Na czym polega kompensacja mocy biernej i jak wpływa na poprawę efektywności energetycznej nieruchomości oraz obniżenie kosztów zużycia energii elektrycznej? Dowiedz się, jakie korzyści ekonomiczne daje ograniczenie strat mocy biernej i dlaczego uwzględniono to w obowiązujących przepisach prawnych. Zebraliśmy dla Ciebie najważniejsze informacje.
Rola kompensacji mocy biernej w efektywności energetycznej i prawie
Kompensacja mocy biernej to jedno z działań ukierunkowanych na poprawę efektywności energetycznej budynku. Polega bowiem na redukcji strat energii poprzez zmniejszenie ilości mocy biernej. Jednocześnie wpływa to na poprawę stabilności napięcia, zapewniając poprawę jakości i niezawodnoci dostaw zasilania do urządzeń elektrycznych. Znaczenie kompensacji mocy biernej podkreśla uwzględnienie tego zagadnienia w obowiązujących aktach prawnych. Podstawowe z nich to:
- Dyrektywy unijne 2006/32/WE i 2012/27/UE w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych,
- Ustawa o efektywności energetycznej z 2011 roku.
Zgodnie z tymi dokumentami przedsiębiorstwa oraz gospodarstwa domowe zużywające energię elektryczną zobowiązane są do wdrażania rozwiązań poprawiających efektywności energetyczną nieruchomości, w tym m.in. kompensowania mocy biernej. Zakres wdrażanych prac powinien opierać się na wcześniejszym audycie mocy biernej wykonanym przez specjalistów.
Dlaczego płacimy za energię bierną?
Podczas pracy każdego odbiornika korzystającego z prądu występuje energia bierna. To ten rodzaj prądu, który nie jest wykorzystywany efektywnie i „krąży” pomiędzy siecią energetyczną a odbiornikami. Jest niezbędna do tego, aby urządzenie pracowało wydajnie i przede wszystkim bezpiecznie. Ustawodawca określił dopuszczalną ilość mocy biernej, za którą nie ponosi się dodatkowych kosztów. Te pojawiają się dopiero wtedy, gdy dochodzi do ponadumownego poboru mocy biernej, a koszty z tym związane mogą stanowić nawet do 30% wartości całego rachunku.
Opłaty naliczane są, ponieważ nadmierny pobór mocy biernej przekłada się na zwiększone obciążenie sieci energetycznej i tym samym przyspiesza jej degradację. Ponadto wpływa na obniżenie efektywności całego systemu w wyniku strat energetycznych, destabilizując sieć. Generuje to dodatkowe koszty po stronie operatora, dlatego odbiorcy zobowiązywani są do pokrywania kosztów nadmiernego poboru. Dodatkowym kosztem jest opłata za tzw. przekompensowanie, czyli wprowadzenie do sieci energii biernej pojemnościowej. Odbiorcy prądu nie mogą tego robić, jednak zjawisko to występuje w przypadku: długich linii kablowych, nieprawidłowo działającej baterii kondensatorów czy niedociążonych UPS-ów.
Kompensacja mocy biernej w Lublinie i okolicach oferowana przez naszą firmą to odpowiedź na ten problem. Dzięki temu możesz wygenerować realne oszczędności finansowe.
Korzyści ekonomiczne z kompensacji mocy biernej
Zastosowanie skutecznych i wydajnych rozwiązań technologicznych i urządzeń do kompensacji mocy biernej w firmie, mieszkaniu czy urzędzie przekłada się na realne korzyści ekonomiczne. W ramach tego działania zmniejsza się pobór mocy biernej. W efekcie odbiorca mieści się w zatwierdzonych limitach i nie ponosi opłat za ich przekroczenie, co w skali miesiąca może stanowić nawet do 30% oszczędności. Oczywiście zależy to od tego, w jakim stopniu przekraczane są limity.
Szacuje się, że zwrot z inwestycji w system kompensacji mocy biernej następuje już w czasie od 4 do 12 miesięcy. W praktyce oznacza to, że w zakup urządzeń i ich montaż zwrócą się w kilka miesięcy, a następnie przez wiele lat będą generować określone korzyści finansowe. To prosta odpowiedź na to, jak obniżyć koszty energii w firmie bądź gospodarstwie domowym. Nasz zespół dokładnie zapozna się z Twoją sytuacją oraz dotychczasowymi rachunkami. Oszacuje realne oszczędności oraz dokona audytu, aby zlokalizować miejsca z największym poborem mocy biernej. Na tej podstawie przygotowany zostanie plan modernizacji instalacji elektrycznej wraz z doborem urządzeń do kompensacji.
Urządzenia i technologie kompensacyjne
Dobór urządzeń i technologii kompensacyjnych ma charakter indywidualny. Dokonuje się go na podstawie dokładnej analizy instalacji i warunków w sieci. W większości przypadków wystarczające są podstawowe urządzenia, w tym:
- kondensatory energetyczne jedno- i trójfazowe niskiego napięcia nn,
- automatyczne baterie kondensatorów niskiego napięcia,
- baterie kondensatorów ŚN.
