Закрыть

Что такое потери электроэнергии: Баланс электроэнергии и потери

Содержание

Коммерческие потери электроэнергии и их снижение

Чем больше потерь электроэнергии у сетевых компаний, тем выше цена на электроэнергию, постоянное повышение которой тяжелым бременем ложится на потребителя.

Общие сведения

Структура фактических потерь электроэнергии состоит из многих составляющих.  Ранее их часто укрупнено объединяли в две большие группы: технические и коммерческие потери. К первым относили нагрузочные, условно-постоянные потери и расход электроэнергии на собственные нужды подстанций. Все остальные потери, в том числе инструментальные погрешности измерений, относили ко второй группе потерь. В такой классификации есть определенные условности. Расход электроэнергии на собственные нужды не является по своей сути «чистыми» техническими потерями, и учитывается электросчетчиками. Так же и метрологические погрешности, в отличие от других составляющих коммерческих потерь, имеют иную природу возникновения. Поэтому «коммерческие потери» изначально трактовались довольно обширно, есть даже такое определение, как «допустимый уровень коммерческих потерь» - значение коммерческих потерь электроэнергии, обусловленное погрешностями системы учета электроэнергии (электросчетчиков, трансформаторов тока и напряжения) при соответствии системы учета требованиям ПУЭ. [1]

В настоящее время при классификации потерь электроэнергии более часто употребляется термин «технологические потери электроэнергии», определение которого установлено Приказом  Минэнерго РФ от 30.12.08 № 326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям». Собирательное выражение «коммерческие потери электроэнергии» на сегодняшний день не закреплено в законодательстве, но встречается в отраслевых нормативно-технических документах. В одном из них под коммерческими потерями понимается разность между отчетными и техническими потерями, при этом  «техническими потерями электроэнергии» считается весь «технологический расход электроэнергии на ее транспорт по электрическим сетям, определяемый расчетным путем» [2].

Также, в форме федерального статистического наблюдения № 23-Н "Сведения о производстве и распределении электрической энергии", утвержденной Приказом Федеральной службы государственной статистики от 01.10.2012 г. № 509, используется отчетный показатель «коммерческие потери». Его определение в рамках формы 23-Н звучит как «данные о количестве электроэнергии, не оплаченной абонентами», без приведения формулы расчета. В отраслевых же отчетных документах сетевых компаний, например в формах 2-рег, 46 –ЭЭ (передача), указываются только фактические потери, а в макетах 7-энерго подробная структура технологических потерь. Коммерческие потери, а также нетехнические или нетехнологические, в этих формах не указываются.

В таблицах для обоснования и экспертизы технологических потерь электроэнергии на регулируемый период [3], заполняемых сетевыми организациями,  математическая разность между фактическими и технологическими потерями электроэнергии называется «нетехнические потери электроэнергии»,  хотя логичнее назвать их «нетехнологические».

Чтобы избежать путаницы  в применяемой терминологии, в укрупненной структуре фактических потерь электроэнергии более корректно обозначить две группы:

1. Технологические потери.

2. Коммерческие потери.

Технологические потери включают в себя технические потери в электрических сетях, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии, расход электроэнергии на собственные нужды подстанций, и потери, обусловленные допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии [3].

Они не являются убытками предприятия в полной мере этого слова, так как стоимость их нормативного объема учитывается в тарифе на передачу электроэнергии. Средства на покрытие финансовых издержек, связанных с приобретением электроэнергии для компенсации технологических потерь в рамках установленного норматива, поступают в сетевую компанию в составе собранной выручки за передачу электроэнергии.

Технические потери электроэнергии можно рассчитать по законам электротехники, допустимые погрешности приборов учета – на основании их метрологических характеристик, а расход на собственные нужды подстанций определить по показаниям электросчетчиков.

Коммерческие потери невозможно измерить приборами и рассчитать по самостоятельным формулам. Они определяются математически как разность между фактическими и технологическими потерями электроэнергии и не подлежат включению в норматив потерь электроэнергии. Затраты, связанные с их оплатой, не компенсируются тарифным регулированием.

Применяемое определение «коммерческие» (англ. «commerce» – «торговля») для этого вида потерь, подчеркивает связь убытка с процессом оборота товара, которым является электроэнергия. Потери электроэнергии, относимые к категории коммерческих, большей частью являются электропотреблением, которое по разным причинам не зафиксировано документально. Поэтому оно не учтено как отдача из сетей, и никому из потребителей не предъявлено к оплате.

В соответствии с действующим законодательством, сетевые организации обязаны оплачивать фактические потери электрической энергии, возникшие в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства [4], следовательно, и коммерческие потери в их составе. Коммерческие потери электроэнергии в отличие от технологических являются прямым финансовым убытком сетевых компаний. Являясь, с одной стороны, причиной денежных расходов сетевого предприятия, они в то же время являются и его упущенной выгодой от неоплаченной передачи электроэнергии. Поэтому сетевые организации в большей степени, чем другие участники рынка электроэнергии, заинтересованы в максимально точном учете электроэнергии и правильности расчетов её объемов в точках поставки на границах своей балансовой принадлежности.

Можно говорить о некорректности перекладывания на сетевые компании всей финансовой ответственности за коммерческие потери электроэнергии, поскольку причины их возникновения, а также  эффективность их выявления и устранения зависят не только от электросетевых компаний. Но факт остается фактом: коммерческие потери электроэнергии являются «головной болью» в первую очередь сетевых организаций.

В то же время несовершенство законодательно - правовой базы, отсутствие у сетевых предприятий прямых договорных отношений по энергоснабжению с потребителями, недостаточное финансирование и невозможность значительного увеличения штата сотрудников, контролирующих электропотребление, ограничивает возможности сетевых организации в выявлении и устранении причин возникновения коммерческих потерь электроэнергии.

Причины возникновения коммерческих потерь электроэнергии

Величина коммерческих потерь электроэнергии зависит от значений других структурных показателей баланса электроэнергии. Чтобы узнать объем коммерческих потерь электроэнергии за определенный период, необходимо сначала составить баланс электроэнергии рассматриваемого участка электрической сети, определить фактические потери и рассчитать все составляющие технологических потерь электроэнергии. Дальнейший анализ потерь электроэнергии помогает локализовать их участки и выявить причины их возникновения для последующего выбора мероприятий по их снижению.

Основные причины коммерческих потерь электроэнергии можно объединить в следующие группы:

1.    Инструментальные, связанные с погрешностями измерений количества электроэнергии.

2.    Погрешности определения величин отпуска электроэнергии в сеть и полезного отпуска потребителям.

3.    Несанкционированное электропотребление.

4.    Погрешности расчета технологических потерь электроэнергии.

 1.      Работа измерительных комплексов электроэнергии сопровождается инструментальной погрешностью, величина которой зависит от фактических технических характеристик приборов учета и реальных условий их эксплуатации. Требования к измерительным приборам, установленные законодательными и нормативно–техническими документами, влияют в конечном итоге на максимально допустимую величину недоучета электроэнергии, которая входит в состав нормативных технологических потерь. Отклонение фактического недоучета электроэнергии от расчетного допустимого значения относится к коммерческим потерям.

Основные причины, приводящие к появлению коммерческих «инструментальных» потерь:

- перегрузка вторичных цепей измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН),

- низкий коэффициент мощности (cos φ) измеряемой нагрузки,

- влияние на счетчик электроэнергии магнитных и электромагнитных полей различной частоты,

- несимметрия и значительное падение напряжения во вторичных измерительных цепях,

- отклонения от допустимого температурного режима работы,

- недостаточный порог чувствительности счетчиков электроэнергии,

- завышенный коэффициент трансформации измерительных ТТ,

- систематические погрешности индукционных электросчетчиков.

Также на результат измерений влияют следующие факторы, наличие которых во многом определяется существующим в сетевой организации уровнем контроля состояния и правильности работы используемого парка  приборов учета:

- сверхнормативные сроки службы измерительных комплексов,

- неисправность приборов учета,

- ошибки при монтаже приборов учета, в т. ч. неправильные схемы их подключения, установка измерительных ТТ с различными коэффициентами трансформации в разные фазы одного присоединения и т.п.

До сих пор в эксплуатации имеются устаревшие, выработавшие свой ресурс индукционные электросчетчики класса точности 2,5. Причем такие приборы учета встречаются не только у потребителей – граждан, но и у потребителей - юридических лиц.

Согласно действовавшему до 2007г. ГОСТ 6570-96 «Счетчики активной и реактивной энергии индукционные», срок эксплуатации счетчиков электроэнергии с классом точности 2,5 был ограничен первым межповерочным интервалом, а с 01.07.97 выпуск счетчиков класса 2,5 прекращен.

Индукционные счетчики класса точности 2,5 исключены из Государственного реестра средств измерений, они не производятся и не принимаются на поверку. Срок поверки для однофазного индукционного счетчика составляет 16 лет, а трехфазного – 4 года. Поэтому, по срокам межповерочного интервала, трехфазные индукционные электросчетчики класса точности 2,5 не должны применяться для коммерческого учета электроэнергии уже несколько лет.

Действующий в настоящее время ГОСТ Р 52321-2005 (МЭК 62053-11:2003) распространяется на электромеханические (индукционные) счетчики ватт-часов классов точности 0,5; 1 и 2. Для индукционных электросчетчиков класса 2,5 в настоящее время нет действующих нормативных документов, устанавливающих  метрологические требования.

Можно сделать вывод о том, что применение в настоящее время однофазных индукционных электросчетчиков с классом точности 2,5 в качестве средств измерения не соответствует положениям Федерального закона от 26.06.2008 № 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений".

 2.      Погрешности определения величин отпуска электроэнергии в сеть и полезного отпуска потребителям обусловлены следующими факторами:

- Искажения данных о фактических показаниях счетчиков электроэнергии на любом этапе операционного процесса. Сюда относятся ошибки при визуальном снятии показаний счетчиков, неточная передача данных, неправильный ввод информации в электронные базы данных и т.п.

- Несоответствие  информации о применяемых приборах учета, расчетных коэффициентах, их фактическим данным. Ошибки могут возникать уже на этапе заключения договора, а также при неточном внесении информации в электронные базы данных, их несвоевременной актуализации и т.п. Сюда же следует отнести случаи замены приборов учета без одновременного составления актов и фиксации показаний снятого и установленного счетчика, коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов.

- Неурегулированные договорные условия в области электроснабжения и оказания услуг по передаче электроэнергии в отношении состава точек поставки, приборов учета и применяемых алгоритмов расчета потерь в электрооборудовании при их установке не на границе  балансовой принадлежности.

