Потери при передаче электроэнергии: Учёт и снижение потерь при передаче электроэнергии

VI. Порядок определения потерь в электрических сетях и оплаты этих потерь (п.п. 50

Изменения, внесенные Постановлением Правительства РФ от 30.06.2022 N 1178, распространяются на правоотношения по технологическому присоединению энергопринимающих устройств и (или) объектов микрогенерации, возникшие на основании заявок, поданных после 01.07.2022.

VI. Порядок определения потерь в электрических

сетях и оплаты этих потерь

50. Размер фактических потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, переданной в электрическую сеть из других сетей или от производителей электрической энергии, и объемом электрической энергии, которая поставлена по договорам энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности) и потреблена энергопринимающими устройствами, присоединенными к данной электрической сети, а также объемом электрической энергии, которая передана в электрические сети других сетевых организаций.

В отношении потребителя, энергопринимающее оборудование которого присоединено к объектам электросетевого хозяйства, с использованием которых указанный потребитель оказывает услуги по передаче электрической энергии, размер фактических потерь электрической энергии, возникающих на таких объектах электросетевого хозяйства (V_(факт)), определяется по формуле:

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

V_(факт) = V_(отп) x (N / (100% — N)),

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

где:

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

V_(отп) — объем отпуска электрической энергии из электрических сетей потребителя электрической энергии, осуществляющего деятельность по оказанию услуг по передаче электрической энергии, в энергопринимающие устройства (объекты электросетевого хозяйства) смежных субъектов электроэнергетики;

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07. 07.2017 N 810)

N — величина технологического расхода (потерь) электрической энергии (уровень потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям), которая рассчитана в процентах от объема отпуска электрической энергии в электрическую сеть потребителя электрической энергии, осуществляющего деятельность по оказанию услуг по передаче электрической энергии, как сетевой организации и учтена органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов при установлении единых (котловых) тарифов.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(п. 50 в ред. Постановления Правительства РФ от 24.05.2017 N 624)

(см. текст в предыдущей редакции)

51. Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость электрической энергии в объеме фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

Стоимость электрической энергии в объеме фактических потерь электрической энергии, возникших на объектах электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть и принадлежащих собственникам или иным законным владельцам, которые ограничены в соответствии с Федеральным законом «Об электроэнергетике» в осуществлении своих прав в части права заключения договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии с использованием указанных объектов, оплачивается той организацией, которая в соответствии с договором о порядке использования таких объектов обязана приобретать электрическую энергию (мощность) для компенсации возникающих в них фактических потерь электрической энергии.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 15.06.2009 N 492; в ред. Постановления Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

52. Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организацией, с которой соответствующими лицами заключен договор.

(в ред. Постановлений Правительства РФ от 15.06.2009 N 492, от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

Потребители услуг, опосредованно присоединенные через энергетические установки производителей электрической энергии, оплачивают в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери только на объемы электрической энергии, не обеспеченные выработкой соответствующей электрической станцией.

Потребители услуг оплачивают потери электрической энергии сверх норматива в случае, если будет доказано, что потери возникли по вине этих потребителей услуг.

53. Нормативы потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям утверждаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере топливно-энергетического комплекса, в соответствии с настоящими Правилами и методикой определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям, утверждаемой федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере топливно-энергетического комплекса, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов и федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере анализа и прогнозирования социально-экономического развития.

(п. 53 в ред. Постановления Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

(см. текст в предыдущей редакции)

54. Нормативы потерь электрической энергии в электрических сетях устанавливаются в отношении совокупности линий электропередачи и иных объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих соответствующей сетевой организации (собственнику или иному законному владельцу объектов электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть, который ограничен в соответствии с Федеральным законом «Об электроэнергетике» в осуществлении своих прав в части права заключения договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии с использованием указанных объектов), с учетом дифференциации по уровням напряжения сетей при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 15.06.2009 N 492)

(см. текст в предыдущей редакции)

54(1). Нормативы потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций определяются на основе сравнительного анализа потерь с дифференциацией по уровням напряжения исходя из необходимости сокращения нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, в соответствии с порядком, предусмотренным методикой определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям.

