ≤ 0,05 Itr Imin ≤ 0,5 Itr ≥ 50 Itr Dla liczników pośrednich Ist ≤ 0,06 Itr Imax Klasa B Klasa C ≤ 0,04 Itr ≤ 0,5 Itr ≤ 0,04 Itr ≤ 0,3 Itr ≥ 50 Itr ≥ 50 Itr ≤ 0,04 Itr ≤ 0,02 Itr ≤ 0,2 Itr Imin ≤ 0,4 Itr ≤ 0,2 Itr *) In = 20 Itr = 20 Itr = 20 Itr ≥ 1,2 In ≥ 1,2 In ≥ 1,2 In *) Dla liczników indukcyjnych klasy B powinien być spełniony warunek Imin ≤ 0,4 Itr. Imax Tabela 2. Błędy graniczne dopuszczalne (MPE) w procentach, w znamionowych warunkach użytkowania, dla podanych prądów i temperatur użytkowania +5 °C …+30 °C Opis parametrów Liczniki z obciążeniem symetrycznym Imin ≤ I < Itr Itr ≤ I ≤ Imax Klasa dokładności licznika A B jednofazowe; C wielofazowe 3,5 2 1 3,5 2 0,7 2,5 1 Liczniki wielofazowe z obciążeniem jednostronnym Itr ≤ I ≤ Imax 4 z wyjątkami jak poniżej Dla liczników indukcyjnych wielofazowych, zakres prądu przy obciążeniu jednofazowym jest ograniczony do 5 Itr ≤ I ≤ Imax 3.4. Wymagania dla liczników energii elektrycznej stosowanych w układach pomiarowych do rozliczania akcyzy Synteza informacji przedstawionych w [4], [5], [9], [9], [10], [11], [12], dotyczących liczników energii elektrycznej stosowanych w układach pomiarowych wykorzystywanych do rozliczania podatków bezpośrednich pozwala na sformułowanie listy podstawowych wymagań, którą można przedstawić następująco: 1. Pomiar energii czynnej i biernej oraz energii strat I2h i U2h, z dokładnością i w układzie zgodnym z wymaganiami zawartymi w punkcie 3.2 niniejszego artykułu. 2. Wykonanie dla In = 1 A, Un = 0,1 kV (0,4 kV) oraz In = 5 A, Un = 0,1 kV (0,4 kV). 3. Wyposażenie w porty komunikacyjne dla transmisji danych pomiarowych i statusowych do systemów akwizycji danych pomiarowych; 4. Wyposażone w niezależne wyjścia impulsowe danych pomiarowych. 5. Możliwość parametryzowania wartości danych pierwotnych (przekładni, danych licznika, wagi impulsów) poprzez interfejs serwisowy, przy użyciu dostarczonego przez Wykonawcę oprogramowania. Oprogramowanie serwisowe powinno pracować na standardowych komputerach klasy PC. 6. Złącze optyczne dla odczytu i parametryzacji zgodnie z normą PN-EN 62056-21. 7. Synchronizacja zegara wewnętrznego po protokole komunikacyjnym. 8. Diagnostyka punktu pomiarowego: przepływ prądu przy zaniku napięcia, zanik napięcia którejkolwiek z faz. 9. Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne spełniająca wymagania odpowiednich norm. 10. Dodatkowe zewnętrzne zasilanie dla wyświetlacza i transmisji danych. 11. Plombowana pokrywa uniemożliwiająca dostęp osobom nieupoważnionym do parametryzacji. 12. Liczniki sparametryzowane zgodnie ze specyfikacją projektu. 13. Zatwierdzenie typu oraz legalizacja Głównego Urzędu Miar w Polsce oraz certyfikat badania typu WE i deklaracja zgodności MID. 14. Dokumentacja techniczna i instrukcja obsługi w języku polskim. 15. Potwierdzone protokolarnie testy poprawności komunikacji z zewnętrznymi odbiorcami informacji. Opisane wyżej wymagania powinny być powszechnie stosowane we wszystkich przypadkach, gdzie wskazania układów pomiarowych są wykorzystywane w szeroko pojętym „obrocie gospodarczym”. 