Подобные ситуации могут приводить не только к ошибкам в расчетах, особенно при смене владельца объекта, реструктуризации организаций - потребителей электроэнергии и т.п., но и к фактическому «бездоговорному» электроснабжению объектов  в отсутствие официального внесения  конкретных точек поставки в договоры энергоснабжения или оказания услуг по передаче электроэнергии.

- Неодновременность снятия показаний приборов учета электроэнергии, как у потребителей, так и по точкам поступления электроэнергии в сеть (отдачи из сети).

- Несоответствие календарных периодов выявления и включения неучтенной электроэнергии в объемы её передачи.

- Установка приборов учета не на границе балансовой принадлежности сетей, неточности и погрешности применяемых алгоритмов расчета потерь электрической энергии в элементах сети от границы балансовой принадлежности до точки измерения, либо отсутствие таких алгоритмов для «дорасчета» потерь электроэнергии.

- Определение количества переданной электроэнергии расчетными методами в отсутствие приборов учета или его неисправности.

- «Безучетное» электроснабжение, с определением количества потребленной электроэнергии по установленной мощности электроприемников, а также с применением других нормативно-расчетных методик. Такие случаи нарушают положения Федерального закона № 261 - ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации " от 23.11.2009, в части оснащения приборами учета электрической энергии и их ввода в эксплуатацию.

- Недостаточная оснащенность приборами учета электрической энергии границ балансовой принадлежности электрических сетей, в т.ч. с многоквартирными жилыми домами.

- Наличие бесхозяйных сетей, отсутствие работы по установлению их балансодержателей.

- Применение замещающей (расчетной) информации за время недоучета электроэнергии при неисправности прибора учета.

 3.      Несанкционированное электропотребление.

К данной категории следует отнести так называемые «хищения» электроэнергии, к которым относят несанкционированное присоединение к электрическим сетям, подключение электроприемников помимо электросчетчика, а также любые вмешательства в работу приборов учета и иные действия с целью занижений показаний счетчика электроэнергии. Сюда же следует отнести и несвоевременное сообщение в энергоснабжающую организацию о неисправностях приборов учета.

Несанкционированное электропотребление электроэнергии часто составляют основную долю коммерческих потерь, особенно в сети 0,4кВ. Всевозможными способами хищений электроэнергии занимаются в большинстве своем бытовые потребители, особенно в частном жилом секторе, но имеются случаи хищения электроэнергии промышленными и торговыми предприятиями, преимущественно небольшими.

Объемы хищений электроэнергии возрастают в периоды  пониженной температуры воздуха, что свидетельствует о том, что основная часть не учитываемой электроэнергии в этот период расходуется на отопление.

4. Погрешности расчетов технологических потерь электроэнергии:

Поскольку коммерческие потери -  расчетная величина, получаемая математически, то погрешности определения технологического расхода  электроэнергии имеют прямое влияние на значение коммерческих потерь. Погрешности расчетов технологических потерь обусловлены применяемой методикой расчетов, полнотой и достоверностью информации. Точность расчетов нагрузочных потерь электроэнергии, проводимых методов оперативных расчетов или расчетных суток, несомненно выше, чем при расчетах по методу средних нагрузок или обобщенным параметрам сети. К тому же, реальные технические параметры элементов электрической сети зачастую имеют отклонения от справочных и паспортных значений, применяемых в расчетах, что связано с продолжительностью их эксплуатации и фактическим техническим состоянием электрооборудования. Информация о параметрах электрических режимов работы сети, расходах электроэнергии на собственные нужды, также не обладает идеальной достоверностью, а содержит некоторую долю погрешности. Все это определяет суммарную погрешность  расчетов технологических потерь. Чем выше их точность, тем более точным будет и расчет коммерческих потерь электроэнергии.

Пути снижения коммерческих потерь

Мероприятия, направленные на снижение коммерческих потерь электроэнергии определяются причинами их возникновения. Многие мероприятия по снижению коммерческих потерь электроэнергии, достаточно подробно освещены в научно-технической литературе [5], [6]. Основной перечень мероприятий, направленных на совершенствование приборов учета электроэнергии  приведен в отраслевой инструкции [1].

Мероприятия по снижению коммерческих потерь электроэнергии можно условно разделить на две группы:

1. Организационные, повышающие точность расчетов показателей баланса электроэнергии, в т.ч. полезного отпуска потребителям.

2. Технические, в основном связанные с обслуживанием и совершенствованием систем  учета электроэнергии.

К основным организационным мероприятиям следует отнести следующие:

- Проверка наличия актов разграничения балансовой принадлежности по точкам поставки внешнего и внутреннего сечения учета электроэнергии, своевременная фиксация всех точек поставки электроэнергии, проверка на соответствие с договорными условиями.

- Формирование и своевременная актуализация баз данных о потребителях электроэнергии и группах учета, с привязкой их к конкретным элементам схемы электрической сети.

- Сверка фактических  технических характеристик приборов учета и применяемых в расчетах.

- Проверка наличия и правильности алгоритмов «дорасчета» потерь при установке приборов учета  не на границе балансовой принадлежности.

- Своевременная сверка показаний приборов учета, максимальная автоматизация операционной деятельности по расчетам объемов электроэнергии для исключения влияния «человеческого фактора».

- Исключение практики «безучетного» электроснабжения.

- Выполнение расчетов технологических потерь электроэнергии, повышение точности их расчетов.

- Контроль фактических небалансов электроэнергии на ПС, своевременное принятие мер по устранению сверхдопустимых отклонений.

- Расчеты «пофидерных» балансов электроэнергии в сети, балансов по ТП 10(6)/0,4 кВ, в линиях 0,4 кВ, для выявления «очагов» коммерческих потерь электроэнергии.

- Выявление хищений электроэнергии.

- Обеспечение персонала, выполняющего проверки приборов учета и выявление хищений  электроэнергии, необходимым инструментом и инвентарем. Обучение методам выявления хищений  электроэнергии, повышение мотивации дополнительным материальным вознаграждением с учетом эффективности работы.

 К основным техническим мероприятиям, направленным на  снижение коммерческих потерь электроэнергии, следует отнести следующие:

- Инвентаризация измерительных комплексов электроэнергии, маркирование  их знаками визуального контроля, пломбирование электросчетчиков, измерительных трансформаторов, установка и пломбирование  защитных кожухов клеммных зажимов измерительных цепей.

- Своевременная инструментальная проверка приборов учета, их поверка и калибровка.

- Замена счетчиков электроэнергии и измерительных трансформаторов на приборы учета  с повышенными классами точности.

- Устранение недогрузки и перегрузки трансформаторов тока и напряжения, недопустимого уровня потерь напряжения в измерительных цепях ТН.

- Установка приборов учета на границах балансовой принадлежности, в т.ч. пунктов учета электроэнергии на границе раздела балансовой принадлежности, проходящей по линиям электропередач.

- Совершенствование расчетного и технического учета электроэнергии, замена устаревших измерительных приборов, а также  приборов учета с техническими параметрами, не соответствующими законодательным и нормативно – техническим требованиям.

- Установка приборов учета за пределами частных владений.

- Замена «голых» алюминиевых проводов ВЛ – 0,4 кВ на СИП, замена вводов в здания, выполненных голым проводом, на коаксиальные кабели.

- Внедрение автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), как для промышленных, так и для бытовых потребителей.

Последнее из перечисленных мероприятий является наиболее эффективным в  снижении коммерческих потерь электроэнергии, поскольку является комплексным решением основных ключевых задач, обеспечивая достоверное и дистанционное получение информации от каждой точки измерения, осуществляя постоянный контроль исправности приборов учета. Кроме того, максимально усложняется осуществление  несанкционированного электропотребления,  и упрощается выявление «очагов» потерь в кратчайшие сроки с минимальными трудозатратами. Ограничивающим фактором широкой автоматизации учета электроэнергии является дороговизна систем АИИС КУЭ. Реализацию данного мероприятия возможно осуществлять поэтапно, определяя приоритетные узлы электрической сети для автоматизации учета на основании  предварительного энергетического обследования с оценкой экономической эффективности внедрения проекта.

Для решения вопросов по снижению коммерческих потерь электроэнергии также необходимо совершенствовать нормативно-правовую базу в области энергоснабжения и учета электроэнергии. В частности, применение нормативов потребления коммунальных услуг по электроснабжению должно побуждать абонентов к скорейшей установке приборов учета (устранения их неисправностей), а не к подсчету  выгоды от их отсутствия. Процедура допуска представителей сетевых компаний для проверки состояния приборов учета и снятия их показаний у потребителей, в первую очередь у физических лиц, должна быть максимально проста, а ответственность за несанкционированное электропотребление усилена.

Заключение

Коммерческие потери электроэнергии являются серьезным финансовым убытком сетевых предприятий, отвлекают их денежные средства от решения других насущных задач в области электроснабжения.

Снижение коммерческих потерь электроэнергии является комплексной задачей, которая в своем решении требует разработки конкретных мероприятий на основе предварительного энергообследования и определения фактической структуры потерь электроэнергии и их причин.

АНО «Агентство по энергосбережению УР» выполняет все работы, связанные с энергетическим обследованием предприятий, мониторингом электропотребления, расчетом и нормированием технологических потерь электроэнергии, определением структуры потерь электроэнергии и разработкой мероприятий по их снижению.

 ЛИТЕРАТУРА:

1.       РД 34.09.254 «Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений. И 34-70-028-86», М., СПО Союзтехэнерго, 1987

2.      РД 153-34.0-09.166-00 «Типовая программа проведения энергетических обследований подразделений электрических сетей АО-энерго», СПО ОРГРЭС, 2000

3.      Приказ Министерства энергетики РФ от 30.12.2008 г. № 326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям»

4.      Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг (утв. Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 г. № 861)

5.      Воротницкий В.Э, Калинкина М.А. Расчет, нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях (Учебно-методическое пособие) – М.: ИУЭ ГУУ, ВИПКэнерго, ИПКгосслужбы, 2003

6.      Воротницкий В.Э., Заслонов С.В., Калинкина М.А., Паринов И.А., Туркина О.В. Методы и средства расчета, анализа и снижения потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям М.: ДиалогЭлектро, 2006

автор Мохов С.Л.

Потери электроэнергии и баланс

Главная

Потери имеют место при передаче электроэнергии в каждой цепочке электросети.

Фактические (их иногда называют - отчетные) потери всегда вычисляются  как разность электроэнергии, которая поступила в сеть и энергии, переданной из сети потребителям.

