Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Вопрос. На какие категории в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются электроприемники?

Ответ. Разделяются на следующие три категории:

электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров;

электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий (1. 2.18).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники первой категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания (1.2.19).

Вопрос. Что может быть использовано в качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории?

Ответ. Могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.

 п. (1.2.19).

Вопрос. Каким образом рекомендуется осуществлять электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима?

Ответ. При наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять электроснабжение от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса (1.2.19).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники второй категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (1.

2.20).

Вопрос. Как может выполняться электроснабжение для электроприемников третьей категории?

Ответ. Может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток (1.2.21).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Глава 4.1. КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ, НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ «ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ» (утв. Минтопэнерго РФ от 07.07.94 N РД 34.20.185-94)

действует Редакция от 07.07.1994 Подробная информация

Наименование документ	«ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ» (утв. Минтопэнерго РФ от 07.07.94 N РД 34.20.185-94)
Вид документа	инструкция, перечень
Принявший орган	минтопэнерго рф
Номер документа	РД 34.20.185-94
Дата принятия	01.01.1970
Дата редакции	07.07.1994
Дата регистрации в Минюсте	01.01.1970
Статус	действует
Публикация	На момент включения в базу документ опубликован не был
Навигатор	Примечания

Глава 4.1. КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ, НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

4.1.1. Требования к надежности электроснабжения городских потребителей должны соответствовать требованиям ПУЭ и настоящей Инструкции.

4.1.2. При рассмотрении надежности электроснабжения коммунально — бытовых потребителей к соответствующей категории следует, как правило, относить отдельные электроприемники.

Допускается категорирование надежности электроснабжения для группы электроприемников.

Группа электроприемников — совокупность электроприемников, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надежности электроснабжения, например: электроприемники операционных, родильных отделений и др. В отдельных случаях в качестве группы электроприемников могут рассматриваться потребители в целом, например: водопроводная насосная станция, здание и др.

4.1.3. Требования к надежности электроснабжения электроприемника следует относить к ближайшему вводному устройству, к которому электроприемник подключен через коммутационный аппарат.

4.1.4. Электроприемники коммунально — бытовых потребителей, как правило, не имеют в своем составе электроприемников, относящихся согласно ПУЭ к особой группе первой категории. При наличии таких электроприемников в составе городских потребителей их электроснабжение должно выполняться индивидуально с учетом требований п. 4.3.2.

При построении сети требования к надежности электроснабжения отдельных электроприемников более высокой категории недопустимо распространять на все остальные электроприемники.

4.1.5. Категорирование электроприемников уникальных зданий и сооружений (крупнейшие театры, цирки, концертные залы, дворцы спорта и др.), зданий центральных правительственных учреждений, а также требования к надежности их электроснабжения допускается определять по местным условиям.

4.1.6. К первой категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства (см. также п. 4.1.9).

4.1.7. Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей (см. также п. 4.1.9).

4.1.8. К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не подходящие под определение первой и второй категории.

4.1.9. Перечень основных электроприемников городских потребителей с их категорированием по надежности электроснабжения приведен в Приложении 2.

4.1.10. Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического восстановления питания.

В качестве второго независимого источника питания могут использоваться также автономные источники (аккумуляторные батареи, дизельные электростанции и др.), резервирующие связи по сети 0,38 кВ от ТП, питающихся от других независимых источников питания.

4.1.11. Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников.

Питание электроприемников второй категории допускается предусматривать от однотрансформаторных ТП при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток.

Для электроприемников второй категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем прокладки временных шланговых кабельных связей на напряжении 0,38 кВ.

4.1.12. Электроприемники третьей категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки.

4.1.13. Требования к надежности электроснабжения промышленных предприятий и предприятий связи, находящихся на территории города, определяются с учетом требований ПУЭ и отраслевых нормативных документов.

Надежность электроснабжения | ИП Субботин

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемниковпервой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Стоит добавить, что согласно ПП РФ от 27.12.2004 №861 для третьей категории надежности суммарная продолжительность перерывов электроснабжения в год составляет 72 часа, и при этом не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением тех случаев, когда для производства работ по ремонту объектов электроснабжения необходимо больше времени и это исключение согласованно с Федеральной службой по надзору (т.н. Ростехнадзор).

Наша компания оказывает услуги по проектированию и установке резервных источников электроснабжения, работающих по принципу автоматического ввода резерва (АВР) (например, дизель-генераторные установки (ДГУ)), а также  источников бесперебойного электропитания (ИБП).

Категории электроприемников, их классификация по группам в зависимости от категории и надежности электроснабжения

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Электроприемники – специальные устройства (один или несколько механизмов, связанных единым технологическим процессом на конкретной территории), предназначенные для преобразования энергии из электрической в другие типы.

Они широко используются как в промышленной сфере, так и в быту. В зависимости от назначения и характеристик эти агрегаты делятся на несколько групп.

В зависимости от типа тока различают электроприемники переменного, постоянного тока или пониженной частоты. Наиболее распространен первый вид. Большинство предприятий использует для работы механизмов частоту 50 Гц, которую принято считать промышленной. Т.е. переменный ток частотой 50 Гц называется током промышленной частоты.

Установки пониженной частоты используются в металлургии, а постоянного – в транспортной сфере, при электролизе и т.п.

По номинальному напряжению – ниже или выше 1 кВ. Этот параметр играет важную роль при планировании безопасности системы электроснабжения. Номинальное напряжение определяет мощность установки преобразования электроэнергии.

По числу фаз электроприемники могут быть: одно-, двух- или трехфазными. А по типу мощности – изменяемые в кВт или кВА.

При проектировании системы электроснабжения также обращают внимание на график нагрузки и режим работы электроприемника по ГОСТ 183-74. Он может быть продолжительным, кратковременным или повторно-кратковременным.

Продолжительный режим характеризуется неизменной номинальной нагрузкой, при которой температура частей электроустановки достигает установившегося значения.

Примечание: установившиеся значения температуры означают, что изменения температуры в течение часа не превышают 1^оС.

В краткосрочном режиме электроприемник работает на номинальной мощности небольшое время, за которое температура не успевает достичь установленных параметров. Повторно-кратковременный режим отличается чередованием фаз нагрузки с паузами.

При этом длительность обоих процессов такова, что не происходит перегрева отдельных частей установок до установившихся значений температуры.

В зависимости от технологического назначения и области применения выделяют следующие группы электроприемников:

1. Электродвигатели, на которые приходится примерно 70% мощности всего предприятия;
2. Электро технологические и термические агрегаты – печи (дуговые, индукционные, сопротивления), диэлектрические установки нагрева, сварочные аппараты и т. п. На эту категорию приходится 20% мощности;
3. Электрические осветительные приборы;
4. Установки по обработке, хранению и управлению информационными процессами.

Но наиболее важным критерием подбора является классификация по надежности электроснабжения.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПО НАДЕЖНОСТИ

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выделяют три класса, различающиеся степенью надежности и защиты электроприемников.

Первая категория.

Данная группа подразумевает непрерывную подачу электричества к объектам и не допускает перерыва в электроснабжении. Перебои в поставке тока может привести к очень серьезным последствиям, а именно:

• угрозе жизни и здоровья людей;
• значительным финансовым потерям;
• поломке дорогостоящего оборудования, нарушению функционирования объектов ЖКХ;
• сбою в технологических процессах и т.п.

Питание установок в этом случае производится при помощи двух независимых друг от друга источников, один из которых является резервным. Отсутствие электричества допускается лишь на момент автоматического включения резервного источника.

Из первой группы категории электроприемников выделяются установки, сбой в работе которых может повлечь чрезвычайно высокий риск травматизма, смерти и аварии на производстве. В этом случае требуется наличие третьего источника питания для повышения степени защиты электроснабжения.

В качестве второго или третьего источника электроэнергии могут применяться местные энергосистемы и электростанции.

В случае, когда резервирование электроснабжения не гарантирует непрерывности технологического процесса, осуществляется технологическое резервирование путем монтажа взаимно резервирующих установок или специальных агрегатов безаварийной остановки процессов, срабатывающих при перебое в поставке энергии.

Электроприемники первой категории широко используются в промышленности (химической, металлургической), шахтах, лечебно-профилактических учреждениях и реанимационных, котельных, в противопожарных устройствах, лифтах и т. п.

Вторая категория.

Эта группа включает в себя устройства, отключение которых может привести к следующим последствиям:

• нарушению производственного цикла и недоотпуску продукции;
• простою оборудования, транспорта и различных механизмов;
• нарушению жизнедеятельности целых районов и большого количества людей.

Электроприемники данной группы также имеют два независимых источника питания. Однако, перерыв в подачи электроэнергии может быть более длительным, чем для установок первой категории. Например, отсутствие электричества допускается на время, необходимое для включения резервного источника питания аварийной бригадой.

К этой категории электроснабжения электроприемников относятся жилые многоквартирные здания, общежития, детские и медицинские учреждения, спортивные сооружения, магазины, предприятия общественного питания, школы, музеи, бани и т.д.

Третья категория.

Эта категория надежности включает в себя установки, которые нельзя определить в первые две группы. Это могут быть жилые малоквартирные дома, небольшие производственные площадки и вспомогательные цеха.

Питание осуществляется от одного источника, при этом перебои в поставки энергии могут достигать 24 часов (72 часа за год). За это время должен быть проведен ремонт электрооборудования, поэтому при проектировании подобных сетей необходимо учесть метод проводки кабелей и резервирование трансформатора.

КТО ОПРЕДЕЛЯЕТ КАТЕГОРИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

Степень защиты электроустановок рассчитывается инженерами-проектировщиками при создании проекта системы энергоснабжения в соответствии с ПУЭ.

Для этого учитываются многие факторы, от которых зависит нормальное функционирование предприятия. Анализируется степень ответственности и назначения устройств преобразования электроэнергии, учитывается их роль в технологическом процессе и допустимые параметры простоя.

При этом категория надежности может быть изменена при необходимости потребителем энергии. Для этого ему требуется обратиться к поставщику со специальным заявлением, в котором он отражает необходимость повышения надежности из-за увеличения риска на производстве или перевода жилого помещения в категорию нежилого.

Как правило, электроснабжение жилых районов осуществляется через общие распределительные сети, относящиеся к 3 категории надежности.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Потребители 3 категории электроснабжения время отключения — LawsExp.com

Содержание статьи

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Существует ПУЭ (правила устройства электроустановок), где можно определиться с классификацией электропотребителей и познакомиться с условным их разделением по надёжности. Если рассматривать многоэтажный дом и больницу, то надёжность второй, должна быть выше. Так как здесь ведётся подключение реанимаций и операционных помещений к питающему устройству, следовательно, аварийное выключение может привести к потере человеческой жизни или её угрозе.

Если рассматривать химическое предприятие, то здесь отключение от электроэнергии повлечёт за собой взрыв, жертвы и нанесён будет материальный ущерб, отсюда этот объект является важным и требует надёжного электроснабжения.

Все объекты тщательно изучаются, и им присваиваются категории надёжности.

Какие категории выделяют:

• Первая. Эту группу называют ещё очень важной. Так как здесь отсутствие питания ведёт к необратимым процессам, а, главное, создаёт опасность человеческой жизни, государства и может создаваться аварийная ситуация, которая выльется в большой материальный ущерб. Поэтому здесь включается бесперебойное питание от двух независимых источников, когда автоматическое переключение с одной шины на другую ведётся в считаные доли секунд. Также в первой группе для того чтобы увеличить надёжность предусматривают третий источник, например, аккумуляторные батареи, автономные мини-электростанции и т. д. Этот источник предназначается для особой группы. Ими может питаться и второй энергоноситель.
• Вторая. Аварийное отключение питания может привести к массовому браку, нарушению технического процесса, жизнедеятельности людей. Здесь также используются два независимых и взаимозаменяемых источника. Этой группой пользуется значительное число электропотребителей.
• Третья. Те потребители, что не входят к первым двум категориям, относятся в 3 группу. Здесь используется один источник электроснабжения, только обязательным условием является остановка питания не более одних суток. Источником может быть одно трансформаторное КТП и в один год допускается 72 часа отключений.

Требования к источникам электроснабжения

Электроприёмники каждой категории согласно правилам установки имеют определённые требования.

• В 1 группе элктроприёмников обязательно питание подключается от независимых блоков питания. А если речь идёт об особой группе приёмников, то здесь дополнительно предусматривается третий независимый взаимно резервирующий электрический блок. Таким образом, обеспечивается бесперебойное и надёжное электрическое питание. Так как сбои в электропитании могут привести к человеческим жертвам, материальному ущербу, нарушению технического процессу, сбою работы телевидения и т. д.
• Во второй группе электроприёмников также идёт обеспечение от двух независимых источников. С той лишь разницей, что здесь допускается некоторое количество времени для подключения резервного источника, тогда как в первой категории переключение ведётся автоматически. Резервное питание может подключаться выездной оперативной бригадой или дежурным персоналом. Перерыв питания в этой группе может привести к простою рабочих и электрооборудованию, остановке выпуска продукции.
• В электоприёмниках третьей группы питание ведётся одним источником и перерыв в питании не может быть более 24 часов.

Категории надёжности электроснабжения здания/объекта

Существует таблица, где отображается категория надёжности жилых домов, общежитий, учрежденческих зданий и объектов:

• Жилой дом, где есть наличие электроплит, относят ко 2 группе.
• Дом, в котором 8 квартир и имеются электроплиты – 3-я группа.
• Садовые участки – 3.
• Помещение с противопожарным оборудованием – 1.
• Общежитие, где проживают больше 50 человек – 2. Меньше 50–3.
• Индивидуально тепловой пункт и ЦТП – 1.
• Здания, где работают больше 2 тысяч человек – 1.
• Высотные здания больше 16 этажей – 1.
• Санаторные здания и дома отдыха – 1.
• Госстрах и финансовые учреждения с наличием охранной сигнализации и противопожарных устройств – 1.
• Библиотеки с охранным обустройством – 1.
• Библиотеки, где хранятся одна тыс. экземпляров книг – 2.
• Сохранность экземпляров книг до 100 единиц – 3.
• Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием – 1.
• Гостиницы с охранным и противопожарным обустройством – 1.
• Столовые, кафе и другие помещения для приёма пищи – 1.
• Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где больше 15 человек, ателье, когда 50 людей и химчистки с производительностью в 500 кг) – 2.
• Музеи федерального, краевого и республиканского значения – 1.
• Медицинские здания с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей – 1.
• Временные объекты – 3.

Здание, которое имеет 3 группу и питание происходит по одной линии, следует охранное и пожарное оборудование подключать к автономным источникам.

Трансформаторные подстанции используются для общественных зданий встроенные или пристроенные.

Жилое здание может питаться от пристроенных подстанций только в том случае, если они наполнены жидким диэлектриком.

Использование ТП в жилом корпусе и школьном заведении запрещено.

Размещать ТП следует таким образом, чтобы была возможность круглосуточного доступа для организаций и персонала, которые занимаются обслуживанием.

Схемы (описание)

Обязательным условием приёмников первой группы являются независимые источники питания. И в случае нарушения электропитания, автоматически идёт его восстановление от резервного электроснабжения. Электричество независимых источников ведётся с различных подстанций или с одной. При этом должны, соблюдены некоторые условия:

• Шины или секции подключаются от независимых источников;
• Соединения между шинами или секциями не должно быть. Отключение происходит автоматически в аварийной ситуации.

Резервным источником питания могут служить аккумуляторные батареи, приборы бесперебойного питания, местные электростанции.

Рис.1

На рисунке 1 показана радиальная схема потребителей 1 категории. Во время аварийного выключения электроэнергии на одной из секций произойдёт автоматическое включение выключателя на шине.

Со второй категорией потребителей при нарушении целостности электрической цепи возможна некоторая задержка питания, пока не включится резервное электрическое устройство.

Рис.2

Вторая схема рис.2 отображает потребителей 2 категории. Также можно использовать и для 1 группы.

Аварийное отключение питания на одной из секций не помешает продолжению работы второй секции.

Рис.3

На рис 3 изображена схема потребителей 3 категории. Используя аварийный источник, схему можно использовать для потребителей 1 категории.

Кто и как определяет

Критериями выбора категорий в электроснабжении являются численность людей. Рассматривается, прежде всего, их безопасность и уровень материального ущерба, если произойдёт отключение электропитания. Для таких целей проектировщиками разработан классификатор различных видов электроснабжения. В нём указываются типы зданий, объектов, стоит только выбрать нужное строение с определённой категорией.

Иногда категория здания и электроснабжения не совпадают. Такое случается в тепловых пунктах, и в технических условиях прописывается разрешённая мощность индивидуально для каждой группы электроснабжения.

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии условно разделяют на три категории (группы), в зависимости от их важности. В данном случае идет речь о том, насколько надежным должно быть энергоснабжение потребителя с учетом всех возможных факторов. Приведем характеристики каждой из категорий электроснабжения потребителей и соответствующие требования относительно надежности их питания.

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

горнодобывающая, химическая промышленность и др. опасные производства;

важные объекты здравоохранения (реанимационные отделения, крупные диспансеры, родильные отделения и пр.) и других государственных учреждений;

котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;

тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;

установки связи, диспетчерские пункты городских систем, серверные помещения;

лифты, устройства пожарной сигнализации, противопожарные устройства, охранная сигнализация крупных зданий с большим количеством находящихся в них людей.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания — двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Наиболее опасные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В зависимости от мощности потребителя, в качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, аккумуляторная батарея либо дизельный генератор.