(п. 54(1) введен Постановлением Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

55. Методика определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям предусматривает снижение нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, и определение нормативов указанных потерь на основе:

1) технологических потерь электрической энергии в объектах электросетевого хозяйства, обусловленных физическими процессами, происходящими при передаче электрической энергии, с учетом технических характеристик линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства, определяющих величину переменных потерь в соответствии с технологией передачи и преобразования электрической энергии, условно-постоянных потерь для линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства;

2) сравнительного анализа потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций с дифференциацией по уровням напряжения.

(п. 55 в ред. Постановления Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

(см. текст в предыдущей редакции)

55(1). Стоимость потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети определяется как произведение объема фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети в течение расчетного периода в отношении потребителя услуг по передаче электрической энергии, норматива потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети и ставки тарифа на услуги по передаче электрической энергии, используемой для целей определения расходов на оплату нормативных потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети, определяемой в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае если центр питания (распределительное устройство подстанции, входящей в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть, или распределительное устройство электрической станции, соединенное с линиями электропередачи, входящими в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть) (далее — центр питания) и энергопринимающие устройства (объекты электросетевого хозяйства) потребителя услуг по передаче электрической энергии, присоединенные к таким центрам питания, расположены в разных субъектах Российской Федерации, при определении стоимости потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети используется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети для соответствующего уровня напряжения в отношении субъекта Российской Федерации, в котором расположен центр питания.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

Фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии в течение расчетного периода для целей настоящего пункта определяется как разность между объемами перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии и объемами перетоков из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

В случае если фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии осуществляется от нескольких центров питания, расположенных в разных субъектах Российской Федерации, при определении фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии суммарный объем перетока электрической энергии из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть вычитается из объемов перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии пропорционально объемам перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

В случае если объем фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии на одном уровне напряжения имеет положительное значение, а на другом уровне напряжения — отрицательное значение, определяется общий суммарный объем фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

В случае положительного значения суммарного объема фактического отпуска электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети применяется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети по соответствующему уровню напряжения того субъекта Российской Федерации, с территории которого фактический отпуск электрической энергии из единой национальной (общероссийской) электрической сети потребителю услуг по передаче электрической энергии имеет положительное значение.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

Стоимость потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций при применении двухставочного варианта тарифа определяется как произведение объема фактического отпуска электрической энергии потребителям в течение расчетного периода и ставки на оплату нормативных потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций на соответствующем уровне напряжения.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 14.03.2017 N 290)

(см. текст в предыдущей редакции)

(п. 55(1) введен Постановлением Правительства РФ от 31.07.2014 N 750)

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.

Метки: 2014 г., передача электроэнергии, энергопотери

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

Lost in Transmission: самая большая в мире машина нуждается в обновлении

Экспертный блог
›

Дженнифер Чен
—

Квасцы

02 июля 2018 г.

Дженнифер Чен
—

Квасцы

В соавторстве с Кэтрин Уорден, Стажер-юрист, Юридическая школа Стэнфорда .

Энергосистема Америки передает электроэнергию от более 7 700 электростанций по 707 000 миль высоковольтных линий, а также по миллионам миль низковольтных линий и трансформаторов миллионам потребителей. Это впечатляющая машина, но, как и другие ранние 20 ^-го -го века, он должен быть перезагружен. Сотни миллиардов киловатт-часов электроэнергии ежегодно теряются по пути к нашим домам и предприятиям, но, к счастью, решения доступны.

Энергосистема США теряет около 5 процентов всей электроэнергии, вырабатываемой при передаче и распределении, что достаточно для четырехкратного снабжения электроэнергией всех семи стран Центральной Америки. По отдельности перегруженность сети, как и заторы на дорогах, приводит к потерям и обходится потребителям приблизительно в 6 миллиардов долларов в год в виде более высоких счетов за электроэнергию. В то же время многие линии электропередачи не используются даже в часы пик.

Однако есть способы повысить эффективность сети. Передовые технологии передачи могут помочь оптимизировать то, как электричество проходит через систему, так же, как навигационные приложения в реальном времени помогают водителям преодолевать перегруженные дороги. Новые технологии также могут сократить потери электроэнергии при передаче, экономя деньги потребителей, сокращая загрязнение окружающей среды за счет уменьшения количества электроэнергии, которая должна быть выработана, и обеспечивая поступление в нашу сеть большего количества энергии без выбросов.

Мы можем повысить эффективность составных частей сети

Одна из проблем заключается в том, что коммунальные предприятия продолжают строить линии передачи с использованием проводов старой технологии, которые рассеивают слишком много энергии (которая теряется при излучении тепла в воздух). Но сегодня доступны современные провода, в которых используются сердечники из углеродного волокна и плотнее упаковывается проводящий металл, что делает их легче, прочнее и эффективнее.