W przypadku sieci ze zniekształceniami oraz bardziej wymagających projektów nasi elektrycy sięgają po specjalistyczne urządzenia kompensacyjne, w tym:
- automatyczne baterie kondensatorów nn z dławikami ochronnymi (np. seria FH),
- filtry wyższych harmonicznych (aktywne lub pasywne).
Baterie kondensatorów z dławikami ochronnymi umieszczamy w sieciach, gdzie obserwuje się wyższe harmoniczne. Dzięki nim redukuje się ryzyko uszkodzenia kondensatora, co wpływa na wzrost poboru mocy biernej oraz prowadzi do poważnych usterek instalacji. Wspomniane filtry stosuje się ze względu na ryzyko wzrostu obciążeń nieliniowych.
Ponadto w ramach systemów kompensacji mocy biernej wykorzystuje się regulatory mocy biernej (np.: 8BGA). To urządzenia wzbogacone o mikroprocesory, których zadaniami są: bieżąca kontrola nad współczynnikiem mocy, analiza podstawowych parametrów sieci oraz rejestrowanie zdarzeń i włączanie stanów alarmowych. Z perspektywy odbiorcy energii z sieci energetycznej wpływa to na lepsze sterowanie jej przepływem i mniejsze koszty zużycia.
Znaczenie prawidłowego doboru i pomiarów
Nawet najlepsze urządzenia i technologie na rynku będą nieskuteczne, jeżeli źle się je dobierze pod daną instalację. Właśnie dlatego bardzo ważne jest skorzystanie z wiedzy i doświadczenia fachowca. Jego zadaniem jest dokonanie dokładnych oględzin systemu oraz zaproponowanie urządzeń dopasowanych do danego przypadku. Pod uwagę bierze się m.in. różnorodność krzywych obciążenia elektrycznego u poszczególnych odbiorców.
Podstawą doboru urządzeń jest dokonanie dokładnych pomiarów. Sprawdzane są wszystkie parametry sieci, w tym nie tylko profil mocy biernej i czynnej (tzw. krzywe obciążenia), ale też odkształcenia prądu i napięcia. Do tego zalecane jest przeprowadzenie testu na zjawisko rezonansu, aby sprawdzić zasadność zastosowania baterii z dławikami ochronnymi. Zebrane wyniki umieszcza się w nowoczesnych modelach statystycznych. Dzięki nim jeszcze precyzyjnie dobiera się właściwości urządzeń kompensacyjnych, co minimalizuje ryzyko błędów na tym etapie. Następnie przeprowadza się fachowy montaż.
Jednym z powszechnych błędów przy doborze technologii kompensacyjnej jest opieranie się tylko na wartości współczynnika tgϕ znajdującego się na fakturze. Nie zapewnia to wysokiej dokładności i pozwala tylko na szacunkowe obliczenia. Warto się tego wystrzegać, ponieważ montaż nieodpowiednich urządzeń może kosztować nawet kilka razy więcej, niż zlecenie fachowego audytu i analizy w naszej firmie. Korzystając z naszych usług, zmniejszasz ryzyko błędów i osiągasz realne oszczędności.
Praktyczny przykład korzyści z kompensacji mocy biernej
Ciekawych wniosków dostarcza nam analiza przypadku kompensacji mocy biernej w zakładzie FASING w Katowicach opisana szczegółowo w artykule naukowym „Kompensacja mocy biernej jako jeden z elementów poprawy efektywności energetycznej” autorstwa Kazimierza Herlendera i Macieja Żebrowskiego z Politechniki Wrocławskiej.
Wskazuje on na to, że współczynnik mocy biernej przed modernizacją systemu wynosił tam od 0.32 do 0.94. Tym samym przekraczał dopuszczalny poziom mocy biernej indukcyjnej, co generowało niepotrzebne straty finansowe po stronie przedsiębiorstwa. Po przeprowadzeniu fachowej analizy zadecydowano o wdrożeniu kompensacji mocy biernej. W tym celu zastosowano automatyczną baterię kondensatorów. Sam proces podzielono na dwa etapy, czyli kompensację biegu jałowego transformatorów oraz kompensację grupową, aby zwiększyć korzyści. Jednocześnie zastosowano różne typy baterii, w tym z dławikami ochronnymi 7% i 14%. Dołożono do nich kondensatory jednofazowe. W efekcie w krótkim czasie współczynnik mocy biernej spadł do dopuszczalnych limitów, co wygenerowało oszczędności przedsiębiorstwa liczone w tysiącach złotych rocznie.
Ty też chciałbyś podnieść efektywność energetyczną obiektu lub zespołu nieruchomości? Jako TK Elektro oferujemy usługi kompensacji mocy biernej dla wspólnot mieszkaniowych, firm, instytucji publicznych oraz gospodarstw domowych w Lublinie i okolicach. Skontaktuj się z nami, a my poprowadzimy Cię przez cały proces.
Źródło
- Herlender Kazimierz and Maciej Żebrowski. „Kompensacja mocy biernej jako jeden z elementów poprawy efektywności energetycznej.” Elektro-Info 9 (2015).