как рассчитать формулой, их отличия

Количество потребляемой электрической энергии ежегодно возрастает. Основываясь на актуальной статистической информации, даже обычное кухонное оборудование стало потреблять в несколько раз больше энергии, по сравнению с предыдущими годами. Кроме того, в повседневной жизни люди используют компьютеры и многие другие приборы, работающие от сети. Сети электроснабжения часто не могут справиться с такими запросами. Здесь важно разбираться в рассматриваемых понятиях, какой максимальный уровень нагрузки способна выдержать сеть.

Что такое установленная мощность?

Многие модели электротехнического оборудования имеют специальную маркировку, которая указывает на количество тока, выдаваемое во время их нормальной работы в штатном режиме (номинальная величина).

Приборы энергопотребления

Чтобы выполнить расчет, суммируются номинальные значения этих показателей для всех устройств, работающих от электричества и размещенных на объекте.

Под рассматриваемым понятием понимают ту мощность, которая генерируется или потребляется промышленным предприятием, территориальной единицей или обособленной отраслью. В качестве номинала может быть взят активный или полный показатель.

Действующая электроустановка

В энергетической промышленности под этим понятием подразумевают наибольшую активность электрической установки при работе в течении длительного промежутка времени без зафиксированных перегрузок, согласно технической инструкции.

Важно! Расчет рассматриваемой величины играет важную роль в процессе проектирования электрических установок. Полученные данные станут залогом бесперебойной работы оборудования на протяжении долгого времени.

Что такое расчетная мощность?

Под этим определением понимают установленный показатель, позволяющий подключить некое количество единиц техники одновременно. Если превысить их допустимое число, защитная автоматическая система может выйти из строя. Расчет установленной мощности выполняется путем суммирования этого показателя, которым характеризуется каждый подключенный прибор в системе.

Важно! Межэтажное пространство жилого дома снабжено электрощитом и вводным устройством, от которого проложены кабели до каждой квартиры. В случае, когда система располагается в жилом помещении, в него прокладывают кабель с необходимым сечением. Для защиты разводящих линий устанавливают автомат, счетное устройство и щит для равномерного распределения нагрузок на каждой линии.

Электрощит

Отличия расчетной мощности от установленной

Нередко возникает вопрос: «Чем отличается установленная мощность от расчетной?». Номинальное значение установленной величины указывается на упаковке оборудования самим изготовителем. Оно дает представление о том, как прибор будет работать в бесперебойном режиме на протяжении долгого времени. Расчетная же величина говорит о фактической величине, которая изменяется в процессе колебания нагрузок по наибольшему возможному воздействию на единицу электросистемы.

Несмотря на различия, оба понятия, все же связаны друг с другом.

Такая связь учитывается при осуществлении проектных работ. Установленное значение вычисляется на основе расчетного, с учетом коэффициентов для единовременного включения всех нагрузок в системе.

Как повысить расчетную мощность

Для увеличения расчетных данных вводят дополнительный кабель с нужным сечением, величину которого определяют специалисты. Это дает гарантию, что пиковые нагрузки не выведут из строя электрическую систему. Процесс считается затруднительным из-за обязательного согласования работ с муниципальными структурами и дополнительными затратами.

Средние нагрузки

Вычисление нагрузок выполняется по двум причинам:

• Зная выделенную мощность для конкретного дома, его жильцы могут обратиться в компанию энергосбыта для того, чтобы получить именно те значения, которые им необходимы;
• Основываясь на средних нагрузках, выбираются номинальные токи защитных аппаратов и проводники с оптимальным сечением.

Важно! Для определения средних нагрузок необходимо вычислить установленную величину и знать расчетные коэффициенты, которые принимаются во внимание в вычислениях. Один из них – коэффициент спроса. Средние нагрузки нужно знать для вычисления количества потерянной электрической энергии за годовой период.

Для расчетов средней нагрузки (  используют также отношение общего количества потребляемой за смену энергии с максимальной загруженностью ( ) и длительностью смены, измеряемой в часах ( ):

Формулы вычисления мощностей

Для расчета установленной мощности электроустановки можно взять наглядный пример осветительной установки.

Осветительная установка

Установленная мощность ( ) вычисляется во время выбора ламп и по итогам технических расчетов. Для этого складываются мощности всех ламп накаливания в системе, и формула выглядит следующим образом:

, где  – номинальные мощности ламп накаливания,  – та же базовая величина для люминесцентных ламп с низким давлением,  – мощность дуговых ламп (ртутных, низкого давления).

По разным причинам, часть осветительных элементов может не работать. В этом случае расчетная мощность ( ) – это произведение установленного значения ( ) и коэффициента спроса, который рассчитывается по формуле:

=, где  – активная мощность за 30 минут работы системы. Тогда = .

Важно! Определение установленной и расчетной мощностей имеет важное значение для многих отраслей промышленности и энергетического комплекса. Расчеты этих величин используют при проектировании осветительных установок, организации электроснабжения в жилых домах, городского освещения и в других областях, которые нуждаются в обеспечении электричеством.

Электротехническое оборудование

Знание установленных и расчетных значений мощностей позволяет вычислить допустимые нагрузки, которым будет подвергаться эксплуатируемое электротехническое оборудование, что позволит использовать его с максимальной эффективностью.

Расчетные нагрузки промышленных предприятий

3. Определение коэффициента максимума

При расчетах на стадии технического проекта или рабочих чертежей расчетные нагрузки определяются с учетом коэффициента максимума, величина которого зависит от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников.
Под эффективным числом группы электроприемников с различной установленной мощностью и разными режимами работы понимается такое число приемников, одинаковых по мощности и однородных по режиму работы, которое обеспечивают ту же величину расчетной нагрузки, что и рассматриваемая группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.
В общем случае эффективное число электроприемников может быть найдено из выражения

Эффективное число электроприемников может быть принято равным фактическому их числу в следующих случаях:
а) когда мощность всех приемников одинакова;
б) при коэффициенте использования К_и>0,8;
в) когда выполняются указанные в табл. 3-5 соотношения между коэффициентом использования и величиной отношения, равного:

где Р_у.макс и Р_у.мин — соответственно номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе, квт.
При определении Р_у.мин должны быть исключены наиболее мелкие электроприемники, суммарная мощность которых не превосходит 5% мощности всей группы приемников.
Когда указанные условия не выполняются, эффективное число электроприемников определяется в зависимости от величин Р*и n*, вычисляемых пo формулам (*—звездочки, поставленные под буквенными обозначениями, указывают на относительные величины).

где n — общее число электроприемников группы;
— сумма номинальных мощностей всей группы, квт;
— число приемников в группе, номинальная мощность каждого из которых больше или равна половине номинальной мощности наиболее мощного приемника в группе;

— сумма номинальных мощностей этих приемников, квт.

