Mitä ovat älykkäät strategiat teknisten häviöiden vähentämiseksi?

sähkönjakeluverkkojen TEKNISET häviöt ovat luontainen seuraus energian siirrosta ja jakelusta. Vaikka niitä ei voida koskaan kokonaan poistaa, ne voidaan – ja ne täytyy – minimoida parantamalla energiatehokkuutta älykkäillä, toisiinsa kytketyillä työkaluilla.

sähkönjakeluverkkojen hävikin vähenemisestä koituva hyöty on moninkertainen:

• taloudellinen: Jakelutappiot voivat tulla erittäin kalliiksi. Esimerkiksi Euroopan maissa tappiot olivat 2-14 prosenttia vuonna 2018. Nämä menetykset merkitsevät miljardien eurojen vuotuista hävikkiä jakeluverkkoihin sähköstä, joka on tuotettu mutta jota ei ole koskaan käytetty ja josta on laskutettu.
• ympäristöhyödyt: T& D maailmanlaajuisesti voidaan säästää arviolta 500 tonnia hiilidioksidia vuodessa parantamalla maailmanlaajuista sähköverkon tehokkuutta, esimerkiksi vähentämällä teknisiä häviöitä. Energiatehokkaampi verkko edellyttää pienempää energiankäyttöä, mikä voi vähentää ilmansaasteita, välttää resurssien tuhlausta ja vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä.
• sääntely: Uudet säädökset edellyttävät jakeluverkkojen tehostamista, kuten EU: n energiatehokkuusdirektiivi (2012/27/EU) ja direktiivi 2019/944. Niitä toteutetaan myös yksittäisen maan tasolla. Esimerkiksi Ruotsissa on äskettäin lisätty tulokattoa koskeva asetus, jossa otetaan huomioon verkkohäviöiden vähentäminen, ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa on käytössä toimintatapoja, joiden tarkoituksena on kannustaa Jakeluverkonhaltijoita hallitsemaan tappioita paremmin.

TEKNISET menetykset ovat väistämättömiä

menetyksiä on kahdenlaisia – ei-teknisiä menetyksiä, kuten varkauksia tai mittarivirheitä, ja teknisiä menetyksiä. Tänään keskitymme teknisiin tappioihin, jotka voidaan jakaa kahteen kategoriaan: muuttuviin teknisiin tappioihin ja pysyviin/kiinteisiin teknisiin tappioihin.

TEKNISET häviöt johtuvat energian haihtumisesta johtimissa, voimansiirrossa, alisiirto-ja jakelujohdoissa sekä magneettisista häviöistä muuntajissa. Sähkönsiirto on luonnollisesti tehotonta johtuen muun muassa tehottomista verkkolaitteista, häviöistä, joita syntyy, kun energiaa kuljetetaan pitkiä matkoja tuotannon ja kulutuksen välillä, sekä verkon ruuhkautumisesta, joka häiritsee normaalia sähkövirtaa.

• 1/4 – 1/3 jakeluverkkojen teknisistä häviöistä on kiinteää häviötä. Nämä eivät vaihtele Virran mukaan, ja ne voivat johtua esimerkiksi vuotovirran häviöistä tai mittaus-tai säätöelementtien jatkuvan kuormituksen aiheuttamista häviöistä.
• sen sijaan 2/3-3/4 teknisistä häviöistä on vaihtelevia teknisiä häviöitä, jotka riippuvat jaettavan sähkön määrästä. Ne johtuvat järjestelmän impedanssista, kuten kaapeleista tai johtimista, ja ovat verrannollisia virran neliöön.

sekä muuttuvia että kiinteitä teknisiä häviöitä esiintyy useimmin ensiö-ja toisiojakelulinjoilla. Syitä on useita, mutta yleisimpiä ovat

• Pitkät jakelujohdot
• linjojen ylikuormitus
• epätasapainoinen syöttöfaasivirta
• jakelujohtojen riittämätön koko
• jakelumuuntajien Asennus Pois kuormakeskuksista

mutta jakelu verkot voivat käyttää hyväksi todettuja menetelmiä häviöiden minimoimiseksi

verkon tehokkuuden lisäämiseksi, energiankäytön kuluttajapuolen huomioimiseksi Kysyntäjoustovälineillä ja der-hallintatavan parantamiseksi verkkohäviöt. Tämä johtuu siitä, että ne kaikki keskittyvät keinoihin käyttää energiaa tehokkaammin – olipa kyse energiajätteen poistamisesta paremmalla verkonhallinnalla, tehokkaammasta DER: n integroinnista verkkoon häviöiden minimoimiseksi tai kuluttajien tukemisesta hallitsemaan paremmin omaa energiaansa kysyntäpuolen työkaluilla.

mikä tahansa verkkohäviöiden parannusstrategia tulisi kohdistaa kaikkiin tappioiden vähentämisen kolmeen pilariin: organisaatiostrategiaan, teknisiin valintoihin ja tiedonhallintaan:

1. Organisaatiostrategia keskittyy toimintastrategioiden toteuttamiseen, kuten kuormituksen tasaamiseen vaiheiden välillä.
2. teknisissä valinnoissa keskitytään tehokkaiden komponenttien tai ratkaisujen valintaan.
3. tiedonhallinta keskittyy datan hyödyntämiseen energiankulutuksen ja hävikin ymmärtämiseen ja seurantaan.

kaikkia kolmea luokkaa voidaan käsitellä yhdistetyn digitaalitekniikan avulla.

hävikin vähentämismenetelmät keskittyvät älykkääseen, tehokkuutta parantavaan teknologiaan

olemassa olevan jakeluverkon infrastruktuurin korvaaminen on kallista ja vaikeaa. Sen sijaan kustannustehokas vaihtoehto verkon parannuksille, mukaan lukien teknisten häviöiden minimointi, on säilyttää nykyinen sähkönjakeluinfrastruktuuri samalla, kun otetaan käyttöön älykkäitä verkkokomponentteja ja kehittyneitä ohjelmistoja. Intelligent, connected technology vähentää hävikkiä hyödyntäen optimaalisesti olemassa olevia energiavaroja ja antaen jakeluoperaattoreille enemmän valtaa verkkoonsa. Katsotaanpa joitakin esimerkkejä.

huippuesimerkki on kehittyneet jakelunhallintajärjestelmät, jotka voivat toimia minkä tahansa hävikkien minimointistrategian ja jakeluverkkojen aktiivisen hallinnan ytimenä. ADMS on kattava työkalusarja / alusta jakelun hallintaan ja verkon optimointiin. Sen toiminnot antavat verkko-operaattoreille mahdollisuuden vähentää häviöitä tarjoamalla kattavan kuvan jakeluverkosta tarkempaa häviöiden havaitsemista, jännitteen optimointia ja reaaliaikaista tilannetietoisuutta toisiinsa liittyvien omaisuuserien seurantaa, valvontaa ja koordinointia varten. Lisäksi yhdistämällä useita toimintoja täydelliseksi verkon hallintaratkaisuksi jakeluoperaattorit voivat vähentää häviöitä tunnistamalla ja ratkaisemalla DER: n aiheuttamat jännitevaihtelut.

toinen esimerkki ovat tehokkaat komponentit, kuten suuritehoiset, vähähäviöiset muuntajat. Nämä voivat merkittävästi parantaa sekä kuorman menetys että ei-kuorman menetys suorituskykyä. Ne voivat aktiivisesti hallita häviöitä ja tehohäviöitä dynaamisesti konfiguroimalla verkon uudelleen käyttäen häviöiden estimointiin rakennettuja ohjelmistoja, kuten ADMS: ää ja analytiikkaa. Nämä työkalut voivat sitten automaattisesti, reaaliaikaisesti laskea lyhimmän ja vähiten kestävän polun elektronien virtaukseen.

lisäksi kenttätestatut komponentit toimivat myös yhdessä. Esimerkiksi älykäs muuntaja, mukaan lukien sarjamuuntaja, joka toimii yhdessä tavanomaisen aktiivisen osan kanssa, joukko matalavirtaisia LV-kontaktoreita ja PLC toimintojen ohjaamiseksi, voi tarjota vakautta ja luotettavuutta yksinkertaistamalla huoltoa, pitämällä jännitelähdön tietyllä alueella ja mahdollistamalla helpot säädöt tarpeen mukaan.

kysyntäpuolen tappioiden korjaaminen älykkään mittaustekniikan avulla tarjoaa merkittäviä mahdollisuuksia tappioiden vähentämiseen. Esimerkiksi eräässä raportissa arvioitiin, että energiankulutusta voitaisiin vähentää kahdella.8%, Jos kodeissa käytetään älymittareita yhdistettynä kodin näyttöyksiköihin. Tämä voisi vähentää jakeluverkon hävikkiä 5,5 prosenttia kulutuksen vähenemisen vuoksi. Lisäksi näiden kysyntäjoustovälineiden käyttö voisi mahdollisesti vähentää hävikkiä noin 3 prosenttia siirtämällä osan kuormituksesta huippujaksolta ruuhkahuipun ulkopuoliselle ajanjaksolle.

Aloita verkon tehokkuuden parantaminen

saadaksesi syvällisemmän kuvan siitä, miten jakeluverkot voivat aloittaa tehokkuuden parantamisen ja häviöiden vähentämisen, Lue käyttötapauksemme “Grid efficiency – reduction of technical losses.”