4. KONCEPCJA SYSTEMU POMIARU I MONITORINGU W PUEEN 4.1. Podstawowe założenia Załóżmy, że rozpatrywany PUEEN charakteryzuje się następującymi podstawowymi danymi: 1. Głównym punktem zasilania zakładu jest dwutransformatorowa stacja GSZ 110 kV/SN, przyłączona do sieci OSD na napięciu 110 kV; 2. Całkowita moc szczytowa zakładu wynosi kilka MW; 3. Całkowite roczne zużycie energii zakładu wynosi ok. 50 GWh. 4. Oczekiwane oszczędności z tytułu zwolnienia z podatku akcyzowego wynoszą ok. 600 tys. zł/rok; 5. W zakładzie zainstalowano kilka stacji oddziałowych SN/nn zasilających urządzenia technologiczne oraz urządzenia pomocnicze; 6. W GSZ jest zainstalowany system SSiN monitorujący pracę całego układu elektroenergetycznego; 7. W zakładzie jest zaimplementowany kompleksowy system zarządzania produkcją (KSZP) współpracujący z centralnym systemem informatycznym; 8. W zakładzie jest zainstalowana centralna sieć komputerowa LAN/WAN dostępna we wszystkich obiektach technologicznych, 9. Sieć LAN/WAN wykonana jednomodowymi światłowodami tworzy redundantną sieć komunikacyjną; 10. Punkty pomiaru energii dla celów rozliczania podatku akcyzowego są zlokalizowane w różnych obiektach technologicznych na terenie zakładu; 11. Wyniki pomiarów z układów pomiarowych należy udostępnić do dwóch systemów informatycznych, tj. do SSiN oraz KSZP. Rys. 3. Schemat funkcjonalny układu pomiarowego węzła technologicznego Rys. 4. Schemat strukturalny połączeń komunikacyjnych układów pomiarowych węzłów technologicznych 4.2. Układy pomiarowe proponowane węzłach technologicznych do zastosowania w poszczególnych W PUEEN poszczególne technologie bardzo często są zasilane z dedykowanych stacji oddziałowych SO_xx, w których są instalowane transformatory SN/nn. Napięcia znamionowe strony górnej i dolnej, liczba i moc transformatorów oraz konfiguracja wewnętrznego układu rozdziału energii są zależne od licznych uwarunkowań przedstawionych na rys. 1. Dla celów niniejszego artykułu założono, że odbiorniki technologiczne, których zużycie energii spełnia warunki zwolnienia z podatku akcyzowego [5], [6], [7], [8] będą zasilane z sieci o napięciu znamionowym 6 kV, 0,4 kV oraz (0,5÷0,69) kV. Schemat funkcjonalny układów pomiarowych węzła technologicznego przedstawiono na rys. 3. Dla punktów pomiaru napięcia w sieci 0,4 kV zostały zastosowane układy półpośrednie, natomiast dla punktów pomiarowych w sieci IT o napięciu (500÷690) V oraz punktów pomiarowych w sieci o napięciu 6 kV zastosowano układy pośrednie. Za przyjęciem takiego rozwiązania przemawia dający się zauważyć trend w konstrukcji liczników energii elektrycznej. Prawie wszyscy wiodący producenci liczników energii elektrycznej nie oferują liczników energii przystosowanych do pomiarów półpośrednich w sieci o napięciu znamionowym (500÷690) V. W takich przypadkach rekomenduje się zastosowanie liczników do pomiarów pośrednich z wykorzystaniem przekładników prądowych i napięciowych. Na rys. 4 przedstawiono schemat funkcjonalny połączeń komunikacyjnych do przesyłu danych pomiarowych z liczników do systemów monitoringu SSiN oraz KSZP. Dane pomiarowe są pobierane z niezależnych portów komunikacyjnych liczników (np. 2xRS485) lub w wersji uproszczonej z konwertera portów komunikacyjnych (np. RS485/2xRS485) i przesyłane do serwera portów RS485 (np. MOXA …), który poprzez sieć ETHERNET przesyła dane do systemów monitoringu (SSiN lub KSZP). Liczniki energii elektrycznej są montowane na zbiorczych tablicach licznikowych. Przykład schematu połączeń pojedynczego układu pomiarowego przedstawiono na rys. 5. Na rys. 5 przedstawiono dwie opcje wykorzystania liczników energii elektrycznej. W opcji podstawowej zastosowano liczniki energii elektrycznej wyposażone w dwa niezależne porty komunikacyjne RS485. Należy jednak zauważyć, że z takim wyposażeniem są dostępne jedynie liczniki czterokwadrantowe stosowane w rozliczeniowych układach pomiarowych pomiędzy odbiorcą i OSD. W przypadku liczników stosowanych w wewnętrznych układach pomiarowych jest dopuszczalne by stosować rozwiązanie uproszczone. Liczniki mogą być wyposażone w jeden port komunikacyjny RS485 współpracujący z konwerterem RS485/2xRS485. Rozwiązanie takie jest istotnie tańsze lecz charakteryzuje się nieznaczną dysfunkcją polegającą na tym, że odczyty liczników przez systemy monitoringu SSiN oraz KSZP nie mogą się odbywać w tym samym czasie. W układach do rozliczania podatku akcyzowego nie jest wymagana 15-minutowa rozdzielczość odczytów pomiarów energii elektrycznej, zatem liczniki mogą być odczytywane np. z rozdzielczością co 60 minut z przesunięciem czasowym dla poszczególnych systemów monitoringu i ewidencji zużycia energii elektrycznej. Opisywana dysfunkcja jest jednak poważnym ograniczeniem w przypadku, gdy pomiary energii elektrycznej byłyby wykorzystywane do oprogramowania tzw. „strażnika mocy” zsynchronizowanego z rozliczeniowym układem pomiaru mocy i energii dostarczanej przez OSD. Innym rozwiązaniem jest ograniczenie systemu akwizycji i ewidencjonowania danych dotyczących zużycia energii do jednego systemu, np. bezpośrednio związanego z zintegrowanym systemem zarzadzania przedsiębiorstwem. Rys. 5. Schemat zasadniczy pojedynczego pośredniego układu pomiarowego 5. PODSUMOWANIE Możliwość zwolnienia z podatku akcyzowego od energii elektrycznej zużywanej na procesy technologiczne wymienione w [5] tworzy nowe uwarunkowania w projektowaniu PUEEN. Wydaje się uzasadnione, by rozwiązania projektowe nowych układów elektroenergetycznych w przemyśle uwzględniały wymagania opisane w niniejszym artykule. W przypadku istniejących układów elektroenergetycznych należy rozważyć potrzebę modernizacji obwodów pierwotnych oraz obwodów pomiaru energii elektrycznej. Przystosowanie wewnętrznych układów pomiaru energii elektrycznej do wymagań stawianych przez przepisy dotyczące zwolnień podatkowych może wymagać poniesienia znaczących nakładów inwestycyjnych, lecz oszczędności dzięki temu uzyskane mogą być na tyle znaczące, że poniesione nakłady mogą się nadzwyczajnie szybko zwrócić. LITERATURA [1] Dołęga W.: Stacje elektroenergetyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2007. [2] Kujszczyk Sz., Mińczuk A., Pasternakiewicz J.: Elektroenergetyczne sieci rozdzielcze, tom 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994. [3] Marzecki J.: Sieci elektroenergetyczne zakładów przemysłowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008. [4] Dyrektywa 2004/22/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 31 marca 2004 r. w sprawie przyrządów pomiarowych (Tekst mający znaczenie dla EOG). Dz. U. L 135 z 30.4.2004. [5] Ustawa z dnia 6 grudnia 2008 r. o podatku akcyzowym. Dz. U. 2009 Nr 3, poz. 11. Tekst jednolity na podstawie: Dz. U. z 2014 r., poz. 752, 1559, 1662, 1877, z 2015 r. poz. 18, 211, 978, 1269, 1479, 1649. [6] Rozporządzenie Ministra Finansów z dnia 16 września 2013 r. w sprawie dokumentu dostawy, ewidencji wyrobów akcyzowych objętych zwolnieniem od akcyzy ze względu na ich przeznaczenie, warunków i sposobu ich zwrotu oraz środków skażających alkohol etylowy. Dz. U. z 2013 r., Nr 0, poz. 1108. [7] Rozporządzenie Ministra Finansów z dnia 23 sierpnia 2010 r. w sprawie niektórych ewidencji wyrobów akcyzowych. Dz. U. z 2010 r., Nr 158, poz. 1062. [8] Rozporządzenie Ministra Finansów z dnia 16 września 2013 r. w sprawie warunków stosowania niektórych zwolnień od podatku akcyzowego. Dz. U. z 2013 r., Nr 0, poz. 1190. [9] Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. Prawo o miarach. Dz. U. z 2004 r., Nr 243, poz. 2441, z późn. zm. [10] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 7 stycznia 2008 r. w sprawie wymagań, którym powinny odpowiadać liczniki energii elektrycznej czynnej prądu przemiennego, oraz szczegółowego zakresu sprawdzeń wykonywanych podczas prawnej kontroli metrologicznej tych przyrządów pomiarowych. Dz. U. z 2008 r., Nr 11, poz. 63. [11] PN-EN 62056-21 Pomiary elektryczne – Wymiana danych w celu odczytu liczników, sterowania taryfami i obciążeniem – Część 21: Lokalna bezpośrednia wymiana danych. [12] PN-EN 62056-61 Pomiary elektryczne – Wymiana danych w celu odczytu liczników, sterowania taryfami i obciążeniem – Część 61: System identyfikacji obiektów (OBIS). [13] Cabaj D., Grudzień J.: Akcyza na energię elektryczną - Odliczanie zaczyna się o północy, http://www.cire.pl/publikacje/Akcyzanaenergi.pdf [14] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) http://www.operator.enea.pl/operator/iriesd/iriesd_eneaoperator_wer.2.3..pdf?t=1479075560 - Enea Operator, [15] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) - Energa Operator, http://www.energaoperator.pl/upload/wysiwyg/dokumenty_do_pobrania/centrum_informacji/instrukcje/iriesd/I RiESD_2016_02_01_EOP_URE%20zatwierdzona%20tekst%20jednolity.pdf [16] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) - Innogy STOEN Ope- rator, http://www.rwestoenoperator.pl/web/cms/mediablob/pl/2781274/data/2292590/5/oinnogy-stoen-operator/iriesd/IRESD-Tekst-jednolity-uwzgledniajacy-zmianywprowadzone-Karta-aktualizacji-nr-6-B-4-2015-obowiazujacy-od-1-lutego-2016-r..pdf [17] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) - PGE Dystrybucja, http://www.pgedystrybucja.pl/media/pdf/iriesd/2016/IRiESD_PGE_Dystrybucja_SA_te kst_jednolity_obowiazujacy_od_01_10_2016.pdf [18] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) - Tauron Dystrybucja, http://www.tauron-dystrybucja.pl/SiteCollectionDocuments/iriesd/IRiESD-TD-SA-0101-2014.pdf USE OF ELECTRICITY MEASURING SYSTEMS APPLIED IN INDUSTRYTO ACCOUNTING EXCISE TAX Key words: industrial electric power systems, electricity measurement systems, excise duty Summary. Created from the date 2016.01.01 legal possibility of obtaining an exemption from excise duty on electricity consumed on specific in tax legislation, selected industrial technologies, require appropriate adjustment of power supply systems and power distribution systems, and systems for recording of electricity consumption. This applies to both the primary circuits, which should allow for the separation of technological power receivers from other auxiliary receivers as well as measuring circuits and monitoring systems allowing for a recognized, documented recording of the quantity of energy consumed for technological purposes covered by the law for exemption from excise duty. The article presents considerations on the specific correlations of solutions of primary circuits, electricity measurement systems and information infrastructure allowing for a reliable recording of electricity in industrial electric power systems. Józef Paska, prof. dr hab. inż., profesor zwyczajny, kierownik zakładu, członek Komitetu Problemów Energetyki przy Prezydium PAN, członek Komitetu Elektrotechniki PAN, przewodniczący Komitetu Energetyki Jądrowej SEP; Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektroenergetyki, Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, e-mail: [email protected] Zygmunt Pawełkowicz, dr inż., adiunkt; Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektroenergetyki, Zakład Elektrowni i Gospodarki Elektroenergetycznej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, e-mail: Zygmunt.Paweł[email protected]
