Eng Ru
Отправить письмо

Энергопотери при передаче электроэнергии: неизбежное зло? Потери электроэнергии


Потери электроэнергии. Термины и определения

Фактические (отчетные) потери электроэнергии — разность между электроэнергией, поступившей в сеть, и электроэнергией, отпущенной потребителям, определяемая по данным системы учета поступления и полезного отпуска электроэнергии.

Технические потери электроэнергии — потери электроэнергии, обусловленные физическими процессами в проводах и электрооборудовании, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям.

Расход электроэнергии на СН подстанций — расход электроэнергии, необходимый для обеспечения работы технологического оборудования подстанций и жизнедеятельности обслуживающего персонала, определяемый по показаниям счетчиков, установленных на трансформаторах СН подстанций.

Система учета электроэнергии на объекте — совокупность измерительных комплексов, обеспечивающих измерение поступления отпуска электроэнергии на объекте и включающих в себя измерительные ТТ, ТН, электросчетчики, автоматизированные системы учета, соединительные провода и кабели.

Потери электроэнергии, обусловленные погрешностями приборов ее учета — недоучет электроэнергии, обусловленный техническими характеристиками и режимами работы приборов учета электроэнергии на объекте (отрицательная систематическая составляющая погрешности системы учета).

Технологические потери — сумма технических потерь, расхода электроэнергии на СН подстанций и потерь, обусловленных погрешностями системы учета электроэнергии.

Коммерческие потери — потери, обусловленные хищениями электроэнергии, несоответствием показаний счетчиков оплате электроэнергии и другими причинами в сфере организации контроля потребления энергии.

Укрупненная структура фактических потерь электроэнергии — представление фактических потерь в виде четырех составляющих: технических потерь, расхода электроэнергии на СН подстанций, потерь, обусловленных погрешностями системы учета электроэнергии на объекте, и коммерческих потерь.

Территориально-схемная структура фактических потерь электроэнергии — представление укрупненных составляющих отдельно по различным объектам сети (районам, питающим центрам, фидерам и т. п.).

Групповая структура технических потерь электроэнергии — представление технических потерь в виде составляющих, объединенных общим признаком: одинаковым номинальным напряжением, типом оборудования, характером изменения во времени (переменные, условно-постоянные), обусловленности (нагрузочные, холостого хода, зависящие от климатических условий), административным делением и т. п.

Поэлементная структура технических потерь электроэнергии — представление технических потерь в виде составляющих, относящихся к каждому элементу электрической сети.

Допустимая фактическая погрешность системы учета электроэнергии — диапазон возможных значений погрешности системы учета электроэнергии, соответствующий фактическим характеристикам и режимам работы измерительных устройств, входящих в систему учета.

Нормативная погрешность системы учета электроэнергии — диапазон возможных значений погрешности системы учета электроэнергии, соответствующий нормативным (установленным ПУЭ и другими документами) характеристикам и режимам работы измерительных устройств, входящих в систему учета.

Фактический небаланс электроэнергии на объекте (ФНЭ) — разность между электроэнергией, поступившей на объект, и суммой трех составляющих: электроэнергии, отпущенной с объекта, расхода электроэнергии на СН подстанций и технических потерь в оборудовании объекта.Примечание. Под объектом понимается любой комплекс электротехнических устройств, поступление электроэнергии на который и отпуск электроэнергии с которого фиксируются с помощью приборов учета (подстанция, сетевая организация и т. п.).

Технически допустимый небаланс электроэнергии (ТДН) — диапазон возможной разности между электроэнергией, поступившей на объект, и суммой указанных выше трех составляющих, определяемый допустимой погрешностью установленной на объекте системы учета электроэнергии.

Нормативный допустимый небаланс электроэнергии (НДН) — диапазон возможной разности между электроэнергией, поступившей на объект, и суммой указанных выше трех составляющих, определяемый нормативной погрешностью системы учета электроэнергии, соответствующей фактическим потокам электроэнергии через точки учета, и допустимым уровнем коммерческих потерь.

Анализ потерь электроэнергии — оценка приемлемости уровня потерь с экономической точки зрения, выявление причин превышения допустимых небалансов электроэнергии на объекте в целом и его частях, выявление территориальных зон, групп элементов и отдельных элементов с повышенными потерями (очагов потерь), определение количественного влияния на отчетные потери и их структурные составляющие параметров, характеризующих режимы передачи электроэнергии.