Мелкие электроприемники, суммарная мощность которых не превосходит 5% номинальной мощности всех электроприемников, при определении не учитываются.
В зависимости от величин р* и n* по табл. 3-6 находят величину относительного значения эффективного числа электроприемников:

и определяют эффективное число приемников умножением полученного значения на общее число электроприемников группы:

В зависимости от коэффициента использования К_и и эффективного числа приемников nэ по табл. 3-7 определяется коэффициент максимума К_м.
Величины расчетных активной и реактивной мощностей группы электроприемников определяется по формулам:

где Р_см — средняя активная мощность для группы электроприемников за наиболее нагруженную смену, кВт;
tgφ — соответствует характерному для данной группы электроприемников значению фазового угла в режиме максимальной активной мощности.
Полная расчетная мощность определяется из выражения

расчетный ток — по формуле

где U₁ — номинальное напряжение сети, кв.
Коэффициент мощности при режиме расчетной нагрузки равен:

При определении эффективного числа электроприемников для большого числа питающих линий, нескольких трансформаторных пунктов, распределительных подстанций и т. п. допускается применять упрощенную методику расчета, которая заключается в следующем.
Для отдельных линий или подстанций, для которых ранее были определены величины номинальной мощности и эффективного числа электроприемников вычисляются мощности условных электроприемников по формуле

где Р_у и n_э — соответственно номинальная мощность и эффективное число электроприемников рассматриваемой линии или подстанции.
При этом не учитывается нагрузка резервных электроприемников, ремонтных сварочных трансформаторов и других ремонтных электроприемников, пожарных насосов, а также электроприемников, работающих кратковременно (дренажные насосы, задвижки, вентили, щитовые затворы и т. п.). Нагрузка таких электроприемников учитывается только при расчете питающих эти приемники линий и линий, питающих силовые распределительные пункты, к которым они подключены.
Определение эффективного числа электроприемников, коэффициентов максимума и спроса для условных электроприемников, вычисленных по формуле (3-26), производится методом, изложенным выше для индивидуальных приемников.
При окончательном подсчете нагрузок должны быть учтены реактивные мощности присоединенных к сети батарей конденсаторов (мощности батарей статических конденсаторов учитываются со знаком «минус»), а также потери активной и реактивной мощности в понижающих трансформаторах.
Для электроприемников с малоизменяющейся во времени нагрузкой (насосы водоснабжения, вентиляторы, отопительные и нагревательные приборы, печи сопротивления и т. п.) коэффициент спроса может быть принят равным коэффициенту использования:

К_с=К_и (3-27)

Изложенный метод определения расчетных нагрузок рекомендуется применять на всех ступенях и для всех элементов системы электроснабжения промышленных предприятий без введения в расчеты понижающих коэффициентов. Допускается применение коэффициента участия в максимуме в пределах 0,9—0,95 в случаях, когда при определении нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения можно ожидать несовпадения во времени максимально загруженных смен, а также при ориентировочных расчетах.
В табл. 3-8 дано число часов использования максимальной мощности для осветительной нагрузки промышленных предприятий.

Пример 3-1.

В отделении цеха промышленного предприятия установлена группа электродвигателей на номинальное напряжение 380 в с длительным режимом работы. По величине коэффициента использования электроприемники разбиваются на три подгруппы, для каждой из которых в табл. 3-9 указаны число и мощность двигателей, суммарная номинальная мощность, величины коэффициентов использования и мощности.
Требуется определить расчетные нагрузки для всей группы электродвигателей отделения.

определение расчетной нагрузки

табл.1. Показатели электрических нагрузок электроприемников Электроприемники Ки Кс cosφ tgφ Металлорежущие станки мелкосерийного производства: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные и т.п. 0,12 0,14 0,4 2,35 То же, но крупносерийного производства 0,16 0,2 0,5 1,73 Штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные фрезерные, карусельные и расточные станки 0,17 0,25 0,65 1,15 Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станов, бегунов, очистных барабанов 0,2 0,35 0,65 1,15 Многоподшипниковые автоматы для изготовления деталей из прутков 0,2 0,23 0,5 1,73 Автоматические поточные линии обработки металлов 0,5. .0,6 0,5..0,6 0,7 1,0 Переносной электроинструмент 0,06 0,1 0,5 1,73 Насосы, компрессоры, двигатель-генераторы 0,7 0,75 0,8 0,73 Эксгаустеры, вентиляторы 0,65 0,7 0,8 0,73 Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры несблокированные 0,4 0,5 0,75 0,86 То же, сблокированные 0,55 0,65 0,75 0,86 Краны, тельферы при ПВ = 25% 0,05 0,1 0,5 1,73 То же при ПВ = 40% 0,1 0,2 0,5 1,73 Сварочные трансформаторы дуговой сварки 0,3 0,35 0,35 2,58 Сварочные машины шовные 0,25 0,35 0,7 1,0 То же стыковые и точечные 0,35 0,6 0,6 1,32 Сварочные автоматы 0,35 0,5 0,5 1,73 Однопостовые сварочные двигатель-генераторы 0,3 0,35 0,6 1,32 Многопостовые сварочные двигатель-генераторы 0,5 0,7 0,7 1,0 Печи сопротивления с непрерывной автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы 0,7 0,8 0,95 0,33 То же, с периодической загрузкой 0,5 0,6 0,85 0,62 Мелкие нагревательные приборы 0,6 0,7 1,0 1,0 Индукционные печи низкой частоты 0,7 0,8 0,35 2,58 Двигатель-генераторы индукционных печей высокой частоты 0,7 0,8 0,8 0,75 Ламповые генераторы индукционных печей 0,7 0,8 0,65 1,15

Определение расчётной нагрузки

Определение расчётной нагрузки

Под расчётной нагрузкой понимается такая длительная постоян­ная максимальная нагрузка (в квт пли а), которая эквивалентна по тепловому действию переменной нагрузке.

 

Расчётная мощность (Р_р), т. е. расчётная нагрузка в квт, определяется:

а) для питающей сети жилых домов — по удельным расчётным нагрузкам в вт на 1 м² жилой (оплачиваемой) площади

где S — жилая (оплачиваемая) площадь, м²;

р — удельная расчётная нагрузка, вт / м²;

б) для осветительной сети гражданских и производственных зда­ний, исходя из установленной мощности ламп путём умножения общей установленной мощности всех ламп на коэффициент спроса

где Р_у—установленная мощность ламп, квт;

к_с — коэффициент спроса.

Коэффициентом спроса к_с называется отношение расчётной на­грузки к установленной мощности электроприёмника;

в) для силовых токоприёмников — путем умножения установлен­ной мощности токоприёмников на коэффициент спроса для данной группы потребителей

где Р_у — установленная мощность токоприёмников.

Под установленной мощностью (Р_у) понимается:

а) для токоприёмников освещения (ламп) — мощность, указанная на цоколе лампы, равная мощности потребляемой из сети при номи­нальном напряжении;

б) для силовых токоприёмников (электродвигателей) — паспорт­ная (каталожная) номинальная мощность, развиваемая электродвига­телем на валу.

Коэффициент спроса к_с учитывает степень одновременности ра­боты токоприёмников, их загрузку, потери в сети и коэффициент по­лезного действия токоприёмника.

При определении расчётной мощности токоприёмников групповой сети освещения коэффициент спроса принимается равным единице, т. е. расчётная мощность равна установленной (номинальной) мощ­ности токоприёмников

Расчётный ток (I_p) определяется по следующим формулам:

а) трехфазный переменный ток

б) постоянный ток и однофазный переменный ток

где I_p — расчётный ток, а;

Р_р — расчётная мощность, квт;

U_н — номинальное напряжение сети, в в;

cos φ — коэффициент мощности.

Коэффициент мощности при определении расчётной мощности для осветительных и нагревательных токоприёмников принимается рав­ным единице.

МЕТОДИКАРАСЧЕТА ЦЕН (ТАРИФОВ) НА МОЩНОСТЬ ДЛЯ ГЕНЕРИРУЮЩИХ ОБЪЕКТОВТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ПОСТРОЕННЫХ И ВВЕДЕННЫХВ ЭКСПЛУАТАЦИЮ НА ТЕРРИТОРИЯХ РЕСПУБЛИКИ КРЫМИ (ИЛИ) Г. СЕВАСТОПОЛЯ

Приложение N 5.2

к Основам ценообразования

в области регулируемых цен

(тарифов) в электроэнергетике

 

 

1. Настоящая методика применяется для расчета цен (тарифов) на мощность для генерирующих объектов, указанных в перечне субъектов оптового рынка — производителей электрической энергии (мощности), генерирующие объекты тепловых электростанций которых подлежат строительству на территориях Республики Крым и (или) г. Севастополя, утвержденном распоряжением Правительства Российской Федерации 26 декабря 2015 г. N 2699-р (далее — перечень).

