Як компенсувати реактивну потужність на підприємстві і заощаджувати на оплаті рахунків за електроенергію

Коли мова йде про електропостачання для підприємств, то існують такі поняття як реактивна та активна потужності. Активна – це та, яка безпосередньо споживається обладнанням підприємства для виконання роботи, а реактивна – не виконує корисної роботи, а витрачається тільки на створення електромагнітного поля, без якого не може працювати жоден двигун, та вважається шкідливою.

Підприємства сплачують за реактивну енергію, як і за активну, але за іншим тарифом. Він вираховується індивідуально для кожного регіону, місця, де розташоване підприємство. І оплата за реактив – це часто досить значна сума, особливо, якщо підприємство масштабне і має великі потужності. Зменшити оплату за реактивну потужність можна, встановивши установки, що здатні компенсувати реактивну потужність.

Як реалізувати такий проєкт на умовах енергосервісу та чому це важливо в контексті приєднання української енергосистеми до європейської ENTSO-E, розповідаємо у третьому матеріалі спецпроєкту "Як зменшити споживання енергоресурсів на підприємстві".

Щоб зменшити плату за реактив, існує окремий тип модернізацій, який називається компенсація реактивної потужності. Такі проєкти експерти YASNO Energy Efficiency реалізовують в середньому за термін до 6 місяців. Ціна за них формується в залежності від розмірів підприємства та типу обладнання, яке буде використовуватись. Завдяки проєктам з компенсації реактивної потужності підприємства можуть досягти зменшення плати за реактив від 50 до 80%.

Проєкти з компенсації реактивної потужності вимагають особливої експертизи. Щоб реалізувати такий проєкт на підприємстві експерти проводять ретельний аналіз споживання енергії. Здійснюють заміри споживання електроенергії у період активної роботи обладнання на підприємстві (формування графіків споживання), фіксують та визначають, яка установка краще підійде (якої потужності) та де її вигідно встановити.

YASNO Energy Efficiency єдина компанія в Україні, котра реалізовує проєкти з компенсації реактивної потужності на умовах енергосервісу. Це означає, що підприємство може почати реалізовувати такий проєкт, не маючи повної суми до сплати, а розраховуватись з досягнутої економії, яку гарантують експерти компанії.

Щоб компенсувати реактив встановлюються установки компенсації реактивної потужності – конденсатори, які здатні генерувати реактивну потужність. В результаті зменшується споживання реактивної потужності з мережі, адже вона генерується установкою і тим самим досягається економія.

Чому підприємствам варто йти в реалізацію таких проєктів і до чого тут ENTSO-E?

У березні минулого року Україна стала членом "енергетичного Євросоюзу", тобто приєдналася до європейської енергетичної системи ENTSO-E. Ні для кого не секрет, що вимоги до якості електроенергії в Європі вищі, ніж в Україні. Тому відповідно, ціна на реактивну енергію, яка вважається шкідливою для енергосистеми, може відчутно зрости.

Щоб уникнути перевитрат за реактив підприємствам уже зараз варто задуматись про встановлення установок, які дозволять компенсувати реактивну потужність. І навіть, якщо в планах, реалізовувати такі проєкти не було і немає вільних коштів на це, звернувшись до YASNO Energy Efficiency такі проєкти можна вже почати реалізовувати за кошти енергосервісної компанії. А експертиза YASNO Energy Efficiency, фахівці котрої реалізували вже понад 110 енергоефективних проєктів, дозволить підприємцям бути на крок попереду і готовими до будь-яких нововведень.

Які типи проєктів з компенсації реактивної потужності розрізняють?

Існує два типи установок, що використовуються для реалізації проєктів з компенсації реактивної потужності. Це статичні та динамічні установки.

Статична установка генерує постійно однакову кількість реактиву, проте через непостійність графіку споживання реактивної енергії може виникнути перекомпенсація із генерацією реактивної енергії в мережу, що так само оплачується підприємством. Але при правильно сформованому технічному завданні і якісних прорахунках цього можна уникнути.

Динамічна установка може бути ступеневою та більш точно повторювати графік споживання реактиву. Проєкти зі встановленням динамічних установок є дорожчими в реалізації.

За потужністю установки бувають:

• низьковольтні установки компенсації реактивної потужності (КРП) на 0,4 кВ;
• середньовольтні установки КРП на 6-10 кВ;
• високовольтні установки КРП на 35 кВ і вище.

З яких етапів складаються такі проєкти?