Мероприятие по снижению потерь электроэнергии (МСП) — мероприятие, проведение которого экономически оправдано за счет получаемого снижения потерь электроэнергии (в обосновании МСП приведены требуемые затраты, получаемая экономия электроэнергии, срок окупаемости затрат или другие показатели экономической эффективности).

Мероприятие с сопутствующим снижением потерь электроэнергии — мероприятие, проводимое для улучшения других показателей работы объекта (например, надежности) и приводящее к одновременному снижению потерь электроэнергии, затраты на которое не окупаются только за счет снижения потерь. Некоторые мероприятия могут приводить к сопутствующему увеличению потерь.

Резервы снижения потерь электроэнергии — снижение потерь, которое может быть получено при внедрении экономически обоснованных МСП.

Нормирование потерь электроэнергии — установление приемлемого (нормального) по техническим и экономическим критериям уровня потерь электроэнергии (норматива потерь), включаемого в тарифы на электроэнергию.

Нормативная характеристика технологических потерь электроэнергии (НХТП) — зависимость нормального уровня потерь электроэнергии от объемов ее поступления в сеть и отпуска из сети по точкам учета, отражаемым в балансе электроэнергии.

Источник: Ю. С. Железко. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии.

Помощь студентам

electrichelp.ru

Потери электроэнергии — какие они бывают и в чем заключается их суть.

 

 

 

Тема: что собой представляют электрические потери, почему они происходят.

 

В чем заключается проблема потерь электрической энергии? Если мы говорим о потерях в городской сети, то в итоге нам приходится платить за электроэнергию больше, чем мы ее тратим. Если они возникают между аккумулятором, батарейками и электроустройствами, то мы теряем в продолжительности работы техники. Потери, к примеру, в автономных электрогенераторах (газовых, бензиновых, дизельных) приводят к неэкономному расходу топлива. Электрические потери также негативно влияют и на саму линию электропередач, перегружая ее, вызывая чрезмерный нагрев отдельных ее участков. В общем в этой проблеме нет ничего хорошего. Давайте в этой теме посмотрим, что собой представляют эти самые потери электроэнергии.

 

В первую очередь потери электрической энергии связаны с наличием сопротивления в цепях. Если вспомнить закон Ома (U=I*R), то можно увидеть, что напряжение зависит от силы тока и сопротивления. И чем больше это самое сопротивление в электрических цепях, тем меньше будет сила тока. В результате если на линии электропередач образовалось достаточно большое сопротивление, то в месте потребления может возникнуть сильное падение напряжения, что негативно влияет на работу большинства электротехники.

 

Если заглянуть внутрь электрических проводников, то можно увидеть причину этого самого сопротивления. Любые вещества состоят из атомов. Твердые тела имеют так называемую кристаллическую решетку. Движение электрического тока обусловлено перемещением свободных электронов внутри проводника. Эти заряды просто перескакивают с одного атома на другой (соседний). Когда подключается внешний источник питания движение электронов упорядочивается и образует однонаправленное движение. Но поскольку сами атомы имеют определенную температуру (а это внутриатомное движение самих элементарных частиц), то при движении электронов по проводнику им постоянно приходится сталкиваться с атомами (с их внутренним движением) кристаллической решетки на своем пути. И чем выше будет температура тела проводника, тем большим сопротивлением оно будет обладать. Тем сложнее будет двигаться электроном внутри проводника.

 

 

К этому еще стоит добавить, что сопротивление зависит от проводимости конкретного проводника. К примеру, если взять одинаковые куски повода из золота, меди, алюминия, то золото будет иметь наименьшее сопротивление, а алюминий наибольшее (сопротивление меди где-то между ними). Кроме этого проводимость зависит от сечения проводника. Чем тоньше будет проводник, тем большим сопротивлением он будет обладать.

 

Если теперь посмотреть на системы электроснабжения и электрические цепи в схемах, то многое станет понятным, касательно вопроса о потерях электроэнергии. Чем на более удаленном расстоянии находятся электростанция, подстанция от конечного потребителя, тем больше сопротивление линии передачи, тем больше потери на ней. Чем длиннее и тоньше провода, снабжающие электроэнергией конкретное электротехническое устройство, тем больше потери электроэнергии. Чем хуже контактное соединение (из-за окисления, искрового нагара), тем большим сопротивлением будет обладать это место в схеме, тем больше будет потеря электрической энергии на нем. Думаю общий смысл понятен.

