Снижение потерь электроэнергии

Содержание

Введение

1 Причины потерь электроэнергии

2 Мероприятия по снижению  потерь электроэнергии

Заключение

Библиографический список

Введение

Один из основных способов снижения потребления энергоресурсов – это снижение их потерь. Но для того, чтобы бороться с потерями, необходимо их обнаружить. Ведущие европейские специалисты полагают, что основные источники потерь – жилые здания и транспорт. Но в России, конечно, все не так.

По оценкам специалистов, суммарные потери при выработке  и транспортировке электроэнергии в среднем составляют 20%. Впрочем, нами не раз отмечались случаи, когда потери только при транспортировке доходили до 15%.

На освещение Россия тратит менее 15% потребления электроэнергии, таким образом, такая популярная мера, как установка люминесцентных и диодных ламп, проблему энергосбережения не решит.

Основными «расточителями»  энергоресурсов являются предприятия, занимающиеся электро- и теплогенерацией. Что касается потерь потребителей, то электрической энергии у них теряется порядка 5-6%. При этом, даже если потери потребителей вырастут в два-три раза, они все равно будут далеки от объемов потерь в энергетических компаниях.

В целом же (с учетом всех потерь) по назначению используется всего 68-78% электрической энергии.

Безусловно, с потерями, возникающими на разных стадиях производственных цепочек, можно и нужно бороться. Ведь в основном мы все еще используем невозобновляемые источники энергии, терять которые непростительно. Совершенно очевидно, что основной упор в этой борьбе следует делать не на конечного потребителя. Такие методы, как сертификация жилых домов, разработка стандартов энергосбережения для них, маркировка бытовых приборов и т.д., в перспективе позволят снизить потери потребителей, однако для эффективного решения проблемы необходимо минимизировать потери энергоресурсов, которые приходятся сегодня на энергетический сектор. По прогнозам специалистов, даже небольшой успех в этом отношении позволит снизить себестоимость единицы энергии, сократить выбросы парниковых газов, снизить негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

Одним из инструментов борьбы с потерями энергоресурсов является энергоаудит, позволяющий не только обнаружить источники этих потерь, но и разработать методику по их эффективному устранению.

В отличие от зарубежных коллег, российские компании не имеют  отдельной строки в бюджете на энергосбережение. Например, в Бразилии закон обязывает производителя энергии 0,5% выручки направлять на мероприятия по повышению энергоэффективности клиента (потребителя энергии). В случае невыполнения предписания нарушителю выписывают штраф, значительно превышающий эту сумму. В итоге производителю энергии выгодно экономить энергоресурсы клиента, так как он сможет продать высвободившуюся энергию по рыночным ценам.

1 Причины потерь  электроэнергии

Высокие потери электроэнергии в сетях, как правило, говорят либо о каких-либо накапливающихся проблемах сетей электропередачи, либо о неэффективной работе оборудования (к примеру, исчерпывающего свой ресурс). По сути, любые потери электроэнергии в сетях, выходящие за рамки некой минимальной планки — это сигнал для специалиста, означающий, что требуется реконструировать или же технически переоснащать имеющийся комплекс. 

Если уровень потерь электроэнергии слишком высок, это говорит об очевидных проблемах, связанных  со следующими вопросами:

• Медленное развитие электросети;
• Устаревшее техническое оборудование;
• Несовершенство методов управления сетью;
• Несовершенство методов учета электроэнергии;
• Неэффективность процесса сбора платы за поставляемую электроэнергию.

Международная практика показывает, что при распределении электроэнергии от источников до конечных потребителей потери при нормальном уровне работы оборудования и удовлетворительном состоянии всех элементов обычно составляют 3-5 процентов. При потерях электроэнергии в сетях до 10 процентов, как правило, срочных специальных мер не предпринимается: такой уровень считается максимально допустимым с точки зрения физики передачи. Однако в нашей стране зачастую даже простые экономические подсчёты показывают, что внедрение новых систем позволяют существенно снизить потери и избежать дополнительных расходов: внедрение таких решений просто необходимо во множестве ситуаций. К сожалению, расчёт потерь электроэнергии проводится далеко не везде, поэтому в этом плане говорить о высокой эффективности работы большей части отечественных электросетей не приходится. Повсеместно можно встретить устаревшее оборудование, устройства, работающие на пределе своего ресурса, а также узлы, просто не соответствующие системе по передаваемой мощности. Результат — высокие экономические потери и повышение вероятности различных аварийных ситуаций, которых можно избежать только своевременной модернизацией имеющихся комплексов.