Для целей настоящей методики под расчетным периодом понимается календарный месяц.

2. Цена на мощность для генерирующего объекта, указанного в перечне, рассчитывается коммерческим оператором оптового рынка для каждого расчетного периода, начиная с расчетного периода, до начала которого выполнены следующие условия:

указанный генерирующий объект аттестован системным оператором;

поставщик участвует в торговле электрической энергией и мощностью на оптовом рынке в отношении этого объекта;

наступила дата ввода в эксплуатацию, указанная в отношении данного генерирующего объекта в перечне.

Расчет цены в соответствии с настоящей методикой производится в отношении генерирующего объекта в течение 180 месяцев.

(см. текст в предыдущей редакции)

3. Цена на мощность для генерирующего объекта, указанного в перечне, в расчетном периоде определяется как отношение неотрицательной разности величины текущих затрат и расчетной прибыли от продажи электрической энергии, определяемых в соответствии с настоящей методикой в отношении указанного расчетного периода для данного генерирующего объекта, и объема установленной мощности, указанного в отношении этого генерирующего объекта в перечне (далее — установленная мощность генерирующего объекта), умноженного на коэффициент, отражающий потребление мощности на собственные нужды электростанции (0,952 — если генерирующий объект расположен в ценовой зоне оптового рынка, и 1 — если генерирующий объект расположен в неценовой зоне оптового рынка).

4. Расчетная прибыль от продажи электрической энергии рассчитывается как неотрицательная разница расчетной стоимости электрической энергии, выработанной соответствующим генерирующим объектом в расчетном периоде, и произведения фактического объема выработки электрической энергии в расчетном периоде, величины удельного расхода топлива, равной 249 граммам условного топлива на выработку 1 кВт·ч электрической энергии, оптовой цены природного газа с учетом оплаты услуг по транспортировке газа и цены на снабженческо-сбытовые услуги, утвержденных в установленном порядке на период, включающий расчетный период, и величины, равной 0,886 (калорийный эквивалент газа).

(см. текст в предыдущей редакции)

5. Расчетная стоимость электрической энергии определяется в отношении расчетного периода для генерирующего объекта как сумма стоимости объема электрической энергии, выработанной за расчетный период с использованием данного генерирующего объекта и продаваемой на оптовом рынке по регулируемым ценам (тарифам), рассчитанной по соответствующей регулируемой цене (тарифу), и величины, рассчитанной как сумма определенных для этого генерирующего объекта в отношении каждого часа расчетного периода произведений цены, определенной по результатам конкурентного отбора ценовых заявок на сутки вперед, и объема электрической энергии, равного неотрицательной разности объема фактически выработанной электрической энергии, умноженного на величину 0,952 (коэффициент, отражающий потребление электрической энергии на собственные нужды электростанции), и объема электрической энергии, продаваемой по регулируемым ценам (тарифам).

6. Величина текущих затрат в отношении расчетного периода m для генерирующего объекта () определяется по формуле:

 

,

 

где:

УМго — установленная мощность генерирующего объекта;

КЗ — удельная (на 1 МВт установленной мощности генерирующего объекта) величина капитальных затрат, определяемая в разделе XVII Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. N 1172 «Об утверждении Правил оптового рынка электрической энергии и мощности и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам организации функционирования оптового рынка электрической энергии и мощности»;

i — календарный год, к которому относится расчетный период;

mi — порядковый номер расчетного периода, при этом 1 (единица) соответствует расчетному периоду, в котором наступает дата ввода в эксплуатацию, указанная в отношении этого генерирующего объекта в перечне;

НИi — ставка налога на имущество организаций, действующая в году i в субъекте Российской Федерации, в бюджет которого уплачивается налог на имущество организаций в отношении данного генерирующего объекта;

— величина эксплуатационных затрат в году i, определяемая в разделе XVII Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. N 1172 «Об утверждении Правил оптового рынка электрической энергии и мощности и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам организации функционирования оптового рынка электрической энергии и мощности».

 

 

 

 

Открыть полный текст документа

Силовая нагрузка рекламной электроустановки

Чтобы спроектировать рекламную электроустановку, необходимо оценить максимальную мощность, которая будет потребляться из питающей электросети. Проектирование на основе простой арифметической суммы мощностей всех потребителей, подключенных к электроустановке, представляет собой крайне неэкономичный подход и недобросовестную инженерную практику.

 

Цель данной статьи состоит в демонстрации способов оценки определенных факторов с учетом разновременности (работы всех устройств данной группы) и коэффициента использования (например, электродвигатель не работает, как правило, при своей полной мощности и т. д.) всех действующих и предполагаемых нагрузок. Приводимые значения основаны на опыте и зарегистрированных результатах работы действующих электроустановок. Кроме обеспечения основных проектных данных по отдельным цепям установки, в результате получают общие значения всей установки, на основе которой могут определяться требования к системе питания (распределительная сеть, трансформатор высокого/низкого напряжения или генератор).

 

Установленная мощность (кВт)

Большинство электроприемников (ЭП) имеет маркировку своей номинальной мощности (Pn). Установленная мощность есть сумма номинальных мощностей всех ЭП в электроустановке. Это не есть та мощность, которая будет потребляться фактически. В случае электродвигателей номинальная мощность является мощностью на его валу. Очевидно, что потребляемая из сети мощность будет больше. Люминесцентные и разрядные лампы, со стабилизирующими балластными сопротивлениями (дросселями), являются другими примерами, когда номинальная мощность, указанная на лампе, меньше мощности, потребляемой лампой и ее балластным сопротивлением (дросселем). Потребление мощности (кВт) необходимо знать для выбора номинальной мощности генератора или батареи, а также в случае учета требований к первичному двигателю. Для подачи мощности от низковольтной системы электроснабжения или через трансформатор высокого/низкого напряжения, определяющей величиной является полная мощность в кВА.

Установленная мощность есть сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей мощности в установке. Это не есть мощность, которая будет потребляться фактически.

 

Установленная полная мощность (кВА)

Установленная полная мощность обычно полагается равной арифметической сумме полных мощностей отдельных ЭП. Однако, максимальная расчетная полная мощность, не равна общей установленной полной мощности.

Установленная полная мощность обычно полагается равной арифметической сумме полных мощностей отдельных ЭП. Однако, максимальная потребляемая мощность, которая должна подаваться, не равна общей установленной полной мощности. Потребление полной мощности нагрузкой (которая может являться одним устройством) рассчитывается на основе ее номинальной мощности (при необходимости, с поправкой, как указывается выше для двигателей и т.д.) с использованием следующих коэффициентов:

η = КПД = выходная мощность / входная мощность

cos ϕ = коэффициент мощности = кВт / кВА

Полная (кажущаяся) мощность, потребляемая электроприемником:

Pa = Pn /(η · cos ϕ)

Из этого значения выводится полный ток Ia (A), потребляемый ЭП:

— для одного ЭП с подсоединением между фазой и нейтралью.

— для 3-фазной симметричной нагрузки

V — фазное напряжение (В)

U — линейное напряжение (В)

Следует отметить, что, строго говоря, полная мощность не является арифметической суммой расчетных номинальных значений полной мощности отдельных потребителей (если потребители имеют разный коэффициент мощности).

Однако общепринято делать простое арифметическое суммирование, результат которого дает значение кВА, которое превышает действительное значение на допустимый «расчетный запас».

