W dobie obecnego kryzysu energetycznego i kurczących się paliw kopalnych, konsumenci energii elektrycznej coraz częściej szukają sposobów na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej oraz obniżenia opłat.
Działania optymalizacyjne
Podstawowymi zabiegami mającymi na celu zmniejszenie poboru energii elektrycznej są działania optymalizacyjne, takie jak wyłączanie nieużywanych odbiorników energii, używanie odbiorników w znamionowych warunkach pracy (tzn. bez niedociążenia lub przeciążenia), stosowanie automatyki dbającej o racjonalne wykorzystanie urządzeń elektrycznych (np. automaty zmierzchowe do oświetlenia). Kolejnym krokiem jest instalacja lub wymiana istniejących odbiorników na bardziej energooszczędne, co w naturalny sposób prowadzi do zmniejszenia zużycia energii. Dopełnieniem całości jest wykorzystanie lokalnych źródeł zasilania, takich jak instalacje fotowoltaiczne, najlepiej skojarzonych z magazynami energii elektrycznej.
Należy jednak zdawać sobie sprawę, że oszczędności to nie tylko zmniejszenie poboru energii czynnej, ale także optymalizacja systemu elektrycznego pod kątem lepszej jakości zasilania. Coraz więcej odbiorców płaci za energię bierną, zarówno o charakterze indukcyjnym, jak i pojemnościowym, co jest skutkiem stosowania nowoczesnych odbiorników nieliniowych oraz złej jakości zasilania. Dlatego tak ważne jest w dzisiejszych czasach, aby już na etapie zakupu i instalacji energooszczędnych odbiorników elektrycznych być świadomym, jakie dodatkowe opłaty mogą one spowodować.
Analizatory Sonel, a ograniczenie kosztów
W jaki sposób można zmniejszyć zużycie energii oraz rachunki za energię elektryczną przy pomocy analizatorów Sonel PQM-700/707/710/711? Otóż wystarczy podłączyć analizator w miejscu, które należy zbadać i wykonać odpowiednie pomiary. Ich analiza pokaże obraz sieci elektrycznej pod kątem obciążeń, harmonicznych, asymetrii zasilania oraz innych parametrów, które mogą być poprawione. Jest to o tyle istotne, że możliwości oszczędności energii, a więc i kosztów, jest kilka.
Energia bierna
Odbiorcy energii powszechnie instalują energooszczędne odbiorniki, które mają zużywać mniejsze ilości energii czynnej. Jest to proekologiczne podejście, ale może wiązać się z tym pewna pułapka. Przykładem mogą być systemy oświetlenia LED. Są to wybitnie energooszczędne rozwiązania, ale jednocześnie w znacznej większości stanowią źródła mocy biernej pojemnościowej. U wielu odbiorców energii elektrycznej, wymiana starszego typu źródeł światła na nowoczesne diodowe zauważalnie zmniejszyła rachunki za energię czynną, ale jednocześnie zwiększyła opłaty za energię bierną pojemnościową. Jest to spory problem, gdyż dostawcy energii obciążają odbiorców za każdą kilowatogodzinę, którą zarejestruje licznik zliczający 4-kwadrantowo.
Aby obniżyć opłaty za moc bierną, należy mieszać odbiorniki o charakterze indukcyjnym i pojemnościowym w poszczególnych fazach. Jeśli nie jest to możliwe, pozostaje zainstalowanie kompensatora mocy biernej w postaci kompensacji statycznej (dławiki, kondensatory) czy dynamicznej (kompensatory energoelektroniczne). Na poniższym rysunku przedstawiono przykład rejestracji energii biernej indukcyjnej i pojemnościowej przed oraz po kompensacji. Przed kompensacją opłaty za energię bierną pojemnościową stanowiły 10% kosztów całości opłat. Dzięki zastosowaniu układu kompensacji, opłaty za moc bierną pojemnościową zmalały o 100% w skali miesiąca.
Moc umowna
Najistotniejszymi parametrami z punktu widzenia opłat jest moc i energia. Każdy odbiorca ma podpisaną umowę z dostawcą energii elektrycznej, w której określona jest moc umowna. Moc umowna określa maksymalną moc czynną, której odbiorca nie może przekroczyć w 15-minutowych okresach rozliczeniowych. Jeśli więc na fakturze występują kary w formie opłat za przekroczenie mocy umownej, tworząc profil obciążenia odbiorcy przy pomocy analizatora Sonel PQM, można szybko wykryć momenty jej przekroczenia.
Instalując energooszczędne odbiorniki oraz optymalizując ich wykorzystanie można doprowadzić do wyeliminowania kar za przekroczenia. Jeśli optymalizacja nie jest możliwa do zrealizowania, np. z powodu procesów technologicznych, można wystąpić do dostawcy z wnioskiem o zwiększenie mocy umownej. Wiąże się to ze wzrostem opłat stałych, ale jeśli analiza wykaże, że są one mniejsze od kar za przekroczenia to oszczędności mogą być znaczne. Co ważne, zdarza się, że moc umowna jest duża, ale realne wykorzystanie jej przez odbiorcę jest niewspółmiernie małe. Wówczas zmniejszenie mocy umownej pozwoli zredukować koszty.
Na poniższym rysunku pokazano profil obciążenia firmy, która miała moc umowną 25,8 kW. Maksymalne użycie mocy zanotowano na poziomie 8,5 kW. Pomiary umożliwiły zmniejszenie mocy umownej, co z kolei pozwoliło obniżyć opłaty o 6% w skali roku.
Dobór taryfy i zmiana dostawcy
Oszczędności w opłatach za energię czynną można uzyskać poprzez odpowiedni dobór taryfy energii elektrycznej. Ponownie, dysponując zarejestrowanymi danymi można skalkulować, która taryfa będzie najbardziej ekonomiczna. Dla wielu odbiorców najczęściej wystarczy najprostsza taryfa całodobowa, dla innych najbardziej odpowiednia może okazać się taryfa wielostrefowa, jeśli ich profil obciążenia preferuje zużycie energii w okresach pozaszczytowych, gdzie opłaty są wyraźnie mniejsze. Uzyskanie oszczędności rzędu kilku procent w skali roku, tylko poprzez zmianę taryfy na bardziej optymalną, nie jest niczym nadzwyczajnym. Warto podkreślić, że oprogramowanie Sonel Analiza dołączane do analizatorów Sonel PQM oferuje funkcjonalność kalkulatora taryf energii czynnej, która pozwala szybko określić najkorzystniejszą opcję.
Analogicznie do zmiany taryfy, korzystna może być również zmiana dostawcy energii, która niewielkim nakładem pracy może zapewnić kolejne obniżenie rachunków.
Na rysunku poniżej pokazano podsumowanie raportu z pomiarów energii czynnej niewielkiego lokalu usługowego w ujęciu miesięcznym. Profil obciążenia pokazuje, że przejście z taryfy jednostrefowej na dwustrefową zapewni oszczędności w ujęciu rocznym o ok. 13%.
Pomiary mogą wspomóc korzystanie z OZE
Na wstępie artykułu wspomniano o trendzie instalowania lokalnych źródeł zasilania, w szczególności instalacji fotowoltaicznych. Jest to bardzo dobra inicjatywa mająca na celu zmniejszenie opłat za energię elektryczną. Niestety, duże nagromadzenie mikroinstalacji PV powoduje często poważne problemy z jakością zasilania. Głównie są to przekroczenia dopuszczalnego przepisami limitu napięcia oraz przekroczenia wskaźnika migotania światła. Przyczyn jest kilka – począwszy od złej konfiguracji inwerterów, aż po przestarzałą sieć energetyczną.
Największym problemem z punktu widzenia właściciela instalacji PV jest wyłączanie się inwertera i brak generacji mocy czynnej, co powoduje wymierne straty finansowe. Wykorzystując analizatory serii Sonel PQM można ustalić przyczyny problemów występujących w sieci. W tym celu powstał specjalny raport dla instalacji OZE w programie Sonel Analiza. Dysponując pomiarami można określić, czy zmiana ustawień inwerterów pod kątem zarządzania energią bierną pozwoli zredukować liczbę zbędnych przestojów generatorów. Również dostawca energii na podstawie pomiarów może dokonać niezbędnych przełączeń w sieci lub wręcz zaplanować modernizację linii zasilającej.
Na rysunku poniżej pokazano przykład przekroczenia napięcia w stacji zasilającej dzielnicę willową w dużym mieście. Po analizie pomiarów i możliwości technicznych, dokonano przełączenia części odbiorców z instalacjami PV do innej stacji transformatorowej. Podjęte działania zapewniły poprawę sytuacji, co potwierdzają pomiary wykonane analizatorem.
Więcej sposobów na oszczędzanie energii
W dobie wzrostu cen mediów każda oszczędność jest bardzo pożądana. Chcesz podjąć odpowiednie działania optymalizujące koszty poniesione za energię? Przykłady zastosowań produktów Sonel w obszarze poprawy efektywności energetycznej znajdziesz na stronie: Efektywność energetyczna – oszczędzaj energię!
Publikacja artykułu: grudzień 2022 r.
