Vzhledem k tomu, že vliv jalového výkonu na ztráty v soustavě a na průchodnost vedení a transformátorů je značný, je nutné stanovit cenu jalového výkonu instalací měřicích přístrojů. Existují různé tarifní metody založené na množství jalové energie, na množství zdánlivé energie a na různých hodnotách pro denní a noční tarify.
Průměrný účiník cosφ menší než jedna způsobuje dodavatelům elektřiny dodatečné náklady, které hradí spotřebitelé v souladu s podmínkami zvláštních smluv. To platí pro velké spotřebitele, jako jsou obchodní, maloobchodní nebo průmyslové podniky s nízkým průměrným účiníkem během měsíce nebo fakturačního období. V tomto případě musí být jalová energie měřena pomocí samostatného kvar∙h měřiče.
Pro minimalizaci nákladů na jalovou energii je nutné dbát na ustanovení individuální dohody mezi společností dodávající elektřinu a spotřebitelem. Smlouva je základem ekonomického rámce a obsahuje veškeré technické, ekonomické a právní podmínky, které musí spotřebitel dodržovat, včetně smluvních cen za kWh a kvar∙h.
Nové vstupy na trh dodávek elektřiny, zejména v členských státech Evropské unie (EU), vedly ke změnám v prodejních podmínkách mnoha dodavatelů. Po celém světě mohou existovat rozdíly ve firemních smlouvách. Je totiž nutné vzít v úvahu příslušné elektroenergetické předpisy v jednotlivých zemích. V mnoha případech lze sestavit standardní smlouvy o dodávkách s přihlédnutím k níže uvedeným ustanovením.
Účtování jalové energie ve standardních smlouvách o dodávkách
Jasné rozlišení mezi běžnými zákazníky (např. domácnosti nebo drobní maloobchodníci) a zákazníky se zvláštními smlouvami není možné kvůli četným technickým a ekonomickým faktorům, které je třeba vzít v úvahu: deklarovaný výkon, spotřeba elektřiny, doba používání, typ zátěže.
Společnosti dodávající nebo distribuující elektřinu obvykle zahrnují ustanovení týkající se měření a platby za jalovou energii ve zvláštních smlouvách. To znamená, že dodavatel účtuje konkrétnímu zákazníkovi jalovou energii za sjednanou cenu. K cenám distribučních společností elektřiny existuje další složka, která souvisí s využíváním sítě zákazníkem. Výše poplatku za užívání elektrizační soustavy se odvíjí od předpokládaného maximálního zatížení, tzv. požadovaného elektrického výkonu, který musí spotřebitel deklarovat. Tyto údaje tvoří základ pro výpočet ceny síťovou distribuční společností. K ceně jalové energie může dodavatel přičíst další složku související s kvalitou elektrické energie.
Jakákoli jalová energie dodávaná spotřebiteli způsobuje zvýšení nákladů. Naměřená jalová energie bude zohledněna ve smlouvách s dodavateli. Poplatek bude účtován spotřebitelům s vysokým výkonem (například s P> 30 kW při instalaci kvarmetru). Vzhledem k tomu, že smlouvy nejsou všechny stejné, doporučuje se získat všechny potřebné informace od místní energetické společnosti nebo distribuční společnosti. Společnosti dodávající energii nabízejí dva typy tarifů souvisejících s reaktivní energií:
- tarifování v závislosti na spotřebované jalové energii;
- tarifování v závislosti na zdánlivě spotřebované energii.
Pro zohlednění ekonomické stránky provozování spotřebitelských instalací je nutné získat u dodavatele informace o výhodnosti typu tarifu a podmínkách smlouvy. Dále zvážíme zohlednění zvýšené jalové energie v různých typech smluv o zvláštních dodávkách.
Tarifikace v závislosti na spotřebované jalové energii (kvar∙h)
Většina dodavatelů uvádí podmínku udržení průměrného účiníku cosφ během měsíce nebo zúčtovacího období nad 0,9. Pokud spotřeba jalové energie přesáhne 50 % spotřeby činné energie, bude účtována dodatečná jalová energie. Jak bylo uvedeno výše, jalová energie bude měřena samostatným kvarhmetrem. Typicky se dodatečná reaktivní energie (kvarh) odhaduje na 10 až 15 % nákladů na aktivní energii (kWh). Hodnocení jalové energie může být také předmětem jednání s místním dodavatelem. Také je třeba věnovat pozornost tomu, zda dodavatel energie odhaduje dodatečnou jalovou energii v období s vysokou sazbou (den) nebo v období s nízkou sazbou (noční čas).
V případě systému distribuované výroby, který může dodávat aktivní energii zpět do sítě, je třeba vzít v úvahu speciální technické úvahy, protože hodnoty účiníku cosφ mohou skončit ve všech čtyřech kvadrantech pro přebuzenou a nedostatečně buzenou výrobu a pro vedoucí a zpožděné účiníky).
Obrázek ukazuje graficky způsob stanovení dodatečné spotřeby jalové energie při účiníku nastaveném dodavatelem energie, například při cosφ ≈ 0,9. Někdy může dodavatel specifikovat různé účiníky ve dne a v noci, protože v noci může být uspokojivá nižší hodnota, aby se zabránilo vedoucímu (kapacitnímu) účiníku v elektrickém systému. Takové podmínky mohou být nabízeny zejména v městských oblastech s velkými kabelovými sítěmi v období nízké zátěže. Někteří výrobci relé účiníku nabízejí jako funkci možnost automatického přepínání mezi dvěma nastavenými hodnotami účiníku cosφ.
Jak určit průměrný měsíční účiník?
Vezměme si příklad: měsíční spotřeba průmyslové instalace je 40 000 kWh činné energie a 50 000 kWh jalové energie.
Průměrný měsíční účiník se stanoví takto:
tgφ = jalová energie/činná energie = 50000 40000 kvar h/1,25 XNUMX kW = XNUMX.
Proto cosφ = 0,624.
Energetická společnost smluvně odhaduje dodatečnou jalovou energii spotřebovanou v důsledku průměrného účiníku pod 0,9 na 15 % průměrných nákladů na činnou energii ve výši 12 centů za kWh, tj. 1,8 centů na kvar h.
Vzhledem k tomu, že netarifovaná část jalové energie je 50 % spotřebované činné energie, neplatí se 50 % ze 40 000 kWh = 20000 XNUMX kvarh.
Z celkových 50 000 kvarh spotřebované jalové energie za měsíc bude účtováno 30 000 kvarh po 1,8 centu za kvarh, celkové měsíční náklady 540 EUR.
Náklady na rok by mohly být 6480 2 EUR, pokud spotřebitel nezlepší průměrný účiník kompenzací jalového výkonu. Existují také dodatečné náklady (není explicitně zohledněny ve vyúčtování) v důsledku zvýšených ztrát (I12R) v přenosové a distribuční soustavě (vedení a transformátory), odhadované na XNUMX centů za kWh po celou dobu, kdy je účiník cosφ menší než jedna . Tato skutečnost je velmi zřídka brána v úvahu.
Tarifikace v závislosti na zdánlivě spotřebované energii (kvar∙h)
Tato metoda bere v úvahu maximální činný výkon, který může nastat během projektovaného období. Údaje o spotřebované činné a jalové energii určují průměrný cosφm. Z těchto údajů lze vypočítat maximální zdánlivý výkon. Hodnota cosφ výrazně ovlivňuje časové rozlišení, pokud je menší než jedna. Za předpokladu, že činný výkon je konstantní, je naměřená zúčtovatelná zdánlivá energie určena účtovatelnou jalovou energií podle následujícího vzorce:
S = Pmax/cosφm, kde
- S – zdánlivý výkon (kVA),
- Pmax – maximální činný výkon (kW),
- сosφm – účiník.
Tato metoda vyhodnocování povzbuzuje uživatele, aby co nejvíce přiblížil účiník cosφm jednotce. To znamená, že musí být použita kompenzace jalového výkonu. V tomto případě bude další výhodou snížení výše uvedených ztrát (ve vedení a transformátorech). V důsledku toho jsou vysoké investice potřebné ke kompenzaci jalového výkonu rychle amortizovány.