Эти потери  имеют следующие виды, а именно потери в элементах сети, имеющие  физический характер; расходование энергии  на обеспечение работоспособности техники, установленной на трансформаторных и иных подстанциях и обеспечивающих передачу электроэнергии; погрешности в работе приборов учета; хищение электроэнергии и  т.п.

Таким образом потери можно разделить по следующим группам:

1) технологические  потери электроэнергии, которые вытекают из физических процессов в кабеле и электрооборудовании, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям;

2) расходование  электроэнергии на личные нужды подстанций, необходимое для обеспечения работы  оборудования подстанций и работников, устанавливаемый по показаниям счетчиков, установленных на трансформаторах ;

3) инструментальные погрешности

4) коммерческие потери, обусловленные хищениями электроэнергии;

В силу закона Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства, за вычетом стоимости потерь, учтенных в ценах (тарифах) на электрическую энергию на оптовом рынке.

При этом, размер реальных (фактических)  потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, поставленной в электрическую сеть и объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами, присоединенными к этой сети.

 

Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организацией, с которой соответствующими лицами заключен договор.

Нормативы технологических потерь устанавливаются уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27 декабря 2004 года № 861 и методикой расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях.

-------------------------------------------------.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 30.10.2019 N Ф05-14358/2019 по делу N А40-114979/2017 Требование: О взыскании стоимости фактических потерь электрической энергии, неустойки. Решение: В удовлетворении требования частично отказано, поскольку установлен факт занижения исполнителем объема полезного отпуска и увеличения стоимости фактических потерь.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 24.06.2019 N Ф05-5541/2019 по делу N А41-74669/2017 Требование: О взыскании: 1) Задолженности по оплате фактических потерь; 2) Неустойки. Решение: 1) В удовлетворении требования частично отказано, поскольку исполнитель-1 надлежащим образом исполнял в спорный период обязанность по определению объема потребления электрической энергии в целях определения фактических потерь электрической энергии; 2) Требование удовлетворено частично, поскольку исполнителем-1 несвоевременно произведена оплата оказанных услуг, однако установленный договором механизм оплаты оказанных услуг не предполагает иного порядка получения исполнителем-1 денежных средств, кроме как от котлодержателя, кроме того, размер неустойки снижен на основании ст. 333 ГК РФ.

 

Постановление Арбитражного суда Северо-Кавказского округа от 15.08.2019 N Ф08-6950/2019 по делу N А32-45413/2017 Требование: О признании недействительным решения налогового органа. Обстоятельства: Налоговый орган начислил: 1) НДС, налог на прибыль за неправомерное отнесение обществом в состав налоговых вычетов и расходов стоимости нагрузочных потерь при приобретении электроэнергии; 2) штраф по п. 1 ст. 126 НК РФ за непредставление документов. Решение: Требование удовлетворено, поскольку: 1) общество как покупатель электрической энергии обязано приобретать ее по ценам, включающим в себя стоимость нагрузочных потерь, которые теряются в процессе ее передачи, а не реализуются в дальнейшем;

 

Постановление Арбитражного суда Центрального округа от 22.03.2018 N Ф10-787/2018 по делу N А48-7177/2015 Требование: О взыскании задолженности по оплате коммунальных платежей, пени. Обстоятельства: Истец ссылается на наличие у ответчика задолженности по договору управления нежилым зданием. Встречное требование: О признании факта отсутствия задолженности по коммунальным услугам по договору управления, признании факта переплаты за теплоэнергию и техническое обслуживание. Решение: 1) Основное требование удовлетворено, поскольку факт наличия спорной задолженности установлен; 2) В удовлетворении встречного требования отказано, поскольку доказательств переплаты ответчиком не представлено, заявленные требования носят противоречивый характер.

АО "МСК Энерго"

№ п/п Наименование мероприятий Срок исполнения Ответственная служба Объем мероприятий
начало окончание 2010 2011 2012 2013 2014
1.1 Выравнивание нагрузок фаз в электросетях 0,4 кВ 01.01.09 31.12.14 Службы ТП, КЛ и ВЛ 155 ТП 118 90 60 60 40
1.2 Выявление хищении эл.энергии в результате проведения рейдов 01.01.09 31.12.14 ТСПУ 24 рейда 10 10 10 10 10
1.3 Отключение трансформаторов на подстанциях 20кВ и ниже с сезонной нагрузкой 01.05.09 30.09.14 ОДС 24 тр-ра ежегодно 5 5 5 5 5
2 Технические мероприятия








2.1 Оптимизация загрузки эл. сети за счет реконструкции старых КЛ и подстанций 10.01.11 31.12.14 Службы ТП, КЛ и ВЛ 10 ТП
5 5 5 3
2.2 Замена проводов на перегруженных линиях 10 кВ и ниже 10.01.11 10.01.14 Службы ТП, КЛ и ВЛ 2,6 км
5 5 5 5
2.3 Замена КЛ-10 кВ и ниже на КЛ большего сечения 10.01.11 10.01.14 Службы ТП, КЛ и ВЛ 2,6 км
5 5 5 5
3 Совершенствование систем расчетного и технического учета








3.1 Устранение недогрузки и перегрузки цепей тока коммерческого учёта 01.01.09 31.12.10 ТСПУ 235 точек 1,20



3.2 Замена коммерческих средств учета у потребителей на приборы с повышенным кл. точности 01.01.09 31.12.13 ТСПУ 18000 точек 80,9 30,13


3.3 Установка АСКУЭ (технический учёт) на подстанциях 01.01.09 31.12.09 ТСПУ 64 ТП




3.4 Составление и анализ небалансов электроэнергии по подстанциям и электростанциям 01.01.09 31.12.14 ТСПУ Ежегодно




3.5 Организация равномерного снятия показаний электросчётчиков строго в установленные сроки по группам потребителей 01.01.09 31.12.14 ТСПУ Ежемесячно




3.6 Установка дополнительных электросчётчиков коммерческого учёта 01.01.09 31.12.14 ТСПУ 9000 точек




3.7 Ремонт электросчётчиков коммерческого учёта 01.01.09 31.12.14 ТСПУ 10273 шт.




3.8 Проведение поверки и калибровки электросчётчиков с просроченными сроками 01.01.09 31.12.14 ТСПУ 10273 шт.




3.9 Пломбирование клеммных крышек электросчётчиков 01.01.09 31.12.14 ТСПУ 32488 шт.




3.10 Инвентаризация электросчётчиков 01.01.09 31.12.14 ТСПУ Ежегодно




4 Всего



215,05 150,13 90,00 90,00 68,00
4.1 СПРАВОЧНО:Всего в процентах от фактических потерь электроэнергии



0,29 0,20 0,12 0,12 0,09
4.2 СПРАВОЧНО: Всего в процентах от отпуска электроэнергии в сеть



0,04 0,03 0,02 0,02 0,01

Сведения о размерах потерь электрической энергии

по итогам 4 квартала 2011 года в разрезе по субъектам РФ.

В 4 квартале 2011 года отпуск электроэнергии в сеть ОАО «Ленэнерго» составил 9 214.0 млн.кВтч, в том числе объем переданной электроэнергии по договорам оказания услуг по передаче электроэнергии потребителям составил 7 820.8 млн.кВтч, и объем потерь электроэнергии при ее передаче по сетям ОАО «Ленэнерго» составил 1 102.6 млн.кВтч или 12% от отпуска в сеть.

№ п/п Показатели 4 квартал 2011 года
Отпуск в сеть РСК Объем отпущенной электроэнергии из сетей РСК потребителям услуг и смежным ТСО "Котловой" полезный отпуск Потери электроэнергии в сетях ОАО «Ленэнерго»
млн. кВт/ч млн. кВт/ч млн. кВт/ч %
1 2 4 5 6 7 8
1 ОАО «Ленэнерго» 9 214,00 8 111,50 7 820,80 1 102,60 12,00
1.1 BH (110кВ) 7 983,70 2 104,90 2 096,60 220,50 2,80
1.2 CHI (35кВ) 1 387,70 243,30 238,30 51,80 3,70
1.3 CHII (6-10кВ) 6 591,90 2 997,70 2 846,30 463,00 7,00
1.4 HH (0,4кВ) 3 132,80 2 765,60 2 639,60 367,20 11,70
2 Санкт-Петербург 5 889,00 5 153,20 5 017,70 735,80 12,50
2.1 BH (110кВ) 4 830,00 891,10 887,10 123,70 2,60
2.2 CHI (35кВ) 924,90 139,60 137,20 33,30 3,60
2.3 CHII (6-10кВ) 4 700,30 2 237,00 2 166,40 337,30 7,20
2.4 HH (0,4кВ) 2 127,10 1 885,60 1 826,80 241,60 11,40
3 Ленинградская область 3 325,00 2 958,30 2 803,10 366,70 11,0
3.1 BH (110кВ) 3 153,60 1 213,90 1 209,40 96,90 3,10
3.2 CHI (35кВ) 462,80 103,70 101,00 18,60 4,00
3.3 CHII (6-10кВ) 1 891,60 760,60 679,90 125,70 6,70
3.4 HH (0,4кВ) 1 005,60 880,00 812,80 125,60 12,50

по итогам 3 квартала 2011 года в разрезе по субъектам РФ.

В 3 квартале 2011 года отпуск электроэнергии в сеть ОАО «Ленэнерго» составил  7 120,13 млн.кВтч, в том числе объем переданной электроэнергии по договорам оказания услуг по передаче  электроэнергии потребителям составил 6 440,67 млн.кВтч, и объем потерь электроэнергии при её передаче по сетям ОАО «Ленэнерго» составил 528,61 млн.кВтч или 7,42 % от отпуска в сеть.