 

Помимо этого электрическое сопротивление бывает активным и реактивным. Обычные нагреватели, лампы накаливания, электроплиты имеют активное сопротивление. Они потребляют практически всю электроэнергию (порядка 90%, их косинус фи стремится к единице). Но вот та электротехника, которая внутри себя содержит различные катушки и емкости уже обладает реактивным сопротивлением. А проблема реактивного сопротивления заключается в том, что не вся электроэнергия потребляется устройством, значительная ее часть отражается от нагрузки, не в полной мере поглощается, возвращается обратно в сеть.

 

При реактивной нагрузке косинус фи уже может быть равным от 0,3 до 0,8. При этом возникают дополнительные потери электроэнергии в проводах, всплески и скачки тока и напряжения, что негативно влияет на работу электротехники (особенно чувствительна к этому электроника). Реактивная нагрузка также негативно влияет и на показания электросчетчиков, они отображают неверные показания. Известно (из статистики), что по причине нескомпенсированной реактивной мощности потери электроэнергии могут достигать аж 30%, а это как бы не мало.

 

Ну и еще можно добавить такой факт. Если в вашем доме есть варишки электрической энергии, то за их халяву приходится расплачиваться другим добросовестным потребителям электричества. Помимо отдельных электрических счетчиков, что установлены у каждого конкретного потребителя (квартиры) имеются и общие электросчетчики. Так вот их показания вносится в учет по стоимости электроэнергии. Как бы тоже относится к теме потерь электроэнергии, хотя в силу человеческого фактора.

 

P.S. Большинство электрических потерь можно исключить, если правильно делать системы электроснабжения, как общего характера, так и сетей вблизи конкретных потребителей. К примеру, поставив медный провод вместо алюминиевого (подходящего сечения) на ввод вы избавитесь от лишнего сопротивления на этом участке сети. Проводя профилактику и модернизацию электропроводки у себя дома (затягивание ослабленных контактов в щитке, зачистка подгоревших контактов, использование новых, качественных устройств, замена старой алюминиевой проводки на новую, медную, установка устройств, компенсирующие реактивную мощность и т.д.) вы также можете значительно снизить затраты на электроэнергию, исключая лишние потери электрической энергии.

 

electrohobby.ru

Потери электроэнергии

Потери электроэнергии в электрических сетях и оборудовании вычисляются путем вычитания всей отпущенной электроэнергии из всей поступившей электроэнергии в сеть электроустановки, подстанции, группы подстанций, региона и т.д., определяемой по данным системы учета электроэнергии.

Структура потерь электроэнергии

Для анализа, нормирования и удобства расчета фактические потери можно разделить на три категории:

1) Технические потери – потери, возникающие в процессе передачи электроэнергии, в элементах электрической сети, вследствие происходящих в них физических процессов, необходимых для передачи электроэнергии. Состоят из потерь, которые меняются в зависимости от нагрузки электрической сети (нагрузочные), от состава включенного оборудования (условно-постоянные), от погодных условий.

2) Расход на собственные нужды подстанций – электроэнергия, потребляемая вспомогательным оборудованием, которое поддерживает работу основного оборудования процесса выработки, преобразования и распределения электрической энергии, а также расходуемая для поддержания нормальных условий жизнедеятельности обслуживающего персонала подстанций.

3) Потери электроэнергии, возникающие в связи с наличием погрешности при выполнении измерений, которая выражается как суммарный небаланс электроэнергии, зависящий от технических характеристик, режимов работы измерительных комплексов учета принятой и отпущенной электроэнергии.

Пример структуры потерь электроэнергии

Методы расчета потерь приведены в «Методике расчета технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям в базовом периоде», которая является Приложением 1 к Инструкции по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям. (см. раздел "Документы")

uchetelectro.ru

Потери электроэнергии или расход на передачу?

Перемещение любых материальных предметов из одного места в другое требует затрат энергоносителей. При их перемещении с помощью автотранспорта расходуется бензин или другие углеводороды, с помощью электродвигателей — электроэнергия и т. п. Электрическая же энергия является единственным видом продукции, которая для своего перемещения на сотни километров от электрических станций к потребителям расходует часть самой себя, не требуя для этого других ресурсов.

