Vad är smarta strategier för att minska tekniska förluster?

tekniska förluster på elektriska distributionsnät är en naturlig följd av att energi överförs och distribueras. Även om de aldrig kan elimineras helt, kan de – och måste – minimeras genom att förbättra energieffektiviteten med hjälp av smarta, anslutna verktyg.

fördelarna med minskande förluster på elektriska distributionsnät är mångsidiga:

• finansiell: Distributionsförluster kan vara extremt kostsamma. Till exempel varierade förlusterna från 2% till 14% i Europeiska länder 2018. Dessa förluster motsvarar miljarder euro av årligt avfall i distributionsnät från El som producerades men aldrig användes och fakturerades.
• miljöfördelar: t &d över hela världen kan spara uppskattningsvis 500 ton koldioxid per år genom att förbättra den globala näteffektiviteten, såsom att minska tekniska förluster. Ett mer energieffektivt nätverk kräver lägre energianvändning, vilket kan minska luftföroreningar, undvika bortkastade resurser och minska användningen av fossila bränslen.
• reglerande: Nya regler kräver att distributionsnät förbättrar effektiviteten, till exempel EU: s Energieffektivitetsdirektiv (2012/27/EU) och direktiv 2019/944. De sätts också på plats på en enskild landsnivå. Till exempel har Sverige nyligen lagt till en reglering av intäktstaket som tar hänsyn till minskningen av nätförluster, vilket Storbritannien har policyer på plats som är utformade för att stimulera DSO: er för att bättre hantera förluster.

tekniska förluster är oundvikliga

det finns två typer av förluster – icke-tekniska förluster, såsom stöld eller mätfel och tekniska förluster. Idag fokuserar vi på tekniska förluster, som kan delas in i två kategorier: variabla tekniska förluster och permanenta/fasta tekniska förluster.

tekniska förluster orsakas av energi som sprids i ledarna, utrustning som används för överföring, sub-transmission och distributionsledningar och magnetiska förluster i transformatorer. Kraftöverföring är naturligt ineffektiv på grund av faktorer som ineffektiv nätverksutrustning, förluster som uppstår när energi transporteras långa avstånd mellan produktion och konsumtion och överbelastning i nätverket som stör det normala flödet av el.

• mellan 1/4 och 1/3 av tekniska förluster på distributionsnät är fasta förluster. Dessa varierar inte med ström och kan orsakas av faktorer som läckströmförluster eller förluster orsakade av kontinuerlig belastning av mät-eller kontrollelement.
• däremot är mellan 2/3 och 3/4 av tekniska förluster variabla tekniska förluster, vilket beror på mängden el som distribueras. De orsakas av systemets impedans, såsom kablar eller ledare, och är proportionella mot kvadraten av strömmen.

tekniska förluster, både rörliga och fasta, förekommer oftast på primära och sekundära distributionslinjer. Det finns ett antal orsaker, men några av de vanligaste är

• långa distributionslinjer
• överbelastning av linjer
• obalanserad matarfasström
• otillräcklig storlek på ledare för distributionslinjer
• Installation av distributionstransformatorer bort från lastcentraler

men distributionstransformatorer för distribution av ledningar för distributionsledningar

nätverk kan använda beprövade metoder för att minimera förluster

öka näteffektiviteten, ta itu med konsumentsidan av energianvändning med verktyg för efterfrågeflexibilitet och förbättra hur der hanteras alla hjälpverktyg övervinna distributionen nätverksförluster. Det beror på att de alla fokuserar på sätt att effektivare använda energi – oavsett om det är genom att eliminera energiavfall genom bättre nätverkshantering, mer effektivt integrera DER i nätet för att minimera förluster eller genom att stödja konsumenterna för att bättre hantera sin egen energi med hjälp av verktyg på efterfrågesidan.

varje nätverksförbättringsstrategi bör rikta sig till alla tre pelarna i förlustminskning: organisationsstrategi, tekniska val och datahantering:

1. organisationsstrategi kretsar kring genomförandet av operativa strategier, såsom balanseringsbelastning mellan faser.
2. tekniska val fokuserar på valet av effektiva komponenter eller lösningar.
3. datahantering koncentrerar sig på att använda data för att förstå och spåra energiförbrukning och förlust.

alla tre av dessa kategorier kan adresseras med hjälp av ansluten, digital teknik.

Förlustreduceringsmetoder är centrerade kring smart, effektivitetsförbättrande teknik

att ersätta befintlig distributionsnätinfrastruktur är kostsamt och svårt. Istället är ett kostnadseffektivt alternativ för nätverksförbättringar, inklusive minimering av tekniska förluster, att behålla den befintliga elektriska distributionsinfrastrukturen samtidigt som man antar smarta nätkomponenter och avancerad programvara. Uppgradering till intelligent, ansluten teknik minskar förlusterna samtidigt som de befintliga energiresurserna utnyttjas optimalt och ger distributionsoperatörerna mer kontroll över sitt nätverk. Låt oss titta på några exempel.

ett toppexempel är de avancerade distributionshanteringssystemen, som kan fungera som kärnan i alla strategier för att minimera förluster och aktivt hantera distributionsnät. ADMS är en omfattande verktygssats / plattform för distributionshantering och nätverksoptimering. Dess funktioner ger nätoperatörer möjlighet att minska förluster genom att ge en övergripande bild av distributionsnätet för mer exakt förlustavkänning, spänningsoptimering och realtidssituationsmedvetenhet för övervakning, kontroll och samordning av sammankopplade tillgångar. Dessutom kan distributionsoperatörer genom att slå samman flera funktioner i en komplett nätverkshanteringslösning minska förluster genom att identifiera och lösa spänningsfluktuationer orsakade av DER.

ett annat exempel är effektiva komponenter som högeffektiva transformatorer med låg förlust. Dessa kan avsevärt förbättra både belastningsförlust och icke-belastningsförlustprestanda. De kan aktivt hantera förluster och strömavledning genom att dynamiskt konfigurera nätet med hjälp av programvara byggd för att uppskatta förlust, som ADMS och analytics. Dessa verktyg kan sedan automatiskt, i realtid beräkna den kortaste och minst resistenta vägen till elektronflödet.

dessutom fungerar fältbevisade komponenter också tillsammans. Till exempel kan en smart transformator, inklusive en seriell transformator som arbetar tillsammans med den konventionella aktiva delen, en uppsättning LÅGSTRÖMS lv-Kontaktorer och en PLC för att styra operationer ge stabilitet och tillförlitlighet genom att förenkla underhållet, hålla spänningsutgången inom ett visst område och möjliggöra enkla justeringar efter behov.

slutligen, att ta itu med förluster från efterfrågesidan, genom teknik som smart mätning, ger betydande förlustminskningsmöjligheter. Till exempel uppskattade en rapport att energiförbrukningen kunde minskas med 2.8% Om bostäder används smarta mätare, i kombination med hem displayenheter. Detta kan då minska förlusterna av distributionsnät med 5, 5% på grund av minskad konsumtion. Dessutom kan användningen av dessa verktyg för efterfrågeflexibilitet potentiellt minska förlusterna med cirka 3% genom att flytta en del av lasten från topp till lågtrafik.

Kom igång med att förbättra näteffektiviteten

för en mer djupgående titt på hur distributionsnät kan börja förbättra effektiviteten och minska förlusterna, läs vårt användningsfall “Näteffektivitet-minskning av tekniska förluster.”