Mierniki energetyczne, tablicowe i aparatura na szynę, czyli jakość i bezpieczeństwo

Potencjał rynkowy mierników energetycznych rośnie wraz z tym, jak wzrasta znaczenie energii elektrycznej we współczesnej gospodarce. Bez względu na obszar aplikacyjny i grupę produktową widać, że urządzeń elektrycznych jest coraz więcej. Nowoczesne systemy sterowania, napędy, maszyny, systemy HVAC, obojętnie czy w przemyśle, czy w sprzęcie konsumenckim, bazują na energii elektrycznej i jej zużycie z roku na rok rośnie.

Tabela 1. Krajowi dostawcy mierników energetycznych, tablicowych i aparatury na szynę - przegląd firm i ich ofert

Im więcej odbiorników, tym instalacje elektryczne stają się coraz bardziej złożone, przez co liczba miejsc, które trzeba kontrolować, się zwiększa, bo im bardziej złożony system dystrybucji, tym niestety ryzyko uszkodzeń prowadzących do utraty możliwości bezpiecznego korzystania z prądu się zwiększa.

Złożoność instalacji elektrycznych rośnie też na skutek dołączania do sieci źródeł OZE, które wprowadzają do dystrybucji trudną w zarządzaniu nieprzewidywalność i zmuszają operatorów do kontroli takich źródeł pod kątem zapewnienia jakości energii.

Zagadnienia związane z bezpieczeństwem użytkowania instalacji elektrycznych i kontrolą prawidłowego wykonania inwestycji są coraz istotniejsze. Wynika to z wymagań prawnych, które narzucają okresowe kontrole, jak też potrzeby minimalizacji ryzyka odpowiedzialności.

Wymagania bezpieczeństwa wymuszają odpowiednią jakość wykonania sieci, instalacji i stopień ich zabezpieczenia oraz precyzują konieczność regularnych badań stanu technicznego. Do takich badań trzeba mieć mierniki. Liczy się też ogólnie rozumiana jakość, czyli dążenie do tego, aby produkty i usługi nabywane od kontrahentów i oferowane klientom były jak najdoskonalsze.

Energia elektryczna jest coraz droższa, bo ciągle przybywa w jej cenie podatków i opłat, przez co potrzeba rynkowa w zakresie minimalizacji strat jest znacznie wyraźniej zarysowana niż kiedyś.

Mierniki energetyczne pozwalają na ocenę staniu instalacji i urządzeń pod tym kątem, a także na ciągłe monitorowanie zużycia. W tym drugim obszarze przyrządy te stają się źródłem danych do analiz, a w dalszej kolejności do decyzji o modernizacji, inwestycji lub do zarządzania odbiornikami.

Aktualna koniunktura na rynku (pierwsze półrocze 2018 r.)

Aktualna koniunktura na rynku mierników energetycznych, aparatury tablicowej i na szynę jest dobra, a powyższy wykres jest praktycznie identyczny z tym zawierającym analogiczne dane dotyczące całego 2017 roku. Oznacza to, że relacje na rynku są stabilne, a jeśli nawet w wynikach są jakieś wahania cykliczne, to nie są one szybkie, a na dodatek jesteśmy teraz na "górce". W ankietach pytaliśmy o sytuację w pierwszym półroczu, które zwykle jest na rynku aparatury pomiarowej słabsze od drugiego, gdyż część odbiorców instytucjonalnych dla wydatków musi stworzyć budżet, a często także zrealizować przetarg. Takie procedury zabierają czas i nierzadko wiele kończy się późną jesienią. W takim kontekście wykres jest jeszcze lepszy, niż wynika z zaprezentowanych danych.

Zapotrzebowanie na aparaturę pomiarową w obszarze energetyki ciągnie też w górę znaczenie jakości energii, a więc to, aby miała ona oczekiwane parametry. Napięcie, częstotliwość są oczywiście tutaj podstawą, niemniej kryterium jakości definiuje znacznie więcej parametrów będących podstawą oczekiwań konsumenckich.