№ п/п Показатели 3 квартал 2011 года
Отпуск в сеть РСК Объем отпущенной электроэнергии из сетей РСК потребителям услуг и смежным ТСО "Котловой" полезный отпуск Потери электроэнергии в сетях ОАО «Ленэнерго»
млн. кВт/ч млн. кВт/ч млн. кВт/ч %
1 2 4 5 6 7 8
1 ОАО «Ленэнерго» 7 120,13 6 591,51 6 440,67 528,61 7,42
1.1 BH (110кВ) 6 686,10 6 588,42 1 943,80 97,68 1,46
1.2 CHI (35кВ) 1 072,30 1 043,63 188,89 28,66 2,67
1.3 CHII (6-10кВ) 4 852,73 4 572,00 2 236,38 280,74 5,79
1.4 HH (0,4кВ) 2 257,65 2 136,11 2 071,60 121,54 5,38
2 Санкт-Петербург 4 523,26 4 179,85 4 098,89 343,41 7,59
2.1 BH (110кВ) 4 233,73 4 170,06 764,64 63,67 1,50
2.2 CHI (35кВ) 736,76 716,64 112,06 20,12 2,73
2.3 CHII (6-10кВ) 3 558,01 3 355,43 1 759,06 202,58 5,69
2.4 HH (0,4кВ) 1 555,262 1 498,21 1 463,13 57,05 3,67
3 Ленинградская область 2 596,87 2 411,67 2 341,77 185,202 7,13
3.1 BH (110кВ) 2 452,38 2 418,37 1 179,16 34,01 1,39
3.2 CHI (35кВ) 335,54 326,99 76,83 8,54 2,55
3.3 CHII (6-10кВ) 1 294,73 1 216,57 477,31 78,16 6,04
3.4 HH (0,4кВ) 702,39 637,90 608,47 64,49 9,18

Общее количество технологических нарушений за 3 квартал 2011 года составило 1 563 шт., при этом суммарная длительность технологических нарушений, вызвавших перерыв электроснабжения потребителей составила 5 526,92 часа, что привело к общей величине недоотпуска электроэнергии потребителям 375 350 кВт.ч.

по итогам 2 квартала 2011 года в разрезе по субъектам РФ.

Во 2 квартале 2011 года отпуск электроэнергии в сеть ОАО «Ленэнерго» составил  7 479,87 млн.кВтч, в том числе объем переданной электроэнергии по договорам оказания услуг по передаче  электроэнергии потребителям составил 6 815,6 млн.кВтч, и объем потерь электроэнергии при её передаче по сетям ОАО «Ленэнерго» составил 504,23 млн.кВтч или 6,74 % от отпуска в сеть.

№ п/п Показатели 2 квартал 2011 года
Отпуск в сеть РСК Объем отпущенной электроэнергии из сетей РСК потребителям услуг и смежным ТСО "Котловой" полезный отпуск Потери электроэнергии в сетях ОАО «Ленэнерго»
млн. кВт/ч млн. кВт/ч млн. кВт/ч %
1 2 4 5 6 7 8
1 ОАО «Ленэнерго» 7 479,87 6 975,64 6 815,60 504,23 6,74
1.1 BH (110кВ) 6 703,42 1 980,34 1 973,03 75,91 1,13
1.2 CHI (35кВ) 981,79 202,54 197,94 23,64 2,41
1.3 CHII (6-10кВ) 5 195,45 2 468,93 2 371,72 269,58 5,19
1.4 HH (0,4кВ) 2 458,92 2 323,82 2 272,91 135,10 5,49
2 Санкт-Петербург 4 743,80 4 423,23 4 350,07 320,57 6,76
2.1 BH (110кВ) 4 159,83 781,92 779,84 46,05 1,11
2.2 CHI (35кВ) 660,66 115,22 113,96 15,79 2,39
2.3 CHII (6-10кВ) 3 783,24 1 894,79 1 856,71 193,00 5,10
2.4 HH (0,4кВ) 1 697,01 1 631,27 1 599,56 65,74 3,87
3 Ленинградская область 2 736,07 2 552,41 2 465,33 183,66 6,71
3.1 BH (110кВ) 2 543,59 1 198,39 1 193,19 29,86 1,17
3.2 CHI (35кВ) 321,13 87,32 83,98 7,86 2,45
3.3 CHII (6-10кВ) 1 412,21 574,14 515,01 76,58 5,42
3.4 HH (0,4кВ) 761,91 692,55 673,35 69,36 9,10

по итогам 1 квартала 2011 года в разрезе по субъектам РФ.

В 1 квартале 2011 года отпуск электроэнергии в сеть ОАО «Ленэнерго» составил  9 646,33 млн.кВтч, в том числе объем переданной электроэнергии по договорам оказания услуг по передаче  электроэнергии потребителям составил 7 897,97 млн.кВтч, и объем потерь электроэнергии при её передаче по сетям ОАО «Ленэнерго» составил 1 411,03 млн.кВтч или 14,63 % от отпуска в сеть.

№ п/п Показатели 1 квартал 2011 года
Отпуск в сеть РСК Объем отпущенной электроэнергии из сетей РСК потребителям услуг и смежным ТСО "Котловой" полезный отпуск Потери электроэнергии в сетях ОАО «Ленэнерго»
млн. кВт/ч млн. кВт/ч млн. кВт/ч %
1 2 4 5 6 7 8
1 ОАО «Ленэнерго» 9 646,33 8 235,3 7 897,97 1 411,03 14,63
1.1 BH (110кВ) 8 263,56 2 102,93 2 088,29 274,31 3,32
1.2 CHI (35кВ) 1 341,94 261,17 252,55 68,28 5,09
1.3 CHII (6-10кВ) 6 935,91 3 158,83 2 962,96 765,37 11,03
1.4 HH (0,4кВ) 3 015,44 2 712,37 2 594,17 303,07 10,05
2 Санкт-Петербург 6 141,29 5 205,68 5 072,39 935,61 15,23
2.1 BH (110кВ) 4 961,0 907,44 903,61 177,12 3,57
2.2 CHI (35кВ) 872,94 145,25 142,95 46,99 5,38
2.3 CHII (6-10кВ) 4 862,19 2 306,14 2 236,76 552,93 11,37
2.4 HH (0,4кВ) 2 005,42 1 846,85 1 789,07 158,57 7,91
3 Ленинградская область 3 505,04 3 029,62 2 825,58 475,42 13,56
3.1 BH (110кВ) 3 301,56 1 195,49 1 184,68 97,19 2,94
3.2 CHI (35кВ) 469,0 115,92 109,6 21,29 4,54
3.3 CHII (6-10кВ) 2 073,72 852,69 726,2 212,44 10,24
3.4 HH (0,4кВ) 1 010,02 865,52 805,1 144,5 14,31

Сведения о балансе электрической энергии и мощности

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

  • — фамилия, имя, отчество;
  • — место работы и должность;
  • — электронная почта;
  • — адрес;
  • — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

Потери электроэнергии в сетях

Потери электроэнергии в сетях

Электроэнергия, млн. кВтч

 январь

 февраль

 март

 апрель

 май

 июнь

 июль

 август

 сентябрь

 октябрь

 ноябрь

 декабрь

В сеть передача

3,21245

2,72493

2,70425

                 

потери

0,21845

0,18530

0,18389

                 

% потерь

6,80%

6,80%

6,80%

                 

пол отпуск

2,99401

2,53964

2,52036

                 

Электроэнергия, млн. кВтч

 январь

 февраль

 март

 апрель

 май

 июнь

 июль

 август

 сентябрь

 октябрь

 ноябрь

 декабрь

В сеть передача

3,16832

2,65911

2,60372

2,17006

1,82057

1,53847

1,60413

1,56577

1,84203

2,47127

2,78815

3,12581

потери

0,21893

0,18374

0,17992

0,14995

0,12580

0,21893

0,11293

0,11023

0,12968

0,17398

0,19629

0,22006

% потерь

6,91%

6,91%

6,91%

6,91%

6,91%

6,91%

7,04%

7,04%

7,04%

7,04%

7,04%

7,04%

пол отпуск

2,94939

2,47537

2,42380

2,02011

1,69477

2,94939

1,49120

1,45554

1,71235

2,29729

2,59187

2,90575

Энергопотери при передаче электроэнергии: неизбежное зло?

Одна из важных для энергетической отрасли проблем сегодня – потери электроэнергии  при транспортировке по сетям. Для потребителей они отрицательно сказываются на качестве электроснабжения, а для энергопредприятий – на их экономике. Также энергопотери негативно отражаются на функционировании всей системы электроснабжения. Их называют фактическими или отчетными. Такие потери представляют собой разность электроэнергии, между той, которая поступила в сеть и той, которая была поставлена потребителям.

Классифицировать энергопотери можно по различным составляющим: характер потерь, класс напряжения, группа элементов, производственное подразделение и т.п. Мы же попытаемся их разделить по физической природе и специфике методов определений количественного значения. По этим параметрам можно выделить:

1.Потери технического характера. Они возникают при передаче энергии по электросетям и обуславливаются физическими процессами, которые происходят в проводах и оборудовании.

2. Электроэнергия, которая расходуется на обеспечение работы подстанций и деятельности персонала. Такая энергия определяется счетчиками, установленными на трансформаторах собственных нужд электростанций.

3. Потери, которые обусловлены погрешностями при ее измерении приборами.

4. Потери коммерческого характера. Это – хищения энергии, различия в показаниях счетчиков и произведенной оплатой потребителями. Их высчитывают по разнице между отчетными потерями и суммой потерь электроэнергии, указанной нами в первых трех пунктах. Энергопотери, которые возникают по причине воровства, зависят от человеческого фактора. Это – отдельная тема для исследования.  А вот три первые составляющие происходят в итоге технологических потребностей процесса, именно о них сейчас пойдет речь.

Электроэнергия – продукт, который на пути от производителя до потребителя не требует дополнительных ресурсов на транспортировку, а расходует сам себя. Этот процесс неизбежен. Ведь, при передвижении автотранспорта из точки А в точку Б, мы тратим бензин, газ или энергию электродвигателей и воспринимаем это, как должное. Мы никогда не говорим, что при транспортировке груза «потери бензина составили 10 литров», обычно используется выражение «расход бензина составил 10 литров». Количество израсходованной электроэнергии, потраченной на транспортировку, как в примере с автомобилями, мы называем потерями. Суть этого термина в представлении людей несведущих – плохо организованный процесс транспортировки электричества, который может ассоциироваться с потерями при перевозке картофеля или зерна. Чтобы убедиться в обратном, рассмотрим пример.

При передвижении электроэнергия преодолевает сотни километров, такой процесс не может происходить без определенных затрат.  Для того, чтобы более наглядно продемонстрировать картину, сравним передачу электрической энергии с  передачей тепловой энергии, которые по своей сути очень сходны. Тепловая энергия тоже теряет часть себя во время транспортировки. Например, через изоляцию труб, которая не может быть совершенной. Такие потери неизбежны, они не устраняются полностью, а лишь уменьшаются путем улучшения изоляции, заменой труб на более совершенные. Процесс требует немалых материальных затрат. При этом, подобными потерями полезная работа, направленная на транспортировку самой тепловой энергии,  не совершается. Транспортировка по трубам осуществляется за счет энергии, потребляемой насосными станциями. В случаях прорыва труб и протечки горячей воды наружу, термин «потери» можно применить в полной мере. Потери же при передаче электрической энергии носят несколько иной характер. Они совершают полезную работу. Как в примере с водой, электроэнергия не может «вытекать» наружу из проводов.