Для понимания уникальности процесса транспортировки электроэнергии целесообразно сравнить его с процессом транспортировки тепловой энергии. Часть тепловой энергии в процессе транспортировки так же теряется — уходит через тепловую изоляцию труб (изоляция не может быть идеальной). Эти потери являются технологическими (неизбежными), они не могут быть устранены полностью, хотя могут быть уменьшены улучшением изоляции труб, в том числе и с помощью их замены на трубы из более совершенных материалов, что требует больших капиталовложений. Вместе с тем такие потери не совершают полезной работы по транспортировке самой тепловой энергии по трубам: ее транспортировка осуществляется за счет расхода другой энергии (электрической), потребляемой двигателями насосных станций. Иногда трубы разрушаются, и горячая вода хлещет наружу. К этой части потерь термин «потери» применим в полной мере.

Потери при транспортировке электроэнергии имеют совсем другие свойства. Технологические (неизбежные) потери электроэнергии совершают полезную работу. А ситуаций, когда электроэнергия «хлещет наружу» из проводов, физически не может быть.

При перемещении предметов с помощью автотранспорта никто не говорит: «Потери бензина составили 15 л», говорят: «Расход бензина составил 15 л». Расход же электроэнергии на проведение в такой же степени полезной работы, как и в случае с автотранспортом, традиционно называют потерями электроэнергии. Этот термин в среде неспециалистов вызывает представление о плохо организованном процессе транспортировки электроэнергии, ассоциируясь с потерями при перевозке зерна, угля и проч.

Все эти обстоятельства приводят, на первый взгляд, к выводу о целесообразности использования термина «расход электроэнергии на ее передачу по электрическим сетям» или, как это сейчас используется в некоторых формах отчетности, «технологический расход электроэнергии». Однако эти термины также не вполне описывают суть явления.

Фактические (отчетные) потери электроэнергии определяют как разность электроэнергии, поступившей в сеть, и электроэнергии, отпущенной из сети потребителям. Эти потери включают в себя составляющие различной природы: потери в элементах сети, имеющие чисто физический характер, расход электроэнергии на работу оборудования, установленного на подстанциях и обеспечивающего передачу электроэнергии, погрешности фиксации электроэнергии приборами ее учета и, наконец, хищения электроэнергии путем воздействия на счетчики, неуплату или неполную оплату показаний счетчиков и т. п. Применение ко всем этим составляющим, особенно к последней, термина «расход» представляется не вполне адекватным.

С позиций логики к технологическому расходу можно бесспорно отнести технические потери в элементах сети и расход электроэнергии на собственные нужды (СН) подстанций. Эти процессы сопровождаются физическим расходом энергии. Физическим расходом энергии являются и ее хищения, однако эту составляющую потерь нельзя отнести к технологическому расходу, так как хищения электроэнергии не являются особенностями технологического процесса передачи электроэнергии.

Система учета электроэнергии состоит из измерительных трансформаторов тока (ТТ), напряжения (ТН) и собственно приборов учета. Эти устройства не могут быть идеальными и, как будет показано в дальнейшем, отрицательные погрешности измерительных устройств, приводящие к недоучету электроэнергии, являются объективным, физически объяснимым их свойством. И хотя погрешности приборов физически не изменяют количество энергии, а лишь неточно отражают его, они являются элементами технологического процесса. Поэтому недоучет электроэнергии, обусловленный погрешностями устройств системы учета, также относится к технологическим потерям.

Вместе с тем технологический расход может быть нерационально большим. При этом к его нерациональной части применение термина «потери» имеет определенную логику.

При расчете режимов электрических сетей термин «потери электроэнергии» применяется в связке с другими аналогичными терминами, например, «потери мощности», «потери напряжения». Чтобы быть до конца последовательными, необходимо говорить «технологический расход напряжения», что выглядит уже несколько абсурдным. С другой стороны, «расход электроэнергии на СН подстанций» трудно назвать «потерями электроэнергии на СН подстанций», хотя этот расход является частью отчетных потерь.

Широко распространенные обозначения упомянутых величин ΔU, ΔР и ΔW ассоциируются с потерями, а не с расходом. В зарубежной технической литературе на всех основных языках для рассматриваемой величины используется термин, соответствующий русскому термину «потери»: energy losses (англ), pertes en eneigie (франц.) и т. п.