Разумеется, в идеальном  состоянии потери электроэнергии в  сетях должны полностью отсутствовать, однако всегда существуют невосполнимые технические потери (из-за физических процессов передачи электроэнергии, её трансформации и распределения), определяемые расчётно с некоторой погрешностью. В случае, если погрешность высока, как правило, такая сеть малоэффективна, так как вызывает высокие коммерческие потери. 

Основной причиной сложившейся  ситуации является рост коммерческих потерь, которые можно разбить на четыре основные группы:

1.   потери из-за погрешностей системы учета электроэнергии, обусловленные: 
- классами точности и ненормированными условиями работы трансформаторов тока (ТТ), напряжения (ТН) и счетчиков, в т.ч. их недогрузкой, перегрузкой, работой с ненормированным коэффициентом мощности и т.п.; 
- неверными схемами подключения счетчиков, ТТ и ТН; 
- неисправными счетчиками, ТТ, ТН; 
- ошибками в снятии показаний счетчиков или умышленными искажениями записей;

2. потери при выставлении счетов, обусловленные: 
- неточностью данных о потребителях электроэнергии, в том числе недостаточной или ошибочной информацией о заключенных договорах на пользование электроэнергией; ошибками в коэффициентах пересчета показаний счетчиков в электроэнергию и т.п.; 
- ошибками при выставлении счетов, в том числе: невыставленными счетами потребителям из-за отсутствия точной информации о потребителях и постоянного контроля за актуализацией этой информации; отсутствием контроля и ошибками в выставлении счетов клиентам, пользующимся специальными тарифами, и т.п.;

3. потери при востребовании  оплаты, обусловленные оплатой позже  установленной даты, долговременными  или безнадежными долгами и  неоплаченными счетами из-за неудовлетворительной процедуры востребования оплаты; плохого учета неоплаченных счетов и управления оплатой и т.п.;

4. потери из-за хищений  электроэнергии, обусловленные несанкционированным подключением потребителей, нарушением целостности цепей и приборов учета, искажением показаний и т.п.

В российских энергосистемах главными причинами наличия коммерческих потерь традиционно являются недостаточный и недостоверный учет, хищения электроэнергии не только в коммунально-бытовом, но и в промышленном секторе. В годы перестройки в электроэнергетике в условиях роста тарифов на электроэнергию и уменьшения платежеспособности населения в ряде регионов страны, особенно в сельской местности, увеличились трудности с оплатой электроэнергии коммунально-бытовыми потребителями. Кроме того, появилась мотивация к применению все более изощренных методов и средств хищений электроэнергии и соответственно к росту объемов этих хищений, появились бесхозные электрические сети, поселки, которые никто не хочет брать на баланс и обслуживание.

2 Мероприятия по снижению потерь электроэнергии

Типовой перечень мероприятий  по снижению потерь электроэнергии в  электрических сетях достаточно хорошо известен и включен в отраслевую инструкцию.

Как показывают расчеты, основной эффект в снижении технических потерь электроэнергии может быть получен  за счет технического перевооружения, реконструкции, повышения пропускной способности и надежности работы электрических сетей, сбалансированности их режимов, т.е. за счет внедрения капиталоемких мероприятий. Эти мероприятия нашли отражение в концепциях развития и техперевооружения электрических сетей.

Основными из этих мероприятий для системообразующих электрических сетей 110 кВ и выше являются:

• налаживание серийного производства и широкое внедрение регулируемых компенсирующих устройств (управляемых шунтируемых реакторов, статических компенсаторов реактивной мощности) для оптимизации потоков реактивной мощности и снижения недопустимых или опасных уровней напряжения в узлах сетей;
• строительство новых линий электропередачи и повышение пропускной способности существующих линий для выдачи активной мощности от «запертых» электростанций для ликвидации дефицитных узлов и завышенных транзитных перетоков;
• развитие нетрадиционной и возобновляемой энергетики (малых ГЭС, ветроэлектростанций, приливных, геотермальных ГЭС и т.п.) для выдачи малых мощностей в удаленные дефицитные узлы электрических сетей.