Электрическая сеть – это преобразовательная и распределительная система. Ее части соединены между собой проводами и кабелями. На сотнях и тысячах километров, которые разделяют производителя энергии и потребителя расположены системы трансформации и разветвления, представляющие собой коммутационные устройства и проводники. Ток, который течет в этих проводниках, — это упорядоченное передвижение электронов. Они при перемещении сталкиваются с преградами кристаллической структуры вещества. Для того, чтобы преодолеть эту преграду электрону надо потратить определенное количество своей внутренней энергии. Последняя превращается в энергию тепла и бесследно пропадает в окружающей среде. Это и есть «потери» электрической энергии.

Но указанная причина, по которой они происходят – не единственная. На длительном пути следования энергия встречается с большим количеством коммутационных устройств в виде пускателей, выключателей, переключателей и им подобных. Они состоят из силовых контактов, имеющих более высокое сопротивление, чем однородные проводники – провода или кабели. Во время эксплуатации происходит износ контактов, как итог – ухудшается электрическая проводимость, а как следствие – потери электроэнергии. Значение в этом процессе имеют и контакты в местах, где есть соединение провода со всевозможными устройствами, аппаратами и системами. В общей сложности все места соединений представляют существенное количество потерь электроэнергии. Энергопотери могут усугубляться несвоевременными профилактикой и контролем участков электросетей. Можно назвать еще одну причину утечки электроэнергии: как бы хорошо не были изолированы провода, определенная часть тока все равно попадает на землю.

В местах устаревшей электрической изоляции потери, естественно, усугубляются. На их количество влияет и то, насколько перегружено оборудование – трансформаторные подстанции, распределительные пункты, кабельные и воздушные линии. Можно сделать вывод, что своевременный контроль за состоянием оборудования, необходимые его ремонт и замена, соблюдение требований эксплуатации, снижают потери электроэнергии. Увеличение количества потерь – это свидетельство проблем в сети, которые требуют технического перевооружения, совершенствования методов и средств эксплуатации.

         Международные эксперты определили, что энергетические потери при передаче по электрическим сетям считаются соответствующими, если их показатель не выше 4-5%. В том случае, когда они достигают 10% их нужно считать максимально допустимыми. В разных странах показатели могут существенно различаться. Это зависит от принципов развития энергетической системы. Определяющими факторами становятся ориентация на крупные электростанции и протяженные линии электропередач или же маломощные станции, расположенные в центрах нагрузки и пр. В таких странах, как Германия и Япония показатель потерь составляет 4-5%. В странах, где территория протяженная, а энергетическая система сконцентрирована на мощных электростанциях цифра потерь приближается к 10%. Примером этому служат Норвегия и Канада. Энергетическая генерация в каждой стране уникальна. Поэтому применять показатели какой-либо страны к российским условиям совершенно бессмысленно.

Ситуация в России говорит о том, что уровень потерь может быть обоснован только расчетами для конкретных схем и нагрузок сетей. Норму потерь устанавливает Министерство энергетики для каждой сетевой компании отдельно. В разных регионах эти цифры отличаются. В среднем же по России показатель составил 10%. Значимость проблемы растет с каждым годом. В связи с этим ведется большая работа по анализу потерь и их уменьшению, разрабатываются эффективные методы расчета. Так, «АО-энерго» представило целый комплекс расчета всех составляющих потерь в сетях всех категорий. Этот комплекс получил сертификат соответствия, который был утвержден ЦДУ ЕЭС России, Главгосэнергонадзором России и Департаментом электрических сетей РАО «ЕЭС России». Установка тарифов на электроэнергию зависит и от норм потерь в этой сфере. Тарифы регулируются федеральными и региональными энергетическими комиссиями. Организации обязаны обосновать уровень энергопотерь, который для них считается целесообразным, и включить в состав тарифов. Энергетические комиссии в свою очередь анализируют данные обоснования и либо принимают их, либо корректируют. Лидер по минимальному показателю энергопотерь в стране – Республика Хакасия. Здесь эта цифра составляет 4%.

Следствие энергопотерь – убыток для энергетических компаний и увеличение тарифов для потребителя. С ними следует бороться. Для достижения положительного результата нужен целый комплекс мер в виде постоянного мониторинга ситуации, выполнения ремонтных работ в соответствии с техническим регламентом, модернизации оборудования, внедрения новых технологий, совершенствования систем учета электрической энергии, улучшения схем электроснабжения. И определяющее значение здесь носит именно слово «комплекс», потому что ожидать должного результата от отдельных мероприятий смысла не имеет.

Еще по этой теме

Метки: 2014 г., передача электроэнергии, энергопотери

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

Снижение потерь при передаче электроэнергии

Несмотря на то, что технический прогресс повысил эффективность системы передачи США, около 5% электроэнергии теряется при передаче и распространение. Омические потери относятся к джоулевам тепловым потерям, когда электричество встречает сопротивление в проводниках линии передачи. Поскольку масштаб потерь с учетом квадрата тока провода поддержание высокого напряжения (и низкого тока) помогает снизить потери.

Для перемещения электроэнергии на большие расстояния используются более эффективные высоковольтные линии электропередачи.На подстанциях подается электричество высокого напряжения. вниз, чтобы его можно было распределить по линиям электропередачи более низкого напряжения. Эти менее эффективные распределительные линии приводят к более высоким потерям электроэнергии.

Стратегии снижения потерь при передаче

Существует множество возможностей для повышения эффективности системы передачи электроэнергии. Однако рыночные и политические ограничения делают некоторые решения более сложными. практично, чем другие.

Сверхпроводящие материалы могут проводить электричество практически без сопротивления, но требуют охлаждения почти до абсолютного нуля.Эти требования к охлаждению обычно делают сверхпроводящие материалы слишком дорогими, чтобы их можно было рассматривать в качестве линий передачи.

Однако достижения в технологии сверхпроводников с более высокими температурами привели к снижению требований к охлаждению, а также к снижению их эксплуатационных расходов. Город Эссен, Германия, установил сверхпроводящий кабель длиной 0,6 мили (самый длинный в мире на момент его установки в 2014 году), охлаждаемый жидким азотом. соединяет два больших трансформатора.

Помимо почти полного исключения потерь электроэнергии, кабель может передавать в пять раз больше энергии.Сверхпроводящие кабели также могут устранить необходимость По данным Extreme Tech, для повышения напряжения передачи и устранения необходимости в дорогостоящем оборудовании, таком как трансформаторы.

Высоковольтные линии электропередачи постоянного тока обеспечивают большую КПД по более типичным линиям переменного тока. Однако относительно высокая стоимость этого подхода делает его наиболее практичным в течение длительного времени. передача на расстояние.

Гибкие системы передачи переменного тока, или ФАКТЫ, могут помочь увеличить эффективность существующих систем распределения электроэнергии за счет поддержания допустимых пределов напряжения.Эта технология регулирует количество подаваемой мощности. в энергосистему или поглощаются ею.

FACTS позволяют более сильно загружать линии переменного тока, повышают надежность системы передачи и уменьшают колебания мощности. Эти системы требуют новые технологии управления, но не требуют изменения материалов системы распределения.

О бете

Beta Engineering спроектировала и построила множество высоковольтных проектов по всей стране. Мы специализируемся на услугах EPC для газоизолированных подстанций (GIS), распределительных устройств и подстанций, FACTS и линий электропередачи высокого напряжения.Взгляните на избранные проекты из нашего портфолио, чтобы узнать больше о решениях EPC, которые может предоставить вам бета-версия.

Потери энергии - Energy Education

Рисунок 1. Потери энергии в лампе накаливания очень велики; большая часть входящей энергии теряется в виде тепловой энергии. [1]

Когда энергия преобразуется из одной формы в другую, или перемещается из одного места в другое, или из одной системы в другую, происходит потеря энергии .Это означает, что когда энергия преобразуется в другую форму, часть входящей энергии превращается в сильно неупорядоченную форму энергии, такую ​​как тепло. Функционально превратить всю входящую энергию в выходную практически невозможно, если только не превращать энергию намеренно в тепло (как в обогревателе). Кроме того, всякий раз, когда электрическая энергия транспортируется по линиям электропередач, энергия в линиях электропередачи всегда больше, чем энергия, выходящая на другом конце. Потери энергии - это то, что мешает процессам когда-либо быть эффективными на 100%.

Виды потерь энергии

Энергия претерпевает множество преобразований и принимает множество различных форм в процессе движения. Каждое преобразование, которое он претерпевает, связано с некоторой «потерей» энергии. Хотя эта энергия на самом деле не исчезает, некоторое количество начальной энергии превращается в формы, которые нельзя использовать или которые мы не хотим использовать. [2] Вот некоторые примеры таких потерь:

В целом цель состоит в том, чтобы уменьшить количество потерянной энергии для повышения эффективности.Также неупругие столкновения относятся к столкновениям, при которых происходит некоторая «потеря» энергии во время столкновения. [3]

Для получения дополнительной информации о неупругих столкновениях см. HyperPhysics.

Потери энергии при использовании электроэнергии

Использование электроэнергии - хороший пример, иллюстрирующий потери энергии в системе. К тому времени, когда энергия, связанная с электроэнергией, достигает пользователя, она принимает множество форм. Первоначально процесс начинается с создания электричества каким-либо методом.Например, при сжигании угля на электростанции химическая энергия, хранящаяся в угле, высвобождается при сжигании, создавая тепло, которое производит пар. Отсюда пар приводит в движение турбины, а механическая энергия заставляет генератор производить электричество. Типичная угольная электрическая установка имеет КПД около 38%, [2] , поэтому ~ 1/3 начального содержания энергии в топливе преобразуется в пригодную для использования форму энергии, а остальная часть теряется. Дальнейшие потери возникают при транспортировке этой электроэнергии.По оценкам EIA, при передаче и распределении электроэнергии в Соединенных Штатах в этих процессах теряется около 6% электроэнергии. [4] Наконец-то электричество достигло своего пункта назначения. Это электричество может достигнуть лампы накаливания, в которой тонкий провод нагревается до тех пор, пока он не загорится, при этом значительное количество энергии теряется в виде тепла, как показано на Рисунке 1. Получающийся свет содержит только около 2% энергии, содержащейся в используемом угле. произвести это. [2] Переход на лампочки CFL может улучшить это примерно в 4 раза, но при этом требуется только до 8% от начальной химической энергии угля.