Обычный армированный сталью кабель с алюминиевой жилой (слева) и высокопроизводительный кабель с алюминиевой жилой с композитным сердечником и малым прогибом с легкой композитной жилой и компактными трапециевидными алюминиевыми жилами (справа). Источник Википедия.

В Техасе эти новые проводники, проложенные на протяжении 240 миль линии электропередачи, сократили потери электроэнергии на 40 процентов и почти удвоили пропускную способность линий электропередачи. Хотя современные провода стоят дороже, экономия энергии с лихвой окупала их: потребители сэкономили около 30 миллионов долларов только за первый год за счет снижения потерь в линии и сократили такое же количество углеродных выбросов, выбрасываемых выхлопными трубами 34 000 автомобилей в год.

Доступ к более качественной информации может помочь более эффективно управлять сетью

Передовые технологии мониторинга, такие как технологии синхрофазора, предоставляют информацию в режиме реального времени по сети. Синхрофазоры — это синхронизированные измерения напряжения, тока и частоты в различных точках сети. Таким образом, они могут помочь повысить надежность сети, снизить затраты, облегчить интеграцию возобновляемых источников энергии, а также помочь в планировании сети и принятии инвестиционных решений.

В Канзасе, где около 36 процентов электроэнергии штата поступает от ветра, операторы энергосистем используют динамические рейтинги линий (или лимиты), активируемые путем мониторинга окружающих условий линий, чтобы увеличить пропускную способность линий. По более холодным линиям можно безопасно передавать больше электроэнергии, по более теплым — меньше, но из-за отсутствия информации в режиме реального времени линиям электропередач назначается фиксированный предел количества электроэнергии, которое они могут передавать. Удаленный мониторинг может помочь интегрировать больше энергии ветра в сеть, поскольку ограничения линии могут быть увеличены, чтобы отразить охлаждающий эффект ветра. При этом из-за неадекватной передачи придется уменьшать (или сокращать) меньше энергии ветра.

Новые технологии могут помочь направить поток электроэнергии для более эффективного использования пропускной способности сети

Технологии, которые направляют электроэнергию от перегруженных проводов к недостаточно используемым, могут уменьшить перегрузку на линиях, чтобы получить больше мощности от существующей инфраструктуры, тем самым уменьшая возобновляемую энергию срывы генерации. Оптимизация топологии передачи использует программное обеспечение и существующие высоковольтные автоматические выключатели для перенаправления потока мощности вокруг перегруженных или перегруженных элементов передачи. Это «переключение линий» может сократить сокращение возобновляемых источников энергии до 40 процентов. Точно так же технология управления потоком энергии (устройства, которые перенаправляют мощность с перегруженных линий на недоиспользуемые) может помочь включить больше возобновляемой энергии в существующую сеть за небольшую часть стоимости создания новой мощности сети.

Стимулы должны быть согласованы с повышением эффективности и поощрением инноваций

На протяжении десятилетий операторы и регуляторы нашей электросети обеспечивали ее надежность, что крайне важно, оставаясь проверенными и надежными. Но надежность не обязательно достигается за счет инноваций, а инновации могут повысить надежность. Поскольку наш климат продолжает нагреваться, сильные ураганы и наводнения все больше угрожают системам передачи и распределения электроэнергии. Новые технологии передачи могут помочь устранить причины и последствия изменения климата.

Федеральные регулирующие органы и органы штатов, операторы энергосистем, коммунальные предприятия и законодательные органы могут предпринять ряд действий, чтобы стимулировать модернизацию нашей энергосистемы, а также снизить затраты и загрязнение окружающей среды.

Инвестиционные стимулы . Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) регулирует, как коммунальные предприятия зарабатывают деньги, что обычно означает, что коммунальные предприятия получают от своих клиентов процент от того, сколько они потратили на капиталовложения, такие как наращивание линий электропередач. (Это известно как регулирование стоимости обслуживания.) Таким образом, чем больше коммунальные предприятия тратят на квалифицированные инвестиции, тем больше денег они зарабатывают. Закон об энергетической политике 2005 года требует от FERC создания стимулов для определенных соответствующих проектов передачи, чтобы поощрять развертывание передовых технологий передачи. В то время как FERC создал такие стимулы в Приказе 679и первоначально одобрили десятки заявок, эти стимулы были в основном направлены на расширение сети, а не на оптимизацию существующей сети.

Хотя с тех пор FERC применяет гораздо более ограничительный подход после пересмотра вопроса о стимулах, он не создал механизма, надлежащим образом поощряющего обсуждаемые здесь технологии. FERC следует рассмотреть дополнительные усовершенствования, чтобы гарантировать, что проверенные, рентабельные средства повышения эффективности существующей инфраструктуры должным образом вознаграждаются.

Стандарты эффективности . Только в 2015 году стандарты энергоэффективности Министерства энергетики (DOE), охватывающие более 60 категорий продуктов, позволили сократить расходы на электроэнергию в стране примерно на 80 миллиардов долларов. Но распределительные трансформаторы в настоящее время являются единственным типом технологии передачи, на который распространяются стандарты Министерства энергетики США на устройства и оборудование. Расширение сферы действия стандартов Министерства энергетики (которые охватывают такие приборы, как кондиционеры и печи) может быть одним из способов повышения эффективности, но стандарты, вероятно, должны будут учитывать региональные различия в климате и проблемы стихийных бедствий, которые влияют на тип технологии передачи, наиболее подходящий для конкретного региона. Стандарты также должны учитывать, как повышение эффективности одного компонента взаимосвязанной сети повысит общую эффективность системы.

Общесистемный стандарт, выходящий за рамки отдельных частей системы передачи, мог бы обеспечить соответствующие стимулы и гибкость для коммунального предприятия, владеющего передачей, для поиска наименее эффективных компонентов и поиска наиболее рентабельных решений для соответствия стандарту. Например, чтобы ограничить загрязнение воздуха, Агентство по охране окружающей среды США устанавливает стандарты выбросов для электростанций и транспортных средств вместо того, чтобы требовать конкретных технологий контроля выбросов. Эта гибкость может стимулировать инновации, а также внедрение технологий.

Изменение системы регулирования . Нынешний процесс регулирования должен сделать больше для поощрения коммунальных предприятий к внедрению современных и эффективных технологий передачи. Одно из решений заключается в том, чтобы FERC, которая наблюдает за передачей электроэнергии между штатами, и государственные комиссии по коммунальным предприятиям рассмотрели преимущества для потребителей, которые могут предложить более эффективные технологии, в процедурах определения скорости передачи и утверждениях размещения. Регуляторные органы могут потребовать от коммунальных предприятий, стремящихся создать новую инфраструктуру, продемонстрировать, что они, по крайней мере, рассматривают экономически эффективные и более эффективные технологии. Другой вариант — изменить систему, чтобы напрямую вознаграждать коммунальные предприятия за достижение заранее определенных результатов, таких как эффективность или доступность, вместо того, чтобы позволять им возмещать любые понесенные ими затраты. Такая система, известная как регулирование на основе результатов, уже внедрена в Соединенном Королевстве, а также в нескольких штатах, включая Нью-Йорк, в рамках инициативы Reforming the Energy Vision .

У нас есть технологии, которые сделают нашу существующую сеть более прочной, чистой и эффективной. Благодаря структуре регулирования, которая позволяет коммунальным предприятиям и операторам сетей внедрять эти улучшения, современные технологии передачи могут помочь обеспечить большее количество чистой энергии для большего числа людей, надежно и экономически эффективно уже сегодня.

Хотите вступить в бой? Мы нанимаем.

Поддержите нашу работу

Присоединяйтесь к нам

Зарегистрировавшись, вы станете членом сети активистов NRDC. Мы будем держать вас в курсе последних предупреждений и отчетов о проделанной работе.

Сколько мощности теряется в линиях электропередач

Содержание

Электричество — одно из величайших изобретений, когда-либо созданных. И хотя было время, когда люди жили без этого товара, вряд ли можно представить, как сегодня мир работал бы без этого драгоценного товара.

Производство электроэнергии производится на электростанциях, находящихся далеко от нагрузки. Поэтому между электростанциями и нужными потребителями проложены протяженные проводники. В связи с этим потеря мощности в линиях электропередачи является распространенной проблемой . В статье будут рассмотрены потери мощности и способы их уменьшения.

Что вызывает потери мощности в линиях электропередачи?

Поскольку при передаче электроэнергии используется разветвленная сеть, это приводит к потерям мощности. Одной из основных причин потери мощности является эффект Джоуля, обнаруженный в трансформаторах и линиях электропередач . Энергия теряется в виде тепла в проводниках.