Представляется, что, взвесив все за и против, целесообразнее все-таки использовать традиционный термин «потери», терпеливо объясняя неспециалистам, что без потерь передать электроэнергию нельзя — это часть электроэнергии, совершающая полезную работу по транспортировке другой, основной ее части от мест производства до мест потребления.

kvar.su

Основные понятия в области потерь электроэнергии

Перемещение любых материальных предметов из одного места в другое требует затрат энергоносителей. При их перемещении с помощью автотранспорта расходуется бензин или другие углеводороды, с помощью электродвигателей — электроэнергия и т. п. Электрическая же энергия является единственным видом продукции, которая для своего перемещения на сотни километров от электрических станций к потребителям расходует часть самой себя, не требуя для этого других ресурсов.

Для понимания уникальности процесса транспортировки электроэнергии целесообразно сравнить его с процессом транспортировки тепловой энергии. Часть тепловой энергии в процессе транспортировки так же теряется — уходит через тепловую изоляцию труб (изоляция не может быть идеальной). Эти потери являются технологическими (неизбежными), они не могут быть устранены полностью, хотя могут быть уменьшены улучшением изоляции труб, в том числе и с помощью их замены на трубы из более совершенных материалов, что требует больших капиталовложений. Вместе с тем такие потери не совершают полезной работы по транспортировке самой тепловой энергии по трубам: ее транспортировка осуществляется за счет расхода другой энергии (электрической), потребляемой двигателями насосных станций. Иногда трубы разрушаются, и горячая вода хлещет наружу. К этой части потерь термин «потери» применим в полной мере.

Потери при транспортировке электроэнергии имеют совсем другие свойства. Технологические (неизбежные) потери электроэнергии совершают полезную работу. А ситуаций, когда электроэнергия «хлещет наружу» из проводов, физически не может быть.

При перемещении предметов с помощью автотранспорта никто не говорит: «Потери бензина составили 15 л», говорят: «Расход бензина составил 15 л». Расход же электроэнергии на проведение в такой же степени полезной работы, как и в случае с автотранспортом, традиционно называют потерями электроэнергии. Этот термин в среде неспециалистов вызывает представление о плохо организованном процессе транспортировки электроэнергии, ассоциируясь с потерями при перевозке зерна, угля и проч.Все эти обстоятельства приводят, на первый взгляд, к выводу о целесообразности использования термина «расход электроэнергии на ее передачу по электрическим сетям» или, как это сейчас используется в некоторых формах отчетности, «технологический расход электроэнергии».Однако эти термины также не вполне описывают суть явления.

Фактические (отчетные) потери электроэнергии определяют как разность электроэнергии, поступившей в сеть, и электроэнергии, отпущенной из сети потребителям. Эти потери включают в себя составляющие различной природы: потери в элементах сети, имеющие чисто физический характер, расход электроэнергии на работу оборудования, установленного на подстанциях и обеспечивающего передачу электроэнергии, погрешности фиксации электроэнергии приборами ее учета и, наконец, хищения электроэнергии путем воздействия на счетчики, неуплату или неполную оплату показаний счетчиков и т. п. Применение ко всем этим составляющим, особенно к последней, термина «расход» представляется не вполне адекватным.

С позиций логики к технологическому расходу можно бесспорно отнести технические потери в элементах сети и расход электроэнергии на собственные нужды (СН) подстанций. Эти процессы сопровождаются физическим расходом энергии. Физическим расходом энергии являются и ее хищения, однако эту составляющую потерь нельзя отнести к технологическому расходу, так как хищения электроэнергии не являются особенностями технологического процесса передачи электроэнергии.

Система учета электроэнергии состоит из измерительных трансформаторов тока (ТТ), напряжения (ТН) и собственно приборов учета. Эти устройства не могут быть идеальными и, как будет показано в дальнейшем, отрицательные погрешности измерительных устройств, приводящие к недоучету электроэнергии, являются объективным, физически объяснимым их свойством. И хотя погрешности приборов физически не изменяют количество энергии, а лишь неточно отражают его, они являются элементами технологического процесса. Поэтому недоучет электроэнергии, обусловленный погрешностями устройств системы учета, также относится к технологическим потерям.Вместе с тем технологический расход может быть нерационально большим. При этом к его нерациональной части применение термина «потери» имеет определенную логику.