Топливо имеет огромное энергосодержание, но на самом деле очень мало энергии оказывается полезной для использования, а большая часть теряется. Эти потери энергии приводят к чрезвычайно неэффективным процессам, некоторые из них возникают из-за фундаментальных ограничений, таких как второй закон термодинамики, но некоторые предоставляют возможности для улучшения инженерии.

Потери энергии в транспортных средствах

Также имеются значительные потери энергии в двигателе внутреннего сгорания автомобиля. Химическая энергия бензина (или дизельного топлива), которая исходит от Солнца, поскольку это ископаемое топливо, затем преобразуется в тепловую энергию, которая воздействует на поршни двигателя.Затем механическая энергия передается колесам, что увеличивает кинетическую энергию автомобиля. Часть этой кинетической энергии теряется на звук двигателя, свет от сгорания и тепловую энергию из-за трения между дорогой и шинами. Современные автомобили могут использовать только около 20% энергии топлива в качестве энергии, остальное теряется. [2] Пример этих потерь энергии показан на рисунке 2. Хотя эффективность можно повысить, ее можно повысить только до некоторой степени из-за принципов термодинамики.

Рисунок 2. Потери энергии в бензиновом автомобиле. [5]

Холостой ход, использование таких аксессуаров, как кондиционеры, и аэродинамическое сопротивление могут еще больше увеличить потери в транспортном средстве. [6]

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Мы посчитали выбросы от потерь электроэнергии в электросети - в мире это много

Когда дело доходит до стратегий замедления последствий изменения климата, идея сокращения потерь энергии редко упоминается.Но в нашей недавней статье «Nature Climate Change» утверждается, что сокращение потерь в энергетическом секторе, особенно с упором на энергосистему, может стать решающим рычагом для снижения национальных выбросов.

Неэффективная глобальная инфраструктура передачи и распределения электроэнергии требует дополнительной выработки электроэнергии для компенсации потерь. А страны, на долю которых приходится большая доля производства ископаемого топлива и неэффективная сетевая инфраструктура, или их комбинация, являются основными виновниками того, что мы называем «компенсационными выбросами».«Эти выбросы являются результатом дополнительной электроэнергии - часто вырабатываемой из ископаемого топлива - необходимой для компенсации потерь в сети.

Мы подсчитали, что во всем мире компенсационные выбросы составляют почти миллиард метрических тонн эквивалента углекислого газа в год в том же диапазоне, что и годовые выбросы от тяжелых грузовиков или всей химической промышленности. При обследовании инфраструктуры передачи и распределения в 142 странах мы также определили, что примерно 500 миллионов метрических тонн углекислого газа можно сократить за счет повышения эффективности глобальной сети.

Как мы получили числа

Электроэнергия обычно сначала передается по сети передачи на большие расстояния, а затем в низковольтную распределительную сеть конечным потребителям. aurielaki / Shutterstock.com

Большая часть электроэнергии вырабатывается на центральных электростанциях и отправляется по высоковольтным линиям электропередачи на большие расстояния, а затем отправляется на локальный уровень по так называемой распределительной сети - полюсам и проводам, которые подключаются к конечным потребителям.Когда мощность проходит через эту сеть, сопротивление металлических проводов вызывает нагрев. Это приводит к тому, что часть энергии топлива, используемого для производства электроэнергии, теряется при транспортировке.

Для количественной оценки выбросов парниковых газов в результате этого процесса мы использовали метод, называемый оценкой жизненного цикла. Наш анализ выходит за рамки горения только на электростанции. Мы количественно оценили глобальные выбросы от колыбели до могилы: от добычи топлива до сжигания на электростанции, а затем от передачи и распределения потребителю.Наши расчеты основаны на структуре электроэнергии и потерях при передаче и распределении, уникальных для каждой страны.

Наше исследование показало, что потери сильно различаются в зависимости от страны. В 2016 году совокупные потери при передаче и распределении достигли 19% в Индии и 16% в Бразилии. Но их было более 50% в Гаити, Ираке и Республике Конго. Это означает, что только половина произведенной электроэнергии поступила к потребителям или была выставлена ​​на счет потребителям как полезная мощность - другая половина была потеряна в пути.

В более развитых странах убытки были ниже: в то время как в США в 2016 году убытки составили 6%, в Германии - 5%, а в Сингапуре - 2%. Эти цифры демонстрируют, что передача энергии на короткие расстояния в крупные населенные пункты более эффективна, чем передача энергии на большие расстояния ко многим рассредоточенным сельским потребителям.

Половины потерь и связанных с этим выбросов можно избежать

Результирующие выбросы реальны, как и решения.Но устранение факторов, снижающих потери при передаче и распределении, не обязательно является простой задачей.

Технические потери проще всего устранить путем развертывания более передовых технологий и модернизации существующей инфраструктуры как для передачи электроэнергии на большие расстояния, так и для распределения на местном уровне. Улучшения в передаче могут быть достигнуты, например, путем замены неэффективных проводов, использования сверхпроводников, которые уменьшают сопротивление в проводах и, следовательно, потери энергии, а также управляя потоком мощности и постоянным током высокого напряжения.

Столб силы в Нью-Дели, Индия. Изменение конфигурации проводки в местной электросети - один из способов уменьшить потери из-за неэффективной передачи электроэнергии. Кража мощности является большим вкладом в потерю энергии. AP Photo / Раджеш Кумар Сингх

Точно так же улучшения в распределении могут быть достигнуты за счет лучшего управления нагрузкой и распределением мощности, а также конфигурацией линий распределения. Инновации, такие как внедрение цифровых технологий для маршрутизации потоков мощности, также могут сыграть свою роль.

Решения для нетехнических потерь являются более сложными и могут лишь частично сократить связанные выбросы. Причины высоких потерь разнообразны и могут быть связаны, например, с экстремальными явлениями, такими как ураганы, обрушившиеся на Гаити и Пуэрто-Рико в последние годы, или война, или сочетание слабого управления, коррупции и бедности, как это наблюдается в Индии. . Для любого типа потерь страны с большой долей производства ископаемого топлива и наиболее неэффективной сетевой инфраструктурой могут сократить наибольшие выбросы и получить наибольшие экологические выгоды от сокращения потерь при передаче и распределении.

Воздействие на климат

Хотя в нашей статье освещается несколько важных технологических решений - счетчики с защитой от несанкционированного доступа, управленческие решения, такие как инспекция и мониторинг, а также реструктуризация владения и регулирования энергосистемы - это, безусловно, лишь небольшие строительные блоки, которые помогают странам достичь устойчивого пути.

Удивительно, но очень немногие страны включили потери при передаче и распределении в свои национальные обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в рамках Парижского соглашения 2015 года.Наш анализ показал, что только 32 страны упоминают об эффективности сети, а 110 упоминают какую-либо форму возобновляемой энергии. Из-за очень дырявой сети часть денег, потраченных на добавление возобновляемых источников энергии, будет потрачена впустую.

Поскольку страны планируют усилить климатические амбиции в 2020 году, декарбонизация электроэнергетики будет играть жизненно важную роль. Мы считаем, что сочетание низкоуглеродной электроэнергии с эффективной сетью обеспечит сектор чистой энергетики, который улучшит национальную инфраструктуру и минимизирует ущерб для климата в будущем.

[ Понравилось то, что вы прочитали? Хочу больше? Подпишитесь на ежедневную рассылку The Conversation. ]

Коэффициенты потерь при передаче | AEMC

Когда вы транспортируете электроэнергию по сети из столбов и проводов, часть ее теряется в виде тепла. Коэффициенты потерь при передаче рассчитываются Австралийским оператором энергетического рынка (AEMO), чтобы отразить эту потерю электроэнергии.

Генераторы, расположенные в конце линии со слабой передачей, будут зарабатывать меньше.Коэффициенты потерь при передаче помогают показать новым производителям, какие местоположения могут быть наиболее прибыльными. Таким образом, коэффициенты потерь при передаче являются важным сигналом о наилучшем месте для размещения активов нового поколения, чтобы минимизировать затраты для потребителей.

Энергетическая система Австралии находится в процессе реструктуризации, поскольку угольные генераторы уходят, а новые ветряные и солнечные генераторы подключаются по всей энергосистеме. Генераторы получают разные сигналы о том, какая часть их энергии будет потеряна при транспортировке, поскольку тип и расположение электростанций меняются.

Количество потерянной мощности зависит от:

  • расстояние от генератора до потребителей - чем дальше он проходит, тем больше теряется мощность
  • напряжение и сопротивление линий электропередачи - «качество» линии
  • , сколько мощности проходит через линию - более нагруженная линия означает больше тепла и больше потерь.

Коэффициенты потерь при передаче рассчитываются ежегодно AEMO. Модели и методология этих расчетов выполняется AEMO в соответствии с Национальными правилами в области электроэнергетики и после консультаций с заинтересованными сторонами.

Почему важны коэффициенты потерь при передаче?

Физические потери - неизбежное следствие транспортировки электроэнергии. Коэффициенты потерь при передаче отражают эти физические потери, поэтому истинная стоимость транспортировки электроэнергии ясна инвесторам в новые генераторы. Например, они позволяют генератору учитывать стоимость физических потерь при принятии решения о подключении на конце длинной слабой линии вдали от потребителей.

Недавний опыт с факторами потерь

Коэффициенты потерь всегда менялись из года в год - в зависимости от того, какие генераторы работают и насколько изменяется нагрузка, а также от того, где строятся новые генераторы и закрываются другие генераторы.

Что меняется, так это предсказуемость этих факторов потерь.

За последние несколько лет на периферии системы было подключено больше генераторов, поэтому электричество должно перемещаться дальше, а сети работают при более низком напряжении. Это особенно характерно для северо-запада Виктории, северного Квинсленда и юго-запада Нового Южного Уэльса. Эти соединения часто находятся в более слабых частях системы с более низким напряжением, что увеличивает электрические потери.

В настоящее время беспрецедентное количество генераторов желает подключиться к энергосистеме.И все больше генераторов подключается в местах, где уже подключено множество других генераторов, поэтому некоторые линии становятся сильно загруженными, что ухудшает электрические потери.

Что делается с факторами потерь?

В связи с быстрыми темпами присоединения к системе новых генераторов, как никогда важно, чтобы инвесторы в генерирующие активы имели доступ к актуальной информации о проектах нового поколения и доступ к ключевой технической информации, такой как данные сетевого моделирования.В октябре 2019 года AEMC ввела новое правило, чтобы предоставить разработчикам более полную информацию о том, какие проекты нового поколения находятся в разработке, чтобы помочь им обосновать свои инвестиционные решения.

