Экономическая эффективность мероприятий по снижению потерь электрической энергии

На развитие отрасли электроэнергетики негативное влияние оказывает высокая доля потерь электрической энергии, которая на предприятиях электроэнергетики составляет в среднем 6,5-12% и имеет тенденцию к росту в связи с моральным и физическим износом оборудования и значительными потерями при транспортировке энергетических ресурсов.

Одним из условий снижения издержек на предприятиях электроэнергетики и повышения экономической эффективности производства в целом является внедрение мероприятий по снижению потерь электрической энергии.

Сверхнормативные потери электрической энергии в электрических сетях – это прямые финансовые убытки электросетевых компаний. Экономию от снижения потерь можно направить на техническую модернизацию сетей;

совершенствование организации передачи и распределения электроэнергии; повышение надежности и качества электроснабжения потребителей.

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях - сложная проблема, требующая значительных капитальных вложений, необходимых для оптимизации развития электрических сетей, совершенствования системы учета электроэнергии, внедрения новых информационных технологий в энергосбытовой деятельности и управления режимами сетей, обучения персонала и его оснащения средствами поверки средств измерений электроэнергии.

Для оценки эффекта от снижения потерь электрической энергии рассмотрим сеть от ПС 35/10 кВ до ввода к потребителям по напряжению 0,4 кВ, характерную для поселка в 100 домов с сельскохозяйственным производством и суммарной нагрузкой 2200 кВт.

Для данной сети применимы следующие мероприятия по снижению потерь электрической энергии:

• -    отключение трансформаторов в режимах малых нагрузок на подстанциях с двумя трансформаторами;

• -    замена ответвлений на жилые дома на СИП.

При работе подстанции по заданному графику минимум приведенных затрат на трансформацию электроэнергии соответствует минимуму потерь мощности в трансформаторах. Поэтому граничное значение нагрузки, при котором целесообразно отключение одного из двух параллельно работающих трансформаторов, определяется из равенства потерь мощности при двух и одном трансформаторах [1].

Отключение одного из двух трансформаторов, установленных на подстанции, целесообразно, если максимальная нагрузка не превышает 4045% номинальной подстанции. Для данного варианта сети применим [2].

Плановое и фактическое снижение потерь электроэнергии при отключении трансформатора определяется по формуле [3]:

3W = (SW-WH) -1°-3

• где S W X - снижение потерь холостого хода, кВтч;

S W H - увеличение нагрузочных потерь, кВтч.

Снижение нагрузочных потерь и потерь холостого хода за месяц, при отключении одного трансформатора на ночное время (пока не работает предприятие сельского хозяйства):

30             30

S W_X = E S j • t j = Е ³,9 кВт • Ю ч = ^П7° кВтч j = 1                  j = 1

W =Z(P • tj j=1

)=z

j = 1

S H

Z s HTj

Д n = 1 J

SHj

Z S НТ к n=1      J

■Y^Ki

Kj n=1

J

■t

j

30 (( 2200 A ²

W =z

H ZII 2500 J

■ 23,5

—

( 2200 A ² к 5000 J

A

■ 47 ■ t j = 2729,76 кВтч

J

Таким образом суммарное снижение потерь электрической энергии:

SW = 1170 + 2729,76 = 3899,76кВтч

В денежном эквиваленте экономия затрат на покупку потерь электроэнергии составит:

Эффект = S W ■ Тариф = 3899,76 кВтч ■ 2,01 руб / кВтч = 783 8,52 руб

Фактическое снижение потерь электроэнергии при проведении мероприятия определяется суммой снижений потерь в заменяемых ответвлениях, рассчитываемых по формуле:

л W™=(^ 1 — — Т m ■ l ■ 1 ² Т - 10 ^— 6

отв.сип к F1   F2 J где ρ1 и ρ2 – удельное сопротивление материала, старого и нового проводов, Ом∙мм2/км;

F 1 и F 2 – сечение старого и нового проводов, мм²;

m – количество фаз в ответвлении;

• l    – длина ответвления, км;

• I    – ток в ответвлении, А;

τ – время максимальных потерь (для населения ≈ 2000 ч)

Средний ток рассчитывается по средней потребленной электроэнергии жилого дома:

Icp =   -----^акт-------I =   ------600--------3 = 2,4 A ср   Л ■ U■ Tp • cos^-10—3   л/3 ■ 220■ 730■ 0,89-10—3

AW отв.сип

( 31,5_31,5 A к 10    16 J

■ 3 ■ 0,02 ■ 2,4² ■ 2000 - 10 ^{— 3} = 0,816 кВтч

При этом к полученному результату прибавляется произведение отпуска в сеть на коэффициент, характеризующий коммерческие потери, связанные с хищением электроэнергии посредством набросов на ввод [4].

отв . сип         отв . сип      отв . сип     к . п .

где W отв.сип – отпуск электроэнергии в модернизированную линию, кВтч;

К к.п. – коэффициент, характеризующий долю хищения отпущенной в линию электроэнергии.

ЛWOтв. сип = 0,816 + 600 - 0,04 = 24,816кВтч

Для всех ответвлений поселка эффект составит:

ЛWLc „ = 24.816 -100 = 2481,6кВтч о тв.си п

Эффект = Л W1твсип - Тариф = 2481,6кВтч - 2,01 руб / кВтч = 4988,02руб

Таким образом общий эффект от снижения потерь электроэнергии составит:

Эффект = 7838,52 + 4988,02 = 12826,54 руб / месяц

Помимо экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь, замена проводов на СИП является мероприятием по повышению надежности электроснабжения потребителей.