При расчете режимов электрических сетей термин «потери электроэнергии» применяется в связке с другими аналогичными терминами, например, «потери мощности», «потери напряжения». Чтобы быть до конца последовательными, необходимо говорить «технологический расход напряжения», что выглядит уже несколько абсурдным. С другой стороны, «расход электроэнергии на СН подстанций» трудно назвать «потерями электроэнергии на СН подстанций», хотя этот расход является частью отчетных потерь.

Широко распространенные обозначения упомянутых величин ΔU, ΔР и ΔW ассоциируются с потерями, а не с расходом. В зарубежной технической литературе на всех основных языках для рассматриваемой величины используется термин, соответствующий русскому термину «потери»: energy losses (англ.), pertes en energie (франц.) и т. п.

Представляется, что, взвесив все за и против, целесообразнее все-таки использовать традиционный термин «потери», терпеливо объясняя неспециалистам, что без потерь передать электроэнергию нельзя — это часть электроэнергии, совершающая полезную работу по транспортировке другой, основной ее части от мест производства до мест потребления.

Источник: Ю. С. Железко. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии

electrichelp.ru

Потери электроэнергии в сетях

Потери электроэнергии в сетях считаются основными показателями эффективности и экономичности их работы. Это своего рода индикатор энергосберегающей деятельности предприятий. Большое количество потерь электроэнергии в сетях показывает на то, что в этой сфере существуют определенные проблемы. Решение этих проблем – первостепенная задача, поскольку потери энергии в сетях влияют на процентное соотношение издержек в конечной стоимости продуктов. Цена продукции могла бы быть намного ниже для обычных потребителей, если бы свелись к минимуму потери электроэнергии в сетях.

По оценкам международных аналитиков, считается допустимой потеря электроэнергии на уровне четырех или пяти процентов. При таких показателях деятельность предприятия не сопряжена с чрезмерными издержками. Если же рассматривать ситуацию с позиций законов физики, то максимальные потери электроэнергии в сетях могут составлять порядка десяти процентов.

Выделяют два вида потерь электроэнергии в сетях – это абсолютные потери и технические потери электроэнергии. Абсолютной потерей электроэнергии в сетях принято считать разницу между отпущенной в сеть электроэнергией и полученной в конечной точке потребителем. А технические потери электроэнергии в сетях – это потери, получаемые в результате ее передачи и трансформации, они, как правило, определяются при помощи расчетов.

Именно технические потери электроэнергии в сетях на сегодняшний день являются наиболее острой проблемой, это обусловлено несовершенством системы расчетов и особенностями процессов передачи и распределения энергии. Технические потери электроэнергии, в свою очередь, подразделяют на условно-постоянные потери и переменные потери электроэнергии в сетях. Эти виды потерь целиком и полностью зависят от уровня и постоянства выдаваемой нагрузки. А вот коммерческие потери, которые определяются как разница абсолютных и технических потерь, зависят не только от работы оборудования и качества коммуникационных развязок, но и от грамотного управления процессом.

В идеале коммерческие потери должны стремиться к нулевым значениям, но на практике обычно другие цифры. Поэтому нужно обращать особое внимание на всю систему энергоснабжения целиком, ведь внося коррективы в отдельные процессы и этапы деятельности электросетей и предприятий, обеспечивающих получение электроэнергии, мы не меняем суть проблемы. Нужны конструктивные методы, детально продуманные и четко прописанные для всех сторон. Только при таком развитии событий будет достигнута главная цель – минимизация потерь электроэнергии в сетях.

В настоящее время активно ведутся разработки новых методов и планов мероприятий, которые бы способствовали уменьшению потерь электроэнергии в сетях.Главное, с чего стоит начать работу по улучшению системы электроснабжения, – это замена устаревшего оборудования и сетей на новые, которых в последние годы появилось достаточно, чтобы выбрать приемлемые варианты. Порой достаточно сменить агрегаты в одном только узле, как показатель потерь электроэнергии в сетях уже стремительно улучшается. Что же говорить о результатах проведения масштабных мероприятий на всех уровнях, начиная с рядовых потребителей и заканчивая предприятиями-гигантами. Бесспорно, конечно, что затраты финансового плана на проведение такого рода мероприятий будут очень существенными, но результаты превзойдут все ожидания, даже самые смелые. Как показывает практика европейских стран, порой в течение только одного года суммы, инвестированные в замену старых коммуникаций, возвращаются, более того, они начинают приносить прибыль, о которой ранее даже и не мечтали.