Кроме того, AEMO предпринимает шаги для улучшения методологии и информации о факторах потерь, включая более частую публикацию значений прогнозируемых предельных коэффициентов потерь и консультации с заинтересованными сторонами для уточнения аспектов методологии.

Основная задача состоит в том, чтобы лучше координировать инвестиции в производство и передачу электроэнергии на национальном рынке электроэнергии.Предлагаемые AEMC реформы COGATI направлены на поставку нужного количества новой инфраструктуры передачи в нужном месте в нужное время - с наименьшими затратами для потребителей. Предлагается, чтобы реформы легли в основу работы Совета по энергетической безопасности по проектированию рынка до 2025 года и будут работать в сочетании с Интегрированным системным планом AEMO, который определяет, какие инвестиции в передачу необходимы.

Передача и распределение электроэнергии в Гонконге

Передача и распределение электроэнергии в Гонконге [Печать]

Когда вы подключаете и включаете электроприбор, вы фактически потребляете электроэнергию от электростанций, которые могут находиться очень далеко.Электроэнергия от электростанций поступает в ваш дом благодаря разветвленной сети проводящих кабелей, которые образуют системы передачи электроэнергии , и , распределения в Гонконге. Система передает электроэнергию от нескольких электростанций почти в каждый дом в Гонконге, от центра города до отдаленных районов.

Рис. 1 Самым большим вкладом Томаса Эдисона, возможно, была его экономически жизнеспособная модель производства и распределения электроэнергии. Рис. 2 Фантастический ночной вид на Гонконг стал возможен благодаря эффективной системе передачи и распределения электроэнергии (фото любезно предоставлено HEC).

В Гонконге электроэнергия передается в основном по воздушным линиям или подземным кабелям. Из-за сопротивления проводов передачи всегда есть некоторая потеря мощности из-за нагревающего эффекта тока. Системы передачи электроэнергии должны быть спроектированы таким образом, чтобы максимально снизить эти потери.


Высокое напряжение передачи

Рис.3 Высоковольтные линии электропередачи на подстанции

Чтобы уменьшить потери энергии, электроэнергия, вырабатываемая на электростанциях, повышается до очень высокого напряжения для передачи. Высокое напряжение передачи означает, что по кабелям передачи протекает относительно небольшой ток. Как известно, ток вызывает нагревание при протекании по кабелям с сопротивлением.Когда ток, используемый для передачи, невелик, потери энергии из-за воздействия нагрева на кабели снижаются, что позволяет передавать больше электроэнергии пользователям.


Провода передачи низкого сопротивления

Поскольку эффект нагрева возникает при протекании тока через кабели с сопротивлением, уменьшение сопротивления кабелей передачи снижает потери энергии. Как инженеры проектируют передающий провод с низким сопротивлением и в то же время экономичным?

Первое, что нужно учитывать - это выбор материала.Металлы - хорошие проводники с низким сопротивлением. Медь и алюминий - наиболее часто используемые металлы в проводах передачи. Это очень хорошие проводники, дешевые, устойчивые к коррозии и прочные. Сопротивление передающего провода снижается за счет увеличения толщины провода. Более толстые провода имеют большую площадь поперечного сечения и, следовательно, меньшее сопротивление.

Даже несмотря на то, что кабели тщательно спроектированы для уменьшения сопротивления, поскольку длина кабелей, необходимых в системе передачи, очень велика, общее сопротивление кабелей все еще довольно велико.В следующем упражнении вы увидите, как длинные резистивные провода влияют на передачу электричества.


Система воздушных и подземных кабелей

Электропередача воздушными проводами

Рис.4 Опоры воздушных линий

Воздушные линии удерживаются высоко над землей с помощью металлических башен, называемых пилонами. Но металлическая башня очень хорошо проводит электричество.Итак, как инженеры могут предотвратить утечку электричества на землю (то есть на землю) через башню?

Если вы внимательно посмотрите на пилон, вы увидите, что воздушные тросы удерживаются стопкой дисков, свисающих с пилона. Этот пакет дисков представляет собой серию подвешенных фарфоровых изоляторов, которые предотвращают электрическое соединение линии с пилоном и заземление. Конструкция каждого изолирующего диска показана на рис. 6.


Фиг.5 Пакеты изолирующих дисков обычно используются для удержания линий передачи высокого напряжения Рис.6 Зонтичная форма изолирующего диска

Длинная стопка дисков обеспечит лучшую изоляцию для предотвращения проводимости через фарфоровые диски и обеспечит более толстый слой воздуха между пилоном и проводами для предотвращения электрического разряда через воздух. Зонтичная форма изолирующего диска также имеет особое назначение: она предотвращает образование токопроводящей дорожки воды вдоль стопки в дождливые дни.


Проблемы безопасности при передаче высокого напряжения

Рис. 7 Вы могли видеть этот предупреждающий знак на пилонах во время пеших прогулок

Технически поддержание передачи высокого напряжения не является проблемой. Однако высокое напряжение означает более строгие меры безопасности, поскольку прямой контакт с проводом будет чрезвычайно опасен, и даже приближение к проводу может вызвать электрический разряд от провода к телу через воздух, как и молния.Вот почему при установке высоковольтной передачи необходимо внимательно относиться к безопасности.

Энергетические компании в Гонконге (HEC и CLP Power) имеют инструкции по технике безопасности для рабочих на стройплощадках, которым необходимо работать рядом с воздушными проводами. Зоны безопасности определены таким образом, чтобы обеспечить минимальное расстояние между работающим человеком / оборудованием и проводами передачи. Запрещается работать в плохую погоду, например, во время грозы и тайфуна.


Передача электроэнергии по подземным кабелям

В хорошо развитых городских районах, где невозможно выделить земельное пространство для строительных опор, для передачи электроэнергии используются подземные кабели.Как следует из названия, эти кабели проложены под землей, что позволяет избежать опасности контакта во время работы и воздействия плохих погодных условий, таких как гроза. Хотя подземные кабели имеют много преимуществ, для проектирования, строительства и прокладки подземных кабелей требуются более совершенные технологии. Это объясняет, почему они в 10 раз дороже воздушных проводов.

В отличие от воздушных проводов, подземные кабели должны иметь очень хорошую электрическую изоляцию, поскольку они находятся в непосредственном контакте с почвой.Их прямой контакт с почвой может привести к механическим повреждениям и проблемам с охлаждением. Сложная конструкция современных подземных кабелей включает в себя металлическую оболочку кабеля для защиты кабеля от любых механических повреждений, достаточную изоляцию для предотвращения утечки тока и упрочняющие материалы, позволяющие кабелю выдерживать высокие нагрузки из-за тепла, выделяемого при передаче высокого напряжения.

Рис.8 Кабельный туннель HEC (фото любезно предоставлено HEC)

Традиционная прокладка подземных кабелей включает рытье траншей (рытье земли).Это требует детального планирования, чтобы свести к минимуму влияние на дорожное движение и неудобства для населения. Для городской территории, такой как остров Гонконг, преобладание узких дорог и существующих подземных коммуникаций затрудняет установку такого типа. Использование кабельного туннеля - одно из возможных решений для преодоления этих ограничений. Во всех случаях во время прокладки кабелей требуется специальный надзор и защитные меры.


Повышение и понижение напряжения

Как уже упоминалось, передача очень высокого напряжения может минимизировать потери мощности в проводах из-за эффекта нагрева.Тем не менее, электричество, вырабатываемое электростанциями, не имеет такого высокого напряжения, поэтому требуется способ изменить напряжение электричества. Для изменения напряжения используются устройства, называемые трансформаторами. Они работают по принципу электромагнитной индукции. Процесс повышения напряжения с помощью трансформатора называется шагом вверх, , а процесс понижения напряжения с помощью трансформатора называется шагом вниз, .

Современные трансформаторы, используемые в системах передачи и распределения, имеют очень высокий КПД до 90% -99%.Это означает, что они могут передавать до 90% -99% потребляемой электроэнергии при повышении или понижении напряжения.

Рис.9 Трансформатор большой мощности 275 кВ HEC (фото любезно предоставлено HEC) Рис.10 Трансформатор на подстанции CLP Power

После выработки электроэнергии на электростанции она повышается до очень высоких напряжений (максимум 400 кВ для CLP Power и максимум 275 кВ для HEC) для передачи на большие расстояния.Ближе к пользователям, напряжение впоследствии понижается трансформаторами внутри подстанций, чтобы обеспечить безопасное потребление потребителями. Внутренняя электросеть в Гонконге имеет напряжение 220 В.

Чтобы увидеть обзор передачи и распределения электроэнергии в Гонконге, взгляните на этот анимационный ролик.



Список литературы

Передача электроэнергии

Электроэнергия часто вырабатывается на большом расстоянии от места использования и передается на большие расстояния по линиям электропередач.Хотя сопротивление короткой линии электропередачи относительно низкое, на большом расстоянии сопротивление может стать значительным. Линия питания с сопротивлением R вызывает потерю мощности I 2 R ; это тратится как тепло. Следовательно, за счет уменьшения тока потери I 2 R могут быть минимизированы.

Энергетические компании используют повышающие трансформаторы для повышения напряжения до сотен кВ перед его передачей по линии электропередачи, уменьшая ток и сводя к минимуму потери мощности в линиях электропередачи.На другом конце используются понижающие трансформаторы для понижения напряжения до 120 В, используемых в бытовых цепях.

Пример

Допустим, энергетическая компания вырабатывает электроэнергию с напряжением 2400 В и током 1000 А. Это электростанция мощностью 2,4 МВт.
(a) Сколько мощности теряется при передаче этого тока по линии передачи мощностью 10 Вт?
(b) Если напряжение повышается до 240 кВ до того, как ток будет пропущен по линии передачи, сколько мощности будет потеряно сейчас? Предположим, что трансформатор идеален (т.е., в трансформаторе не теряется энергия).
(c) На другом конце линии передачи напряжение преобразуется в 120 В. Какой ток доступен?

(a) Мощность, рассеиваемая в линии передачи, составляет I 2 R = 10 МВт. В этом нет никакого смысла, учитывая, что это больше, чем мы должны были начать ... но мы, по сути, потеряем все это.

(b) В идеальном трансформаторе, если напряжение увеличивается в 100 раз, ток уменьшается в 100 раз, поэтому ток равен 10 А.Потерянная мощность сейчас:
I 2 R = 1000 Вт, в основном ничтожно мало по сравнению с 2,4 МВт, с которых мы начали.

(c) Если игнорировать потерю 1000 Вт при передаче, преобразование напряжения в 120 В дает:

I =
2,4 x 10 6
120
= 20000 А, хватит на несколько сотен домов.