Przykładowo z punktu widzenia odbiorców przemysłowych istotny jest kształt napięcia, a więc poziom harmonicznych, losowe anomalie i zakłócenia, które mogą prowadzić do zaburzeń w ciągłych procesach przemysłowych. Od kiedy prąd stał się towarem i możliwość zmiany dostawy jest gwarantowana prawnie, jakość staje się bardzo istotna, zwłaszcza gdy w grę wchodzą rozliczenia dużych odbiorców.

Wówczas składników kosztów jest jeszcze więcej, np. pojawiają się kary za wprowadzanie mocy biernej do sieci, dlatego kontrola jakości staje się elementem codziennej pracy.

Ostatni czynnik sprzyjający zapotrzebowaniu rynku na aparaturę pomiarową dla energetyki to dobra kondycja gospodarki, a więc także spora liczba inwestycji, np. w budownictwie, transporcie i energetyce. W kolejce na debiut czeka elektryczna motoryzacja, czyli w omawianym zakresie są to stacje ładowania pojazdów.

Najważniejsze dla klientów cechy ofert brane pod uwagę przy kupowaniu sprzętu pomiarowego

Zestawienia najważniejszych z punktu widzenia klientów kupujących aparaturę energetyczną cech ofert handlowych zaskakująco nie rozpoczyna cena, a parametry techniczne i możliwości pomiarowe tych mierników. Na trzecim miejscu uplasowała się jakość i niezawodność, ale widać wyraźnie, że słupki na wykresie odpowiadające tym kryteriom wybijają się nad całą resztę. Mniejsze znaczenie ceny wynika zapewne z tego, że większość tego typu aparatury jest kupowana do celów profesjonalnych z założeniem eksploatacji przez długi czas i często jest używana w trudnych warunkach. Przy takich założeniach cena spada na drugi plan, a do głosu dochodzą czynniki powiązane z pewnością działania. Z wykresu widać, że poza najważniejszą trójką sporo liczy się też posiadanie przez aparaturę certyfikatów oraz marka producenta, bo mierniki te często są wykorzystywane jako podstawa dla protokołów pokontrolnych.

Muszą zostać podłączone do sieci, a ich działanie być okresowo kontrolowane i serwisowane, dlatego dla energetyki i przyrządów pomiarowych dziedzina ta wydaje się kolejnym perspektywicznym obszarem zastosowań. To samo dotyczy źródeł OZE, zwłaszcza tych małych przydomowych, które już są widoczne w kraju i bezsprzecznie będą jeszcze popularniejsze.

Takie instalacje i źródła trzeba kontrolować, bo nierzadko pracują w niesprzyjających warunkach środowiskowych i są użytkowane przez osoby o małej świadomości w zakresie bezpieczeństwa.

Wystarczy przejrzeć artykuły w prasie branżowej zajmującej się tematem energetyki, aby przekonać się, że w niedalekiej przyszłości możemy oczekiwać wielu istotnych zmian o charakterze infrastrukturalnym, które z dużym prawdopodobieństwem wpłyną w pozytywny sposób na popyt na mierniki.

Konieczność wypełnienia limitów w zakresie udziału OZE, niezbędna budowa nowych elektrowni i sieci przesyłowych, zapowiadają jeszcze więcej odbiorników w sieci, złożoność sieci i dalsze uwypuklenie zagadnień związanych z jakością.

Jakość energii - temat cały czas aktualny

Tabela 2. Dane adresowe do dostawców mierników energetycznych, tablicowych i aparatury na szynę

Problemy z jakością energii w dużej mierze wynikają z jej coraz większego znaczenia w gospodarce. To, że odbiorników jest coraz więcej, nikogo nie zaskakuje, niemniej faktem jest, że wiele z odbiorników energii ma dzisiaj charakter nieliniowy.