 

Установленная мощность потребителя

Люминесцентные лампы и сопутствующее оборудование:

Мощность Pn (Вт), указанная на трубке люминесцентной лампы, не включает мощность, рассеиваемую в дросселе стартера.

Ток рассчитывается следующим образом:

Где U-напряжение, подаваемое на лампу в комплекте с сопутствующим оборудованием. Если на дросселе не указывается значение потерь мощности, можно использовать значение 25% Pn.

Стандартные люминесцентные лампы

— cos ϕ =0,6 без конденсатора для компенсации коэффициента мощности

— cos ϕ =0,86 с компенсацией

— cos ϕ =0,96 для электронного дросселя

На рис.1 показаны значения cos ϕ для различных типов дросселей

Рис. 1 Потребление тока и мощности для люминесцентных ламп общепринятых размеров (при 230 В-50 Гц)

 

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы имеют такие же характеристики по экономии и сроку службы, как и традиционные лампы.

 

Рис.2 Потребление тока и мощности для компактных люминесцентных ламп (при 230 В-50 Гц)

 

Газоразрядные лампы

Рис. 3 показывает ток, принимаемый всем устройством, включая все сопутствующее вспомогательное оборудование. Эти лампы основаны на электрическом разряде через газ или пар металлического соединения, которое заключено в герметичную прозрачную оболочку при заданном давлении. Эти лампы имеют большое время пуска, в течение которого ток Ia больше номинального тока In. Потребление мощности и тока приводится для различных типов ламп (типовые средние значения могут слегка отличаться в зависимости от производителя).

Рис.3 Потребление тока для газоразрядных ламп (при 230 В-50 Гц)

 

Оценка максимальной нагрузки (кВА)

Все отдельные ЭП не обязательно работают при полной номинальной мощности и одновременно. Коэффициенты ku и ks позволяют определить максимальную полную мощность электроустановки.

 

Коэффициент максимального использования (ku)

В нормальных режимах работы потребление мощности обычно меньше номинальной мощности. Это довольно частое явление, которое оправдывает применение коэффициента использования (ku) при оценке реальных значений. Этот коэффициент должен применяться для каждого ЭП, особенно для электродвигателей, которые крайне редко работают при полной нагрузке. В промышленной установке этот коэффициент может оцениваться по среднему значению 0,75 для двигателей. Для освещения лампами накаливания этот коэффициент всегда равен 1. Для цепей со штепсельными розетками этот коэффициент полностью зависит от типа приборов, питаемых от штепсельных розеток.

 

Коэффициент одновременности (ks)

Практически одновременная работа всех установленных ЭП определенной установки никогда не происходит, т.е., всегда существует некоторая степень разновременности, и этот факт учитывается при расчете путем применения коэффициента одновременности (ks). Коэффициент ks применяется для каждой группы ЭП (например, запитываемых от главного или вторичного распределительного устройства). Определение этих коэффициентов входит в ответственность конструктора, поскольку требует детального знания установки и условий работы отдельных цепей. По этой причине невозможно дать точные значения для общего применения.

Как определить расчетную мощность осветительных установок, коэффициент спроса

Определение установленной мощности осветительных установок

В результате выполнения светотехнических расчетов и выбора ламп определяется установленная мощность осветительной нагрузки.

Установленная мощность (Руст) состоит из мощности ламп выбранных для освещения помещений. При подсчете Руст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (SРлн), люминесцентных ламп низкого давления (SРлл), дуговых ртутных ламп высокого давления (SРрлвд).

Определение расчетной мощности осветительных установок, коэффициент спроса

Для получения расчетной мощности вводится поправочный коэффициент спроса (Кс) к установленной мощности, так как в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам может быть не включена.

Расчетная нагрузка для ламп накаливания определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса:

Рр лн = Рлн × Кс

В осветительных установках с разрядными лампами при определении расчетной мощности необходимо учитывать кроме цены на электрику в квартире еще и коэффициент спроса и потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА): для люминесцентных ламп низкого давления:

Рр лл = (1,08 … 1,3) Рлл Кс

Нижнее значение 1,08 принимается для ламп с электронными ПРА; 1,2 – при стартерных схемах включения; 1,3 – в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

Расчетная мощность для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ:

Рр рлвд = 1,1 Ррлвд Кс.

Коэффициент спроса для рабочего и аварийного освещения

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

1,0 – для мелких производственных зданий;

0,95 – для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – для зданий, состоящих из малых отдельных помещений;

0,8 – для административно-бытовых и лабораторных зданий промышленных предприятий;

0,6 – для складских зданий, состоящих из многих отдельных помещений.

Коэффициент спроса для расчета сети освещения аварийного и эвакуационного освещения 1,0.

Определение расчетной нагрузки при питании сети освещения от понижающих трансформаторов

Расчетная нагрузка от понижающих трансформаторов с вторичным напряжением 12, 24, 36, 42 В складывается из осветительных приборов, установленных стационарно и нагрузки переносного освещения исходя из мощности одного ручного осветительного прибора 40 Вт с коэффициентом спроса 0,5…1,0, принимаемым в зависимости от степени использования переносного освещения.

В зависимости от нагрузки применяются однофазные понижающие трансформаторы ОСОВ-0,25; ОСО-0,25; однофазные комплектные ЯТП-0,25; АМО-3-50 и трехфазные ТСЗ-1,5/1; ТСЗ-2,5/1.

 

Еще статьи по теме:

что входит в техническое обслуживание электрооборудования

что такое диагностика электрооборудования

как и чем тушат при пожаре электрооборудование

Емкость против энергии: Праймер

Электроэнергия измеряется как мощностью, так и энергией — ваттами и ватт-часами. Понимание разницы имеет решающее значение для понимания того, как работает электросеть.

Мощность — это максимальная мощность, которую генератор электроэнергии может физически производить, измеряется в мегаваттах (МВт). Вы часто будете видеть, что ISO ссылается на паспортную мощность генератора, которая представляет собой определение производителем максимальной выходной мощности в мегаваттах электроэнергии, которую генератор может производить без превышения проектных ограничений. Ресурсы спроса измеряются их способностью снижать спрос, также в МВт.

Мощность этих ресурсов вместе составляет мощность энергосистемы. ISO New England требуется в соответствии с федеральными стандартами надежности, чтобы гарантировать, что в регионе достаточно ресурсов для соответствия минимальному общему уровню пропускной способности системы (Требования к установленной мощности). ISO New England использует конкурентный форвардный аукцион мощности для обеспечения ресурсов для удовлетворения прогнозируемых потребностей в мощности системы за три года вперед (так называемое обязательство по предоставлению мощности).Электросеть Новой Англии летом и зимой имеет разную мощность, поскольку разные температуры могут повлиять на мощность, которую способен производить генератор. ISO публикует информацию о том, сколько мощностей доступно каждый день для удовлетворения прогнозируемого пикового спроса в своем утреннем отчете.

Энергия — это количество электроэнергии, производимой генератором за определенный период времени. Многие генераторы не всегда работают на полную мощность. Например, около 26% мощности системы Новой Англии составляют генераторы, работающие на угле и мазуте.Но в совокупности они произвели всего 3% электроэнергии в регионе в 2017 году. Мощность генератора может варьироваться в зависимости от условий на электростанции, наличия и стоимости топлива, изменчивости ветра и солнца, рыночных цен или инструкций по отправке от ISO. Вот почему важно, чтобы система имела множество типов ресурсов, в том числе те, которые могут запускаться или быстро набирать обороты в ответ на внезапные изменения потребительского спроса или выпуска других ресурсов.

