Kompensacja mocy biernej zmniejszy rachunki za energię o 40 procent
Firma Atende SA podpisała umowę na dostawę oraz instalację kompensatora mocy biernej w budynku Urzędu Miasta Rudy Śląskiej. Wdrożone technologie mają pomóc miastu wyraźnie zmniejszyć rachunki za stale drożejącą energię elektroniczną. Ekspert Atende tłumaczy w rozmowie z portalem Gramwzielone.pl, na czym polega zjawisko poboru mocy biernej i jak można zmniejszyć koszty tego procesu.
Dzięki kompensatorom mocy biernej, które dostarczy Atende, Urząd Miasta Rudy Śląskiej ograniczy koszty ponadumownego poboru energii biernej indukcyjnej.
Atende zapewnia, że system zaprojektowany dla Urzędu Miasta Rudy Śląskiej to rozwiązanie, które z dnia na dzień pozwoli obniżyć koszty ponoszone przez klienta na energię elektyczną nawet o 40 proc. w skali miesiąca. Według kalkulacji ekspertów Atende całkowity zwrot kosztów wdrożenia zwróci się po zaledwie 7 miesiącach od implementacji.
Na czym polega zjawisko poboru mocy biernej?
Jak tłumaczą eksperci Atende, energia bierna wynika z innego niż rezystancyjny charakteru obciążenia. Występuje w każdej instalacji elektrycznej. Nie jest ona zamieniana na pracę jak energia czynna, ale jest niezbędna do działania niektórych urządzeń.
Wyróżniamy dwa rodzaje energii biernej: indukcyjną (często na fakturach opisana jako energia bierna pobrana) oraz pojemnościową (inaczej energia bierna oddana).
Jak tłumaczy Jacek Forysiak, dyrektor zarządzający Pionu Infrastruktury Centrów Danych w Atende SA, energię bierną indukcyjną generują odbiorniki wykorzystujące do swojej pracy silniki indukcyjne. Natomiast energię bierną pojemnościową generują układy elektroniczne takie jak oświetlenie LED, falowniki, serwery, komputery, zasilanie UPS, długie linie zasilające itp.
– Obydwa rodzaje mocy biernej powodują straty cieplne w transformatorach i zmniejszają sprawność przesyłu energii liniami kablowymi. Dostawcy energii zarabiają na tym, że dostarczają jak najwięcej energii czynnej przy jak najmniejszych stratach. Opłaty za ponadumowny pobór energii biernej mają charakter opłat sankcyjnych – mówi Jacek Forysiak.
W przypadku energii biernej indukcyjnej zakłady energetyczne dopuszczają pewną jej ilość, którą określa maksymalny, umowny współczynnik mocy tg(φ) – najczęściej zawiera się on w przedziale pomiędzy 0,20 i 0,40. Oznacza to, że maksymalnie energii biernej indukcyjnej możemy pobierać odpowiednio od 20 proc. do 40 proc. wolumenu pobieranej w tym samym czasie energii czynnej bez dodatkowych konsekwencji finansowych.
Jednak – jak podkreśla ekspert Atende – w przypadku energii biernej pojemnościowej nie działa mechanizm granicznej wartości mocy biernej. Płacimy już za każdy kilowar (kVAr) oddanej do sieci energii biernej pojemnościowej. Naliczane z tytułu zbyt dużego poboru energii biernej opłaty mogą stanowić nawet 30 proc. całego rachunku.
– Możemy podzielić się przykładem z własnego podwórka. W ubiegłym roku zdecydowaliśmy się zbudować na nasze potrzeby małą serwerownię, która miała pełnić rolę laboratorium, w którym moglibyśmy testować oferowane naszym klientom rozwiązania. Przy miesięcznym rachunku za energię elektryczną na poziomie 11 tys. zł opłata za energię bierną pojemnościową „wygenerowaną” przez tą małą instalację wynosiła 3,4 tys. zł – szacuje Jacek Forysiak.
Jak zmniejszyć koszty?
Kompensacja energii biernej to nic innego jak wprowadzenie do lokalnej sieci elektrycznej, po stronie, za którą odpowiada odbiorca, odpowiedniej porcji energii biernej indukcyjnej lub pojemnościowej odpowiednio kompensującej niepożądany rodzaj energii. Jeżeli w sieci mamy energię bierną indukcyjną – np. silniki indukcyjne – kompensujemy ją pojemnością (kondensatory). Jeżeli natomiast pojawia się energia bierna pojemnościowa (np. oświetlenie LED, komputery – tj. zasilacze impulsowe), kompensujemy ją indukcją (dławiki kompensacyjne).
Ekspert Atende podkreśla, że najprostszym rozwiązaniem są układy statyczne baterii kondensatorów lub dławików, ale takie układy nie potrafią reagować na zmiany w sieci, co może prowadzić do efektu odwrotnego – zamiast kompensować, jeszcze bardziej psujemy.
Atende oferuje kompensatory aktywne, które są urządzeniami elektronicznymi potrafiącymi zmieniać swoje parametry fizyczne tak, aby reagować natychmiast na zmiany w sieci energetycznej, przeciwdziałając temu, co się w niej dzieje – w obszarze zarówno energii biernej, jak i powstających zakłóceń w postaci wyższych harmonicznych prądu.
– Kompensator aktywny generuje do sieci prąd kompensacji wysterowany poprzez zastosowane tranzystory. Na podstawie pomiaru wartości i charakteru mocy biernej generuje sygnał o odpowiednim kącie przesunięcia prądu względem napięcia, aby odpowiadał wartości mocy, jaką musi skompensować. Wygenerowany przez kompensator prąd powoduje poprawę współczynnika mocy, obniżenie poziomu harmonicznych w prądzie, redukcję prądu w przewodzie neutralnym oraz umożliwia symetryzację obciążenia. Wszystko to dzieje się automatycznie i jest sterowane przez komputer zwany regulatorem mocy biernej – tłumaczy Jacek Forysiak.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