Метки: потери электроэнергии в сетях, современная электроэнергетика, электросети, электроэнергетика России, энергосбережение, энергоэффективность

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

novostienergetiki.ru

Энергопотери при передаче электроэнергии: неизбежное зло?

Одна из важных для энергетической отрасли проблем сегодня – потери электроэнергии  при транспортировке по сетям. Для потребителей они отрицательно сказываются на качестве электроснабжения, а для энергопредприятий – на их экономике. Также энергопотери негативно отражаются на функционировании всей системы электроснабжения. Их называют фактическими или отчетными. Такие потери представляют собой разность электроэнергии, между той, которая поступила в сеть и той, которая была поставлена потребителям.

Классифицировать энергопотери можно по различным составляющим: характер потерь, класс напряжения, группа элементов, производственное подразделение и т.п. Мы же попытаемся их разделить по физической природе и специфике методов определений количественного значения. По этим параметрам можно выделить:

1.Потери технического характера. Они возникают при передаче энергии по электросетям и обуславливаются физическими процессами, которые происходят в проводах и оборудовании.

2. Электроэнергия, которая расходуется на обеспечение работы подстанций и деятельности персонала. Такая энергия определяется счетчиками, установленными на трансформаторах собственных нужд электростанций.

3. Потери, которые обусловлены погрешностями при ее измерении приборами.

4. Потери коммерческого характера. Это – хищения энергии, различия в показаниях счетчиков и произведенной оплатой потребителями. Их высчитывают по разнице между отчетными потерями и суммой потерь электроэнергии, указанной нами в первых трех пунктах. Энергопотери, которые возникают по причине воровства, зависят от человеческого фактора. Это – отдельная тема для исследования.  А вот три первые составляющие происходят в итоге технологических потребностей процесса, именно о них сейчас пойдет речь.

Электроэнергия – продукт, который на пути от производителя до потребителя не требует дополнительных ресурсов на транспортировку, а расходует сам себя. Этот процесс неизбежен. Ведь, при передвижении автотранспорта из точки А в точку Б, мы тратим бензин, газ или энергию электродвигателей и воспринимаем это, как должное. Мы никогда не говорим, что при транспортировке груза «потери бензина составили 10 литров», обычно используется выражение «расход бензина составил 10 литров». Количество израсходованной электроэнергии, потраченной на транспортировку, как в примере с автомобилями, мы называем потерями. Суть этого термина в представлении людей несведущих – плохо организованный процесс транспортировки электричества, который может ассоциироваться с потерями при перевозке картофеля или зерна. Чтобы убедиться в обратном, рассмотрим пример.

При передвижении электроэнергия преодолевает сотни километров, такой процесс не может происходить без определенных затрат.  Для того, чтобы более наглядно продемонстрировать картину, сравним передачу электрической энергии с  передачей тепловой энергии, которые по своей сути очень сходны. Тепловая энергия тоже теряет часть себя во время транспортировки. Например, через изоляцию труб, которая не может быть совершенной. Такие потери неизбежны, они не устраняются полностью, а лишь уменьшаются путем улучшения изоляции, заменой труб на более совершенные. Процесс требует немалых материальных затрат. При этом, подобными потерями полезная работа, направленная на транспортировку самой тепловой энергии,  не совершается. Транспортировка по трубам осуществляется за счет энергии, потребляемой насосными станциями. В случаях прорыва труб и протечки горячей воды наружу, термин «потери» можно применить в полной мере. Потери же при передаче электрической энергии носят несколько иной характер. Они совершают полезную работу. Как в примере с водой, электроэнергия не может «вытекать» наружу из проводов.

Электрическая сеть – это преобразовательная и распределительная система. Ее части соединены между собой проводами и кабелями. На сотнях и тысячах километров, которые разделяют производителя энергии и потребителя расположены системы трансформации и разветвления, представляющие собой коммутационные устройства и проводники. Ток, который течет в этих проводниках, — это упорядоченное передвижение электронов. Они при перемещении сталкиваются с преградами кристаллической структуры вещества. Для того, чтобы преодолеть эту преграду электрону надо потратить определенное количество своей внутренней энергии. Последняя превращается в энергию тепла и бесследно пропадает в окружающей среде. Это и есть «потери» электрической энергии.