Очевидно, на ближайшую и  удаленную перспективу останутся  актуальными оптимизация режимов электрических сетей по активной и реактивной мощности, регулирование напряжения в сетях, оптимизация загрузки трансформаторов, выполнение работ под напряжением и т.п.

К приоритетным мероприятиям по снижению технических потерь электроэнергии в распределительных электрических  сетях 0,4-35 кВ относятся:

• использование 10 кВ в качестве основного напряжения распределительной сети;
• увеличение доли сетей напряжением 35 кВ;
• применение самонесущих изолированных и защищенных проводов;
• использование максимального допустимого сечения провода в электрических сетях 0,4-10 кВ с целью адаптации их пропускной способности к росту нагрузок в течение всего срока службы;
• разработка и внедрение нового более экономичного электрооборудования, в частности, распределительных трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода;
• применение столбовых трансформаторов малой мощности 6-10/0,4 кВ для сокращения протяженности сетей 0,4 кВ и потерь электроэнергии в них;
• более широкое использование устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольтодобавочных трансформаторов, средств местного регулирования напряжения для повышения качества электроэнергии и снижения ее потерь;
• комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей, применение коммутационных аппаратов нового поколения, средств дистанционного определения мест повреждения в электрических сетях для сокращения длительности неоптимальных  ремонтных и послеаварийных режимов, поиска и ликвидации аварий;
• повышение достоверности измерений в электрических сетях на основе использования новых информационных технологий, автоматизации обработки телеметрической информации.

В условиях общего спада  нагрузки и отсутствия средств на развитие, реконструкцию и техперевооружение электрических сетей становится все более очевидным, что каждый вложенный рубль в совершенствование системы учета сегодня окупается значительно быстрее, чем затраты на повышение пропускной способности сетей и даже на компенсацию реактивной мощности. Совершенствование учета электроэнергии в современных условиях позволяет получить прямой и достаточно быстрый эффект. В частности, по оценкам специалистов, только замена старых, преимущественно «малоамперных» однофазных счетчиков класса 2,5 на новые класса 2,0 повышает собираемость средств за переданную потребителям электроэнергии на 10-20%. В денежном выражении по России в целом это составляет порядка 1¸3 млрд.руб в год. Нижняя граница этого интервала соответствует тарифам на электроэнергию, верхняя – возможному их увеличению.

Основным и наиболее перспективным  решением проблемы снижения коммерческих потерь электроэнергии является разработка, создание и широкое применение автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), в том числе для бытовых потребителей, тесная интеграция этих систем с программным и техническим обеспечением автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), обеспечение АСКУЭ и АСДУ надежными каналами связи и передачи информации, метрологическая аттестация АСКУЭ.

Однако эффективное внедрение  АСКУЭ – задача долговременная и  дорогостоящая, решение которой  возможно лишь путем поэтапного развития системы учета, ее модернизации, метрологического обеспечения измерений электроэнергии, совершенствования нормативной базы.

На сегодняшний день к  первоочередным задачам этого развития относятся:

• осуществление коммерческого учета электроэнергии (мощности) на основе разработанных для энергообъектов и аттестованных методик выполнения измерений (МВИ);
• периодическая калибровка (поверка) счетчиков индукционной системы с целью определения их погрешности;
• замена индукционных счетчиков для коммерческого учета на электронные счетчики (за исключением бытовых индукционных однофазных счетчиков);
• создание нормативной и технической базы для периодической поверки измерительных трансформаторов тока и напряжения в рабочих условиях эксплуатации с целью оценки их фактической погрешности;
• создание льготной системы налогообложения для предприятий, выпускающих АСКУЭ и энергосберегающее оборудование;
• совершенствование правовой основы для предотвращения хищений электроэнергии, ужесточение гражданской и уголовной ответственности за эти хищения, как это имеет место в промышленно-развитых странах;
• создание нормативной базы для ликвидации «бесхозных» потребителей и электрических сетей, обеспечение безубыточных условий их принятия на баланс и обслуживание энергоснабжающими организациями;
• создание законодательной и технической базы для внедрения приборов учета электроэнергии с предоплатой.