В трансмиссии есть проводники, основной задачей которых является сопротивление потоку тока. Сопротивление на километр невелико, но на линиях электропередачи оно может иметь огромное влияние. Таким образом, это приводит к выделению тепла в проводнике и повышению температуры в проводнике. В свою очередь, происходит повышение температуры проводника, что увеличивает сопротивление проводника, что вызывает потери в линии передачи.

Сколько мощности теряется в линиях электропередачи?

Один из частых вопросов, который возникает у большинства людей, заключается в том, сколько энергии теряется при попадании электричества в ваш дом?» Однако, чтобы ответить на этот вопрос, вам потребуется разбить его на пошаговое руководство, чтобы вы могли понять, как произведенное электричество попадает в вашу резиденцию.

Производство электричества

Важно отметить, что разные элементы могут управлять разными силовыми установками. Например, электростанции работают на природном газе, угле, нефти и других атомных топливах. Однако не имеет значения, какое сырье производит энергию; все эти заводы работают по одному и тому же принципу.

Энергоемкие вещества можно сжигать для выделения тепла. Затем тепло превращает воду в пар, заставляя вращаться турбину, которая используется для выработки электроэнергии. Хотя это один из самых эффективных способов производства электроэнергии, только ⅔ произведенной энергии превращается в электричество. Другая энергия теряется из-за термодинамических ограничений в процессе.

Передача и распределение

Поскольку большинство электростанций находятся далеко от жилых домов, необходим стратегический способ распределения электроэнергии. Первый этап передачи включал использование высоковольтных линий, передающих электричество на большие расстояния. Причина, по которой используется высокое напряжение, заключается в том, что оно помогает поддерживать низкие потери мощности. Затем распределение энергии поступает к трансформаторам.

Трансформаторы  получают питание  , которое может составлять 120 вольт и более, что делает его безопасным для проникновения в ваш дом, не вызывая поражения электрическим током. Однако на этапе распределения происходят потери мощности в линиях электропередачи.

Разная мощность теряется на разных этапах

• 1-2% энергии теряется в повышающем трансформаторе с момента выработки электроэнергии до ее передачи.
• 2-4% энергии теряется в линиях электропередачи
• 1-2% энергии теряется при переходе от линии передачи к распределению.
• 4-6% энергии теряется при распределении

Таким образом, средние потери мощности между электростанцией и потребителями колеблются в пределах 8-15%.

Как снизить потери мощности в линиях электропередачи

Учитывая высокие потери энергии, лучше выяснить, что вы можете использовать, чтобы уменьшить потери энергии. Однако сначала нужно понять, что величина получаемой потери энергии зависит от энергии, передаваемой по линиям электропередач. Таким образом, если в системе имеется высокая энергия, потери энергии также становятся высокими.

Когда большие токи используются для наведения большего количества тепла на электрические проводники, это приводит к значительным потерям энергии в виде тепла. В основном это происходит, когда мощность передается через удаленное место от электростанции. Таким образом, чтобы уменьшить и предотвратить потерю энергии, ток должен быть высоким, а ток небольшим, в зависимости от требуемой мощности.

Другой способ предотвращения потери энергии — использование цепных изоляторов для уменьшения возможности разряда между проводником и опорной конструкцией. Причина в том, что когда они встречаются, происходит потеря энергии. Что нужно отметить, так это то, что цепи изолятора могут иметь длину 2 м.

Но лучший способ справиться с потерями электроэнергии — это научиться рассчитывать потери мощности. Формула, используемая для расчета мощности, заключается в том, что ток (I) протекает через элемент вашей цепи, теряя при этом напряжение (V). Затем мощность (P) рассеивается токоведущим элементом.

Какая формула используется для определения потерь в линии?

P= I x V

Этапы расчета потерь в линии передачи

• Начните с записи количества энергии, необходимой в пункте назначения. Вы можете получить количество, используя формулу P = I x V. Этот вопрос даст вам по крайней мере ⅔ необходимой энергии.
• Определите общее сопротивление цепи. Сопротивление (R) = длина волны (L), деленная на площадь поперечного сечения (A). Р = Л/А.
• Вычислите квадрат вашего электрического тока, а затем умножьте его на сопротивление.
• Подставьте рассчитанные значения и используйте их, чтобы представить потери в десятичном виде. Затем вы умножаете его на 100, чтобы получить процент потерянной мощности.

Используя эту формулу потери мощности, вы можете легко определить количество потерянной мощности.