О проблемах в электроэнергетике. Реактивная мощность
2012-03-01 10:44:08, АКИpress
Азамат Асанов
К сожалению, на сегодняшний день, в электроэнергетике говоря о мощности, энергии мы имеем в виду только об активной (кВт, кВт*ч) ее составляющей, совсем не учитывая ее реактивную (кВАр, кВАр*ч) составляющую. Что такое реактивная мощность?
Для преобразования электроэнергии в полезные для человека виды энергии (свет, тепло и т.п.) необходима активная мощность (P), но в некоторых электроприемниках (электродвигатель и др.) чтобы активная мощность совершила полезную работу и перешла в полезный вид энергии (напр.: вращательную), необходима, чтобы реактивная мощность (Q) создала для этого условие (магнитное поле).
Реактивная энергия не выполняет никакой работы в том смысле, что она не может, как активная энергия, превращаться в полезную энергию, лишь переходит из магнитного поле в электрическое поле или наоборот. Тем самым загружая электрические сети генерируя реактивную энергию от источника к потребителю и обратно от потребителя к источнику.
Выработка активной и реактивной энергии
Актив-ная мощность (энергия) вырабатывается только генера-торами электрических станций, выработка же реактивной мощности возможна как генераторами электрических станций, так и компенсирующими устройствами (КУ), устанавливаемыми на подстанциях, так и непосредственно в электроустановках потребителей электроэнергии. За счет частичной выработки реактивной мощности КУ уменьшаются потоки реактивной мощности в электрических сетях, что позволяет снизить потери мощности, электроэнергии и напряжения.
Повышенное потребление реактивной мощности приводит:
- к увеличению тока, которая снижает пропускную способность сети
- потере активной мощности, - полезно не потребляется, а теряется на линии
- потере напряжения - ухудшается качество электроэнергии
- затратам на КУ.
Потребителями реактивной мощности являются, в основном промышленные предприятия. Их доля в энергосистеме Кыргызстана показаны на диаграммах 1, 2. Если будем исходить из 1 диаграммы, то в каждой распределительной компании не менее 10 % являются промышленными потребителями, тогда в ОАО «Северэлектро» - 4,4 %, ОАО «Востокэлектро» - 1,5%, ОАО «Ошэлектро» - 2,0%, ОАО «Жалалабадэлектро» - 1,3% и Кумтор - 2%, КПП (крупные промышленные предприятия) - 6%. В сумме 17,2%, что, в принципе соответствует действительности.
Диаграмма 1.
Диаграмма 2.
Эти потребители необходимо разделить на две категории:
- крупные промышленные предприятия (КПП) подключенные к НЭС Кыргызстана, - с суммарным (Кумтор и КПП) 8% значением;
- промышленные предприятия (ПП) подключенные к РЭК Кыргызстана, - с суммарным 4,4+1,5+2+1,3=9,2% значением.
Это необходимо для правильного регулирования потребления реактивной мощности в правовом поле.
Необходимость учета реактивной мощности (энергии)
Суммарное потребление за год 17,2% в промышленности приблизительно равен 2300 млн. кВт*ч активной энергии, а реактивная без учетная энергия при этом составит по скромным подсчетам минимум 1200 млн. кВАр*ч. Из этого следует, что по тем же проводам с вышеизложенными последствиями протекает полная мощность равная энергии, из этой энергии могли бы высвободить для потребителей порядка 250 млн. кВт*ч активной энергии, а если будем рассматривать в масштабе потребления страны (все отрасли) то этот показатель может достичь уровня 700 млн. кВт*ч, с учетом экспорта 1000 млн. кВт*ч.
Правовое поле
Минэнерго совместно госорганами по регулированию тарифов необходимо проработать - требования по обеспечению учета реактивной мощности и порядок расчета ее оплаты; перечень требований к техническим условиям на при-соединения к сетям ПП с учетом реактивной мощности:
- ставку платы на заявленную реактивную мощность на производство;
- дополнительную оплату за реактивную энергию (кВАр*ч), в случае превышения нормативного значения.
для КПП и экспорта ЭЭ,
- в договоре оказания услуг по передаче электрической энергии (электроснабжению) должна предусматриваться соблюдение определенного соотношения потребления активной и реактивной мощности;
- в случае отклонения потребителя услуг от установленных договором значений соотношения потребления активной и реактивной мощности, необходимо ввести понижающий или повышающий коэффициенты к тарифам на услуги по передаче электрической энергии.
для ПП,
- в договоре оказания услуг по электроснабжению должна предусматриваться соблюдение нормы потребления ре-активной энергии в зависимости от заявленной активной и реактивной мощности;
- в технических условиях должен быть указан: регулирование реактивной мощности при отклонении от норм потребления реактивной мощности.
Выводы
В республике из-за проблем реактивной мощности нецелесообразно расходуется около 1 млрд. кВт*ч активной энергии, это 7-10% всей вырабатываемой по стране электроэнергии.
Уменьшение в распределительных сетях потоков реактивной мощности за счет ее компенсации, учет реактивной энергии в тарифах, применение понижающих и повышающих коэффициентов к тарифам, позволит:
- обеспечит подключение дополнительных или увеличить установленную мощность уже подключенных потребителей (при наличии в сетях тех же объемов активной мощности и той же пропускной способности сетей). А это приведет к приросту потребления активной мощности без увеличения ее выработки или перетока из других сетей;
- самому потребителю увеличит свои производственные мощности без увеличения потребления из сети;
- улучшит технико-экономическую эффективность систем электроснабжения как электрокомпании, так и самих потребителей.
Азамат Асанов, аспирант Московского энергетического института (НИУ МЭИ), г.Москва
Источники:
1. Данные ОАО «НЭС Кыргызстана»;
2. Статистический ежегодник Кыргызской республики. Бишкек, 2010;
3. Максимов А.В., и др. Компенсация реактивной мощности - актуальная задача энергосбережения. Электро, ?3, 2009;
4. Основные направления повышения качества и надежности электроснабжения г.Бишкек
5. О проблемах тарифов на электроэнергию и пути их решения