Аналіз ситуації

Щоб досягти якісних показників експерти проводять детальний аналіз споживання енергії, оскільки саме від аналізу та висновків, зроблених на його основі, і залежить вибір установки, визначення необхідної потужності та місця встановлення установки.

Вони складають графіки споживання за визначений період (це може бути один день або декілька днів, у різний проміжок часу), накладають їх один на один та визначають оптимальне технічне рішення.

Через такий аналіз проєкти з компенсації реактивної потужності вимагають високої кваліфікації.

Встановлення обладнання

Після проведення необхідних замірів відбувається замовлення необхідного обладнання, за потреби додаткових комплектуючих і безпосередньо саме встановлення обладнання, налаштування і запуск.

Моніторинг результатів

Після встановлення нового обладнання експерти YASNO Energy Efficiency оцінюють результати, фіксують нові показники та за потреби вносять корективи.

Що отримає від реалізації проєкту з компенсації реактивної потужності підприємство і чому операторам системи розподілу вигідно, щоб такі проєкти реалізовувались?

Підприємство і оператори системи розподілу (відповідають за технічний стан мереж) зацікавлені в реалізації таких проєктів, оскільки при встановлені установок компенсації реактивної потужності відбувається:

• розвантаження ліній електропередач
• розвантаження трансформаторів і можливість підключення нових споживачів
• зменшення втрат при транспортуванні електроенергії.

Головна перевага для підприємства – це зменшення плати за реактивну потужність.

Розглянемо кейси реалізованих YASNO Energy Efficiency проєктів на підприємствах з компенсації реактивної потужності.

Проєкт на Центральному гірничо-збагачувальному комбінаті (підстанція шахти "Гігант-Глибока")

• установка компенсації реактивної потужності генерує ­– 8 842 000 кВАр*год реактивної енергії
• економічний ефект – 1,66 млн грн економії на рік

Проєкт з компенсації реактивної потужності, реалізований на Центральному гірничо-збагачувальному комбінаті – це перший проєкт з використанням динамічної установки.

З урахуванням проведених вимірів та отриманих даних про споживання реактивної енергії протягом року, а також характеру реактивного навантаження, для підстанції шахти було обрано установку компенсації реактивної енергії 6кВ загальною потужністю 1500 кВАр з трьома ступенями по 500 кВАр, що працює в автоматичному режимі.

Конденсаторні установки складаються з трифазних високовольтних силових
конденсаторів. Вони оснащені датчиками тиску для запобігання розвитку
аварійних ситуацій. Для обмеження пускового струму конденсаторів ступені батарей оснащені струмообмежуючими реакторами.

Також конденсаторні установки оснащені системою підтримки мікроклімату, що забезпечує контроль температури, систему вентиляції та антиконденсаційного обігріву.

Компенсація реактивної потужності на підприємстві "Камет-Сталь"

• знижено споживання реактивної енергії на 56 млн кВАр*год/рік
• економічний ефект – близько 1,9 млн грн економії на рік

До реалізації проєкту рівень споживання реактивної потужності мав змінний характер та коливався в межах від 1,2 до 7 МВАр. В межах проєкту встановлено три статичних конденсаторних установки, загальною потужністю 5,8 МВАр.

Виконано наступні роботи:

• прокладено нову кабельно-провідникову продукцію від нових батарей конденсаторів до комірок живлення підстанцій
• виконано монтаж силового комутаційного обладнання для підключення конденсаторних батарей
• на двох підстанціях встановлено дві батареї статичних конденсаторів по 1,4 МВАр та одну – 3 МВАр
• встановлено сучасну систему обліку активної та реактивної електроенергії з можливістю дистанційного моніторингу ефективності проєкту.

Загальний результат – це зменшення споживання реактивної потужності на 60%, покращено cosφ. Крім цього, знижено споживання реактивної енергії на 56 млн кВАр*год/рік, що в грошовому еквіваленті становить близько 1,9 млн грн на рік за рахунок зниження плати за реактивну енергію та плати за недостатню оснащеність лінії установками КРМ.

Які ще типи модернізацій можуть допомогти підприємствам зменшити споживання ресурсів і заощаджувати кошти, читайте в попередніх матеріалах спецпроєкту “Як зменшити споживання енергоресурсів на підприємстві”: "Енергоефективна модернізація підприємства. Чому варто почати з системи освітлення та якої економії можна досягти" та "Тепло та вигідно. Чому варто задуматись про модернізацію системи опалення на підприємстві".