Почему у меня отключилось электричество? Четыре способа отказа электросети и ее выхода из строя

В разгар глобальной пандемии и изнуряющей аномальной жары на западе США в прошедшие выходные в Калифорнии два дня подряд происходили веерные отключения электроэнергии.

Эти отключения электричества действительно исторические, но не по обычным причинам. Они не являются историческими, потому что они затронули большое количество людей, и не потому, что они длились очень долго. Напротив, эти отключения были относительно хорошо сдерживаемыми, затрагивая лишь сотни тысяч калифорнийцев всего на несколько часов.

Напротив, недавние веерные отключения электроэнергии в Калифорнии стали историческими из-за их , причины : электричество отключилось, потому что электричества просто не хватало для работы.Подобные перебои с подачей электроэнергии случаются крайне редко; в последний раз это произошло в Калифорнии почти два десятилетия назад. Почти всегда перебои в подаче электроэнергии происходят по другим причинам.

Четыре типа отключения электроэнергии

Доставка электроэнергии потребителям состоит из множества этапов, и отключение электроэнергии может быть вызвано на любом этапе. Во-первых, электростанции вырабатывают электроэнергию. Затем по высоковольтным линиям электропередачи это электричество перемещается на большие расстояния. Наконец, последний этап пути происходит в распределительной сети, которая доставляет электроэнергию потребителям.

Сбои в подаче электроэнергии могут произойти из-за сбоев на любом этапе этого процесса: сбои в распределении, сбои в передаче или недостаточное производство электроэнергии могут привести к отключениям электроэнергии. Совсем недавно появился новый тип отключения электроэнергии, вызванный тем, что энергетические компании намеренно отключали части передающей или распределительной сети, чтобы снизить риск спровоцировать еще более катастрофические последствия.

Давайте копнем.

Отключение электроэнергии может быть вызвано отказом на любом этапе процесса подачи электроэнергии.Нехватка генерации (изображена зеленым и красным), отказ в системе передачи (изображена темно-синим) или отказ в системе распределения (изображена черным) могут привести к отключению электроэнергии.
Примечание. Микросети (изображены оранжевым цветом) могут помочь защитить от перебоев в подаче электроэнергии, особенно когда система передачи или распределения выходит из строя или отключена намеренно.

1. Сбои распределения

Сбои в распределении электроэнергии являются наиболее распространенным типом отключения электроэнергии, но обычно они затрагивают относительно небольшую территорию.Этот тип сбоя может произойти по многим причинам - штормовая погода, которая сдувает ветку дерева на линию электропередачи, предприимчивая белка, проникающая в те части подстанции, куда ни одна белка не заходила раньше (и не дожила до того, чтобы рассказать сказку), автомобильная авария. в столб электропередачи, металлический шар, который выскользнул из рук своего владельца и коснулся линии электропередачи, список можно продолжить.

Работники коммунальных служб ремонтируют вышедшую из строя линию электропередач в распределительной системе прямо возле моего дома.

Сбои в распределительной системе обычно имеют ограниченное влияние, затрагивая всего несколько кварталов или район.Но иногда эти отключения затрагивают целые города, а иногда и надолго. В то время как средний потребитель электроэнергии в США ежегодно испытывает примерно 1,3 отключения электроэнергии и четыре часа без электроэнергии, перебои в работе, вызванные суровой погодой, могут длиться намного дольше. Например, около 100 000 потребителей электроэнергии во Флориде были без электричества более недели, когда ураган Ирма обрушился на штат в сентябре 2017 года.

По сравнению с другими типами отключений электроэнергии, сбои распределения являются наиболее распространенными - большинство отключений, с которыми сталкивается средний человек, происходит из-за проблем с системой распределения.

2. Сбои передачи

Сбои передачи намного реже, чем сбои распределения, но когда они случаются, они могут иметь огромные последствия. Многие сбои системы передачи вызваны погодными условиями, но этот тип сбоя может также произойти из-за отказа оборудования, проблем с компьютером или человеческой ошибки. В 2003 году примерно 50 миллионов человек на северо-востоке США остались без электричества, когда линия электропередачи коснулась ветки дерева. Это нарушение вылилось из-под контроля в массовое отключение электроэнергии, во многом из-за неисправных компьютерных систем.По общему признанию, это крайний пример, и расследования, последовавшие за этим инцидентом, в конечном итоге привели к созданию новых стандартов надежности, предназначенных для предотвращения повторения подобных отключений.

Опять же, сбои из-за сбоев передачи относительно редки. Но поскольку системы передачи обычно связаны между собой во многих разных штатах и ​​даже странах, сбои в системе передачи могут привести к массовым отключениям электроэнергии, если не будут управляться должным образом.

Отказы системы передачи случаются редко, но когда они случаются, их влияние может быть очень большим.

3. Нехватка предложения

Нехватка поставок - это, пожалуй, самый редкий вид сбоев в работе. Эти отключения случаются, когда электроэнергии просто не хватает для удовлетворения спроса. В большинстве районов страны этот тип отключения, скорее всего, произойдет в самые жаркие летние дни, когда люди взрывают кондиционер, а спрос на электроэнергию находится на пике. Именно это и произошло в Калифорнии за последние несколько дней : сильная жара увеличила спрос на электроэнергию, что привело к перебоям в поставках и постоянным отключениям электроэнергии.До массовых отключений электроэнергии в прошлые выходные в Калифорнии в последний раз отключение электроэнергии такого типа происходило в начале 2000-х годов. Эта серия отключений в 2000-х годах, известная под общим названием Калифорнийский энергетический кризис, была вызвана множеством причин (включая манипулирование рынком!), Но суть в том, что электричества не хватало, чтобы у всех был свет.

Нехватка предложения возникает, когда выработки электроэнергии недостаточно для удовлетворения спроса. Этот тип отключения электроэнергии - самый редкий из всех.

Сетевые операторы принимают множество различных мер, чтобы предотвратить перебои в работе при нехватке электроэнергии, но в худшем случае последним средством являются постоянные отключения электроэнергии. Периодические отключения электроэнергии затрагивают не всех - оператор сети предпочитает отключать электроэнергию только ограниченному количеству потребителей, что снижает спрос на электроэнергию до приемлемого уровня. Несмотря на то, что нехватка поставок возникает во всех городах и штатах, количество людей, пострадавших от отключений, может сильно варьироваться. Например, одно из отключений во время кризиса электроснабжения в Калифорнии затронуло десятки тысяч людей, а другое отключение затронуло миллионы людей.

Этот тип отключения электроэнергии встречается редко, потому что мы тратим много времени и усилий (и денег!) На их предотвращение. Фактически, национальные стандарты надежности сети требуют, чтобы отключение такого типа происходило только раз в десять лет.

Многие части страны стремятся соответствовать этому стандарту «один раз в десять лет» с помощью программ достаточности ресурсов. Эти программы предназначены для предотвращения перебоев в подаче электроэнергии из-за перебоев в поставках путем планирования на будущее, чтобы обеспечить достаточное количество электростанций в сети.На практике мы часто выходим за рамки этой цели (т. Е. Строим больше электростанций, чем необходимо), что делает этот тип простоев крайне редким.

4. Отключение и плановые отключения электроэнергии для общественной безопасности

Отключение питания для общественной безопасности (PSPS) и плановые отключения представляют собой перебои в передаче или распределении электроэнергии, но разница в том, что эти отключения являются преднамеренными .

В случае запланированных отключений , коммунальное предприятие может отключить определенные участки сети для выполнения планового обслуживания, но обычно в электросеть встроена избыточность, которая позволяет коммунальным предприятиям выполнять техническое обслуживание без отключения электроэнергии.

С другой стороны, отключений электроэнергии в целях общественной безопасности. событий участились в Калифорнии, где они теперь являются последней инстанцией коммунальных служб в предотвращении лесных пожаров, вызванных линиями электропередачи и распределения. Короче говоря, определенные погодные условия (например, сильный ветер и низкая влажность) могут повысить риск возникновения пожара на линиях передачи и распределения. Вместо того чтобы рисковать вызвать пожар и нести ответственность за возможную катастрофу, коммунальные предприятия иногда решают полностью отключить электричество, чтобы гарантировать, что их оборудование не вызовет пожар.В условиях, когда изменение климата увеличивает риск возникновения лесных пожаров на западе США, коммунальные предприятия Калифорнии - не единственные, кто применяет упреждающее отключение электроэнергии; например, коммунальное предприятие NV Energy в Неваде также разработало программу по снижению рисков лесных пожаров с помощью преднамеренного отключения электроэнергии.

Излишне говорить, что намеренное отключение электроэнергии на длительные периоды - особенно для миллионов людей на несколько дней - просто неприемлемо. Утилиты могут (должны!) Работать лучше.

Не всегда все так просто

На самом деле, перебои в подаче электроэнергии не всегда так просты - они часто имеют несколько причин, и они не всегда точно помещаются в одну из четырех вышеупомянутых групп. Например, некоторые из крупнейших в мире отключений были вызваны отключением генераторов и выходом из строя линий электропередачи.

Независимо от конкретного типа отключения электроэнергии, мы живем в мире, где электричество стало неотъемлемой частью повседневной жизни, а отключение электричества почти всегда является серьезным нарушением.Что еще хуже, наша нестабильная сеть изо всех сил пытается не отставать, и за последние несколько десятилетий количество сбоев в сети растет. А с учетом еще более разрушительных последствий изменения климата (включая убийственную жару) на горизонте эта проблема будет только усугубляться, если мы не будем действовать сейчас.

Что мы можем сделать, чтобы предотвратить отключение электроэнергии?

Для начала мы должны инвестировать в повышение устойчивости сети, чтобы в первую очередь предотвратить перебои в подаче электроэнергии. Поскольку сбои в передаче и распределении являются наиболее частыми причинами отключений электроэнергии, мы должны принять меры по укреплению инфраструктуры передачи и распределения, чтобы снизить риск этих сбоев.Кроме того, мы должны также развернуть распределенные энергоресурсы и микросети, которые могут снизить зависимость от систем передачи и распределения.

Распределенные энергоресурсы, такие как солнечная энергия в жилых домах, могут снизить зависимость от системы передачи и распределения.

Тем не менее, даже с учетом всех этих мер по обеспечению отказоустойчивости сети, электричество все равно будет время от времени отключаться. А для тех, кто не может обходиться без электричества (например, критически важные объекты и потребители, использующие жизнеобеспечивающие медицинские устройства), должен быть запасной план.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *