Диссертация (1026440), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Таким образом, энергокомпании и«хорошие» потребители (не вносящие искажения в сеть) несут убытки ириски,возникающиепотребителей.из-занекорректногоэнергопотребления«других»43Рассмотрим последнее свойство подробнее. Основное влияние характернагрузки (характеристики электроустановок потребителей, присоединенных кэлектрическим сетям) оказывает на величину реактивной мощности и наличиевысших гармоник напряжения и тока в электрических сетях системыэлектроснабжения общего назначения. Это обуславливает несинусоидальность,колебания и отклонения напряжения, в том числе перенапряжения и провалнапряжения, тем самым увеличивается расход электроэнергии и снижаетсянадежность электроснабжения, что приводит к повышенному расходу денежныхсредств.Основные виды электроприемников (электродвигатели, трансформаторы,индукционные печи) для своей работы нуждаются в переменном магнитномполе, для создания которого необходим реактивный ток.
Следовательно, из сетиони потребляют кроме активной мощности, еще и реактивную мощность. Здесьстоит такжеотметить,чтоив используемыхкоммунально-бытовыхэлектроприборах потребляемая реактивная мощность порой достигает до 40%активной мощности (Таблица 7 [86]).Показателем потребления электроэнергии с точки зрения наличияреактивной составляющей в нагрузке является безразмерный коэффициентмощности, численно равный косинусу угла сдвига фаз между мгновеннымизначениями тока, протекающего через нагрузку, и напряжения, приложенного кней. Определить cos φ можно по формуле (2.1):cos PSPP2 Q2Wакт_сутWсут,(2.1)где: P – активная мощность, потребляемая из сети, кВт;Q – реактивная мощность, потребляемая из сети, кВАр;S – полная мощность, потребляемая из сети, кВА;Wакт_сут – среднесуточное потребление активной электроэнергии, кВт∙ч;Wсут – среднесуточное потребление полной электроэнергии, кВт∙ч.Из формулы (2.1) можно сделать вывод: чем ближе значениекоэффициента мощности cos φ к единице, тем меньше доля взятой из сети44реактивной мощности.Таблица 7.Измерения потребления активной и реактивной мощности в четыреходнотипных квартирахПотребляемая мощностьНаименованиеАктивнаяРеактивная(Q/P)*100,мощность Р, Втмощность Q, ВАр%495,071,614,5511,546,39,0Холодильник523,1173,735,0Пылесос1255,2297,523,7Микроволновая печь1604,3566,935,3Телевизор547,574,613,6Ноутбук490,2226,546,2Энергосберегающиелампы 20WЛампыдневногосвета36WОсновными причинами наличия высших гармоник напряжения и токаявляютсяподсоединенноепотребителейкэлектроэнергиираспределительной(нелинейнаясетинагрузка):оборудованиепромышленноеоборудование (сварочные аппараты, электродуговые и индукционные печи идругое); различные преобразователи (частоты, напряжения и тока); источникиэлектропитания и газоразрядные осветительные устройства; а также офисноеоборудование.
По оценкам специалистов [35] наибольшей составляющейэкономического ущерба при превышении нормально допустимых и предельнодопустимых значений показателей качества электроэнергии, приведенных вмежгосударственномстандартеГОСТ32144-2013[31],всистемахэлектроснабжения промышленных предприятий является ущерб от несимметриии несинусоидальности напряжения.Но и жилые дома также все больше и больше насыщаются нелинейнойнагрузкой: персональные компьютеры, телевизоры, СВЧ печи, электроплиты,45кондиционеры и отопительные приборы и т.п., имеющие в своем составепреобразователи переменного тока и импульсные источники питания.Нелинейный характер потребления также имеют набирающие популярностьлюминесцентные и энергосберегающие лампы.Согласно ГОСТ 32144-2013 [31] показателями качества электроэнергии,относящимися к несинусоидальному режиму работу сети относятся: значениякоэффициентаn-ойгармоническойсоставляющейнапряжения, KUn , %, в процентах от напряжения основной гармоническойсоставляющей, U 1 , кВ, в точке передачи электрической энергии:KUn (2.2)Un 100 %,U1где: U n – действующее значение напряжения n-й гармоники, кВ;U 1 – действующее значение напряжения 1-й гармоники, кВ (принимаетсяравной номинальному напряжению, U ном ). суммарное значение коэффициентов гармонических составляющихнапряжения, KU , %, в точке передачи электрической энергии:(2.3)NKU U n2n2U1Для электросетевого комплекса это означает, в первую очередь, передачаэлектроэнергиисненормативнымипоказателямикачества(нарушениедоговорных отношений), прямые финансовые убытки, связанные с повышениемуровня потерь электроэнергии, износом сетевого оборудования и выходом его изстроя; косвенные финансовые убытки, связанные с ограничением возможностиприсоединения новых потребителей или обеспечения «старым» потребителямприрост производственных мощностей.Подробный анализ экономического ущерба от наличия перетоковреактивной мощности и наличия высших гармоник напряжения и тока в системеэлектроснабжения общего назначения для потребителей, электросетевых иэнергосбытовых компаний приводится в третьей главе.46Энергетическая эффективность технологического процесса передачи ираспределения электроэнергии по электрическим сетям складывается не толькоиз обеспечения минимума потерь электроэнергии в сети, но из обеспечениякачественного и надежного электроснабжения, а также требований попропускной способности электрической сети.Учитываяспецификуреактивнойэнергии,котораяможетвырабатываться как производителем электроэнергии, так и потребителем,целесообразноразвиватьвзаимовыгодноесотрудничествомеждуэнергоснабжающими организациями (электросетевыми и энергосбытовымикомпаниями) и потребителями электроэнергии: оплата со стороны энергоснабжающей организацией потребленияпотребителем реактивной мощности в ночные часы и оплата реактивнойэнергии, поставляемой потребителем, имеющим такие возможности, в часыбольших нагрузок; оплата со стороны потребителя его ненормативного потребленияреактивной мощности в часы больших нагрузок и выработка реактивноймощности в сеть в ночные часы, которую необходимо компенсироватьустройствами энергоснабжающей организации.Этообуславливаетнеобходимостьраспределениявзаимнойответственности между потребителями и поставщиками электрической энергииза поддержание показателей качества электрической энергии на установленныхнормативных и/или договорных уровнях.Передача электроэнергии – это непрерывный процесс, владельцемкоторого является электросетевая компания.