ПУЭ определяет независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электротстанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

медицинские учреждения и аптечные пункты;

городские учреждения, учебные заведения, крупные торговые центры, спортивные сооружения, в которых может быть большое скопление людей;

все котельные и насосные станции, кроме тех, которые относятся к первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. При этом допускается перерыв в электроснабжении на время, в течение которого обслуживающий электротехнический персонал прибудет на объект и выполнит необходимые оперативные переключения.

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток — на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты.

Максимальное допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения

Вопросы электрообеспечения, включая надежность электроснабжения, определяются в договоре потребителя с субъектом электроэнергетики. В договоре устанавливают допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления электроснабжения (это фактически допустимая продолжительность перерыва питания по ПУЭ).

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

Что дает разделение потребителей на категории

Разделение потребителей на категории в первую очередь позволяет правильно спроектировать тот или иной участок электросети, связать его с объединенной энергосистемой. Основная цель — построить максимально эффективную сеть, которая с одной стороны должна осуществлять в полной мере потребности в электроснабжение всех потребителей, удовлетворять требованиям по надежности электроснабжения, а с другой стороны быть максимально упрощенной с целью оптимизации средств на обслуживание и ремонт сетей.

В процессе эксплуатации электрических сетей разделение потребителей на категории электроснабжения позволяет сохранить стабильность работы объединенной энергосистемы в случае возникновения дефицита мощности по причине отключения блока электростанции либо серьезной аварии в магистральных сетях. В данном случае работают автоматические устройства, отключающие от сети потребителей третьей категории, а при больших дефицитах мощности — второй категории.

Данные меры позволяют оставить в работе наиболее важных потребителей первой категории и избежать техногенных катастроф в масштабах регионов, гибели людей, аварий на отдельных объектах, материального ущерба.

В отечественных системах электроснабжения наиболее часто используется принцип горячего резерва : мощность трансформаторов ТП, ГПП (и пропускная способность всей цепи питания к ним) выбирается большей, чем этого требует поддержание нормального режима, для обеспеченна электроснабжения электроприемников I и II категории в послеаварийном режиме, когда одна цепь питания отказывает в результате аварии (или отключается планово).

Холодный резерв, как правило, не используется (хотя более выгоден по суммарной пропускной способности), ток как предусматривает автоматическое включение под нагрузку элементов сети без предварительных испытании.

Сен 10, 2019adminlawsexp

голоса

Рейтинг статьи

Категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин нефтегазовых месторождений

10.04.2018

PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2018 — № 1(7). – С. 73-76

УДК 622.276.012:621.311

О.А. Королёва
Тюменский государственный университет, Политехническая школа

Электронный адрес: [email protected]

Ключевые слова: электроснабжение, надежность электроснабжения, категория электроснабжения

Требования, изложенные в документах ПУЭ и ВНТП 3–85, регламентирующих надежность электроснабжения потребителей, были сформулированы исходя из глобальных народнохозяйственных интересов. В условиях рыночных отношений необходима корректировка этих требований с учетом оптимального соотношения надежности схемы электроснабжения и ее стоимости. В статье определен единый критерий эффективности для выбора категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин, актуальный в условиях рыночных отношений.

PRONEFT». Professional’no o nefti, 2018, no. 1(7), pp. 73-76

O.A. Koroleva
Tyumen State University, Polytechnic School

E-mail: [email protected]

Keywords: electric power supply, power supply reliability, power supply reliability category

VNTP 3-85 (Departmental Norms of Process Design) has not been updated for its validity period, PUE (Rules for the Design and Operation of Electrical Installations) and VNTP 3-85 requirements for power supply reliability category of electric receivers were formulated on the basis of global economic interests. Under conditions of market relations, these requirements needs to correct, taking into account the optimal ratio of the electric power supply scheme relia- bility and its cost. This article identifies a single efficiency criterion for choosing the power supply reliability for produc- ing wells, which is relevant in the conditions of market relations.

DOI: 10.24887/2587-7399-2018-1-73-76

Требования к обеспечению электроснабжения являются одним из важных аспектов обустройства нефтяных месторождений.

Проектирование нового или реконструируемого объекта включает этап выбора схем электроснабжения. Обычно на этом этапе исходят из необходимости выполнения требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [1] в соответствии с установленными категориями надежности. В ПУЭ, глава 1.2, все электроприемники (аппараты, агрегаты и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии) разделены на первую, вторую и третью категории, кроме того, в первой категории выделена особая группа электроприемников.

К первой категории относятся электроприемники, «перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения». 

В особую группу первой категории входят электроприемники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».

Вторая категория – это «электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей».

Электроприемники третьей категории все остальные электроприемники, не попадающие под определения первой и второй категорий.

По каждой категории электроприемников в ПУЭ назначены требования к надежности электроснабжения.

«Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания».

«Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания».

«Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания».

«Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады».

«Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток».

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27.12.04 г. № 861 (с изменениями на 04.12.17 г.) допустимое время отключения в год и время восстановления энергоснабжения электроприемников первой и второй категорий надежности определяются эксплуатирующей организацией в зависимости от параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания, а также особенностей технологического процесса на основе данных проектной организации, но не могут быть более величин, предусмотренных для третьей категории надежности. Для электроприемников третьей категории надежности допустимое время отключения составляет 72 ч/год, но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления электроснабжения.

В целом ПУЭ п. 1.2.17 предписывает определять категорию электроприемников в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проектной документации.

В настоящее время для определения категории электроснабжения потребителей нефтяного месторождения из нормативной документации применяются ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений» [2].

В соответствии с ВНТП 3-85, п. 2.346 для электроприемников кустов добывающих нефтяных скважин в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним, по надежности электроснабжения принимается категория 1 (ВНТП З-85, табл. 5), по другим нефтедобывающим районам страны – категория 2 (ВНТП З-85, табл. 6).

Документ ВНТП 3-85 за период своего действия не актуализировался.

В настоящее время обсуждается проект ГОСТ Р «Обустройство месторождений нефти на суше. Технологическое проектирование», в котором указано, что категорирование надежности электроснабжения объектов определяется ПУЭ. В соответствии с проектом данного ГОСТ Р для электроприемников объектов обустройства месторождений нефти в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним, принимаются I, II и III категории надежности электроснабжения, для других районов добычи нефти – II и III категории (проект ГОСТР, табл. 13).

Повышение категории объектов допускается при проектировании, в том числе по требованию заявителя (потребителя электрической энергии), технического заказчика (застройщика).

Категорию надежности электроснабжения кустов скважин рекомендуется выбирать при конкретном проектировании в зависимости от реологических свойств и объемов добычи нефти, условий района размещения куста скважин, объектов электроснабжения и определять в задании на проектирование.

Таким образом, для повышения надежности и экономичности электроснабжения заказчик учитывает коммерческую эффективность с учетом оптимизации параметров схем электроснабжения, развития их в условиях нечеткой прогнозной информации и целого ряда других факторов.

Электрическое оборудование в процессе эксплуатации оказывается под воздействием разнообразных факторов: повышенной влажности, агрессивных сред, пыли, неблагоприятных атмосферных явлений, а также механических и электрических нагрузок. При этом изменяются основные свойства материалов электроустановок, что обусловливает возникновение коротких замыканий, вызывающих отключение электроустановок или электрических сетей, т.е. перерывы в подаче электрической энергии. Перерывы в электроснабжении приводят к простою производства, снижению объема выпуска продукции, увеличению затрат из-за порчи основного технологического оборудования и др. Следует учитывать, что существуют технологические процессы, не допускающие даже кратковременного перерыва в электроснабжении аварийные остановки и повторное включение насосного оборудования отрицательно влияют на общий ресурс его работы. В некоторых случаях неконтролируемый запуск приводит к поломке оборудования. Кроме того, в условиях Крайнего Севера непрерывная эксплуатация нефтепромыслового оборудования требуется для успешного протекания всего технического процесса производства. Даже кратковременное прерывание подачи электроэнергии может привести, например, к замораживанию трубопроводов, используемых для перекачки воды, конденсата. Экстренное их восстановление занимает много времени из-за удаленности большинства нефтяных месторождений от источника электроснабжения и возможности перемещения только воздушным транспортом или зимней автодорогой.

В связи с этим возникает необходимость определения способности систем электроснабжения обеспечить бесперебойность подачи электроэнергии при определенных затратах на строительство и эксплуатацию (ремонт и обслуживание). Эти затраты могут быть сопоставлены с материальным убытком, вызываемым перерывами в подаче электроэнергии [3].

Наряду с задачами анализа надежности действующего оборудования теория надежности решает задачи синтеза, т.е. позволяет принимать обоснованные решения, касающиеся выбора способов повышения надежности бесперебойного электроснабжения за счет резервирования и совершенствования различных элементов системы электроснабжения [4].

Реализация этого подхода при формировании схем электрических сетей формально не представляет затруднений, однако имеет ряд особенностей, заключающихся в следующем.

1. Требования к надежности электроснабжения могут быть обеспечены различными способами, следовательно, необходимо рассмотреть несколько вариантов построения схемы электроснабжения.
2. В состав обобщенного потребителя могут входить электроприемники, относящиеся к различным категориям по надежности электроснабжения.

В этой ситуации возникают следующие противоречия. если выбирать наиболее простую и, следовательно, наиболее дешевую схему, то не будут выполнены требования к надежности более ответственных потребителей. В то же время, если при выборе схемы электроснабжения ориентироваться на таких потребителей, то это может привести к неоправданному усложнению и удорожанию схемы, хотя электроприемники более низких категорий будут в данном случае обеспечены гарантированным питанием.

Существует еще одна проблема, связанная с переходом нашей страны на рыночные отношения. Требования ПУЭ к надежности электроснабжения потребителей были сформулированы исходя из глобальных народнохозяйственных интересов. В условиях рыночных отношений эти требования должны быть сохранены применительно, по крайней мере, к случаям перерывов в электроснабжении, которые приводят к опасности для жизни людей и животных, взрывам, пожарам и другим аварийным ситуациям с тяжелыми последствиями. Тем не менее идеология обеспечения надежности электроснабжения потребителей нуждается в корректировке.

Например, на кусте скважин нефтяного промысла, не относящегося к районам Крайнего Севера и местностям, приравненным к ним, устанавливается однотрансформаторная подстанция КТП 10(6)/0,4 кВ, получающая электроэнергию по одной Вл 10(6) кВ. Надежность электроснабжения обеспечивается передвижной дизельной электростанцией (ДЭС) 0,4 кВ соответствующей мощности. Конструкцией кустовой КТП 10(6)/0,4 кВ предусмотрено подключение передвижной ДЭС к шинам распределительных устройств низкого напряжения (РУНН). Вариант применяется при наличии круглогодично действующих подъездных автодорог с твердым покрытием, подведенных к кустам скважин. Допустимость применения данного варианта необходимо рассматривать для каждого конкретного случая, в зависимости от условий (одиночные скважины, небольшие электрические нагрузки, пропускная способность и потери нагрузок для одной Вл 6кВ, нормированные значения отклонений напряжения на выводах электроприемников) [5]. Реализация варианта приведет к снижению надежности электроснабжения до третьей категории, а также к невозможности одновременного бурения и механизированной добычи. При использовании резервной ДЭС значительно увеличатся капитальные вложения и эксплуатационные затраты. Рациональный уровень надежности электроснабжения по отношению к потребителям необходимо приводить в соответствие с уровнем надежности бесперебойной работы технологического процесса с учетом требований ПУЭ и экономичности.

Таким образом, для синтеза всех вышеприведенных параметров надежности электроснабжения следует применять единый критерий эффективности. В условиях рыночных отношений критерием эффективности являются экономические затраты. Для собственника важно рассчитать убытки изза недостаточной надежности электроснабжения в случае нарушения технологического процесса и упущенной выгоды от продажи нефти. Для компании обеспечение заданной надежности электроснабжения выражается в увеличении капитальных вложений и ежегодных издержек на эксплуатацию электрических сетей и электрооборудования. При этом экономические потери являются лишь частью хозяйственного ущерба, который может иметь также социальные и экологические составляющие. Оптимальность проектных решений при этом означает, что заданный производственный эффект (генерируемая мощность, категория надежности электроснабжения и качества электрической энергии) получается при минимально возможных материальных затратах. 

1. Правила устройства электроустановок. – 7-ое изд. – СПб.: изд-во ДеаН, 2003. – 928 с.
2. ВНТП 3-85. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений: http://docs.cntd.ru/document/1200018989
3. Хорольский В.я., Таранов М.а., Петров Д.а. Технико-экономические расчеты распределительных электрических сетей – Ростов на Дону: Терра Принт, 2014. – 132 с.
4. Основы теории надежности систем электроснабжения/В.В. Карпов, В.К. Федоров, В.К. Грунин, Д.С. Осипов. – Омск: ОмГТУ, 2003. -72 с.
5. байков и.Р., Смородов е.а., ахмадуллин К.Р. Методы анализа надежности и эффективности систем добычи и транспорта углеводородного сырья – М.: Недра-бизнесцентр, 2009. – 275 с. 

1. Pravila ustroystva elektroustanovok (Rules for electrical installation), St. Petersburg: Publ. of DEAN, 2003, 928 p.
2. 2. VNTP 3-85. Normy tekhnologicheskogo proektirovaniya ob»ektov sbora, transporta, podgotovki nefti, gaza i vody neftyanykh mestorozhdeniy (Norms of process design of facilities for gathering transport and treatment ofoil gas and water of oil fields), URL: http://docs.cntd.ru/document/1200018989
3. 3. Khorol’skiy V.Ya., Taranov M.A., Petrov D.A., Tekhniko-ekonomicheskie raschety raspredelitel’nykh elektricheskikh setey (Technical and economic calculations of distribution electric networks), Rostov na Donu: Terra Print Publ., 2014, 132 p.
4. 4. Karpov V.V., Fedorov V.K., Grunin V.K., Osipov D.S., Osnovy teorii nadezhnosti sistem elektrosnabzheniya (Fundamentals of the theory of reliability of power supply systems), Omsk: Publ. of Omsk State Technical University, 2003, 72 p.
5. 5. Baykov I.R., Smorodov E.A., Akhmadullin K.R., Metody analiza nadezhnosti i effektivnosti sistem dobychi i transporta uglevodorodnogo syr’ya (Methods for analyzing the reliability and efficiency of hydrocarbon production and transportation systems), Moscow: Nedra-Biznestsentr Publ., 2009, 275 p.

---

Ссылка на статью в русскоязычных источниках:

О.А. Королёва. Категории надежности электроснабжения кустов добывающих скважин нефтегазовых месторождений // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2018 — № 1(7). — С. 73-76.

The reference to this article in English is:

O.A. Koroleva. Power suply reliability category of oil and gas field consumers (In Russ.), PRONEFT». Professional’no o nefti, 2018, no. 1(7), pp. 73-76.

Какие электроприемники относятся к электроприемникам второй категории?

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,  

Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете  функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь  вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии  все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз. 
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы,  попадете на главную страницу.
«Главная» —  отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» —  выпадет список разделов, нажав на один из них,  попадете в раздел интересующий Вас.

На странице билетов добавляется кнопка «Билеты», нажимая — разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.

«Полезные ссылки» — нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.

 

 

 

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

• Первая кнопка выводит форму входа в систему для зарегистрированных пользователей.
• Вторая кнопка выводит форму обратной связи через нее, Вы можете написать об ошибке или просто связаться с администрацией сайта.
• Третья кнопка выводит инструкцию, которую Вы читаете. 🙂
• Последняя кнопка с изображением книги ( доступна только на билетах) выводит список литературы необходимой для подготовки.

Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» — для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты.
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.

На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.

С уважением команда Тестсмарт.

Потребление электроэнергии — обзор

5 Глубокая декарбонизация и объединение секторов

Потребление электроэнергии в настоящее время составляет небольшую часть конечного потребления энергии: 24% в 2017 году для Испании. ¹⁴ Большая часть энергопотребления для декарбонизации приходится на сектор вне электроэнергетики. По мере продвижения перехода связи между энергетическими секторами — до сих пор почти разрозненные — будут расти. Это особенно актуально для обогрева и транспортировки.

В целом, взаимосвязь секторов электроэнергетики, природного газа и нефти до недавнего времени была относительно слабой.В большинстве европейских стран производство электроэнергии было основано на гидроэнергетике, атомной энергии или угле. Практически не было совпадений в использовании этих первичных источников энергии и нефтепродуктов или природного газа. Следовательно, электроэнергия, нефть и природный газ считались тремя по существу независимыми энергетическими секторами, часто подпадающими под очень разные режимы регулирования и налогообложения. Увеличение проникновения генерации, работающей на природном газе, привело к тому, что цена на электроэнергию стала зависеть от цен на природный газ, хотя причинно-следственная связь в противоположном направлении была слабой.Поскольку современные технологии, основанные на электроэнергии, такие как электромобили или тепловые насосы, напрямую конкурируют со своими традиционными аналогами на ископаемом топливе, регулирование и налогообложение различных секторов энергетики должны быть лучше согласованы, чтобы избежать экономической неэффективности, как отмечает Лука Ла Скьяво в своей книге. Предисловие.