Důležitost zohlednění jalového výkonu při určování nákladů na připojení
Musí být proveden správný odhad spotřeby energie elektrárny. Dodavateli je nutné deklarovat požadovaný (objednaný) výkon a dále faktor odběru, který zahrnuje vytížení a vícenásobný faktor. Tyto údaje jsou základem pro návrh systému napájení. Kromě toho pomáhají optimalizovat smlouvu nabízenou spotřebiteli. Z toho vyplývá poměr maximálního zatížení (výkonu) k požadovanému zatížení (výkonu) dodavatele. Mnoho energetických dodavatelů a distribučních společností používá tato data pro výpočet nákladů na připojení a sítě.
- Náklady na připojení se týkají nákladů na vytvoření elektrického spojení mezi spotřebitelem a elektrickým napájecím systémem. Dodavatel inkasuje tyto náklady od spotřebitele zcela nebo zčásti.
- Síťové náklady jsou obecné náklady a týkají se nákladů na vybudování elektrické rozvodné soustavy.
Jak je uvedeno výše, deklarovaný výkon musí být dodavateli předán jako zdánlivý výkon (kVA). Rovněž je třeba vzít v úvahu údaje jako faktor spotřeby a průměrný účiník cosφa.
Při navrhování nových instalací je nutné vzít v úvahu průměrný účiník cosφa podobných instalací nebo provést výpočty na základě očekávaných technických charakteristik spotřebního zařízení.
„Speciální spotřebitelé“ mohou snížit náklady pomocí klasické kompenzace jalového výkonu a zároveň dále zlepšit kvalitu energie pomocí filtrů. Úspory se projevují v různých oblastech, zejména ve snížení nákladů na jalovou i činnou energii v důsledku snížení ztrát činného výkonu systému, špiček činného výkonu, investičních nákladů a nákladů na připojení.
Při výpočtu elektrického výkonu spotřebovaného jakýmkoli elektrickým nebo domácím zařízením se obvykle bere v úvahu tzv. celkový výkon elektrického proudu vykonávajícího určitou práci v obvodu dané zátěže. Pojem „zdánlivý výkon“ znamená veškerou energii spotřebovanou elektrickým spotřebičem a zahrnuje jak aktivní součást, tak i jalovou součást, která je zase určena typem zátěže použité v obvodu. Činný výkon se vždy měří a uvádí ve wattech (W), zatímco zdánlivý výkon se obvykle uvádí ve voltampérech (VA). Různá zařízení, která spotřebovávají elektrickou energii, mohou pracovat v obvodech, které mají aktivní i jalové složky elektrického proudu. Aktivní složka Síla elektrického proudu spotřebovaná jakoukoli zátěží vykonává užitečnou práci a přeměňuje se na druhy energie, které potřebujeme (tepelná, světelná, zvuková atd.). Některé elektrické spotřebiče pracují převážně na této složce výkonu. Jedná se o žárovky, elektrické sporáky, topidla, elektrické trouby, žehličky atd.