Но указанная причина, по которой они происходят – не единственная. На длительном пути следования энергия встречается с большим количеством коммутационных устройств в виде пускателей, выключателей, переключателей и им подобных. Они состоят из силовых контактов, имеющих более высокое сопротивление, чем однородные проводники – провода или кабели. Во время эксплуатации происходит износ контактов, как итог – ухудшается электрическая проводимость, а как следствие – потери электроэнергии. Значение в этом процессе имеют и контакты в местах, где есть соединение провода со всевозможными устройствами, аппаратами и системами. В общей сложности все места соединений представляют существенное количество потерь электроэнергии. Энергопотери могут усугубляться несвоевременными профилактикой и контролем участков электросетей. Можно назвать еще одну причину утечки электроэнергии: как бы хорошо не были изолированы провода, определенная часть тока все равно попадает на землю.

В местах устаревшей электрической изоляции потери, естественно, усугубляются. На их количество влияет и то, насколько перегружено оборудование – трансформаторные подстанции, распределительные пункты, кабельные и воздушные линии. Можно сделать вывод, что своевременный контроль за состоянием оборудования, необходимые его ремонт и замена, соблюдение требований эксплуатации, снижают потери электроэнергии. Увеличение количества потерь – это свидетельство проблем в сети, которые требуют технического перевооружения, совершенствования методов и средств эксплуатации.

         Международные эксперты определили, что энергетические потери при передаче по электрическим сетям считаются соответствующими, если их показатель не выше 4-5%. В том случае, когда они достигают 10% их нужно считать максимально допустимыми. В разных странах показатели могут существенно различаться. Это зависит от принципов развития энергетической системы. Определяющими факторами становятся ориентация на крупные электростанции и протяженные линии электропередач или же маломощные станции, расположенные в центрах нагрузки и пр. В таких странах, как Германия и Япония показатель потерь составляет 4-5%. В странах, где территория протяженная, а энергетическая система сконцентрирована на мощных электростанциях цифра потерь приближается к 10%. Примером этому служат Норвегия и Канада. Энергетическая генерация в каждой стране уникальна. Поэтому применять показатели какой-либо страны к российским условиям совершенно бессмысленно.

Ситуация в России говорит о том, что уровень потерь может быть обоснован только расчетами для конкретных схем и нагрузок сетей. Норму потерь устанавливает Министерство энергетики для каждой сетевой компании отдельно. В разных регионах эти цифры отличаются. В среднем же по России показатель составил 10%. Значимость проблемы растет с каждым годом. В связи с этим ведется большая работа по анализу потерь и их уменьшению, разрабатываются эффективные методы расчета. Так, «АО-энерго» представило целый комплекс расчета всех составляющих потерь в сетях всех категорий. Этот комплекс получил сертификат соответствия, который был утвержден ЦДУ ЕЭС России, Главгосэнергонадзором России и Департаментом электрических сетей РАО «ЕЭС России». Установка тарифов на электроэнергию зависит и от норм потерь в этой сфере. Тарифы регулируются федеральными и региональными энергетическими комиссиями. Организации обязаны обосновать уровень энергопотерь, который для них считается целесообразным, и включить в состав тарифов. Энергетические комиссии в свою очередь анализируют данные обоснования и либо принимают их, либо корректируют. Лидер по минимальному показателю энергопотерь в стране – Республика Хакасия. Здесь эта цифра составляет 4%.

Следствие энергопотерь – убыток для энергетических компаний и увеличение тарифов для потребителя. С ними следует бороться. Для достижения положительного результата нужен целый комплекс мер в виде постоянного мониторинга ситуации, выполнения ремонтных работ в соответствии с техническим регламентом, модернизации оборудования, внедрения новых технологий, совершенствования систем учета электрической энергии, улучшения схем электроснабжения. И определяющее значение здесь носит именно слово «комплекс», потому что ожидать должного результата от отдельных мероприятий смысла не имеет.

Еще по этой теме

Метки: 2014 г., передача электроэнергии, энергопотери

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

novostienergetiki.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта