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.

Очень важное значение на стадии внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях имеет так называемый «человеческий фактор», под которым понимается:

• обучение и повышение квалификации персонала;
• осознание персоналом важности для предприятия в целом и для его работников лично эффективного решения поставленной задачи;
• мотивация персонала, моральное и материальное стимулирование;
• связь с общественностью, широкое оповещение о целях и задачах снижения потерь, ожидаемых и полученных результатах.

Для того чтобы требовать  от персонала Энергосбыта, предприятий и работников электрических сетей выполнения нормативных требований по поддержанию системы учета электроэнергии на должном уровне, по достоверному расчету технических потерь, по выполнению мероприятий по снижению потерь, персонал должен знать эти нормативные требования и уметь их выполнять. Кроме того, он должен хотеть их выполнять, т.е. быть морально и материально заинтересованным в фактическом, а не формальном снижении потерь. Для этого необходимо проводить систематическое обучение персонала не только теоретически, но и практически, с переаттестацией и контролем усвоения знаний (экзаменами). Обучение должно проводиться для всех уровней – от руководителей подразделений, служб и отделов до рядовых исполнителей.

Руководители должны знать  и уметь решать общие задачи управления процессом снижения потерь в сетях, исполнители – уметь решать конкретные задачи. Обучение должно преследовать не только цели получения новых знаний и навыков, но и обмена передовым опытом, распространения этого опыта во всех предприятиях энергосистемы.

Однако одних знаний и  умений недостаточно. В энергоснабжающих организациях должна быть разработана, утверждена и эффективно действовать система поощрения за снижение потерь электроэнергии в  сетях, выявление хищений электроэнергии с обязательным оставлением части полученной прибыли от снижения потерь (до 50%) в распоряжении персонала, получившего эту прибыль.

Необходимы, очевидно, новые  подходы к нормированию потерь электроэнергии в сетях, которые должны учитывать не только их техническую составляющую, но и систематическую составляющую погрешностей расчета потерь и системы учета электроэнергии.

Очень важен контроль со стороны руководителей энергосистемы, предприятий, районов, электросетей  и Энергосбыта за эффективностью работы контролеров, мастеров и монтеров РЭС с целью предотвращения получения личного дохода непосредственно с виновников хищений, «помощи» потребителям по несанкционированному подключению к сетям и т.п.

В конечном счете, должен быть создан такой экономический механизм, который бы ставил в прямую зависимость премирование персонала от его активности и эффективности в области снижения потерь.

Заключение

Потери электроэнергии в  электрических сетях — важнейший  показатель эффективности и рентабельности их работы. Снижение потерь электроэнергии в условиях кризиса — один из путей и реальных источников поступления денежных средств, направляемых на развитие электрических сетей, на повышение надежности и качества электроснабжения потребителей, на оплату топлива на электростанциях. Главный путь выявления и локализации коммерческих потерь — расчет и анализ допустимых и фактических небалансов электроэнергии в электрических сетях энергосистемы с учетом технических потерь в сетях, определением и локализацией этих небалансов на электрических станциях, подстанциях, в предприятиях, районах электрических сетей, на отдельных распределительных линиях.

Библиографический список

1. Бохмат И.С, Воротницкий В.Э., Татаринов Е.П. Снижение коммерческих потерь в электроэнергетических системах. Электрические станции, 2008, №9.
2. Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений, СПО Союзтехэнерго, М.:2009.