Prostowniki diodowe z pojemnościowym układem filtrującym, jakie są częścią większości aplikacji małej i średniej mocy, regulatory fazowe, napędy silników, inwerterowe systemy spawalnicze i grzewcze, to tylko kilka wybranych przykładów popularnych aplikacji, które pobierają prąd z sieci nieliniowo, generują duże zaburzenia i w efekcie psują jakość energii, bo wprowadzają harmoniczne, generują moc bierną i utrudniają zarządzanie mocą.

Falowniki dla silników, zasilacze stabilizowane i regulatory fazowe zapewniają wielu urządzeniom stabilne zasilanie, niemniej z punktu widzenia energetyki ich działanie jest nierzadko źródłem kłopotów, bo przy wahaniach napięcia wymuszają one zmianę prądu, która kompensuje spadek napięcia.

Aby utrzymać stałą moc wyjściową, na spadek napięcia w sieci takie urządzenia reagują wzrostem poboru prądu i odwrotnie, co utrudnia stabilizację i zwiększa wahania obciążenia. Takie zjawiska także psują jakość energii w sieci, bo nasilają wahania parametrów.

Wraz z popularyzacją transportu opartego na pojazdach elektrycznych zapotrzebowanie na energię cały czas będzie rosło, a duża liczba urządzeń (plus źródła OZE) pogłębia ich wpływ na działanie sieci. Problem z jakością energii będzie zatem dyżurnym problemem energetyków, co musi się przełożyć na zapotrzebowanie na analizatory jakości.

Jakie znaczenie dla biznesu firmy ma sprzęt pomiarowy?

Dla dostawców mierników energetycznych i aparatury tablicowej urządzenia te zwykle są jedną z wielu pozycji w ofercie. Czyli ilościowo przeważają na rynku dostawcy o szerokim profilu i asortymencie, a więc tacy, dla których specjalizacją jest "aparatura pomiarowa" bez wskazywania dokładnie jaka (40%). W większości grup produktów ta część jest największa i pokazany wykres nie tworzy wyjątku, bo rozwój dużej części dostawców ma charakter poziomy, a więc poprzez poszerzanie asortymentu. Co trzecia firma ma nieco większą specjalizację i omawiana aparatura jest dla niej ważną pozycją w ofercie. Pozostała jedna trzecia to z kolei dostawcy specjalizowani, dla których mierniki energetyczne są najważniejsze. Ta grupa w porównaniu do innych naszych zestawień jest tutaj relatywnie duża, a więc mierniki energetyczne są na tyle wartościowe, że umożliwiają specjalizację w biznesie.

Na koniec warto zauważyć, że sieć energetyczna nie jest też samotną wyspą ograniczoną do obszaru państwa, co powoduje, że czynników kształtujących i wpływających na parametry jest wiele, nierzadko niezależnych i trudnych do wykrycia. Ostatnie problemy z częstotliwością napięcia sieci wywołane zniknięciem 113 GWh energii w Kosowie, które wiosną 2018 roku były szeroko opisywane w mediach, są tu wymownym potwierdzeniem.

Im większa moc pobierana z sieci, tym niestety znaczenie jakości jest większe. Przy niewielkiej mocy koszt zapewnienia zasilania gwarantowanego nie jest jeszcze wysoki i na rynku jest wiele typów zasilaczy UPS, ale powyżej kilku kilowatów zasilanie gwarantowane robi się już poważnym i drogim w rozwiązaniu zagadnieniem, którego wykorzystanie musi mieć wyraźne uzasadnienie.

Stąd jedynym rozsądnym wyjściem (i najtańszym) jest kontrolowanie jakości energii i wymaganie jej zapewnienia od dostawcy. Na koniec należy wspomnieć o tym, że jakość energii byłaby bardzo abstrakcyjnym i nieostrym pojęciem, gdyby nie była opisana w normach, a obowiązki dostawców energii nie miałyby oparcia w ustawach prawa energetycznego.