Энергоэффективность: от «замены лампочек» к комплексным мерам
Более года назад, в апреле 2018 года Правительством РФ был утвержден «Комплексный план повышения энергоэффективности». Принятый документ предписывает повысить уровень энергетической эффективности национальной экономики на 23% к 2030 г. Достичь таких показателей возможно только используя действительно комплексные решения, обеспечивающих снижение энергопотребления как на национальном уровне, так и в каждой конкретной компании.
Несколько лет назад одной из немногих реально действующих мер повышения энергоэффективности стал переход на светодиодное освещение. Заменить лампы можно в сжатые сроки, причем с относительно невысокими издержками, а в результате достигается реальное снижение уровня энергопотребления зданий. Но этот ресурс почти исчерпан, и в новом принятом плане речь идет о комплексных решениях. Правительство планирует предоставить финансирование проектам, которые помогают добиться повышения энергоэффективности не только в ближайшей, но и в долгосрочной перспективе. Однако успех нового подхода невозможен без четного понимания бизнесом современных подходов к энергосбережению и готовности внедрять комплексные меры на своих предприятиях.
Важность для бизнеса
Для достижения современных стандартов энергоэффективности недостаточно просто «поменять лампочки» - необходимо справиться с несовершенством энергосетей. Как показывает практика, потери энергии из-за помех, искажений и колебаний параметров электропитания составляют до 30%. Для правительства это потенциальный ресурс повышения энергоэффективности, а для бизнеса - реальные деньги, которые можно сэкономить, установив дополнительное оборудование. Например, в сегодняшних условиях решить проблему лишнего расхода электроэнергии без активных фильтров – специального оборудования которое в автоматическом режиме обнаруживает помехи в электросетях и исправляет их, становится все сложнее.
Важно понимать, что усиление гармонических искажений в электросетях происходит повсеместно. Оно связано с увеличением количества нелинейных нагрузок на электросети, создаваемых инверторами, частотными преобразователями, импульсными источниками питания, источниками бесперебойного питания, люминесцентными и светодиодными лампами, двигателями и приводами, а также целым рядом других электроустановок. Поэтому в совершенствовании систем защиты электропитания потенциально заинтересовано каждое предприятие.
Каким должно быть электропитание?
Оптимальным для любого устройства считается плавный рост и спад напряжения без резких скачков. Однако гармонические искажения способны значительно изменить мгновенные значения тока питания. Это значит, что электрические приборы будут работать в более сложных условиях, чем те, для которых они предназначены. Такая ситуация приводит к двум видам негативных последствий: ускоренному выходу из строя оборудования или повышенному расходу электрической мощности для выполнения той же самой работы. Практика показывает, что экономия электроэнергии за счет уменьшения тепловых потерь в силовых линиях, трансформаторах, двигателях, силовых линиях за счет применения активных фильтров может достигать 10%.
И в том, и в другом случае мы сталкиваемся с ростом негативного влияния на окружающую среду, и именно поэтому одной из важнейших задач всей отрасли является уменьшение карбонового следа (объемов выбросов СО2 в атмосферу) за счёт повышения энергоэффективности, в том числе за счет улучшения качества электроэнергии.
Активные фильтры
Устройства, компенсирующие или сглаживающие гармонические составляющие тока, называются фильтрами. Сегодня подобные решения можно найти практически в любом здании, потому что качество электропитания становится критически важным для сохранения долговечности электроустановок, а также выполнения плана повышения энергоэффективности.
В современных условиях использования пассивных фильтров, которые поглощают всплески тока, все чаще оказывается недостаточно. Однако мы можем повысить производительность любого оборудования, используя активные фильтры. Такие устройства непрерывно генерируют ток и компенсируют гармоники искажений. В результате диаграммы тока сети и тока активного фильтра, накладываются друг на друга, за счет чего выравнивается напряжение.
Наиболее совершенные решения позволяют очень быстро восстанавливать качество питания, в том числе для больших нагрузок. Современные активные фильтры реагируют на появление искажений практически в режиме реального времени - менее чем за полсекунды подобные устройства создают компенсирующее воздействие и восстанавливают нормативные характеристики питания. В случае значительных помех в электросети вы можете последовательно установить сразу несколько устройств и добиться идеального электропитания даже в очень сложных условиях.
Помимо подавления гармоник среди возможностей активных фильтров тока также - компенсация реактивной мощности — это способствует обеспечению баланса токов по каждой фазе.
Преимущества активных фильтров
Активный фильтр помогает сократить износ и, следовательно, продлить срок службы оборудования за счет уменьшения нагрева и вибраций. В результате уменьшается потребность в обслуживании электроустановок, а значит - сокращаются затраты на сервис.
Наконец, именно активные фильтры позволяют гарантировать соблюдение лимитов энергопотребления, установленных поставщиком. А это значит, что даже мощные приборы не будут потреблять дополнительную электроэнергию, продолжая работать в своем оптимальном режиме.
Активные фильтры уже сегодня применяются во всех ведущих центрах обработки данных, в складских и логистических комплексах, в парках аттракционов, в супермаркетах и на промышленных предприятиях. Этот класс оборудования также используется нефте- и газодобывающими компаниями, так как позволяет избежать порчи дорогостоящего оборудования из-за некорректного электропитания.
С чего начать повышение уровня энергоэффективности?
Но перед тем, как внедрять новые решения в сфере энергоэффективности - устанавливать активные фильтры, УКРМ, а также другие системы компенсации несовершенства питания, обязательно нужно изучить текущее состояние электросети. Для аудита в компанию обычно приглашают инженера сервисной компании, который сможет при помощи специального оборудования оценить реальную мощность оборудования, а также уровень искажения и потерь в сетях.
После обработки данных проведенных измерений появляется возможность составить проект улучшения параметров энергоснабжения. Обычно такой проект сопровождается технико-экономическим обоснованием (ТЭО), которое демонстрирует преимущества используемых решений в ближайшем и отдаленном будущем. Если говорить об активных фильтрах, их установка обычно окупается за 1-2 года, с учетом оценки рисков выхода из строя дорогостоящего оборудования.
По итогам энергоаудита каждая компания может получить энергетический паспорт, а также рекомендации к проведению энергосберегающих мероприятий, которые помогут минимизировать проблемы электросетей и обеспечить оптимальные условия для работы оборудования.