Při hodnotě činného příkonu 1 kW uvedené v pasu zařízení odebere ze sítě celkový výkon 1 kVA. Reaktivní složka Elektrický proud se vyskytuje pouze v obvodech obsahujících reaktivní prvky (indukčnost a kapacita) a obvykle se vynakládá na zbytečné zahřívání vodičů, ze kterých je tento obvod složen. Příklady takových reaktivních zátěží jsou elektromotory různých typů, přenosné elektrické nářadí (elektrické vrtačky, úhlové brusky, nástěnné frézy atd.), jakož i různá domácí elektronická zařízení. Celkový výkon těchto zařízení, měřený ve voltampérech, a činný výkon (ve wattech) jsou ve vzájemném vztahu prostřednictvím účiníku cosφ, který může nabývat hodnoty od 0,5 do 0,9. Tato zařízení obvykle udávají činný výkon ve wattech a hodnotu koeficientu cosφ. Pro stanovení celkového příkonu ve VA je nutné vydělit hodnotu činného výkonu (W) koeficientem cosφ. Příklad: pokud elektrická vrtačka udává hodnotu výkonu 600 W a cosφ = 0,6, pak z toho vyplývá, že celkový výkon spotřebovaný nástrojem je 600/0,6 = 1000 VA. Při absenci údajů o cosφ můžete vzít jeho přibližnou hodnotu, která je pro domácí elektrické nářadí přibližně 0,7. Při zvažování problematiky činných a jalových složek elektřiny (přesněji jejího výkonu) máme obvykle na mysli ty jevy, které se vyskytují ve střídavých obvodech. Ukázalo se, že různé zátěže ve střídavých obvodech se chovají úplně jinak. Některé zátěže využívají energii, která jim byla přenesena, k zamýšlenému účelu (tj. k provádění užitečné práce), zatímco jiný typ zátěže nejprve tuto energii ukládá a poté ji vrací zpět do zdroje energie. Na základě jejich chování ve střídavých obvodech se různé spotřebiče dělí na následující dva typy: 1. Aktivní typ zatížení absorbuje veškerou energii přijatou ze zdroje a přemění ji na užitečnou práci (např. světlo z lampy) a tvar proudu v zátěži přesně opakuje tvar napětí na něm (nedochází k žádnému fázovému posunu). 2. Typ reaktivní zátěže vyznačující se tím, že v něm nejprve (po určitou dobu) dochází k akumulaci energie dodávané zdrojem energie. Poté se uložená energie (po určitou dobu) vrací zpět do tohoto zdroje. Takové zátěže zahrnují prvky elektrického obvodu, jako jsou kondenzátory a induktory, stejně jako zařízení, která je obsahují. Navíc v takové zátěži dochází k fázovému posunu o 90 stupňů mezi napětím a proudem. Protože hlavním účelem stávajících napájecích systémů je užitečně dodávat elektřinu od výrobce přímo spotřebiteli (spíše než ji přečerpávat tam a zpět) – jalová složka energie je obvykle považována za škodlivou charakteristiku obvodu. Ztráty na jalové složce v síti přímo souvisí s výše diskutovanou hodnotou účiníku, tzn. Čím vyšší je cosφ spotřebiče, tím nižší budou výkonové ztráty ve vedení a tím levnější bude přenos elektřiny ke spotřebiči.
Je to tedy účiník, který nám říká, jak efektivně je využíván provozní výkon zdroje elektřiny. Pro zvýšení účiníku (cosφ) se ve všech typech elektrických instalací používají speciální metody kompenzace jalového výkonu.
Obvykle se pro zvýšení účiníku (snížením fázového posunu mezi proudem a napětím – úhel φ) zařazují do provozní sítě speciální kompenzační zařízení, což jsou pomocné generátory vedoucího (kapacitního) proudu.
Kromě toho velmi často ke kompenzaci ztrát vznikajících z indukční složky obvodu využívá řady kondenzátorů zapojených paralelně s pracovní zátěží a používaných jako synchronní kompenzátory.
žádný 
Publikováno: 2011 
0 
5
Odměna, kterou jsem nasbíral 0 1
Ohodnoťte tento článek
- Technická gramotnost
Průměrné hodnocení článku: 5 Hlasovalo: 1 lidí.
Komentáře (100) <img src=”https://cxem.net/images/rss_18.png” />| Nasbíral jsem (0) | předplatit
Pro přidání vaší stavby je nutná registrace.
0 
Oleg 17.02.2024 14:00 #
Řekněte mi prosím, možná někdo ví, existují obousměrné měřiče, které považuji za elektrickou energii. ze solární stanice oběma směry, a pokud omezíte výrobu, aby přebytky neodcházely, nebo pokud přebytek není a vše se spotřebuje uvnitř domu (bytu), měřič zaznamená (vidí), že solární stanice se používá v domě? A vidí to i běžné moderní pulty?
0
_VN_ 21.02.2024 07:46 #
Jev je popsán „každodenními“ termíny bez znalosti TOE – použití složitých funkcí a vektorů dává přesnou a srozumitelnou představu o proudech v systému. TS musí začít tím, že se naučí základy matematiky, jako je Eulerova rovnice.