Рассмотрим этот недавний реальный пример разницы между мощностью и энергией из зимы 2017/2018:

• Мощность. Имея мощность более 32 000 МВт, оказалось, что у региональной энергосистемы достаточно мощности для удовлетворения прогнозируемого зимнего пикового спроса в 21 197 МВт плюс резервные требования.
• Energy: Однако историческое двухнедельное похолодание и зимние бури серьезно подорвали реальную производительность энергосистемы. Холод вынудил некоторые генераторы отключиться от сети или снизить выработку энергии. Другими словами, в то время как было доступно достаточно мегаватт мощности , регион был опасно близок к дефициту мегаватт-часов на энергии (имея достаточно мегаватт для удовлетворения спроса).

Установленная мощность — обзор

2 Изменение климата и выработка электроэнергии гидроэнергетикой в ​​странах Африки к югу от Сахары

Глобальная установленная мощность развития гидроэнергетики выросла на 27% со средним темпом роста 3% в год, особенно на развивающихся рынках, таких как как африканские страны (World Energy Resources, 2015).Потребность в гидроэнергетике возникла в результате увеличения спроса на электроэнергию для целей индустриализации и производства. В дополнение к гидроэнергетике, обеспечивающей чистую энергию, она также предоставляет услуги водоснабжения, энергетической безопасности и способствует региональному сотрудничеству и экономическому развитию, которые являются необходимыми составляющими для развития любой страны. Гидроэнергетика часто является основным фактором экономического и социального развития на местном, национальном и региональном уровнях. Водные объекты вряд ли ограничены одним географическим районом, но пересекают местные и национальные границы, поэтому предполагают сотрудничество не только между заинтересованными сторонами внутри страны, но также и с заинтересованными сторонами из соседних стран.В качестве примера можно привести реку Нил, длина которой составляет 6853 км (4258 миль), с ее водосборным бассейном, охватывающим 11 стран, а именно Танзанию, Уганду, Руанду, Бурунди, Конго-Киншасу, Кению, Эфиопию, Эритрею, Южный Судан. , Судан и Египет (Адамс, 2007).

Согласно Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН), влияние изменения климата на водные ресурсы будет более серьезным в Африке, поскольку континент, вероятно, столкнется с растущей нехваткой воды с последующим потенциальным увеличением водных конфликтов во всем регионе. из-за того, что почти все 50 речных бассейнов в Африке связаны через границы (РКИК ООН, 2007) в краткосрочной перспективе. Способность общества адаптироваться к этому изменению климата низкая из-за меньшего количества технологических и финансовых ресурсов, которые, вероятно, усугубятся с изменением климата (Byrd and DeMates, 2014). Следовательно, континенту будет сложно производить необходимую электроэнергию, к которой люди могут получить доступ за счет выработки гидроэлектроэнергии, и это подтверждается тем фактом, что до сих пор задействовано менее 10% значительного гидроэнергетического потенциала (IHA, 2015). Частично это может быть связано с тем, что инфраструктуры, устойчивые к изменению климата, не рассматривались на этапах планирования производства гидроэлектроэнергии.Однако в развитых странах (Крайний Север США) изменение климата, скорее всего, приведет к тому, что реки станут более толстыми и будут иметь большое преимущество для выработки гидроэлектроэнергии (Cherry et al., 2017).

Сектор энергоснабжения, безусловно, является одним из крупнейших факторов глобального потепления из-за огромных выбросов парниковых газов (ПГ). В связи с этим становится важным оценить вклад, стратегии, риски, неопределенности и возможности, связанные с выработкой гидроэнергии и изменением климата.Международная ассоциация гидроэнергетики развивает эти отношения с помощью «смягчения последствий, воздействия парниковых газов, обеспечения устойчивости и адаптационных услуг». Согласно этой ассоциации, гидроэнергетика как возобновляемый источник энергии является стратегией смягчения последствий, хотя важно понимать, прогнозировать и смягчать потенциальные выбросы парниковых газов гидроэнергетики в определенных местах. Тем не менее, этот источник возобновляемой энергии недостаточно широко используется в Африке для смягчения последствий изменения климата. Африка не вносит значительного вклада в выбросы парниковых газов, которые усугубляют последствия изменения климата, но континент имеет больше преимуществ в борьбе с последствиями.В связи с этим континент продолжает страдать от засух и других засушливых периодов, которые, очевидно, повлияют на надежные источники воды для производства гидроэлектроэнергии из-за изменения климата.

Сезонные колебания водных ресурсов в Африке (наводнения и засухи) (Balek, 2011), похоже, делают производство электроэнергии на гидроэнергетике непривлекательным на континенте. Это связано с тем, что выработка энергии может стабилизироваться только тогда, когда объем воды достаточен для поддержания работы (Gerbens-Leenes et al., 2009; Chiang et al., 2013). На континенте, который в основном страдает от частых засух, чрезмерная зависимость от гидроэнергетики может привести к ненадежному электроснабжению, с которым в настоящее время сталкивается континент из-за неадекватных технических и финансовых ресурсов, необходимых для адаптации к изменению климата. Это объясняет, почему, хотя Африка имеет более высокий гидравлический потенциал, чем Северная / Центральная Америка и Европа, их потенциальная эксплуатация выше, чем в Африке (Рис. 1).

Рис. 1. Гидравлический потенциал в мире.

(Изменено из Pérez-Sánchez, M., et al., 2017. Рекуперация энергии в существующих сетях водоснабжения: к большей устойчивости. Вода 9 (2), 97.)

Эксплуатационная мощность

---

Операционная мощность — это общая мощность генерирующих мощностей, которые работают (и готовы производить электроэнергию) в любой момент времени. Следовательно, это максимальная электрическая нагрузка, которую система может обслужить в любой момент.

Для обеспечения надежного электроснабжения рабочая мощность должна быть больше, чем электрическая нагрузка.Разница между рабочей мощностью и электрической нагрузкой — это рабочий резерв. Моделируя энергосистему, HOMER пытается поддерживать рабочий резерв равным или превышающим требуемый рабочий резерв.

В HOMER как диспетчерские источники энергии (генераторы, сеть, аккумуляторная батарея), так и возобновляемые источники энергии (ветряные, солнечные, гидроэнергетические) обеспечивают рабочую мощность. Рабочая мощность управляемого источника равна максимальной мощности, которую он может произвести в любой момент.Например:

• Генератор, который в настоящее время не работает, не обеспечивает работоспособности, потому что нельзя рассчитывать на то, что он обеспечит мощность в любой момент. Сначала его нужно запустить, дать прогреться и синхронизировать.

• Работающий генератор мощностью 50 кВт обеспечивает рабочую мощность 50 кВт независимо от фактического количества энергии, которое он вырабатывает в любое время.

• Операционная мощность, обеспечиваемая сетью, равна максимальной потребности сети.

• Рабочий объем, обеспечиваемый банком памяти, равен максимальному количеству энергии, которое он может разрядить в определенный момент времени.Следовательно, это зависит от состояния заряда банка памяти и его недавней истории зарядки и разрядки. Для получения дополнительной информации см. Раздел справки о кинетической модели хранения.

Рабочая мощность, обеспечиваемая неотправляемым возобновляемым источником (например, фотоэлектрической батареей или ветряной турбиной), равна количеству энергии, производимой источником в настоящее время, а не максимальному количеству энергии, которое он может произвести. Поскольку возобновляемым источником энергии нельзя управлять как управляемым источником, его максимальная мощность не имеет значения в этом контексте. Таким образом, ветряная турбина с номинальной мощностью 50 кВт, вырабатывающая всего 13 кВт, обеспечивает только 13 кВт рабочей мощности.

HOMER отслеживает рабочую мощность и рабочий резерв отдельно для шин переменного и постоянного тока. Для получения дополнительной информации см. Раздел справки о оперативном резерве.

Вт (Вт) против

ватт-часов (Втч)

Ватт (Вт) против ватт-часов (Втч)

При рассмотрении вопросов, связанных с электричеством, важно понимать разницу между ватт (Вт) и ватт-час (Втч).

● Вт = единица мощности, скорость производства или потребления энергии 1000 Вт = 1 кВт (киловатт)
● Втч = единица энергии, общее количество произведенной или потребленной энергии 1000 Вт-ч = 1 кВт-ч (киловатт-час)

Объем потребления электроэнергии домохозяйствами

Бытовые потребители электроэнергии будут получать ежемесячный счет за электроэнергию, выставляемый энергетической компанией.
Величина потребления электроэнергии указывается в киловатт-часах, а плата за электроэнергию соответствует объему потребления электроэнергии в течение этого месяца.Потребление электроэнергии 1000 Вт / ч (1 кВт / ч) эквивалентно 1 часу использования электроприбора, потребляющего 1000 Вт (1 кВт) электроэнергии.

* Предполагается, что годовое время освещения составляет 2000 часов, а дневное время освещения — 5,5 часов. См. Раздел «Жилой и коммерческий сектор» в разделе «Эффективно ли используется энергия?»

* Используя значение времени просмотра 4,5 часа и времени ожидания 19,5 часов в день, энергопотребление при просмотре рассчитывается исходя из годового энергопотребления. См. Раздел «Жилой и коммерческий сектор» в разделе «Экономно ли используется энергия?»

---

Коэффициент мощности электростанций

Здесь мы оцениваем стоимость выработки электроэнергии в кВтч

Когда атомная электростанция с номинальной мощностью (установленной мощностью) 1 миллион кВт эксплуатируется в течение одного года (8 760 часов), объем годовой выработки электроэнергии составляет 8760 миллионов кВт-ч, что означает, что годовой коэффициент использования мощности составляет 100 процентов.
На самом деле, однако, электростанции никогда не работают непрерывно, потому что они периодически останавливаются для проверки.

Таким образом, коэффициент мощности электростанции — это отношение ее фактической годовой выработки (числитель) к расчетной годовой выработке, предполагающей, что она работает в течение года на номинальной мощности (знаменатель).

Другими словами, коэффициент мощности указывает на величину использования оборудования каждой электростанции.
(До Великого восточно-японского землетрясения коэффициент мощности японских атомных электростанций составлял от 60 до 70%, что значительно ниже по сравнению с 85% от среднемирового значения.)

Основываясь на принципе экономичности производства электроэнергии с точки зрения стоимости топлива, атомные и угольные электростанции работают в непрерывном режиме (высокий коэффициент мощности), с другой стороны, нефтяные электростанции, стоимость топлива которых является дорогостоящей, работают только на пике спроса на электроэнергию. .

Однако производство возобновляемой энергии не соответствует этому принципу.
Крышные солнечные панели с номинальной мощностью 4 кВт, например, вырабатывают 4 кВт только тогда, когда днем ​​исключительно солнечно, а ночью мощность будет равна нулю.В случае Японии среднегодовой коэффициент использования солнечной панели невелик, около 12% в послужном списке. Само собой разумеется, что коэффициенты мощности такого производства электроэнергии на основе естественной энергии, включая энергию ветра, будут определяться природными условиями.

АЭС «Фукусима-дайити» общей мощностью 4,7 млн ​​кВт, расчетная годовая производственная мощность составляет 35 млрд кВтч при коэффициенте мощности 85%. Обсуждается вопрос о замене этого на возобновляемые источники энергии, но с установлением рейтинга солнечных элементов на уровне 4.7 миллионов кВт могут фактически вырабатывать только 4,94 миллиарда кВтч (коэффициент мощности 12%). Для полной замены требуется мощность солнечного элемента в 33 миллиона кВт (примерно в 7 раз), а также огромная площадь для установки солнечного элемента.

Годовая выработка электроэнергии оценивается на основе каталожной стоимости солнечной энергосистемы мощностью 4–5 кВт основных производителей
Изменения на графике показывают изображение

Изменения на графике показывают изображение.Реактор обычно останавливается на период для регулярной проверки.

---

Баланс спроса и предложения мощности

кВт — это единица измерения мгновенной мощности. Электроэнергетические компании должны мгновенно уравновесить объем спроса и предложения на основе кВт, когда возникает спрос на электроэнергию.

Напряжение и частота в электросети изменяются, если возникает только 1-2-минутный дисбаланс спроса и предложения. Многие машины работают в зависимости от частоты, и даже изменение частоты на 1 Гц затрудняет дальнейшую работу некоторых машин.Например, в текстильной промышленности неравномерность качества продукта возникает из-за колебаний частоты.

Таким образом, электростанция работает так, чтобы частота оставалась стабильной, при этом прогнозируется мгновенное потребление мощности, которое зависит от различных факторов, таких как время года, погода, температура или день недели. Например, во время обеденного перерыва в будние дни многие производственные механизмы также делают перерыв, и потребность в мощности соответственно снижается, поэтому электростанции готовятся к ограничению выработки электроэнергии, чтобы отрегулировать мощность до полудня.Еще до окончания обеденного перерыва электростанции регулируют мощность, чтобы снова увеличить выработку электроэнергии.

Необходимо понимать, что, когда большие объемы электроэнергии поставляются из возобновляемых источников энергии, таких как солнце или ветер, которые колеблются в соответствии с естественными условиями, работа сети с хорошо сбалансированным спросом и предложением требует большей корректировки в соответствии с колебаниями.

Глоссарий

Национальные ветряные часы | Выход из промышленной ветряной электростанции

См. Также Wind Watch Wiki: Energy, Capacity factor

Что такое мегаватт или мегаватт-час?

Производители измеряют максимальную или номинальную мощность своих ветряных турбин по выработке электроэнергии в мегаваттах (МВт).Один МВт эквивалентен одному миллиону ватт.

Производство электроэнергии с течением времени измеряется в мегаватт-часах (МВтч) или киловатт-часах (кВтч) энергии. Киловатт — это тысяча ватт. Производство электроэнергии из расчета 1 МВт за 1 час составляет 1 МВтч энергии.

Какова мощность ветряных турбин?

General Electric (GE) выпускает когда-то широко использовавшуюся модель мощностью 1,5 мегаватта. 1,5 МВт — это его номинальная или максимальная мощность, при которой он будет вырабатывать мощность, когда скорость ветра находится в идеальном диапазоне для этой модели, от 27 до 56 миль в час.Турбины сейчас обычно в пределах 2-3 МВт.

От чего зависит, сколько энергии может производить ветровая турбина?

Энергия вырабатывается за счет энергии ветра, поэтому мощность турбины определяется ее способностью улавливать эту энергию и преобразовывать ее во вращающий момент, который может повернуть генератор и подтолкнуть электроны в сеть. Более высокая башня обеспечивает доступ к более устойчивым ветрам, а более крупные лопасти улавливают больше энергии ветра. Для более крупного генератора требуются большие лопасти и / или более сильный ветер.

Сколько энергии вырабатывают ветряные турбины?

Каждая ветряная турбина имеет диапазон скоростей ветра, обычно от 30 до 55 миль в час, при котором она будет работать с номинальной или максимальной мощностью. При более низких скоростях ветра производительность резко падает. Если скорость ветра уменьшается вдвое, выработка электроэнергии снижается в восемь раз. Поэтому в среднем ветряные турбины не вырабатывают почти своей мощности. По оценкам отрасли, годовой объем производства составляет 30-40%, но реальный опыт показывает, что годовой объем производства в размере 15-30% от мощности является более типичным.

При коэффициенте мощности 25% турбина мощностью 2 МВт будет производить

2 МВт × 365 дней × 24 часа × 25% = 4380 МВтч = 4380000 кВтч

в год.

Что такое «коэффициент мощности»?

Коэффициент мощности — это фактическая выработка за период времени как доля от максимальной мощности ветряной турбины или установки. Например, если турбина мощностью 1,5 МВт вырабатывает электроэнергию в течение одного года со средней мощностью 0,5 МВт, ее коэффициент мощности составляет 33% для этого года.

Каков типичный коэффициент мощности промышленных ветряных турбин?

Средний коэффициент использования для 137 U.Отчетность по проектам S. wind Энергетическому информационному агентству в 2003 г. составила 26,9%. В 2012 году он составил 30,4%. По данным EIA, общий коэффициент использования мощности для стран ЕС-27 в 2007 году составлял 13%.

В чем разница между коэффициентом мощности и доступностью?

Ветряная турбина может быть «доступной» 90% или более времени, по крайней мере, в первые годы эксплуатации, но ее мощность зависит только от ветра. Без ветра это как велосипед, на котором никто не ездит: доступен, но не крутится.

«Коэффициент мощности» турбины — это ее фактическая средняя мощность как часть ее полной мощности. Обычно это от 15% до 35%.

Ветровые турбины работают 30% времени или 90%?

Ни то, ни другое. Первая цифра — это теоретический коэффициент мощности, количество энергии, фактически произведенной за год, как часть максимальной мощности турбин. Вторая цифра — это доступность, количество времени, в течение которого турбина не останавливается. Ни одна из цифр не отражает количество времени, в течение которого ветряная турбина фактически вырабатывает электричество.

Сколько времени ветряные турбины вырабатывают энергию?

Ветровые турбины вырабатывают электроэнергию, когда они не отключены для обслуживания, ремонта или поездок, а скорость ветра составляет от 8 до 55 миль в час. Однако ниже скорости ветра около 30 миль в час количество вырабатываемой энергии очень мало. Ветровые турбины производят со средней скоростью около 40% времени или выше. И наоборот, примерно в 60% случаев они производят мало энергии или не производят ее совсем.

Одинаковы ли коэффициент мощности и эффективность?

№Эффективность — это мера того, какая часть кинетической энергии ветра преобразуется в электрическую. В процессе преобразования неизбежно происходит потеря энергии. Даже когда ветряная турбина вырабатывает электроэнергию на максимальной мощности, вырабатываемая электрическая энергия составляет лишь часть энергии ветра. (В лучшем случае это около 50%, что обычно достигается до выработки на полную мощность.) Эффективность — это вопрос инженерии и ограничений физики и обычно не имеет отношения к нормальному обсуждению.

Коэффициент мощности — это мера фактической мощности ветряной турбины, которая изменяется в зависимости от скорости ветра в течение определенного периода времени.

Сколько домов может приводить в действие ветряная турбина?

Сторонники

часто выражают прогнозируемую мощность как «достаточно для питания домов размером x ». По данным Агентства энергетической информации, среднее домашнее хозяйство в США использует 888 кВтч в месяц или 10 656 кВтч в год. Средняя турбина мощностью 1,5 МВт (коэффициент мощности 26,9%) будет производить столько же электроэнергии, сколько используется почти 332 домохозяйствами в течение года.

Однако следует помнить, что ветровая энергия является непостоянной и изменчивой, поэтому ветряная турбина вырабатывает мощность со среднегодовой скоростью или выше ее только в 40% случаев. То есть в большинстве случаев это , а не , обеспечивающее среднюю мощность для среднего количества домов. И времена сильного ветра редко совпадают со временем фактического спроса в сети.

Следует также помнить, что на бытовое использование приходится только треть нашего общего потребления электроэнергии.

Как изменчивость ветра влияет на надежность ветроэнергетики?

Производство ветряной турбины обычно выражается как среднегодовое значение, что скрывает ее весьма изменчивую мощность. Но поскольку производство резко падает при падении скорости ветра (в восемь раз на каждое уменьшение скорости ветра вдвое), большую часть времени ветряная турбина производит значительно ниже своего среднего уровня. Средняя скорость вывода или более наблюдается только около 40% времени.

Как переменная мощность ветра влияет на сеть?

Ветряная турбина вырабатывает энергию в ответ на ветер, который даже на «лучших» участках резко меняется от часа к часу и от минуты к минуте.Однако сетка должна отвечать требованиям пользователей. Поскольку сетевые диспетчеры не могут контролировать производство энергии ветра больше, чем они могут контролировать спрос пользователей, ветровые турбины в сети не способствуют удовлетворению спроса. Подавая мощность в сеть, они просто добавляют еще один источник колебаний, который сеть должна уравновесить.

См. Также периодичность в FAQ по сетке.

Что такое кредит мощности ветроэнергетики?

Ветровая энергия имеет очень низкий «кредит мощности», то есть ее способность заменять другие источники энергии.Например, в Великобритании, которая может похвастаться самой ветреной страной в Европе, Королевская инженерная академия прогнозирует, что 25000 МВт ветровой энергии сократят потребность в традиционной мощности на 4000 МВт, что составляет 16% кредита на мощность. Два исследования, проведенных в Германии, показали, что 48 000 МВт ветровой энергии позволят снизить обычную мощность всего на 2 000 МВт, что составляет 4% от мощности (как описано в «Wind Report 2005», Eon Netz). Аналогичным образом Irish Grid подсчитала, что 3500 МВт ветровой энергии могут заменить 496 МВт обычной энергии, что составляет 14% кредита, и что по мере добавления новых ветряных турбин их кредит мощности приближается к нулю.В марте 2005 года Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк обнаружило, что ветроэнергетика на суше будет иметь 10% -ный кредит мощности, исходя из теоретического коэффициента мощности 30%. (См. Некоторые из этих и других документов здесь, в Национальной службе ветра.)

Сколько резервной мощности требуется для ветровой энергии?

По словам Эона Нетца, одного из четырех управляющих сетью в Германии, с установленной на его территории ветроэнергетической мощностью 7 050 МВт в конце 2004 г., объем необходимого резервного питания составил более 80%, что является максимальной наблюдаемой мощностью. от всех их ветроэнергетических установок вместе.То есть на каждые 10 МВт ветровой энергии, добавленной к системе, в этом случае также должно быть выделено не менее 8 МВт резервной мощности.

Другими словами, ветру требуется 100% резервирование максимальной мощности.

Разве единица электроэнергии, произведенной ветряными турбинами, не сокращает единицу электроэнергии из другого источника?

Поскольку сеть должна постоянно уравновешивать спрос и предложение, да, она должна сокращать предложение откуда-то еще, когда ветер достаточно усиливается, чтобы начать производство электроэнергии.

Если в системе есть гидроэлектроэнергия, то это наиболее вероятный источник, который будет сокращен, потому что он может быть включен и выключен наиболее легко.Некоторые газовые установки также могут быстро включаться и выключаться (хотя и за счет повышения эффективности, т. Е. Сжигания большего количества топлива). В противном случае мощность установок сжигания топлива снижается или она переключается с генерации на резерв. В любом случае он по-прежнему сжигает топливо.

Могут ли ветряные турбины помочь избежать отключений электроэнергии?

Нет. Сами ветровые турбины для работы нуждаются в электроэнергии. Их тоже вырубает затемнение. Если они обеспечивали электроэнергию в то время, эта потеря усугубляет эффект затемнения.

В чем разница между большими и маленькими турбинами?

Малые турбины предназначены для непосредственного питания дома или другого здания. Их регулируемая мощность уравновешивается аккумуляторной батареей и дополняется сетью или резервным генератором на месте.

Большие турбины предназначены для питания самой сети. Переменная мощность больших ветряных турбин усложняет балансирование спроса и предложения, поскольку в сети нет крупномасштабного хранилища.

Понимание того, как измеряется солнечная энергия

При обсуждении крупных проектов солнечной энергетики их установленная мощность описывается в пиковых мегаваттах (MWp) и мегаваттах переменного тока (MWac).При описании количества электроэнергии, произведенной за определенный период времени, обычно используются мегаватт-часы (МВтч) и гигаватт-часы (ГВтч), где 1 ГВтч = 1000 МВтч.

Жилые и небольшие коммерческие установки имеют меньшую мощность, и описывать их в мегаваттах нецелесообразно, поскольку установка слишком велика. В этих случаях наиболее распространенными единицами измерения являются пиковые киловатты (кВт), киловатты переменного тока (кВт переменного тока) и киловатт-часы (кВтч).

Что такое пик мегаватта?

Поскольку доступное количество солнечного света меняется в течение дня, мощность солнечных энергетических систем постоянно меняется.Обычно наиболее продуктивными являются полуденные часы, поскольку количество солнечного света на квадратный метр достигает максимального значения. Пиковая мощность в мегаваттах или МВтп используется для описания номинальной выходной мощности солнечных энергетических систем, которая может быть достигнута в идеальных условиях.

Если вы сложите мощность всех солнечных панелей в фотоэлектрической системе, результатом будет установленная мощность в пиковых мегаваттах (МВтп):

• Предположим, что промышленный объект использует 20000 панелей, каждая с номинальной мощностью 350 Вт. .
• В данном случае общая мощность составляет 7 000 000 ватт пиковой, или 7 МВт пик.

Это была бы выходная мощность, если бы вся солнечная батарея работала в соответствии со стандартными условиями испытаний (STC) , используемыми производителями солнечных батарей. Эти условия предполагают температуру фотоэлектрического элемента 25 ° C, солнечное излучение 1000 Вт на квадратный метр и угол падения солнечного света для широты 35 ° северной широты летом. Это идеальные условия, но они позволяют проводить стандартизированные испытания для всех солнечных панелей.

Что такое мегаватт переменного тока?

Как упоминалось выше, солнечные панели работают только при номинальной мощности в стандартных условиях испытаний. Также учтите, что солнечные панели производят постоянный ток, а бытовые приборы и оборудование в домах и на предприятиях работают от переменного тока. В солнечных энергетических системах преобразование постоянного тока в переменное осуществляется инверторами. В жилых домах и малых предприятиях обычно используется один инвертор, но в больших системах используется несколько инверторов для обработки всей генерации.

Поскольку солнечные панели большую часть времени работают ниже номинальной мощности, инверторы обычно имеют меньшие размеры, чем солнечная батарея. Например, солнечная батарея мощностью 12 МВт может использовать инверторы с общей мощностью переменного тока 10 МВт или 10 МВт переменного тока. Это соотношение обычно описывается соотношением постоянного и переменного тока или коэффициентом нагрузки постоянного тока, которое в данном случае составляет 1,2.

Использование инверторов, эквивалентных мощности солнечной батареи, является пустой тратой капитала, поскольку они будут работать с частичной нагрузкой почти все время.Более экономичным вариантом является размер инвертора меньшего размера, чем фотоэлектрическая матрица, и ограничение любой мощности постоянного тока, превышающей мощность инвертора.

Средства массовой информации часто используют только мегаватты (МВт) для описания солнечных энергетических систем без указания МВтп или МВтак. Однако в большинстве случаев это относится к МВт или общей установленной мощности солнечных панелей в соответствии со Стандартными условиями испытаний.

Измерение выходной энергии: кВтч, МВтч и ГВтч

Единицы MWp и MWac описывают установленную мощность солнечной батареи и ее инверторов.Однако они не описывают, сколько электроэнергии производится за определенный период времени. Это количество указывается в киловатт-часах, мегаватт-часах или гигаватт-часах, в зависимости от масштаба проекта.

• 1 МВтч составляет 1000 кВтч, а 1 ГВтч равен 1000 МВтч.
• 1 кВтч — это мощность системы мощностью 1 кВт, стабильно работающей в течение 1 часа.

Мощность в МВтп дает представление о предварительной стоимости солнечной энергосистемы. С другой стороны, выработка электроэнергии позволяет оценить потенциальную экономию.

В Австралии крупномасштабные солнечные энергетические системы сейчас стоят менее 1 000 000 долларов за МВт. На объектах с хорошими условиями годовая выработка одного МВт установленной мощности может превышать 1500 МВтч. Если потребитель в настоящее время платит 200 долларов за МВтч местной энергетической компании, экономия составит 300 000 долларов в год. Это означает, что срок окупаемости может составлять около трех лет или меньше, что очень хорошо, учитывая, что качественные солнечные панели имеют срок службы более 25 лет. Австралия предлагает отличные стимулы для систем солнечной энергии, которые увеличивают срок их окупаемости и рентабельность инвестиций.

Связь между установленной мощностью и годовой выработкой электроэнергии описывается величиной, называемой удельной мощностью, которая обычно выражается в киловатт-часах на пиковый киловатт (кВтч / кВтп) или мегаватт-часах на мегаватт-пик (МВтч / МВтп). .

При благоприятных условиях для использования солнечной энергии самые солнечные места Австралии имеют удельную мощность более 1700 кВтч / кВтп. С другой стороны, менее солнечные места, такие как юго-восток Виктории и Тасмании, имеют удельную мощность около 1300 кВтч / кВтп.Более высокая удельная доходность сокращает период окупаемости, одновременно увеличивая рентабельность инвестиций — каждый доллар, вложенный авансом, со временем экономит больше долларов.

• Установленная мощность ведущих генерирующих компаний мира 2017

• Установленная мощность ведущих электроэнергетических компаний мира 2017 | Statista

Другая статистика по теме

Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную.Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.

Зарегистрируйтесь сейчас

Пожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование». После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.

Аутентифицировать

Сохранить статистику в формате.Формат XLS

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PNG

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PDF

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Показать ссылки на источники

Как премиум-пользователь вы получаете доступ к подробным ссылкам на источники и справочной информации об этой статистике.

Показать подробные сведения об этой статистике

Как премиум-пользователь вы получаете доступ к справочной информации и сведениям о выпуске этой статистики.

Статистика закладок

Как только эта статистика будет обновлена, вы сразу же получите уведомление по электронной почте.

Да, сохранить в избранное!

… и облегчить мне исследовательскую жизнь.

Изменить параметры статистики

Для использования этой функции вам понадобится как минимум Единственная учетная запись .

Базовая учетная запись

Познакомьтесь с платформой

У вас есть доступ только к базовой статистике.
Эта статистика , не учтено в вашем аккаунте.

Единая учетная запись

Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей

• Мгновенный доступ к статистике 1 млн
• Скачать в формате XLS, PDF и PNG
• Подробные ссылок

$ 59 $ 39 / месяц *

в первые 12 месяцев

Корпоративный аккаунт

Полный доступ

Корпоративное решение, включающее все функции.

* Цены не включают налог с продаж.

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Дополнительная статистика

подробнее о том, как Statista может поддержать ваш бизнес.

МЭА. (13 ноября 2018 г.). Ведущие электроэнергетические компании мира по состоянию на 2017 год по установленной мощности (в гигаваттах) [График]. В Statista. Получено 4 октября 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/1013787/leading-power-generation-companies-globally-by-installed-capacity/

IEA. «Ведущие генерирующие компании мира по состоянию на 2017 год по установленной мощности (в гигаваттах)». Диаграмма. 13 ноября 2018 г. Statista. По состоянию на 4 октября 2021 г. https://www.statista.com/statistics/1013787/leading-power-generation-companies-globally-by-installed-capacity/

IEA.

No related posts.