Более того, большинство ВИЭ фактически являются возобновляемыми источниками электроэнергии, за важным исключением биомассы и солнечного тепла. Однако, особенно в густонаселенных регионах, таких как Европа, биомасса может обеспечить лишь часть общих потребностей в энергии.В любом случае солнечное тепловое отопление — это очень специфическая технология. Следовательно, доля возобновляемой электроэнергии в первичном энергоснабжении может только расти. Возобновляемая электроэнергия будет поставлять все большую долю конечной энергии либо напрямую, либо через промежуточные векторы (например, водород).

В настоящее время потребности в отоплении в Испании в основном удовлетворяются за счет сжигания природного газа, хотя нефтепродукты все еще весьма актуальны. Существует два вида тепла: низкая температура, в основном предназначенная для обогрева помещений, но также важная для некоторых промышленных процессов; и высокая температура, которая необходима в основном для других промышленных процессов.Кроме того, меньшее количество ископаемого топлива необходимо в качестве сырья для химической промышленности.

Низкотемпературное отопление имеет ярко выраженный сезонный характер. ¹⁵ В 2017 году спрос на природный газ со стороны населения и мелких потребителей составил 67 ТВтч, в основном для отопления помещений. Пиковое потребление газа составляет около 575 ГВтч в день, что более чем в три раза превышает среднесуточное значение. Как упоминалось выше, электрическое отопление с использованием тепловых насосов может быть намного более эффективным, чем альтернативные варианты. С другой стороны, дополнительный спрос на электроэнергию для отопления возникает тогда, когда «традиционный» спрос уже высок (холодные зимние дни).Другими словами, спрос на электроэнергию, вероятно, станет более «пиковым», чем сегодня, что еще больше повысит привлекательность хранилищ и гибкость спроса. В любом случае результатом процесса обезуглероживания может стать исчезновение неэлектрического низкотемпературного нагрева, за исключением нескольких ниш. ¹⁶

Иная ситуация в промышленном секторе. Электрический высокотемпературный обогрев не так эффективен или дешев, как электрический низкотемпературный обогрев. Кроме того, некоторые производственные процессы (например,g., металлургический завод) используют ископаемое топливо не только как вектор энергии, но и как химический восстановитель. ¹⁷ Водород и другие электрогазы могут выполнять обе роли.

Зеленый водород, получаемый из возобновляемых источников электроэнергии путем электролиза воды, является перспективной технологией. ¹⁸ В отличие от голубого водорода из ископаемого метана, он не требует процессов улавливания и секвестрации углерода, которые весьма непопулярны в Европе и развитие которых в течение многих лет оставалось практически неизменным.Кроме того, когда речь идет об улавливании и связывании углерода, выбросы углерода просто низкие, в отличие от практически нулевых в случае зеленого электролитического водорода. С другой стороны, в отличие от биологического водорода, ресурсная база зеленого электролитического водорода практически неограничена. Следовательно, энергетические биоресурсы можно было бы лучше использовать для других целей, например, в качестве биотоплива при транспортировке, которую трудно обезуглерожить.

Зеленый водород может быть переработан в жидкое топливо, хотя и со значительными затратами энергии.Водород может реагировать с азотом воздуха, чтобы синтезировать аммиак. ¹⁹ Аммиак легко хранить в жидкой форме, он имеет ряд применений в химической промышленности и может сжигаться для приведения в движение транспортных средств. Однако следует обратить внимание на то, чтобы избежать выделения оксидов азота, поскольку они, в частности, являются сильными парниковыми газами и местными загрязнителями.

Водород также может реагировать с источником углерода для синтеза жидких и газообразных углеводородов. ²⁰ Однако источник углерода не должен иметь ископаемого происхождения, чтобы избежать выбросов парниковых газов.Биогенный углерод или двуокись углерода из воздуха могут быть приемлемой альтернативой. Как отмечалось выше, ресурсы биомассы могут быть весьма ограниченными. Углекислый газ из воздуха неограничен, но процесс улавливания и обработка для синтеза углеводородов требует значительного количества энергии.

Что касается зеленого водорода, то электролизеры довольно малы по промышленным стандартам, поэтому их лучше всего размещать рядом с промышленными объектами, сводя к минимуму потребность в газотранспортной инфраструктуре. Существующая газовая инфраструктура в большинстве случаев может стать, как и электростанции на ископаемом топливе, безнадежным активом.Как указывалось выше, водород может использоваться в качестве промышленного топлива и долгосрочного носителя для хранения. Эта синергия приведет к снижению цен на водород для промышленников. Это важно, потому что вероятным результатом будет значительный разрыв между ценами на низкотемпературное и высокотемпературное тепло. Оба будут производиться из возобновляемых источников электроэнергии, но в первом случае затраты будут низкими из-за очень высокого КПД тепловых насосов, тогда как во втором случае затраты на тепло будут выше из-за ограниченной энергоэффективности электролизеров и вряд ли увеличатся. выше 85%.

Рынки деривативов нефти также будут связаны с сектором электроэнергетики. Эти производные используются как в отоплении, так и на транспорте. Обсуждение сектора отопления может быть проведено в тех же терминах, что и обсуждение сектора газа. Транспортное соединение также может дать преимущества для системы. ²¹ Как обсуждалось выше, краткосрочное хранение для электроэнергетики в основном может осуществляться с помощью батарей. Есть по крайней мере три способа, которыми транспортные аккумуляторы могут обеспечить гибкость спроса в энергетическом секторе:

•

Во-первых, автомобильные аккумуляторы можно использовать напрямую, либо с помощью интеллектуальной зарядки, либо путем предоставления услуг по балансировке, таких как технологии V2G.

•

Во-вторых, старые автомобильные аккумуляторы могут получить вторую жизнь в качестве стационарных аккумуляторов, встроенных в электрическую сеть, поскольку менее требовательны к характеристикам.

•

Часто упускается из виду, что общественные зарядные устройства большой емкости будут оснащены аккумулятором значительной емкости, даже если только для того, чтобы избежать слишком больших питающих устройств. ²² Владельцы, вероятно, знакомы с операциями на рынке электроэнергии и заинтересованы в получении дополнительных потоков доходов — темы, более подробно рассматриваемые в Главе 8.

(PDF) Сравнение категорий потребителей электроэнергии на основе кластеризации схемы нагрузки с их естественными типами

Сравнение категорий потребителей электроэнергии 667

Ссылки

1. Китчин, Р .: Город в реальном времени? большие данные и умный урбанизм. GeoJournal 79 (1),

1–14 (2014)

2. Метс, К., Депюйдт, Ф., Девелдер, Ч .: Двухэтапная кластеризация схемы нагружения с использованием быстрого вейвлет-преобразования

. IEEE Trans. Smart Grid 7 (5), 2250–2259 (2016)

3.Квац, Дж., Флора, Дж., Раджагопал, Р .: Сегментация потребления энергии домохозяйствами

с использованием почасовых данных. IEEE Trans. Smart Grid 5 (1), 420–430 (2014)

4. Фигейредо, В., Родригес, Ф., Вейл, З., Гувейя, Дж.Б .: Структура характеристики потребителя электроэнергии

, основанная на методах интеллектуального анализа данных. IEEE Trans. Мощность

Syst. 20 (2), 596–602 (2005)

5. Альберт, А., Раджагопал, Р .: Сегментация на основе интеллектуальных счетчиков: что ваше потребление говорит о вас.IEEE Trans. Power Syst. 28 (4), 4019–4030 (2013)

6. Алахакун, Д., Ю, Х .: Интеллектуальные интеллектуальные данные электросчетчиков для энергии будущего

Системы

: обзор. IEEE Trans. Инд. Информ. 12 (1), 425–436 (2016)

7. Хабен, С., Синглтон, К., Гриндрод, П .: Анализ и кластеризация потребительского спроса на энергию в жилых домах

с использованием данных интеллектуальных счетчиков. IEEE Trans. Smart

Grid 7 (1), 136–144 (2016)

8. Chicco, G .: Обзор и оценка эффективности методов кластеризации для группирования схем электрических нагрузок

.Energy 42 (1), 68–80 (2012)

9. Панапакидис, И.П., Алексиадис, М.К., Папагианнис, Г.К .: Характеристика потребителей электроэнергии

на основе различных репрезентативных кривых нагрузки. В: 9-я Международная конференция

по европейскому энергетическому рынку, 2012 г., стр. 1–8. IEEE (2012)

10. Хумчу, К.Ю., Конгправечнон, В.: Кластерный анализ для идентификации первичного фидера с использованием данных измерений. В: 2015 6-я Международная конференция информации

и коммуникационных технологий для встроенных систем, стр.1–6. IEEE (2015)

11. Wang, Y., Chen, Q., Kang, C., Zhang, M., Wang, K., Zhao, Y .: Load Profiling

и его приложение для реагирования на запросы: a обзор. Tsinghua Sci. Technol. 20 (2),

117–129 (2015)

12. Vendramin, L., Campello, R.J., Hruschka, E.R .: О сравнении критериев валидности относительной кластеризации

. В кн .: СДМ, с. 73–744. SIAM (2009)

13. Рохит, С .: Алгоритмы интеллектуального анализа правил ассоциации: обзор. Int. Res. J. Eng. Technol.

3 (10), 500–505 (2016)

14.Ратод Р.Р., Гарг Р.Д .: Анализ регионального потребления электроэнергии потребителями

с использованием методов интеллектуального анализа данных и данных показаний счетчиков потребителей. Int. J. Electr.

Power Energy Syst. 78, 368–374 (2016)

15. Адди, А.М., Тарик, А., Фатима, Г.: Сравнительный обзор ассоциативных правил min-

алгоритмов, основанных на подходе анализа решений по нескольким критериям. В: 2015 3rd

International Conference on Control, Engineering & Information Technology, pp.

1–6. IEEE (2015)

• Мировое потребление электроэнергии по странам, 2019 г.

• Мировое потребление электроэнергии по странам, 2019 г. | Statista

Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную. Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.

Зарегистрируйтесь сейчас

Пожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование».После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.

Аутентифицировать

Базовая учетная запись

Познакомьтесь с платформой

У вас есть доступ только к базовой статистике.

Единая учетная запись

Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей

• Мгновенный доступ к статистике 1 м
• Скачать в форматах XLS, PDF и PNG
• Подробные ссылки

$ 59 39 $ / месяц *

в первые 12 месяцев

Корпоративный аккаунт

Полный доступ

Корпоративное решение, включающее все функции.

* Цены не включают налог с продаж.

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Дополнительная статистика 9 подробнее о том, как Statista может поддержать ваш бизнес.

МЭА. (3 февраля 2021 г.). Потребление электроэнергии в мире в 2019 году по выбранной стране (в тераватт-часах) [График]. В Statista. Получено 11 августа 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/267081/electricity-consuming-in-selected-countries-worldwide/

IEA. «Потребление электроэнергии в мире в 2019 году по выбранной стране (в тераватт-часах)». Диаграмма. 3 февраля 2021 года. Statista. По состоянию на 11 августа 2021 г. https://www.statista.com/statistics/267081/electricity-consuming-in-selected-countries-worldwide/

IEA.(2021 г.). Потребление электроэнергии в мире в 2019 году по выбранным странам (в тераватт-часах). Statista. Statista Inc., дата обращения: 11 августа 2021 г. «Мировое потребление электроэнергии в 2019 году, по избранной стране (в тераватт-часах)». Statista, Statista Inc., 3 февраля 2021 г., https://www.statista.com/statistics/267081/electricity-consuming-in-selected-countries-worldwide/

МЭА, Потребление электроэнергии во всем мире в 2019 г., по выбранной стране ( в тераватт-часах) Statista, https: // www.statista.com/statistics/267081/electricity-consuming-in-selected-countries-worldwide/ (последнее посещение — 11 августа 2021 г.)

Определение потребительских товаров

Что такое потребительские товары?

Потребительские товары — это товары, покупаемые для потребления средним потребителем. Альтернативно называемые конечными товарами, потребительские товары — это конечный результат производства и производства, и это то, что потребитель увидит на полке магазина. Одежда, еда и украшения — все это примеры потребительских товаров.Основные материалы или сырье, такие как медь, не считаются потребительскими товарами, поскольку их необходимо преобразовывать в полезные продукты.

Ключевые выводы

• Потребительские товары или конечные товары — это товары, продаваемые потребителям для их собственного использования или удовольствия, а не в качестве средств для дальнейшей экономической производственной деятельности.
• С экономической точки зрения потребительские товары могут быть классифицированы как товары длительного пользования (полезны более 3 лет), краткосрочные (полезны менее 3 лет) или чистые услуги (потребляемые мгновенно по мере их производства).
• В маркетинговых целях потребительские товары могут быть сгруппированы по различным категориям в зависимости от поведения потребителей, того, как потребители покупают их и как часто потребители покупают их.

Общие сведения о потребительских товарах

Потребительские товары — это товары, продаваемые потребителям для использования дома или в школе, для отдыха или личного пользования. Существует три основных типа потребительских товаров: товары длительного пользования, товары краткосрочного пользования и услуги.

Товары длительного пользования — это потребительские товары с длительным сроком службы (например,г. 3+ года) и используются с течением времени. Примеры включают велосипеды и холодильники. Товары недлительного пользования потребляются менее чем за три года и имеют короткий срок службы. Примеры товаров недлительного пользования включают еду и напитки. Услуги включают ремонт автомобилей и стрижку.

Потребительские товары также называют конечным товаром или конечным продуктом, потому что они являются конечным продуктом производственного процесса, который происходит с течением времени. Предприниматели и предприятия объединяют капитальные товары (например, оборудование на заводе), рабочую силу рабочих и сырье (например, землю и основные металлы) для производства потребительских товаров для продажи.Товары, которые используются в этих производственных процессах, но сами не продаются потребителям, известны как производственные товары.

Закон о безопасности потребительских товаров был написан в 1972 году для контроля за продажей наиболее распространенных потребительских товаров. В соответствии с этим законом была создана Комиссия по безопасности потребительских товаров США — группа из пяти назначенных должностных лиц, которые следят за безопасностью продуктов и отзывают существующие продукты.

Маркетинг потребительских товаров

Товары повседневного спроса — это товары, которые потребляются регулярно и легко доступны для покупки.Эти товары в основном продаются оптовыми и розничными торговцами и включают такие товары, как молоко и табачные изделия. Товары повседневного спроса можно далее разделить на основные товары повседневного спроса (удовлетворяющие основные потребности клиентов) и товары повседневного спроса (неприоритетные товары, такие как сигареты).

Товары для покупок — это товары, покупка которых требует большего обдумывания и планирования, чем товары повседневного спроса. Товары для покупок более дорогие, долговечные и долговечные, чем товары повседневного спроса.К товарам для покупок относятся мебель и телевизоры.

Специальные потребительские товары встречаются редко и часто считаются роскошными. Покупка специализированных товаров предназначена для покупателей, располагающих финансовыми средствами для совершения покупки. Маркетинговые усилия ориентированы на нишевый рынок, обычно на высший класс. Эти изделия включают меха и ювелирные украшения.

Непрошенные потребительские товары легко доступны, но их покупают несколько участников доступного рынка. Эти предметы обычно не покупаются повторно и обычно служат для конкретных нужд, таких как страхование жизни.

Быстро перемещающиеся потребительские товары

Одна из крупнейших групп потребительских товаров — это товары повседневного спроса. Этот сегмент включает товары недлительного пользования, такие как продукты питания и напитки, которые быстро перемещаются по цепочке от производителей к дистрибьюторам и розничным торговцам, а затем к потребителям. Компаниям и розничным торговцам нравится этот сегмент, поскольку он содержит наиболее быстро поступающие из магазинов потребительские товары, предлагая большие возможности оборота полочного пространства.

С точки зрения маркетинга, потребительские товары можно разделить на четыре категории: товары повседневного спроса, покупки, специализированные товары и непостоянные товары.Эти категории основаны на покупательских моделях.

ETF на потребительские товары

Крупнейший ETF потребительских товаров — это iShares U.S. Consumer Goods ETF (IYK). Этот ETF, основанный в 2000 году, по состоянию на апрель 2019 года имеет 111 пакетов акций и 448,79 миллионов долларов в активах под управлением (AUM). Фонд отслеживает индекс потребительских товаров Dow Jones в США, также созданный в 2000 году. Крупнейшие холдинги — Procter & Gamble, Coca -Cola, Philip Morris, PepsiCo и Altria Group.

Помимо U.S. Индекс потребительских товаров, несколько крупнейших компаний отсутствуют. Крупнейшей компанией по производству потребительских товаров в мире по состоянию на апрель 2019 года является Nestle с такими брендами, как Gerber, Toll House, Stouffer’s, Lean Cuisine и Purina.

Товары народного потребления

Индекс также не включает частные компании по производству потребительских товаров. Две из крупнейших частных компаний по производству потребительских товаров — Mars и SC Johnson. Mars славится своими брендами конфет и жевательной резинки, тогда как SC Johnson — это компания по производству потребительских товаров, ориентированная на дом, с такими брендами, как OFF, Pledge, Raid, Ziploc и Windex.

Часто задаваемые вопросы

Какие виды потребительских товаров?

Существует три основных типа потребительских товаров: товары длительного пользования, товары краткосрочного пользования и услуги. Товары длительного пользования — это потребительские товары с длительным сроком службы (например, 3+ года), которые используются с течением времени. Примеры включают велосипеды и холодильники. Товары недлительного пользования потребляются менее чем за три года и имеют короткий срок службы. Примеры товаров недлительного пользования включают еду и напитки. Услуги включают ремонт автомобилей и стрижку.

Как маркетолог классифицирует потребительские товары?

Основываясь на моделях покупательского поведения, маркетологи группируют потребительские товары по четырем категориям: товары повседневного спроса, покупки, специализированные товары и непостоянные товары. К товарам повседневного спроса относятся товары, которые регулярно потребляются и легко доступны для покупки, например, молоко и табачные изделия. Товары для покупок, такие как мебель, требуют большего обдумывания и планирования, они более дороги и долговечны, чем товары повседневного спроса. Специальные потребительские товары, такие как ювелирные украшения, часто считаются роскошью, и их покупка предназначена для элитного класса покупателей, располагающих финансовыми средствами для совершения покупки.Наконец, невостребованные потребительские товары легко доступны, но их покупают несколько участников доступного рынка.

В чем разница между капитальными и потребительскими товарами?

Капитальные товары, такие как здания, машины, оборудование, транспортные средства и инструменты, представляют собой физические активы, которые компания использует в производственном процессе для производства продуктов и услуг, которые впоследствии будут использовать потребители. Капитальные товары не являются готовой продукцией, вместо этого они используются для производства готовой продукции.Потребительские товары — это товары, которые используются потребителями и не имеют производительного использования в будущем. Следует отметить, что один и тот же физический товар может быть либо потребительским, либо капитальным, в зависимости от того, как этот товар используется.

Официальный сайт электрических магазинов Комиссии по коммунальным предприятиям Пенсильвании

Загрузите информационный бюллетень «Часто задаваемые вопросы при покупке электроэнергии».

Основы переключения поставщиков

Что такое поставщик электроэнергии? +

Ваш поставщик электроэнергии — это компания, которая предоставляет вам услуги по производству электроэнергии.В Пенсильвании у вас есть право выбрать поставщика электроэнергии.

Почему я должен покупать электроэнергию? +

Так же, как вы делаете покупки для любого предмета домашнего обихода, вы можете покупать электроэнергию, чтобы найти лучшее предложение и лучший сервис для ваших нужд. Помните, что экономия всего одного цента на киловатт-час может означать экономию более 100 долларов в год, в зависимости от использования.Конкурентные предложения могут быть доступны не во всех регионах.

Могу ли я сэкономить деньги, выбрав конкурентоспособного поставщика электроэнергии? +

В зависимости от того, где вы живете, вы можете сэкономить, сменив поставщика электроэнергии. Розничный рынок Пенсильвании позволяет конкурентоспособным поставщикам электроэнергии предлагать услуги бытовым потребителям и клиентам малого бизнеса на большинстве территорий обслуживания.Кроме того, поставщик электроэнергии может быть готов вести переговоры о цене или других услугах, чтобы побудить вас сменить поставщика. Конкурентные предложения могут быть доступны не во всех регионах.

Где я могу найти информацию о текущих ценах поставщиков? +

Многие поставщики электроэнергии предпочитают указывать свои цены вместе с другими условиями на сайте www.PAPowerSwitch.com — нажмите «Купить электричество» сейчас. Если поставщик не найден на сайте www.PAPowerSwitch.com, вам необходимо связаться с ним напрямую. Кроме того, если вас интересует историческая информация о ценах поставщика, вам необходимо связаться с ним напрямую. Правила Пенсильвании требуют, чтобы поставщики по запросу клиента предоставляли исторические данные о ценах за два года.

Если я выберу нового поставщика электроэнергии, какая часть моих услуг изменится? +

Электрообслуживание состоит из трех частей: генерации, передачи и распределения.Генерация — это производство электроэнергии. Передача — это движение электричества от места его производства в местную систему распределения. Распределение — это доставка электричества в ваш дом или офис.

Когда вы делаете покупки у поставщика электроэнергии, вы выбираете компанию, которая производит вашу электроэнергию. Для большинства потребителей электроэнергии, которые выбирают нового поставщика, затраты на передачу также будут включены в расходы вашего нового поставщика. Электроэнергетическая компания, которая распределяет вашу электроэнергию, останется прежней.

Может ли каждый делать покупки у поставщика? +

Большинство жителей Пенсильвании имеют право выбирать поставщика электроэнергии; однако конкурентные предложения могут быть доступны не во всех регионах.

Моя электроэнергетическая компания всегда была хорошей компанией.Зачем мне переходить сейчас? +

Электроэнергетические компании поощряют клиентов совершать покупки, потому что вы можете сэкономить деньги или воспользоваться преимуществами новых продуктов, переключившись на конкурирующего поставщика. Независимо от того, выберете ли вы другого поставщика, ваша электроэнергетическая компания продолжит поставлять вам электроэнергию, обеспечивать надежное обслуживание и реагировать на проблемы с отключениями. Качество, надежность и обслуживание вашей электросети не должны измениться, поскольку она все еще контролируется Комиссией.

Сервис

Кому мне звонить по поводу отключений и ремонтов? +

Вы по-прежнему будете звонить в электрическую сеть по поводу перебоев в подаче электроэнергии и ремонта.

Рекомендации по переключению поставщиков

Какие вопросы мне следует задавать, когда я покупаю у поставщика электроэнергии? +

Покупая электроэнергию, будьте готовы задать конкурирующим поставщикам следующие вопросы:

• Имеет ли поставщик лицензию Комиссией по коммунальным предприятиям Пенсильвании (PUC)?
• С какой ценой EDC сравнивать и как долго эта цена действует?
• Включены ли все налоги в цену поставщика?
• Сколько стоит киловатт-час (кВтч)? Цена фиксированная, переменная или зависит от времени суток или использования?
• Есть ли предел того, насколько высоко или низко может идти переменная ставка?
• Есть ли встроенные повышения или понижения цен?
• Существует ли вводный курс и, если да, как долго он длится?
• Если EGS предлагает вводную ставку, какова будет цена в конце вводного периода? Сможет ли он предоставить ставку до использования услуги?
• Предлагает ли поставщик выбор источников энергии, например, возобновляемых источников энергии?
• Может ли EGS предоставить историческую информацию о ценах (например, среднюю цену за последний год)?
• Если моя ставка изменится, как она изменится?
• Будет ли EGS предоставлять свою ставку в начале месяца или до того, как услуга будет использована?
• Каков срок действия соглашения? Может ли ваша цена измениться за это время? Если да, то когда это может измениться и как вы будете уведомлены?
• Получу ли я уведомление до истечения срока действия моего контракта? Что произойдет, когда истечет срок моего контракта?
• Есть ли плата за отмену или штраф за смену поставщика до истечения срока действия моего контракта?
• Взимается ли плата за смену поставщика?
• Какие шаги я должен предпринять, чтобы сменить поставщика? Процесс переключения
• Есть ли бонус или какие-либо стимулы для клиентов за регистрацию?
• Существуют ли какие-либо специальные дополнительные услуги?
• Кто выставляет счета, и получу ли я один или два счета?
• Предлагает ли поставщик план оплаты бюджета?
• Смогу ли я по-прежнему получать услуги от поставщика, если у меня есть непогашенный остаток или плохая история платежей?
• Нужен ли мне специальный счетчик? И есть ли специальная плата за этот счетчик?

Как я узнаю, что другой поставщик предоставит надежные услуги? +

Если вы выберете нового поставщика электроэнергии, качество, надежность и обслуживание ваших электрических услуг не изменится.Ваша текущая электроэнергетическая компания будет продолжать предоставлять те же услуги по передаче и распределению. Поставщики электроэнергии должны иметь лицензию Комиссии по коммунальным предприятиям (PUC) для ведения бизнеса в Пенсильвании.

Что мне делать, если кто-то пытается продать мне энергетические услуги, прося мой дом? +

• Маркетинг «от двери до двери» иногда проводится независимыми энергоснабжающими компаниями.
• Перед тем, как пригласить к себе домой маркетингового представителя, предоставить личную учетную запись или участвовать в обсуждении контракта, вы должны запросить удостоверение личности, которое включает:
  • ФИО представителя
  • Фотография представителя
  • Полное наименование, юридический адрес и телефон представляемой компании
• Вы также можете связаться с Комиссией по коммунальным предприятиям Пенсильвании по телефону 1-800-692-7380, чтобы подтвердить, что представляемая компания является лицензированным поставщиком.
• Не стесняйтесь обращаться к представленной компании, чтобы узнать, отправляет ли она торговых представителей от двери до двери.
• Нет необходимости предоставлять торговому представителю копию вашего счета за коммунальные услуги или номер счета, если вы не заинтересованы в продвижении предложения.
• Внимательно ознакомьтесь со всеми условиями контракта перед подписанием, включая мелкий шрифт и любые сборы за досрочное расторжение.
• Не нужно принимать решение на месте. Вы можете проверить свои варианты на www.PAPowerSwitch.com для покупок по конкурентоспособным ценам поставщиков.
• Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения, вы можете позвонить в Комиссию по коммунальным предприятиям Пенсильвании по телефону 1-800-692-7380.
Регламент
• PUC по маркетингу и практике продаж на рынке розничной жилой недвижимости можно найти по адресу: www.pabulletin.com/secure/data/vol41/41-43/1789.html.

Сколько времени потребуется, чтобы переключиться на нового поставщика? +

Благодаря новым правилам ускоренного переключения в Пенсильвании, большинство потребителей Пенсильвании могут переключиться на своего нового поставщика в течение трех (3) рабочих дней после того, как поставщик электроэнергии уведомит о переключении.Если коммунальное предприятие НЕ имеет ускоренного переключения, дата вступления в силу обслуживания с новым поставщиком зависит от даты следующего считывания показаний счетчика потребителем и может занять от 11 до 40 дней.

Могу ли я переключиться, если у меня есть неоплаченный баланс на моем электрическом счете? +

Да, но сначала вам нужно будет позвонить в электрическую сеть и договориться о своевременной оплате остатка.Как только вы это сделаете, вы можете выбрать нового поставщика.

При покупке нового поставщика изменились ли правила отключения электроэнергии? +

Есть ли штрафы за смену поставщика? +

Это зависит от соглашения, которое вы заключили с текущим поставщиком.Ознакомьтесь с вашим соглашением с текущим поставщиком, чтобы узнать, есть ли какие-либо штрафы за отмену. Если вы не уверены, позвоните своему текущему поставщику. Обязательно спросите своего нового поставщика, есть ли у него какие-либо сборы или штрафы за отмену или переключение услуги.

Потребуется ли мне новый электросчетчик, если я выберу нового поставщика? +

Нет, если вы частный покупатель.Однако вы можете спросить, предлагает ли поставщик расширенный счетчик. Эти счетчики позволяют вам регистрировать потребление электроэнергии в определенные периоды времени, что может помочь вам сократить потребление энергии и получить выгоду от специальных скидок на время суток и другой экономии средств.

Как узнать, предоставляет ли поставщик электроэнергии возобновляемую энергию? +

Делая покупки для вашего конкурентоспособного поставщика генерации на веб-сайте PAPowerswitch, у вас есть возможность узнать, какие компании предлагают услуги по возобновляемым источникам энергии.Если вы нажмете «Приобрести электроэнергию» и введите свой почтовый индекс, появится список поставщиков, предлагающих конкурентоспособные услуги по выработке электроэнергии в вашем районе. Справа от названия каждой компании находится категория «Возобновляемая энергия». Если под этим заголовком стоит галочка, компания действительно предлагает возобновляемые источники. Кроме того, внизу страницы находится список «Дополнительных опций для возобновляемых источников энергии». Обратите внимание, что компании, делающие эти предложения, доступны в качестве дополнения к вашей текущей покупке электроэнергии, и что при выборе одного из этих планов плата за план будет добавлена ​​к вашему ежемесячному счету.

Тарифы

Что такое фиксированная цена? +

Цена по системе «все включено» за кВтч, которая останется неизменной как минимум в течение трех расчетных циклов или срока действия контракта, в зависимости от того, какой из них дольше. Фиксированная цена останется неизменной, как правило, в течение определенного периода времени. Это даст вам уверенность в том, что ваша цена не изменится в течение срока действия договора.Однако, если у вас есть контракт и рыночные цены падают, вам, возможно, придется подождать, пока истечет ваш контракт, чтобы получить более низкую цену. Кроме того, даже при фиксированной ставке вам нужно знать, когда заканчивается ваш контракт. Если вы не действуете до истечения срока действия контракта, ваша фиксированная ставка может измениться на ежемесячную переменную. Вам следует прочитать заявление о раскрытии информации в вашем контракте, чтобы узнать, что произойдет после истечения срока действия вашего контракта. Общие сведения о фиксированных и переменных курсах

Что такое переменная цена? +

Все включено цена за кВтч, которая может меняться в зависимости от часа, дня, месяца и т. Д.в соответствии с условиями, указанными в заявлении поставщика о раскрытии информации. Если вы выберете переменную ставку, она может меняться в зависимости от рыночных условий. Так что, если рыночные цены вырастут, ваша ставка может увеличиться. Если рыночные цены упадут, ваша ставка может снизиться. Общие сведения о фиксированных и переменных курсах

Если я выберу переменную ставку, могу ли ставка в моем счете увеличиваться из месяца в месяц? +

Могу ли я увеличить свой счет, если рынок энергии будет колебаться? +

Клиенты с переменной ставкой могут получать более высокие счета в периоды нестабильности рынка.В зависимости от контракта (между поставщиком и потребителем) ценообразование (на производство электроэнергии) на продукцию с переменной ставкой может быть привязано к рыночным условиям; поэтому более высокие цены на энергию на оптовом рынке могут привести к увеличению вашей цены за киловатт-час в соответствии с условиями контракта с вашим поставщиком. Покупатели продуктов с фиксированной ставкой не подлежат изменениям в ценах на оптовом рынке, поскольку цена за киловатт остается фиксированной на весь срок действия контракта, что опять же соответствует условиям контракта.Имейте в виду, что более высокий спрос на энергию в вашем доме или на работе, часто из-за изменений наружной температуры, заставляющих нагревательные и охлаждающие устройства работать более интенсивно, также может привести к более высоким счетам за электроэнергию, независимо от того, являетесь ли вы потребителем с фиксированной или переменной ставкой.

Какая «цена для сравнения»? +

Цена для сравнения (PTC) — это цена за киловатт-час (кВтч), которую будет взимать ваша распределительная компания (EDC), и которая включает: плату за генерацию и передачу; налог на валовые поступления государства; и плата за коммунальные услуги за внедрение стандартов портфеля альтернативных источников энергии (AEPS).По закону PTC EDC может корректироваться ежеквартально, но не по сезону. EDC разрабатывает свой PTC на основе того, что компания платит за электроэнергию во время аукционов, проводимых в течение двухлетнего периода на оптовом рынке энергии.

Когда вы покупаете электроэнергию, попросите конкурирующих поставщиков предоставить вам PTC, чтобы вы могли сравнить цену яблок с яблоками для части вашего счета, связанной с выработкой электроэнергии. Обязательно спросите, как долго действует цена, и проверьте, включены ли налоги или другие сборы в PTC.

Если ежемесячная плата НЕ включена в цену поставщика за кВтч, где можно найти информацию о ежемесячной плате? +

Любой поставщик должен указывать ежемесячную плату в контракте поставщика с заказчиком. Кроме того, поставщик, предлагающий продукты на PAPowerSwitch.com, должен указать ежемесячную плату в поле «Ежемесячная плата», расположенном под названием поставщика.

Если поставщик взимает ежемесячную плату, включена ли она в расчетную цену за месяц на PAPowerSwitch (цена выделена оранжевым цветом в последнем столбце справа)? +

Биллинг

Получу ли я два счета за электроэнергию, если выберу нового поставщика? +

В большинстве случаев вы сможете получать разовый ежемесячный счет от своей электроэнергетической компании.Однако некоторые поставщики могут захотеть выставить вам счет отдельно. В этом случае вы получите два счета: один от вашей компании за электроэнергию, а другой — от поставщика.

С кем мне связаться, если у меня возникнут вопросы по оплате? +

Если у вас есть вопросы о стоимости генерации, обратитесь к поставщику электроэнергии. В противном случае вам следует продолжать связываться с вашим поставщиком электроэнергии, чтобы сообщить о сбоях в работе и потребовать ремонта.

Что мне делать, если мой счет кажется неправильным или моя ставка неточна? +

Вы можете сделать несколько вещей:

• Обратитесь к поставщику, чтобы подтвердить точность счета и ставки.
• Ознакомьтесь с условиями и положениями в заявлении о раскрытии информации вашего контракта.
• Экономьте, изучая способы экономии энергии.
• Оцените конкурентные предложения в PAPowerSwitch.

Что я могу сделать, если после обращения к поставщику у меня все еще есть несоответствие с моим счетом? +

Свяжитесь с Бюро обслуживания потребителей PUC по телефону 1-800-692-7380.

Специальные программы

Я участвовал в программе предоплаты с моим коммунальным предприятием, но хотел бы выбрать другого поставщика.Что происходит с моими деньгами? +

Деньги, внесенные вами в план предоплаты, и любые проценты будут зачислены на ваш счет независимо от того, кто поставляет вам электроэнергию.

Смогу ли я по-прежнему пользоваться «бюджетным счетом»? +

Да, бытовые потребители могут в любое время связаться со своим поставщиком электроэнергии и / или поставщиком и запросить бюджетный счет.Большинство поставщиков предлагают бюджетные счета, которые позволяют платить фиксированную сумму каждый месяц. При бюджетном выставлении счетов в среднем выставляются счета за 12 месяцев, поэтому каждый ежемесячный счет будет иметь одинаковую сумму до тех пор, пока не будет оплачен общий счет. Компания может корректировать счет четыре раза в год, в большую или меньшую сторону, в зависимости от использования клиентом.

Если я выберу нового поставщика, смогу ли я получить помощь в оплате счета за электроэнергию? +

Да, для получения более подробной информации позвоните в электрическую сеть.Если ваш доход ограничен, доступны программы, которые помогут вам оплатить часть вашего счета или снизить количество потребляемой электроэнергии. Ваша электроэнергетическая компания может называть программы разными именами, но многие программы доступны вам, независимо от того, поменяете вы поставщика или нет. Получите помощь в оплате счета

Если я выберу нового поставщика, смогу ли я использовать LIHEAP? +

Да, вы все равно сможете получить LIHEAP, если будете делать покупки.Для получения подробной информации свяжитесь с вашим поставщиком электроэнергии.

Если я являюсь производителем клиентов, который подписался на чистые измерения в моем коммунальном предприятии, могу ли я по-прежнему получать кредиты от EDC, если я зарегистрируюсь в EGS? +

Если вы являетесь потребителем услуг по счетчику электроэнергии / возобновляемым источникам энергии, вы больше не будете получать кредиты от коммунального предприятия после перехода к поставщику электроэнергии (EGS).Коммунальное предприятие предоставит вам окончательный кредит за всю энергию, произведенную вами до переключения. До регистрации в EGS, чистые потребители услуг измерения / возобновляемой энергии должны связаться с потенциальными EGS, чтобы узнать, предлагают ли эти EGS какие-либо кредиты на произведенную энергию.

Налог

Что такое налог на валовую выручку от продажи электроэнергии? +

Налог на валовую выручку уплачивается как распределительными компаниями, так и поставщиками электроэнергии на основе валовых поступлений компании или поставщика от продажи электроэнергии в Содружестве Пенсильвании.Электрораспределительные компании и поставщики электроэнергии включают ВРТ в стоимость поставки электроэнергии.

По закону, текущая ставка валового валового дохода в Пенсильвании составляет 5,90%. Однако, поскольку налог включен в стоимость поставки электроэнергии, компании по распределению электроэнергии и поставщики электроэнергии применяют коэффициент увеличения валового дохода для определения суммы GRT, которая должна быть выплачена Пенсильвании. В результате компании по распределению электроэнергии и поставщики электроэнергии платят Пенсильвании валовый доход в размере 6 долларов США.27 процентов от базовой цены отпуска электроэнергии. Этот коэффициент валовой прибыли, в результате чего валовой доход составляет 6,27 процента, рассчитывается по следующей формуле: 1 / 1–5,90 процента.

Например, если компания по распределению электроэнергии или поставщик электроэнергии взимает с потребителя 100 долларов в месяц за поставку электроэнергии, применение ставки ВРТ в размере 5,90% приводит к плате за поставку электроэнергии в размере 105,90 долларов. Потому что электрическая распределительная компания или поставщик электроэнергии должны Пенсильвании GRT на основе общей валовой выручки в размере 105 долларов.90, он должен применять коэффициент валовой прибыли к базовой цене в 100 долларов. Применение этого коэффициента пересчета приводит к обязательству по валовому доходу в размере 6,27 процента. Чтобы взыскать эту сумму с потребителей, распределительные компании или поставщики электроэнергии должны собрать 106,27 долларов США за поставку электроэнергии.

Как потребитель, важно понимать, что, даже если поставщик электроэнергии указывает ставку ВРТ в размере 5,90%, поставщик электроэнергии все равно обязан платить ВРТ Пенсильвании в размере 6.27 процентов от базовой цены отпуска электроэнергии. Потребители должны убедиться, что любая ставка GRT, сообщаемая поставщиками электроэнергии в предложениях или ценовых предложениях, соответствует сумме GRT, которая включается в плату за электроэнергию в счетах.

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Приложения интеллектуального анализа данных для понимания поведения потребителей электроэнергии: пример района Тулькарм, Палестина

1. Введение

Одним из основных направлений исследований в области управления и планирования энергосистем является анализ энергопотребления [1].Анализ данных и интеллектуальный анализ данных играют жизненно важную роль в предоставлении информации о потреблении электроэнергии. Это мощный инструмент поддержки принятия решений для демонстрации и визуализации использования энергии пользователями. Например, информация о поведении потребителей в отношении потребления электроэнергии в различных регионах (Север, Запад и т. Д.) И тарифах (бытовых, сельскохозяйственных, промышленных и т. Д.), Обнаружение и раннее предупреждение кражи энергии или мошенничества, а также быстрое обнаружение нарушений. в спросе и предложении энергии. Муниципалитет Тулкарм (TM) является основным и единственным распределителем электроэнергии в районе Тулькарм.Стратегия TM соответствует палестинской энергетической стратегии. Основными двумя задачами этой стратегии являются, во-первых, снижение потребления энергии за счет сохранения и повышения эффективности энергии. Следовательно, предоставление более качественных услуг при одновременном снижении затрат. Во-вторых, продвижение производства энергии из доступных возобновляемых источников для максимального удовлетворения потребностей в энергии [2] .TM сталкивается с двумя основными проблемами при реализации своей стратегии. Первой задачей является развитие нынешней традиционной обычной электросети путем установки интеллектуальной сети.В настоящее время ТМ имеет традиционную (обычную) электросеть. Он полагается на электронную систему предоплаты. Интеллектуальные сети произвели революционные изменения в производстве и потреблении электроэнергии за счет двусторонней цифровой передачи энергии и данных [3]. Интеллектуальная сеть — это новая форма электрической сети с цифровой технологией, которая доставляет электроэнергию от поставщиков потребителям для управления электрическими устройствами в домах потребителей, зданиях и заводах. Интеллектуальная сеть также предоставляет важную информацию со стороны спроса.Интеллектуальным сетям необходима развитая инфраструктура измерения, которая, в свою очередь, позволяет системам управления электроэнергией получать данные о потреблении электроэнергии с высокой частотой (от минут до часов) [4]. За счет установки интеллектуальных сетей можно получить множество преимуществ, таких как энергосбережение, снижение затрат и повышение прозрачности и надежности. Интеллектуальная сеть используется для покрытия традиционной (обычной) сети данными и чистой системой учета с использованием интеллектуальных счетчиков. В настоящее время этот всеобъемлющий переход от обычной электросети к «умной» сети тщательно изучается дистрибьюторами электроэнергии на Западном берегу в Палестине и будет реализован в будущем.Вторая задача — это управление, понимание и извлечение знаний о текущей обычной электросети, для этого требуется расширенный анализ данных для получения точной информации, которая помогает своевременно планировать, принимать решения и обрабатывать события. Текущая установленная электросеть зависит от счетчиков электроэнергии с предоплатой, взимаемых потребителями, которые используют для этой цели смарт-карты. Центры обслуживания потребителей (торговые точки) ТМ распространяет в различных географических регионах, близких к потребителям.Единственными доступными данными об электроэнергии в TM являются данные о предоплате счетов потребителей электроэнергии (ECPB). Данные ECPB — это офлайн-данные о транзакциях по зарядке смарт-карт потребителей электроэнергии. Он содержит ограниченные атрибуты (функции), связанные с транзакциями по выставлению счетов со смарт-карты, такие как клиент (идентификатор, площадь, тариф), номер счета, дата и время счета, а также оплаченное количество в кВтч. В отличие от данных, предоставляемых интеллектуальными сетями, которые представляют собой двусторонний онлайн-поток информации с высокой частотой. Данные ECPB считаются открытием знаний в базе данных (KDD).Данные ограниченных атрибутов ECPB используются для анализа поведения потребителей в отношении потребления электроэнергии и профилирования нагрузки, которое относится к поведению потребителей электроэнергии в течение определенного периода времени с использованием методов интеллектуального анализа данных. Основная цель этого исследования — анализ данных. ECPB Тулькармского района с использованием методов интеллектуального анализа данных. Для анализа ECPB используется комплексный подход к анализу данных. Этот подход состоит из трех ключевых компонентов, как показано на рисунке 1 и подробно обсуждается в разделе 3.В результате этого анализа выясняется поведение потребителей электроэнергии в потреблении электроэнергии и их поведение при зарядке своих смарт-карт, и предлагается новая сегментация потребителей. Это поможет лицам, принимающим решения, и директивным органам в TM управлять электроэнергетической системой на стратегическом, тактическом и оперативном уровнях. Структура этого документа представлена ​​следующим образом. В разделе 2 представлены общие сведения о системе электроснабжения в Палестине, состояние дел в области предоплаты счетов потребителей электроэнергии и основные новшества этого исследования.В разделе 3 представлены ключевые компоненты подхода к анализу данных. В разделе 4 представлены теоретические основы методов интеллектуального анализа данных. Раздел 5 представляет эксперимент. В разделе 6 представлены результаты и обсуждение. В разделе 7 представлены выводы этого исследования. Наконец, представлены сокращения и ссылки.

2. История вопроса

TM является основным поставщиком электроэнергии в районе Тулькарм. Район Тулькарм, включающий город, его пригороды и деревни, является частью Западного берега.Система управления электроэнергией ТМ нуждается в срочном улучшении. По этой причине он взят за образец настоящего исследования. Это исследование можно распространить на все компании по распределению электроэнергии, муниципалитеты и местные органы власти Западного берега из-за схожести настроек систем электроснабжения. Площадь Западного берега, включая восточный Иерусалим, составляет 5640 км ² . Население по состоянию на июль 2017 года оценивается в 2747943 палестинца [5]. Район Тулькарма расположен в северо-западной части Западного берега.Его площадь составляет около 246 км ² , а по состоянию на июль 2017 года его население оценивается в 166832 человека, что составляет 12,4% населения Западного берега [6]. Климат Тулькарма похож на средиземноморский, с длинным, жарким и сухим летом с мая по август и короткой, прохладной и дождливой зимой с ноября по март. В настоящее время энергетический сектор Палестины зависит от внешних источников энергии. Он сильно зависит от импорта из Израиля. Палестинское управление энергетики и природных ресурсов (PENRA) отвечает за развитие энергетического сектора в Палестине.Он реализовал несколько программ по развитию энергетического сектора, таких как восстановление и расширение распределительных сетей и реализация проектов электрификации сельских районов, электрификация более 98% Регулирующий совет (PERC) был создан в соответствии с Общим законом об электроэнергетике Палестины. Основная ответственность ВЕРС заключается в регулировании сектора с целью создания современного и регулируемого сектора электроэнергетики Палестины [7]. В результате полной зависимости от электроснабжения Израиля шесть компаний по распределению электроэнергии, а также некоторые муниципалитеты и местные органы власти несут ответственность за распределение электроэнергии на Западном берегу и в секторе Газа (WBGS) под надзором и контролем PENRA и PERC.В 1995 году, с момента создания Палестинской автономии, большинство энергетических проектов финансировалось за счет международной помощи. Международная помощь поступает от доноров, которые стремятся повысить безопасность и стабильность палестинского энергетического сектора в WBGS, например, Италия, Франция, Норвегия, Всемирный банк и ЕС оказали поддержку в реформировании нормативных актов и институтов в сектор [2] .TM в настоящее время использует традиционную (обычную) электрическую сеть, которая опирается на электронную систему предоплаты, использующую систему, управляемую смарт-картой.Эти электронные счетчики предоплаты устанавливаются в домах потребителей и других помещениях. Потребитель покупает кредит, а затем использует ресурс до истечения срока действия кредита. В [8] подробно описаны предоплаченные системы учета. Стратегия

TM, как упоминалось ранее, построена вокруг снижения энергопотребления за счет энергосбережения и повышения эффективности. Одним из ключевых факторов реализации этой стратегии является понимание поведения потребителей электроэнергии во всех секторах. Понимание поведения потребителей поможет системе управления электроэнергией понять, как электричество фактически потребляется различными потребителями, и получить модели нагрузки потребителей, структуру тарифов на потребление электроэнергии, прогнозирование масштабной нагрузки, реакцию спроса и таргетинг на энергоэффективность, выявление потерь из-за отсутствия электроэнергии. -технические причины и обнаружение выбросов.В дополнение к вышесказанному, это поможет понять поведение потребителей при зарядке смарт-карт своих счетчиков электроэнергии в разные периоды времени, такие как ежечасно, еженедельно, ежедневно и т. Д. Это поможет управлению электроэнергией оптимально распределять ресурсы, такие как открытие новых торговых точек. станции и центры поддержки потребителей в часы пик, в дни и выходные. Для этого используется комплексный подход к анализу данных для анализа данных ECPB с использованием методов интеллектуального анализа данных. Одним из наиболее важных методов интеллектуального анализа данных для понимания поведения потребителей электроэнергии (профилирование нагрузки) является кластеризация.

Было проведено множество исследований по изучению применения методов интеллектуального анализа данных в потреблении энергии, таких как кластеризация для сегментации потребителей электроэнергии, понимание поведения потребителей электроэнергии, анализ потребления электроэнергии, методологии на основе интеллектуального анализа данных для поддержки характеристики потребителей электроэнергии и т. Д. [1] представлена ​​новая структура интеллектуального анализа данных, которая используется для изучения и извлечения практических знаний из данных интеллектуальных счетчиков. Показания счетчиков в реальном времени передаются в центральное место для анализа с целью получения немедленных результатов. В [9] представлена ​​методология интеллектуального анализа данных для поддержки характеристики потребителей электроэнергии среднего напряжения, она основана на данных интеллектуальных счетчиков 1.022 потребителей среднего напряжения, потребляемая мощность регистрировалась каждые 15 минут в течение одного года, а в [10] представлен и применен алгоритм динамической кластеризации. Данные автономных временных рядов потребления электроэнергии в Испании используются для динамической кластерной сегментации профилей нагрузки. Динамические данные, представленные траекториями признаков во времени и т. Д. Основная новизна этого исследования по сравнению с предыдущими исследованиями заключается в том, что оно основано на анализе и извлечении данных о предоплаченных счетах потребителей электроэнергии (ECPB), которые являются автономными данными с ограниченные возможности, связанные со счетами за зарядку смарт-карт потребителями в разные периоды времени.Речь идет об операциях по зарядке смарт-карт потребителей электроэнергии. Характеристики счетов — это клиент (идентификатор, площадь, тариф), номер счета, дата и время счета, а также оплаченное количество в кВтч. В отличие от предыдущих исследований, основанных на данных, предоставляемых интеллектуальными сетями, которые представляют собой двусторонний онлайн-поток информации с высокой частотой, например, от минут до часов, которые представляют фактическое потребление электроэнергии в определенный период времени, это может быть от 15 минут до часа, дня, недели и т. д. Данные ECPB — единственный источник данных, доступных в TM, используемых для определения потребления электроэнергии потребителями, а также для вопросов финансового учета.Это ограничение данных из-за принятия традиционной электросети, которая полагается на традиционные счетчики электроэнергии с предоплатой. Основная цель этого исследования — анализ данных ECPB с использованием методов интеллектуального анализа данных. Для анализа ECPB используется комплексный подход к анализу данных. В результате этого анализа выясняется поведение потребителей электроэнергии в потреблении электроэнергии и их поведение при зарядке своих смарт-карт, и предлагается новая сегментация потребителей. Решена задача классификации, которая позволяет предсказать, к какому сегменту потребителей принадлежит конкретный потребитель электроэнергии.Результат и обсуждение этого исследования подробно описаны в Разделе 6. Этот подход состоит из трех ключевых компонентов, как показано на Рисунке 1, и подробно обсуждается в Разделе 3. Ключевыми компонентами являются:

• Сбор, передача и хранение данных : Данные об электроэнергии собираются центрами обслуживания потребителей (торговыми станциями), затем передаются на системную главную станцию ​​(SMS), затем сохраняются и накапливаются в специальной базе данных;

• Данные обрабатываются с использованием методов анализа, визуализации и интеллектуального анализа данных;

• Управление электроэнергетической системой будет использовать результат анализа для поддержки стратегического, тактического и оперативного планирования, принятия решений и разработки политики системы управления электричеством в TM.

5. Эксперимент

Системы управления электроэнергией WBGS срочно нуждаются в улучшении. За образец данного исследования взята система управления электроэнергией ТМ. Метод и результаты могут быть распространены на всех распределителей электроэнергии в WBGS. У ТМ 18 881 потребитель, пользующийся предоплаченными счетчиками электроэнергии. Потребители распределены по 48 различным зонам, охватывающим весь район Тулькарм. Потребители классифицируются по 27 различным типам тарифов, таким как бытовые, государственные, коммерческие, промышленные, сельскохозяйственные и т. Д.Система обработки счетов собирает данные о транзакциях предоплаты потребителей. Каждая транзакция, в свою очередь, взимает плату с предоплаченной смарт-карты потребителя. Транзакции записываются в базу данных. Данные из разных центров обслуживания потребителей (торговых станций) объединяются (объединяются) в файл CSV Excel, формирующий набор данных ECPB. К наборам данных применяются следующие методы:

• К набору данных применяются методы предварительной обработки данных, такие как очистка, интеграция, преобразование, сокращение и дискретизация.

• На наборе данных ECPB реализован интенсивный анализ данных. Данные анализируются, чтобы понять поведение потребителей в отношении потребления электроэнергии и частоту зарядки смарт-карт потребителей в зависимости от времени, регионов и тарифов. Применяются ежемесячный, еженедельный, ежедневный, периодический (вечер, утро и ночь) и почасовой анализ. Применяется сводка потребления электроэнергии по зонам и анализ тарифов. Этот анализ проводится с использованием методов описательной статистики.

• Обнаружение выбросов применяется к набору данных.Для этого используется коробчатая диаграмма как инструмент визуализации.

• Алгоритм кластеризации K-средних применяется к набору данных ECPB. Применяется анализ основных компонентов (PCA) для уменьшения размеров элементов. Одна из основных целей PCA — уменьшить размер данных. Следовательно, сложность проблемы снижается. Метод локтя и анализ силуэта используются для определения оптимального количества кластеров для запуска алгоритма кластеризации K-средних.

• Применяются алгоритмы классификации.В результате применения кластеризации K-Means получается новая сегментация потребителей электроэнергии. Эта новая функция добавляется к набору данных и используется для применения алгоритма классификации. Используются классификаторы опорных векторов (SVM).

Все материалы (наборы данных и коды) загружены на github.com. Наборы данных и коды являются общедоступными, их можно бесплатно скачивать и использовать для всех. URL-ссылки предоставляются на наборы данных и коды.

Среда программирования, используемая для анализа данных, — это Anaconda 3 (дистрибутив Python 3) с его популярными библиотеками (Numpy, Scipy, Matplotlib и т. Д.)) [42]. Файлы наборов данных и кодов, использованные в этом исследовании, загружены на github.com. Его можно бесплатно загрузить на свой локальный диск, используя эту URL-ссылку https://github.com/1175maher/Electricity-Data-Mining.

Материалы и методы, использованные в этом исследовании, следующие:

Шаг 1

Шаг 2

Загрузите файлы наборов данных и кодов на свой локальный диск. Вы можете использовать следующую URL-ссылку для загрузки файлов наборов данных и кодов.https://github.com/1175maher/Electricity-Data-Mining. Есть 10 файлов. Три файла данных Excel (.xlsx), три файла CSV (.csv) и четыре файла Python Jupyter Notebook (.jpynb). Вот эти файлы:

• Файл данных предоплаченных счетов потребителей электроэнергии. Его имя — elect-data.xlsx . Он содержит все транзакции по предоплаченным счетам с июня по декабрь 2018 года. Каждая строка представляет одну транзакцию. Есть около 250 000 строк.

• Файл данных потребителей. Его зовут клиента.xlsx . Он содержит идентификационные данные всех потребителей электроэнергии. Насчитывает около 18 000 потребителей.

• Файл данных о тарифах. Его имя — tarif.xlsx . Он содержит данные о типах тарифов для потребителей, таких как бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и т. Д. Это около 21 вида тарифов.

• Файл кода предварительной обработки данных. Его имя — lelect-data-preprocessing.jpynb . Этот файл содержит код, необходимый для очистки файла необработанных данных в 1.

• Выходной файл, созданный после запуска файла кода в 4. Его имя — elect-data-phase1.csv .

• Файл кода отображения данных. Его имя — elect-mapping-data.jpynb . Этот файл содержит код, необходимый для сопоставления файлов данных в 2 и 3 с файлом в 5.

• Выходной файл, созданный после запуска файла кода в 6. Его имя — elect-data-final.csv .

• Файл кодов анализа и визуализации данных.Его имя — elect-data-analysis-visualization.jpynb . Этот файл содержит коды, необходимые для анализа и визуализации данных с использованием очищенных и предварительно обработанных файлов наборов данных в 7, 1 и 2.

• Файл кодов интеллектуального анализа данных. Его имя — elect-datamining.jpynb . Этот файл содержит коды, необходимые для методов интеллектуального анализа данных с использованием файла набора данных в 7.

• elect-datamining.jpynb использует elect-PCA.csv в качестве файла входных данных.

Шаг 3

Фаза предварительной обработки данных. Откройте файл elect-data-perprocessing.jpynb из записной книжки jupyter. Измените код, чтобы настроить адрес пути к данным. Основным входным файлом, используемым здесь, является файл elect-data.xlsx . После выполнения кодов создается выходной файл elect-data-phase1.csv file. Это предварительно обработанный очищенный набор данных для предоплаченных счетов потребителей электроэнергии.

Шаг 4

Фаза отображения данных.Откройте файл elect-mapping-data.jpynb из записной книжки jupyter. Измените код, чтобы настроить адрес пути к данным. Основными входными файлами, используемыми здесь, являются файлы clients.xlsx, tarif.xlsx и elect-data-phase1.csv . После запуска кодов данные о клиентах и ​​тарифах сопоставляются с данными предоплаченных счетов потребителей электроэнергии в файле elect-data-phase1.csv. На выходе получается файл elect-data-final.csv. Это окончательные предварительно обработанные данные об электроэнергии, готовые для анализа и добычи данных.

Шаг 5

Фаза анализа и визуализации данных. Откройте файл elect-data-analysis-visualization.jpynb из записной книжки jupyter. Измените код, чтобы настроить адрес пути к данным. Основные используемые здесь входные файлы — это elect-data-final.csv, clients.xlsx и tarif.xlsx. После запуска кодов выполняется и производится анализ и визуализация данных.

Шаг 6

Фаза интеллектуального анализа данных.Откройте файл elect-datamining.jpynb из записной книжки jupyter. Измените код, чтобы настроить адрес пути к данным. Основной используемый здесь входной файл — elect-PCA.csv . После запуска кодов используются методы интеллектуального анализа данных, такие как нормализация данных, анализ основных компонентов (PCA), метод изгиба и анализ силуэтов. Кластеризация и классификация реализованы на наборах данных.

6. Результаты и обсуждение

TM насчитывает 18 881 потребителей, использующих счетчики электроэнергии с предоплатой.Потребители распределены по 30 различным зонам, охватывающим весь район Тулькарма. Потребители классифицируются по 21 разному типу тарифов, таким как бытовые, правительственные, коммерческие, промышленные, сельскохозяйственные и т. Д. Система обработки счетов собирает данные о транзакциях с предоплатой потребителей. Каждая транзакция, в свою очередь, взимает плату с предоплаченной смарт-карты потребителя. Транзакции записываются в базу данных. Данные из разных центров обслуживания потребителей объединяются (объединяются) в файл CSV Excel, формируя набор данных ECPB.Следующие этапы применяются к наборам данных.

6.1. Этап предварительной обработки данных

В этом исследовании данные за семь месяцев собираются из центров обслуживания потребителей и сохраняются в файлах CSV, охватывающих период с июня по декабрь 2018 г. Каждый файл содержит следующие шесть атрибутов: номер счета, дату и время счета. , идентификатор потребителя, сумма счета, выставленная в киловатт-ваттах в час (кВтч), цена за единицу и общая сумма уплаченных денег. Собранные данные объединяются в файл CSV Excel, а затем сопоставляются с основными потребителями и файлами тарифов, чтобы получить зону зоны, к которой принадлежит каждый потребитель, и тип тарифа, к которому относится каждый потребитель (интеграция данных).Файл очищается от любых пропущенных значений, а не от числовых (NaN) значений, особенно для числовых данных (очистка данных). Атрибут «Общая сумма выплаченных денег» удаляется из набора данных, поскольку он может быть получен из данных (сокращение данных). В наборе данных создаются новые атрибуты, такие как месячный период, месяц, рабочий день, выходные, день, период, час и часы пик, которые являются производными от атрибута даты и времени. Атрибут месяца-периода равен 1, если значение атрибута месяца в (июнь, июль, август), или 2, если значение атрибута месяца в (сентябрь, октябрь, ноябрь), или 3, если значение атрибута месяца в декабре.Атрибут часов пик имеет значение 1 для часов пик, если значение атрибута Час находится между 6:00 и 10:00 и 17:00. и 8 часов вечера. или 2 для непикового времени в противном случае. Выходные в Палестине — суббота и пятница. Пятница — полностью нерабочий день, а суббота — полурабочий день, что означает, что это рабочий день для коммерческих рынков, торговых центров, магазинов и т. Д. И нерабочий день для государственных учреждений, частных негосударственных организаций. , университеты, школы и банки. Таким образом, потребители списывали средства со своих предоплаченных смарт-карт в четверг (за день до выходных) и в субботу, эти дни являются пиковыми рабочими днями или выходными, как указано в этом исследовании.Значение атрибута Week-End равно 1, если значение атрибута дня недели (четверг или суббота), или 0 в противном случае. Период считается «вечерним», если значение атрибута «час» находится между 18:00. и 8 часов вечера, «утро», если значение атрибута часа находится между 6 утра и 10 утра, «полдень», если значение атрибута часа между 11 утра и 5 вечера), «ночь» в противном случае. Некоторые другие атрибуты нормализации добавляются для классификации, а вопросы кластеризации будут обсуждаться позже (преобразование данных). Биннинг начисленного количества также применяется для классификации счетов и потребления потребителей в определенных диапазонах (дискретизация данных).В результате предварительной обработки данных создается очищенный csv-файл счетов 250 000 потребителей. Атрибуты набора данных и описание приведены в таблице 1.

6.2. Фаза понимания данных

Основные выводы представлены следующим образом:

6.2.1. Ежемесячный анализ

На Рисунке 3 показано ежемесячное потребление электроэнергии. Анализ показывает, что в августе, июле и сентябре потребление электроэнергии больше, чем в другие месяцы. Август имеет наибольшее потребление электроэнергии 18.3%, а в июле и сентябре — 17,7% и 15,9% соответственно. Анализ потребления электроэнергии также показывает, что период с июня по август потребляет больше электроэнергии, чем с сентября по ноябрь, он составляет 50,4% за период времени, указанный в данных, в то время как период с сентября по ноябрь составляет 38,6%, а в декабре — 11,1%. Потребители, как правило, используют больше электроэнергии в период с июня по август, чем с сентября по ноябрь, это связано с использованием большего количества электроприборов. Потребители, ищущие убежища от высоких температур, используют свет, электронику и, прежде всего, кондиционер.

6.2.2. Еженедельный и ежедневный анализ

Еженедельный анализ позволяет нам увидеть данные с другой точки зрения. Еженедельный анализ помогает руководству понять поведение потребителей с точки зрения количества, взимаемого за будние дни. Пиковые будние дни — четверг и суббота, дни до и после выходных, а непиковые будние дни — воскресенье, понедельник, вторник, среда и пятница. Еженедельный анализ показывает, что общее количество, оплачиваемое в киловатт-часах в пиковые дни недели (выходные), составляет примерно половину от общего количества, взимаемого в непиковые слабые дни.На Рисунке 4 показано, что 62,2% от общего количества взимается в непиковые будние дни, а 37,8% от общего количества взимается в пиковые будние дни за период времени, указанный в наборе данных. Слабый анализ помогает руководству открывать новые временные центры обслуживания в рабочие дни с максимальной нагрузкой. для ускорения процесса зарядки и минимизации времени ожидания потребителей во время зарядки смарт-карты. Ежедневный анализ помогает руководству понять поведение потребителей с точки зрения количества, взимаемого за день. Ежедневный анализ показывает, что в субботу наибольшее общее количество списаний — 21.4% в целом по будним дням, за которыми следует четверг 16,4%, это доказывает, что пиковые будние дни — суббота и четверг. На рисунке 4 показано ежедневное распределение начисленного количества за период времени. Анализ показывает, что в пятницу, которая является основным выходным днем ​​в Палестине, взимается наименьшая сумма, составляющая 4,3% от общего числа рабочих дней.

6.2.3. Периодический и почасовой анализ

Как упоминалось ранее, день разделен на четыре временных периода. «Вечерний» период относится к периоду времени между 18:00.и 20:00, «утро» относится к периоду времени с 6:00 до 10:00, «полдень» относится к периоду времени с 11:00 до 17:00, а «ночной» период в противном случае. Периодический анализ показывает, что наибольшее количество зарядов (50,5%) приходилось на полдень, за которым следовало утреннее время (32%). На рисунке 5 показан периодический анализ набора данных. Этот анализ поможет руководству понять поведение потребителей при зарядке своих смарт-карт на электроэнергию с точки зрения периода времени. Автор считает это разумным результатом, потому что потребители пытаются зарядить свои смарт-карты перед выходом на работу или после того, как уйдут с работы.ТМ предполагает, что часы пик с 6 утра до 10 утра и с 17 вечера. до 20:00 и в нерабочее время в противном случае. На Рисунке 5 показано, что общая стоимость электроэнергии, взимаемой в часы пик, составляет 55,7%, в то время как 44,3% электроэнергии взимается в часы непиковой нагрузки.

6.2.4. Сводка по потреблению электроэнергии по площади Зона

Анализ показывает, что поведение потребителей в отношении потребления электроэнергии и зарядки своих предоплаченных смарт-карт варьируется в зависимости от периодов времени. Наибольшее количество потребляемой и заряженной электроэнергии приходится на область 10 (север), за ней следует область 1 (юг), а затем область 47 (Тулькарм) и так далее во все временные периоды, это связано с различиями в численности населения области.Это видно на Рисунке 6.

6.2.5. Анализ тарифов

TM классифицировал потребителей по 27 различным тарифам, таким как бытовые, правительственные, коммерческие, промышленные, сельскохозяйственные и т. Д. Они не учитывают какие-либо другие факторы при классификации потребителей. Стоимость киловатт-часа зависит от типа тарифа потребителей. Ниже приводится анализ тарифов существующей системы. В следующем разделе кластеризации алгоритм кластеризации K-средних применяется к набору данных для создания новой сегментации потребителей с учетом других факторов.На Рисунке 7 показано потребление электроэнергии для каждого типа тарифа за период набора данных. Домохозяйство потребляет больше всего электроэнергии 69,8% от общего числа других типов тарифов, за ними следуют государственные тарифы 23,3%, затем тип тарифов муниципальных служащих 6,9%. Анализ тарифов показывает, что некоторые потребители переходят с тарифа на другой, например, тариф Temp1 не имеет транзакций в октябре, ноябре и декабре, это означает, что потребители этого типа тарифа перешли на другой тариф после сентября.

6.2.6. Преобразование признаков с помощью анализа главных компонентов (PCA)

Основная цель использования PCA — уменьшить размерность больших наборов данных, но в то же время минимизировать потерю информации [43]. В этом исследовании PCA используется для получения двухмерной (2D) визуализации всех потребителей электроэнергии. Это позволяет нам быстро сравнивать потребителей в соответствии с четырьмя характеристиками набора данных ECPB. PCA применяется к предварительно обработанному набору данных, чтобы найти размеры данных, которые максимизируют дисперсию задействованных функций.Также будет представлен объясненный коэффициент дисперсии для каждого измерения. Компонент или измерение PCA можно рассматривать как новую «особенность» пространства. Эта функция представляет собой композицию исходных функций, присутствующих в данных. На рисунке 8 показано, что первая и вторая особенности в совокупности объясняют примерно 83,4% дисперсии в наборе данных. Первые три характеристики в сумме объясняют примерно 95,3% дисперсии. Что касается потребителей электроэнергии,

• Размер 1 имеет высокий отрицательный вес для элемента AreaNo и низкий отрицательный вес для элемента Quantity.Этот параметр может представлять потребителей электроэнергии, расположенных в областях с высоким Ареано и потребляющих небольшие количества.

• Размер 2 имеет высокий отрицательный вес для элемента количества, средний положительный вес для элемента BillNo и низкий положительный вес для элемента AreaNo. Этот параметр может представлять потребителей электроэнергии, которые потребляют большие количества в месяц и заряжают свои смарт-карты умеренное количество раз в месяц и расположены в районах с низким Ареано.

• Размер 3 имеет высокий положительный вес для функции BillNo, средний положительный вес для функции Quantity, приблизительно 0 вес для функции AreaNo и низкий отрицательный вес для функции TariffNo.Этот параметр может представлять потребителей электроэнергии, которые заряжают свои смарт-карты большое количество раз в месяц, потребляют средние количества, расположены в одной конкретной зоне № и имеют тип тарифа с низким номером тарифа.

Как упоминалось ранее, одной из основных целей реализации PCA является уменьшение размеров данных. Следовательно, сложность проблемы снижается. В этом исследовании PCA используется для получения двухмерной (2D) визуализации всех потребителей электроэнергии. На рисунке 9 показан биплот (диаграмма рассеяния), где ось X представляет первый главный компонент или измерение, а ось Y представляет второй компонент или измерение.Каждая точка данных представлена ​​своими оценками по основным компонентам. На двумерном графике показаны проекции исходных элементов вдоль компонентов. Это помогает нам понять уменьшенные размеры данных и найти взаимосвязь между основными компонентами и исходными функциями. Как видно на рисунке 9, исходные проекции признаков (отмечены синим цветом), и легко понять относительное положение каждой точки данных на диаграмме рассеяния. Например, точка в нижнем левом углу рисунка, вероятно, будет соответствовать потребителю, который потребляет большое количество в месяц и принадлежит к большому AreaNo.Мы можем наблюдать это количество, а также AreaNo в двух наиболее важных компонентах.

6.3. Обнаружение выбросов

На рис. 10 показана прямоугольная диаграмма, иллюстрирующая большое количество выбросов. После анализа некоторых из этих выбросов был достигнут следующий результат:

• Максимальное потребление электроэнергии в месяц по идентификатору ConsumerID Y00010828-001105, который относится к AreaNo 10 (North) и TariffID 5 (Governmental), является государственным учреждением. Это оправданное потребление.

• Некоторые большие объемы потребления электроэнергии в месяц многими потребителями, такими как ConsumerID Y00005543-001476, которые относятся к Зоне № 47 (Тулькарм) и Тарифу № 6 (Коммерческий), это коммерческий экономический субъект.Это оправданное потребление.

• Некоторые большие объемы потребления электроэнергии в месяц многими потребителями, принадлежащими к Тарифу № 3 (для домохозяйств). Это неоправданно, и по ним следует провести дополнительное расследование. В таблице 2 приведен список потребителей, у которых ежемесячно потребляется большое количество электроэнергии.

6.4. Кластеризация (применение кластеризации K-средних для набора данных)

Управление электроэнергетической системой в TM, как упомянуто в разделе анализа тарифов, используется для классификации потребителей электроэнергии в соответствии с их тарифами.Основная цель этой классификации — установление цены на кВтч для каждого потребительского тарифа. Этот метод классификации не принимает во внимание какие-либо другие характеристики, такие как объемы потребления в месяц и районы, в которых находятся потребители. В настоящее время TM Electric Management планирует классифицировать потребителей электроэнергии по общему количеству, потребляемому в кВтч в месяц, и по районам, в которых находятся потребители. В результате применения кластеризации K-средних к набору данных получается четыре кластера.Это улучшит сегментацию потребителей электроэнергии, чтобы лучше понять поведение потребителей и получить больше информации о таких вопросах потребления электроэнергии, как спрос, ценообразование, льготы, скидки и другие. Для этой цели используется кластеризация K-средних, которая подробно обсуждается в следующем разделе.

Кластеризация как метод неконтролируемого интеллектуального анализа данных реализована на наборе данных ECPB, чтобы предложить новую сегментацию потребителей. Сегментация потребителей электроэнергии — это подразделение базы потребителей электроэнергии на группы, называемые потребительскими сегментами, так что каждый потребительский сегмент состоит из потребителей, которые имеют схожие характеристики потребления электроэнергии.Эта сегментация основана на факторах, которые могут прямо или косвенно влиять на потребление электроэнергии, таких как площадь потребителя, тарифы, среднее количество взимаемых в месяц и среднее количество раз, когда потребители заряжают свою смарт-карту в месяц (среднее количество счетов в месяц). Важность сегментации потребителей включает, среди прочего, способность TM хорошо управлять спросом на электроэнергию, который будет подходить для каждого из ее потребительских сегментов. В этой статье алгоритм кластеризации K-средних был применен к сегментации потребителей.Применяется алгоритм K-средних, предоставленный библиотекой Sklearn Python.

6.4.1. Кластеризация для сегментации потребителей

Предлагаемая методология включает предварительную обработку данных, анализ и визуализацию данных, обнаружение аномального потребления, кластеризацию и классификацию потребителей. Это позволяет понять поведение потребителей электроэнергии и сегментировать потребителей электроэнергии. Набор данных ECPB содержит данные о потребителях электроэнергии. Каждая запись представляет потребителя электроэнергии, например ConsumerID, Quantity, BillNo, AreaNo и TariffNo.Где Quantity — это среднее количество электроэнергии, потребляемой в месяц, BillNo — это среднее количество раз, когда со смарт-карты потребителя взимается плата за электроэнергию в месяц, Areano — это район, в котором потребитель находится в районе Тулькарм, а TariffNo — это тип тарифа, к которому принадлежит потребитель. например, домашние, сельскохозяйственные, производственные, правительственные и т. д. С целью нацеливания на потребителей электроэнергии определенного типа с аналогичным поведением и характеристиками. Для выполнения этой задачи можно использовать машинное обучение.В частности, кластеризация, это проблема неконтролируемого обучения, которая позволяет находить категории, группируя похожих потребителей. Эти категории называются кластерами. Набор точек в наборе данных относится к кластеру, чем больше сходств этих точек позволяет им принадлежать к одному кластеру, в то время как несходные точки принадлежат другим кластерам. Кластеризация на основе расстояния группирует точки в некоторое количество кластеров, так что небольшие расстояния внутри кластера и большие расстояния между кластерами.

Применение К-средних основано на следующих предположениях:

• Форма кластера: форма кластеров сферическая, что означает, что дисперсия распределения является сферической. У нас должны быть нормально распределенные переменные с одинаковой дисперсией.

• Размер кластера: одинаковое количество наблюдений для всех кластеров.

• Корреляция между переменными: корреляция между переменными отсутствует или небольшая.

Переменные набора данных проверяются путем применения необходимой описательной статистики к набору данных ECPB перед нормализацией.Таким образом, переменные набора данных не имеют нормального распределения, и дисперсии не близки друг к другу. Логарифмическое преобразование набора данных, которое является более простым подходом и работает в большинстве случаев, применяется к набору данных для исправления ненормальных распределенных переменных или неравных дисперсий. Результат логарифмического масштабирования показан на рисунке 11, распределение каждой функции более нормальное, и между переменными нет корреляции. Чтобы избежать перекоса результатов кластеризации K-средних, обнаружение выбросов является обязательным для данных.

6.4.2. Определение оптимального количества кластеров с помощью метода локтя

Количество кластеров должно быть определено заранее, когда мы хотим применить кластеризацию K-средних. Метод локтя используется для определения оптимального количества кластеров. В этом методе используется концепция минимизации суммы квадратов внутри кластера (WCSS). Создается диаграмма осыпи, которая отображает количество кластеров по оси x и WCSS для каждого номера кластера по оси y. Рисунок 12: по мере увеличения количества кластеров WCSS продолжает уменьшаться.Уменьшение WCSS сначала является резким, а затем скорость снижения замедляется, что приводит к появлению локтевого графика. Формирование изгиба на графике дает представление о количестве кластеров, в дополнение к знанию дела, которое используется для определения оптимального количества кластеров. Колено не может быть очищено, это может указывать на то, что в данных может не быть никаких естественных групп [44] или может иметься более одного колена на графике, это может указывать на то, что более чем одна естественная группа кластеров соответствует данным [ 45].Метод локтя представляет изменение количества кластеров с общим WCSS. Для этого K-Means вычисляется с разными значениями k (количество кластеров). Затем рассчитывается общий WCSS и строится кривая зависимости WCSS от количества кластеров. Затем локоть располагается на участке. Основная цель — минимизация WCSS. Эта точка считается оптимальным количеством кластеров.

6.4.3. Определение оптимального количества кластеров с помощью анализа силуэта

Анализ силуэта используется в качестве подтверждения измерения WCSS вместе с методом изгиба, чтобы найти оптимальное количество кластеров для приложения алгоритма K-средних.Расстояние между кластерами можно проанализировать с помощью анализа силуэтов. Мера того, насколько близко каждая точка в кластере указана в соседних кластерах, отображается на графике силуэта. Это можно использовать для визуальной оценки таких параметров, как количество кластеров. Эта мера имеет диапазон от -1 до 1, она называется коэффициентами силуэта. Если коэффициент силуэта близок к +1, это означает, что образец находится далеко от соседних кластеров. Значение 0 означает, что выборка на границе между соседними кластерами или очень близко к ней, а отрицательные значения указывают на то, что эти выборки могли быть назначены неправильному кластеру.В результате использования WCSS вместе с методом изгиба число кластеров k = 4 выбрано, как показано на рисунке 12. На рисунках 13, 14, 15, 16 и 17 показаны силуэты. Более простой способ определить оптимальное количество кластеров с помощью этого метода — сгруппировать вместе графы, когда n-кластер = 3, 5 и 6, это дает граф с n-кластером = 4, а также сгруппировать вместе графы, когда n-кластеры = 2 и 4 дает также граф с n-кластерами = 4. Следовательно, оптимальное количество кластеров = 4.Следовательно, оптимальное количество кластеров в обоих методах (локтевой и силуэтный) — четыре кластера.

6.4.4. Применение кластеризации K-средних с числом кластеров четыре (k = 4)

Идентифицируются четыре кластера или потребительских сегмента. Четыре характеристики, рассматриваемые при кластеризации, — это нормализованное среднее количество электроэнергии, взимаемой потребителями в кВтч в месяц, нормализованное среднее количество счетов, выставляемых потребителями в месяц, нормализованный номер зоны и нормализованный номер тарифа, к которому принадлежит потребитель.Наиболее важными характеристиками являются Среднее количество потребляемой электроэнергии в месяц в кВтч и Номер площади, к которой относятся потребители электроэнергии. В результате минимизации WCSS вместе с методом локтя и анализом силуэтов оптимальное количество кластеров, используемых в кластеризации K-средних, равно четырем. На рисунке 18 показаны графики K-средних кластеров в соответствии с упомянутыми характеристиками набора данных. Четыре потребительских кластера или сегмента идентифицируются и маркируются следующим образом:

• Кластер 0: потребители с объемами от (20 до 1000) кВтч и распределены в областях, где AreaNo находится между (14 и 48).

• Кластер 1: потребители мощностью менее 4000 кВтч, расположенные в Зоне № 1.

• Кластер 2: потребители с количеством от (20 до 7500) кВтч, распределенные в областях, где Зона № от (4 до 47) .

• Кластер 3: потребители с количеством меньше или равным 400 кВтч, распределенные в районах, где AreaNo находится между (4 и 29).

Установка количества кластеров на четыре может обеспечить значимую сегментацию потребителей.Это поможет менеджерам TM в их стратегическом, тактическом и оперативном планировании, как показано ниже:

• Способность руководства определять свою политику и устанавливать свои программы, которые будут подходить для каждого из его потребительских сегментов.

• Прогнозирование потребления электроэнергии, связанного с каждым сегментом, и эффективное и действенное управление силами спроса и предложения.

• Выявление некоторых скрытых зависимостей между потребителями, таких как их поведение в отношении потребления электроэнергии, количество зарядов смарт-карт в месяц и т. Д.

• Управление и поддержка принятия решений в отношении рискованных ситуаций, таких как перебои в электроснабжении в случае отключения электроэнергии.

• Прогнозирование роста спроса на электроэнергию для каждого сегмента потребителей.

• Прогнозирование темпов роста числа новых потребителей в ближайшие месяцы.

• Понимание распределения потребителей в каждой области и количество раз, когда каждый сегмент потребителей заряжает свои смарт-карты в месяц, чтобы принимать решения об открытии новых торговых точек и знать возможность их открытия.

Теперь возникает главный вопрос, как мы можем оценить алгоритм кластеризации K-средних? В общем, действительно сложно понять, хороша наша кластеризация или нет. Оценка кластера недостаточно развита или обычно используется как часть кластерного анализа. Возможно, это связано с самой его природой. Даже в этом случае оценка и проверка кластеризации важны. Другими словами, каждый алгоритм кластеризации определяет свой собственный тип кластеров в результате наличия большого количества кластеров различного типа.Может показаться, что каждая кластеризация может повлечь за собой разные меры оценки. Некоторые используют внешний подход для оценки кластеризации, что означает использование результатов кластеризации для решения другой проблемы или задачи. Например, выявление и устранение выбросов. Другой пример — обучение разных классификаторов для каждой подгруппы. Другие используют внутренний подход для оценки кластеризации. это означает использование результатов кластеризации для понимания состава данных, что будет качественной оценкой.

6.5. Классификация

Основная проблема классификации заключается в идентификации набора категорий или подгрупп, к которым принадлежит группа (кластер), на основе обучающего набора данных, который содержит наблюдения и членство в категориях известно. Например, предположим, что мы должны предсказать, принадлежит ли данный потребитель электроэнергии к потребительскому сегменту (классу) 0, 1, 2 или 3, после обучения набора данных ECPB. Для решения этой проблемы обязательно применение классификационной техники.В этом случае классификатор используется для прогнозирования меток классов, таких как потребительский сегмент «0, 1, 2 или 3» для классификации потребителей электроэнергии.

В результате кластеризации K-средних к набору данных добавляется новый атрибут с именем потребительский сегмент. Этот помеченный набор данных будет использоваться в модели классификации. Теперь набор данных содержит (ConsumerID, нормализованное среднее количество в месяц, нормализованное среднее количество счетов в месяц, нормализованная площадь, нормализованный тариф № и потребительский сегмент). ECPB с функцией потребительского сегмента представляет собой помеченный набор данных.К-средние используются для поиска кластеров в наборе данных и проверки его качества как функции. Затем набор данных делится на наборы данных для обучения и тестирования. К набору данных применяется классификатор SVM. Значения атрибутов потребительского сегмента равны 0, 1, 2 или 3, они относятся к кластеру 0, кластеру 1, кластеру 2 или 0 кластеру 3 соответственно. Этот атрибут класса используется для определения потребительского сегмента, к которому принадлежит потребитель. Применяется следующая классификационная задача. Предположим, мы должны предсказать, принадлежит ли данный потребитель электроэнергии к потребительским сегментам 0, 1, 2 или 3, на основе четырех переменных: среднего количества электроэнергии, потребляемой в месяц, среднего количества предоплаченных счетов в месяц, площади и тариф, к которому принадлежит потребитель.Эти переменные называются функциями. Чтобы решить эту проблему классификации, набор наблюдений ECPB, называемый обучающим набором данных, подготавливается из фактических предоплаченных счетов за электроэнергию, а результаты классификации берутся из алгоритма кластеризации K-средних. Модель обучается и используется для прогнозирования того, будет ли определенный потребитель принадлежать к потребительским сегментам 0, 1, 2 или 3. Таким образом, результат зависит от способности функций сопоставляться с результатом. Оценка качества модели с помощью статистических и математических мер для проверки того, в какой степени классификатор обобщает взаимосвязь между характеристиками и результатом с использованием оптимальных значений параметров, полученных на наборах обучающих данных, точность проверялась с использованием независимых наборов тестовых данных.Точность классификации — это отношение правильного прогноза к общему сделанному прогнозу. В результате применения метода классификации SVM к наборам данных точность классификации составляет 93,4%. Можно заметить, что SVM имеет значимый показатель производительности. Следовательно, классификатор машинного обучения, основанный на алгоритме SVM, применяемый к набору данных по предоплаченным счетам за электроэнергию потребителя, дает более 93% точности в прогнозировании принадлежности потребителя к потребительскому сегменту 0, 1, 2 или 3.

Точность классификации одного недостаточно, потому что это может ввести в заблуждение, особенно если у нас неравное количество наблюдений в каждом классе или, как в нашем случае, если у нас более двух классов.Решением является расчет матрицы неточностей. Матрица неточностей суммирует производительность алгоритма классификации и дает нам лучшую информацию о том, как улучшается наша модель классификации, а также о том, какие типы ошибок допускают. Таким образом, матрица неточностей является обязательной в нашей работе, поскольку ее можно использовать для получения более подробной информации о характеристиках модели. Это сводка результатов прогноза по задаче классификации. В следующем разделе подробно обсуждается эффективность классификации.

6.5.1. Результаты производительности классификации

Метод классификации SVM применяется с использованием scikit-learn для машинного обучения на Python. Набор данных ECPB делится на набор данных для обучения и набор данных для тестирования. Набор тестовых данных составляет 35% от набора данных. Результат применения классификатора SVM показан в таблице 3 матрицы неточностей.

6.5.2. Обсуждение матрицы неточностей

Результаты модели классификации показаны в таблице 3. Она показывает матрицу неточностей после применения классификатора SVM.Это сводка результатов прогноза. Проблема состоит в том, чтобы предсказать, будет ли конкретный потребитель электроэнергии принадлежать к потребительскому сегменту (классу) 0, 1, 2 или 3. Это матрица смешения с четырьмя классами. Эта матрица помогает нам понять тип ошибок, возникающих при тестировании и обучении наборов данных. Матрица неточности, см — это матрица 4 × 4. Его строки и столбцы относятся к меткам истинного и предсказанного классов набора данных соответственно. Другими словами, каждый элемент cmij относится к количеству наблюдений класса i, которые были присвоены классу j методом классификации SVM.Например, количество наблюдений класса 1, которые были отнесены к классу 0 классификатором SVM, составляет 104. Диагональ матрицы неточностей дает правильные решения классификации (i = j). Значения подсчета в матрице показывают количество правильных и неправильных прогнозов с разбивкой по каждому классу. Показаны способы, которыми модель классификации сбивается с толку, когда она делает прогнозы. Дается понимание не только ошибок, но и типов ошибок, допускаемых классификатором. Это отличный выбор для отчета о результатах в задачах 4-классной классификации, потому что можно наблюдать отношения между выходными данными классификатора и истинными.В 2-х классной матрице путаницы идентификация четырех возможных результатов: истинно положительный (TP), ложноположительный (FP), ложноотрицательный (FN) и истинно отрицательный (TN), что означает правильно классифицированный или предсказанный, неправильно классифицированный или предсказанный. (ошибка типа I), неправильно отклоненный (ошибка типа II) и правильно отклоненный, соответственно, легко. В матрице неточностей с четырьмя классами, где элементы cmij в матрице неточностей, где i — идентификатор строки, а j — идентификатор столбца, относятся к случаям, принадлежащим к i, которые были классифицированы как j.Общее количество истинно положительных (TTP), ложноположительных (TFP), ложноотрицательных (TFN) и истинно отрицательных (TTN) для каждого класса i (i = 0, 1, 2, 3) будет рассчитано следующим образом: case TTPall = 1351 + 867 + 1940 + 1871 = 6029 раз. Это означает, что общее количество раз, когда образцы были правильно классифицированы или предсказаны, составляет 6029 раз.

TFPi = ∑j = 0, j ≠ i3cmji.

(4)

В нашем случае TFP2 = 32 + 0 + 11 = 44 раза. Это означает, что у нас 44 раза не относящиеся к классу 2, классифицируются или прогнозируются как класс 2.

TFNi = ∑j = 0, j ≠ i3cmij.

(5)

В нашем случае TFN1 = 0 + 0 + 0 = 0 раз. Это означает, что все экземпляры класса 1, которые не классифицируются или не прогнозируются как класс 1, имеют значение 0 раз.

TTNi = ∑j = 0, j ≠ i3∑k = 0, k ≠ i3cmjk

(6)

В нашем случае TTN1 = 1351 + 32 + 26 + 94 + 1940 + 9 + 153 + 11 + 1871 = 5487 раз. Это означает, что все экземпляры, не относящиеся к классу 1, которые не классифицируются или не прогнозируются как класс 1, имеют 5487 раз.

N = ∑i = 03∑j = 03cmij.

(7)

В нашем случае общее количество обращений составляет 6458 случаев.Чтобы оценить общую точность классификатора:

Общая точность = TTPallN.

(8)

В нашем случае общая точность классификатора SVM составляет 93,3%, очевидно, 1 — общая точность — это общая ошибка классификации, которая составляет 6,7%.

Показатель общей точности характеризует классификатор в целом. Есть три специфичных для класса меры, которые описывают, насколько хорошо алгоритм классификатора SVM работает с каждым классом. Во-первых, мера отзыва класса, R (i), которая представляет собой долю данных с истинной меткой класса i, которые были правильно назначены классу i.Другими словами, насколько мы правильно предсказали из всех положительных классов? Он должен быть максимально высоким.

Ri = TTPallTTPall + TFNi.

(9)

В нашем случае показатель отзыва для класса 0, которому правильно назначен класс 0, составляет 0,99 (99%). Во-вторых, точность класса, P (i), которая представляет собой долю наблюдений, которые правильно отнесены к классу i, если мы принимаем во внимание общее количество наблюдений, отнесенных к этому классу. Другими словами, из всех положительных классов мы правильно предсказали, сколько на самом деле положительных.

Pi = TTPallTTPall + TFPi.

(10)

В нашем случае показатель точности класса 2, который измеряет долю данных, которые правильно отнесены к классу 2, если мы принимаем во внимание общее количество данных, которые относятся к классу 2, составляет 0,993 (99,3%). В-третьих, мера специфичности класса S (i), которая отвечает на вопрос, сколько из всех отрицательных классов, которые мы предсказали правильно, действительно отрицательные?

Si = TTNallTTNall + TFPi.

(11)

Наконец, мы заключаем, что классификатор SVM можно использовать для прогнозирования с высокой степенью точности того, будет ли конкретный потребитель электроэнергии принадлежать к потребительскому сегменту (классу) 0, 1, 2 или 3.

USDA ERS — Использование воды в пищевых целях в США зависит от категории продуктов питания, стадии цепочки поставок и структуры питания

Особенность: розничная и оптовая торговля

Авторы: Сара Рекамп и Патрик Каннинг.

Основные моменты:

• The U.Продовольственная система S., которая обеспечивает большинство продуктов питания и напитков, закупаемых внутри страны, требует около одной трети общего потребления пресной воды в стране.

• В растениеводстве используется более половины воды для производства продуктов питания, в то время как на более поздних этапах цепочки поставок также требуется значительное количество воды.

• Использование пресной воды зависит от категорий пищевых продуктов, входящих в состав U.С. диеты. Если бы население США перешло на более здоровые режимы питания, потребление воды в продовольственных системах могло бы существенно увеличиться или уменьшиться в зависимости от реализованных схем питания.

Вода является ключевым сырьем для производства продуктов питания. Он используется на фермах для выращивания сельскохозяйственных культур, разведения скота, очистки технологического оборудования, выработки электроэнергии и полоскания продуктов.Хотя вода имеет важное значение, доступной пресной воды для использования человеком недостаточно. Как и другие природные ресурсы, пресная вода сталкивается с проблемами спроса и предложения, включая рост населения, изменение климата и изменение предпочтений потребителей.

В недавнем исследовании Министерства сельского хозяйства США и Службы экономических исследований (ERS) была разработана система данных и модель, которые учитывают использование воды во всей продовольственной системе США за последние 4 года (1997, 2002, 2007 и 2012).В нем конкретно учитывается забор пресной воды из подземных и поверхностных источников воды, также называемый голубой водой . Модель не измеряет другие типы воды, такие как дождевая вода для растениеводства или соленая вода для выработки термоэлектрической энергии. Эта работа основана на предыдущей работе авторов, в которой изучалось влияние режима питания на использование воды в продовольственной системе. Эти исследования показали, что продовольственная система США требует значительного количества воды, в основном на этапах цепочки поставок сельскохозяйственного производства (растениеводство и животноводство).Эти исследования обнаружили различия в количестве воды, связанной с различными категориями продуктов питания, а также компромисс между потреблением воды в продовольственной системе и более здоровым режимом питания.

Оценка потребностей пищевой системы США в воде

Исследователи

ERS определили продовольственную систему США как тех, кто прямо или косвенно участвует в производстве и маркетинге продуктов питания и напитков через точки покупки как для еды дома (например, покупки в продуктовых магазинах или супермаркетах), так и для еды вне дома (например, как покупки в сидячих ресторанах или заведениях быстрого питания).Исследования, в отличие от многих других, включают в себя работу на кухне, воду из крана на кухне и поездки за едой на дом, например, поездку в продуктовый магазин. Результаты модели основаны на типах и количестве продуктов питания, требуемых в Соединенных Штатах, а также на потребностях в воде для производства этой смеси продуктов и напитков.

Объем исследований — производство в США для потребления в США, поскольку большинство продуктов питания и напитков производятся и продаются внутри страны.Вода для производства топлива или волокна и вода на экспорт выходят за рамки этих исследований. Прямое и косвенное использование воды в странах происхождения для импортных продуктов питания и других импортных товаров, используемых во внутреннем производстве продуктов питания, таких как удобрения, используемые овощеводами США, также исключено. Однако вода, используемая для транспортировки и сбыта этих импортных товаров после въезда в страну, включается.

Исследователи опираются на текущие усилия ERS по разработке системы данных о среде пищевых продуктов, которая будет служить платформой для нескольких моделей, в том числе модели «затраты-выпуск» для окружающей среды.Это общенациональная модель, разработанная для отслеживания ресурсов (например, галлонов пресной воды) в рамках всей экономики, используемых в различных отраслях. Этот подход позволяет проводить всестороннее измерение прямой и косвенной воды, используемой в пищевой системе, также называемой «воплощенной водой». Возьмем, к примеру, гамбургер. В животноводстве вода используется для питья и обслуживания животных, а также вода используется для орошения сельскохозяйственных культур, которые в конечном итоге становятся кормом для скота. Дополнительная вода используется на последующих этапах цепочки поставок, например, для очистки оборудования на перерабатывающих предприятиях и для выработки электроэнергии для охлаждения продуктов из говядины.Общие потребности в воде для гамбургера от фермы до вилки включены в оценки.

Четыре года включены в анализ, основанный на самых последних доступных данных. Геологическая служба США публикует данные о водозаборе в США, которые связаны с экономическими данными за ближайший год. Первичный источник данных с достаточной детализацией для этой работы, Национальные таблицы эталонных показателей 2012 г. , был опубликован в 2018 г.S. Министерство торговли, Бюро экономического анализа. Поскольку подробные данные Benchmark публикуются более чем через 5 лет после сбора данных, ERS разрабатывает метод использования других экономических данных для облегчения анализа более свежих данных. Все другие доступные в настоящее время источники данных, отличные от Контрольного показателя , позволят сделать оценки водопользования за 2017 год.

Годовое использование воды в бытовых продовольственных системах варьировалось в разные годы.Вода, используемая для производства продуктов питания, составила 39 триллионов галлонов в 1997 году, затем выросла до 43 триллионов галлонов в 2002 году, а затем снизилась в 2007 году (36 триллионов галлонов) и 2012 году (34 триллиона галлонов). Количество воды за исследованные годы примерно такое же, как в озере Тахо, или достаточно воды, чтобы заполнить 54 миллиона олимпийских плавательных бассейнов. Доля продовольственной системы во всей воде, используемой в экономике США, варьировалась от 28 процентов в 2007 году до 34 процентов в 2002 году.

Данные о воде далее разбиваются по источникам воды: грунтовые воды, которые поступают из подземных водоносных горизонтов, и поверхностные воды, которые поступают из озер, рек или ручьев.Продовольственная система США больше зависит от поверхностных вод, чем от грунтовых, даже больше, чем экономика США в целом.

Использование воды различается на разных этапах цепочки поставок, но в основном не меняется с течением времени

Потребление воды в бытовых продовольственных системах проверялось на каждом этапе цепочки поставок за каждый год исследования. В растениеводстве постоянно использовалось наибольшее количество воды, на долю которой в 2012 году приходилось 63 процента от общего объема водопотребления.Доля животноводства в общем водопотреблении растет, в то время как на этапы обработки и упаковки и на этап распределения и сбыта приходятся небольшие стабильные доли водопотребления в продовольственных системах. И домашние хозяйства, и энергия использовали значительную долю воды. Категория «Энергия» представляет собой воду, необходимую для производства энергии, например, для охлаждения на термоэлектрических станциях. Эта энергия используется на различных этапах цепочки поставок пищевых продуктов для производства топлива для сельскохозяйственной техники и электроэнергии для освещения и охлаждения.Существует очевидная взаимосвязь между едой, энергией и водой; вода необходима для производства энергии, а вода и энергия необходимы для производства продуктов питания. Домохозяйства используют второй по величине объем воды: от 16 процентов в 2012 году до 20 процентов в 1997 и 2007 годах.

Использование воды зависит от категорий продуктов питания

Анализ также разбивает воду пищевой системы по категориям пищевых продуктов.В следующих результатах этап домохозяйства исключен, поскольку использование воды в домохозяйстве не может быть отнесено к отдельным категориям продуктов питания очевидным, научным образом. В 2012 году свежие овощи потребляли больше всего воды на всех этапах цепочки поставок — 5,1 триллиона галлонов или 21 процент. Свежие овощи требуют значительного количества воды, особенно в критические периоды их производства. Свежие овощи также имеют одну из самых высоких долей орошаемого урожая и нормы полива по сравнению с другими культурами, которые можно выращивать на засушливых землях.

Другие продукты питания заняли второе место в категории, включающей орехи, семена, другие закуски, а также готовые к употреблению или готовые к нагреванию продукты. Другие продукты питания требовали 18 процентов воды в продовольственной системе, примерно 4,5 триллиона галлонов в год. Категория говядины, свинины и другого мяса заняла третье место, потребив 2,5 триллиона галлонов воды в 2012 году, или 10 процентов от общего объема.

Как указывалось ранее, результаты основаны как на составе потребляемых пищевых продуктов, так и на потребностях производства в воде за изученные годы.Это не обязательно означает, что свежий овощ, такой как морковь, более водоемок по сравнению с отдельным продуктом из другой категории, например, сыром из категории обработанных молочных продуктов, на основе равной массы. Как количество, так и состав продуктов питания, приобретаемых в рамках этих категорий, определяют объем использования воды, в дополнение к методам производства и эффективности использования воды по всей цепочке поставок.

Существуют значительные потребности в воде для кормов для домашнего скота, которые в конечном итоге становятся продуктами питания животного происхождения.Из 2,5 триллиона галлонов в год, необходимых для производства говядины, свинины и других мясных продуктов в 2012 году, для животноводства требовалось примерно такое же количество воды, которое требовалось для орошения сельскохозяйственных культур, которые в конечном итоге скармливались скоту. Для другой категории животноводства, птицы, в 2012 году требовалось 964 миллиарда галлонов воды в год, при этом 12 процентов воды использовалось на стадии животноводства, а 63 процента воды требовалось на стадии растениеводства.

Компромисс между различными режимами питания при использовании воды

В исследовании 2018 года, опубликованном в журнале Ecological Economics (см. Ниже), исследователи ERS рассмотрели продукты и напитки, потребленные в 2007 году, в среднем по США.С. Потребитель. Этот режим питания, называемый базовой диетой, был далек от национальных диетических рекомендаций в «Руководстве по питанию для американцев , 2010 ». Согласно этим рекомендациям, средний потребитель ел слишком много рафинированного зерна, насыщенных жиров и добавленных сахаров и не ел достаточно фруктов и овощей.

Базовая диета определялась более чем 4000 уникальными продуктами питания и напитками, которые, по данным США, потреблялись.S. в 2007 году, которые были связаны с 74 широкими категориями продуктов питания и 344 отраслевыми группами в экономике США. Данные за 2007 год были самыми последними на момент проведения более раннего исследования, учитывая выпуск первичного источника данных с достаточной детализацией для этой работы. Таким образом, базовая диета и сценарии отражают спрос на продукты питания, цены и доходы в США в 2007 году. Из-за построения модели диеты как количество, так и состав выбранных продуктов питания изменяются в каждой пищевой категории в соответствии с рекомендациями по питанию , каждый с различным соотношением требований к воде.

Исследователи ERS смоделировали четыре альтернативных сценария диеты, каждый из которых соответствует рекомендациям по здоровому питанию. Первые два сценария диеты представляют собой кратчайший и наименее разрушительный путь к здоровому питанию от базовой диеты. Одна из них — это всеядная диета, которая включает пищу как из животных, так и из растительных источников (Минимальная разница для здоровья всеядных), а другая — лакто-ово-вегетарианская (Минимальная разница для здоровых вегетарианцев), которая включает яйца и молочные продукты, но не включает мясо и птицу. , или рыба.Эти схемы питания основаны на наиболее распространенных диетах среди потребителей США в 2007 году, которые ели в соответствии с Диетическими рекомендациями , и состоят из многих из тех же самых популярных продуктов питания. Однако эти сценарии диеты имеют свою цену: если население США примет любой из этих двух сценариев питания, потребление воды продовольственной системой увеличится на 16 процентов. Эти два сценария питания свидетельствуют о необходимости компромисса между более здоровым питанием и использованием воды в продовольственной системе.

Вторые два сценария диеты представляют потенциальную экономию воды за счет изменения рациона за счет использования модели для минимизации использования воды продовольственной системой.В частности, эти модели используют целевые функции, которые выбирают продукты питания, требующие наименьшего количества воды, при этом соблюдая все диетические рекомендации. Поскольку нет никаких штрафов в целевых функциях от внесения больших изменений из базовой диеты, модельные решения могут производить очень большие изменения, которые могут не отражать вкусы потребителей, представленные в базовой диете. Опять же, исследователи рассматривают здоровую диету для всеядных (всеядных с минимальным количеством воды) и вегетарианские (с минимальным количеством воды, полезные для вегетарианцев).Эти диеты демонстрируют существенное снижение содержания воды в телах: снижение на 63 процента для всеядной диеты и чуть большее снижение на 66 процентов для вегетарианской диеты. Чтобы представить сокращение использования воды в контексте, если бы население США изменило свой рацион таким образом, что сценарии минимальной водной диеты стали новым средним показателем по стране, а продовольственная система использовала один и тот же объем воды (на граммовой основе) для каждого из Если потребители выбирают более 4000 уникальных продуктов и напитков, ежедневная экономия воды составит от 48.От 9 до 51,1 миллиарда галлонов, что примерно эквивалентно от 74 000 до 78 000 бассейнов олимпийских размеров.

Если население США примет любую из этих четырех альтернативных здоровых диет, это повлияет на потребление воды. Однако сценарии экономии воды приводят к гораздо большим изменениям, особенно в направлении экономии воды. Включает ли здоровая диета мясо, птицу и рыбные продукты, не оказывает большого влияния на общий объем воды, содержащейся в рационе; результаты всеядности и вегетарианства были одинаковыми.

Эти результаты информируют разработчиков политики и исследовательское сообщество о внутренних водных ресурсах, необходимых для удовлетворения спроса на продукты питания в США, и могут дать потребителям представление о влиянии их потребительского выбора. Как свидетельствуют диетические сценарии ERS, есть возможность есть более здоровую пищу, а также экономить воду, что в конечном итоге приведет к более устойчивой продовольственной системе США.

Эта статья взята из…

Отслеживание использования пресной воды в цепочке поставок продуктов питания в США с течением времени , Сара Рекамп, Патрик Каннинг и Кэтрин Бирни, ERS, июль 2021 г.

Измерение воплощенной голубой воды в рационе американцев: подход к цепочке поставок EIO, Рехкамп С. и П. Каннинг, Экологическая экономика, май 2018 г., https: // doi.org / 10.1016 / j.ecolecon.2017.12.028

Вас также может заинтересовать .