Kompensacja mocy biernej - efektywność energetyczna

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz.U nr 93/2007, poz.623, z późn.zm. z 25.05.2012), dopuszczalny pobór mocy biernej z systemu elektroenergetycznego określony jest przez podanie wartości współczynnika, która nie może być większa niż tgφ = 0,4. Współczynnik tgφ odpowiada za wielkość pobranej mocy biernej i może być generatorem kosztów. Powyżej wartości 0,4 jest przyczyną opłat zgodnie z taryfą dystrybucyjną energii elektrycznej.

Trochę teorii o mocy biernej

Moc bierna jest częścią energii, która pulsuje między źródłem energii, a odbiornikiem i nie jest zamieniania na użyteczną pracę lub ciepło, obliczana według wzoru Q=UIsinφ. Z jednej strony jest związana z zwiększeniem strat cieplnych i zmniejszeniem sprawności, z drugiej jest niezbędna do funkcjonowania niektórych odbiorników (np. silniki elektryczne, transformatory) wytwarzających pole magnetyczne.

Ze względu na charakter można ją podzielić na dwie grupy. Moc bierną indukcyjną, powiązaną z transformatorami, dławikami, silnikami elektrycznymi itp. oraz moc bierną pojemnościową, o przeciwnym znaku niż indukcyjna, związaną przede wszystkim z kondensatorami oraz długimi odcinkami kabli.

Jednym z celów audytu energetycznego jest sprawdzenie ilości pobieranej mocy biernej, a w przypadku ponoszenie znacznych opłat zaproponowanie rozwiązania ich redukcji. Warto dodać, iż moc bierną indukcyjną do poziomu tgφ=0,4 możemy pobierać „bezkarnie”, za to moc bierna pojemnościowa wiąże się zawsze z opłatami i to bez uśredniania.

Moc bierna - samo życie ...

Zazwyczaj zakłady produkcyjne pobierają znaczne ilości mocy biernej indukcyjnej, co wiąże się ilością układów napędowych opartych na silnikach elektrycznych. Moc bierna pojemnościowa posiadająca przeciwny znak niż indukcyjna, pozwala na redukcję współczynnika tgφ, a tym samym redukcję kosztów. Najczęstszym rozwiązaniem służącym do poprawy mocy biernej są baterie kondensatorów. Baterie indywidualne stosowane dla dużych odbiorników oraz baterie grupowe instalowane np. w rozdzielniach elektrycznych lub stacjach transformatorowych, wyposażone w regulatory. Regulatory na bieżąco sprawdzają poziom współczynnika tgφ i odpowiednio do jego wielkości, włączają lub wyłączają kolejne kondensatory.

Kompensacja mocy biernej wymaga pomiarów

W celu doboru optymalnego sposobu kompensacji mocy biernej niezbędne są pomiary dokonane przez wykwalifikowanego specjalistę z odpowiednim urządzeniem pomiarowym. Właściwy dobór układu nie jest możliwy jedynie na podstawie opłat wnoszonych do zakładu energetycznego za pobór mocy biernej.

Dodatkowa korzyść z kompensacji

Właściwa kompensacja mocy biernej to również zmniejszenie strat mocy czynnej związanej z jej przepływem czyli zmniejszenie kosztów za moc czynną. Średni okres zwrotu inwestycji w redukcję mocy biernej to 6-24 miesięcy.