Именно электросетевая компаниядолжна осуществлять полный контроль и управление реактивной мощностью, атакжеподдержаниепоказателейкачестваэлектрическойэнергиинанормативном (заданном в договоре) уровне, что невозможно сделать, не имеядостаточной и достоверной информации о режимах работы потребительскихэлектроустановок. Локального снижения и компенсации реактивной мощноститолько в рамках собственности электросетевой компании явно недостаточно и47поройбесполезно,необходимоиспользованиеустройствкомпенсацииреактивной мощности и фильтров высших гармоник напряжения и тока употребителей.Одномоментность передачи, распределения, сбыта и потребленияэлектроэнергии, а также взаимное влияние энергетических компаний ипотребителей на качество и надежность снабжения электрической энергии всистеме электроснабжения общего назначения, обуславливает необходимостьсоздания условий для взаимовыгодного взаимодействия электросетевых иэнергосбытовых компаний, а также потребителей электроэнергии (в том числеорганизаций, снабжающих многоквартирный дом энергетическими услугами) всфере непрерывного повышения энергетической эффективности при реализациисвоей деятельности.Таким образом, предлагается организационный подход к интеграцииСЭнМ электросетевых компаний, СЭнМ энергосбытовых компаний и СЭнМпотребителей электроэнергии (отделов по энергоэффективности потребителейюридическихлиц иорганизаций, снабжающихмногоквартирный домэнергетическими услугами) в рамках создания и поддержания в рабочемсостоянииинтегрированнойсистемыэнергетическогоменеджментавэлектросетевом комплексе на базе международного стандарта ISO 50001:2011[33], что позволит повысить энергетическую эффективность деятельностиучастников интегрированной СЭнМ.Вовлечение потребителей электроэнергии в процесс энергосбережения иповышения энергетической эффективности приведет к дополнительной выручкевсех сторон, участвующих в электроснабжении: экономия денежных средств бытовых потребителей при оплате заэлектроэнергию; уменьшение себестоимости продукции организаций, что можетпривести к увеличению спроса на эту продукцию, а значит и на выпуск большегообъема и получение дополнительной прибыли; получение прибыли энергетическими компаниями, так как потребление48электрической энергии не уменьшится, а фактические потери электроэнергииснизятся.Основнойэнергетическогообеспечениецельюфункционированияменеджментасистемноговинтегрированнойэлектросетевомподходадлякомплекседостижениясистемыявляетсяпостоянногоэнергосбережения и максимизации энергоэффективности всех участвующихсторон.
Учитывая, что электросетевой комплекс – естественно-монопольныйсекторэкономики,тонаначальномэтаперазработкиивнедренияинтегрированной СЭнМ в электросетевом комплексе именно руководствоМинистерстваэнергетикиРоссийскойФедерациидолжноосознатьнеобходимость создания и функционирования именно интегрированной СЭнМв электросетевом комплексе, определить и задокументировать областьприменения и границы данной СЭнМ: совокупность всех электросетевых иэнергосбытовыхкомпаний,атакжепотребителейэлектроэнергиивгеографических границах Российской Федерации.Роль высшего руководства имеет очень большое значение.
Поэтому приучастии Министра энергетики РФ назначается представитель от руководства поинтегрированной СЭнМ в электросетевом комплексе – генеральный директорПАО «ФСК ЕЭС» и утверждается основная группа по интегрированной СЭнМ вэлектросетевом комплексе из руководящих лиц ПАО «Россети». Это и будетруководство интегрированной СЭнМ в электросетевом комплексе.Руководство интегрированной СЭнМ в электросетевом комплексе должновзять на себя обязательства по выполнению требований международногостандарта ISO 50001:2011 [33] и законодательства Российской Федерации вобласти энергосбережения, по непрерывному улучшению эффективностисистемы энергетического менеджмента посредством: определения энергетической политики, энергетической стратегии,энергетических целей и задач, программы энергосбережения и повышенияэнергетической эффективности; выделения персонала и необходимых ресурсов (в т.ч.