Установленная мощность расчетная: как рассчитать формулой, их отличия

Содержание

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.

Расчетная мощность и установленная мощность

В современных условиях наблюдается постоянный рост потребляемой электроэнергии. Полученные данные показывают, что мощность только кухонного оборудования увеличилась в два раза. Кроме этого, появилось большое количество кондиционеров, компьютеров и другой техники. Большинство электрических сетей уже не справляются с возрастающими нагрузками. Поэтому каждый хозяин квартиры или частного дома должен иметь представление о том, что такое расчетная и установленная мощность. Эта проблема в полной мере касается и промышленных предприятий с современным энергоемким оборудованием.

Что такое расчетная мощность

Не только в новых, но и в старых домах владельцы жилья подключают новые виды бытовой техники и оборудования. Увеличение нагрузки может вызвать сбои в работе электрической сети, поэтому вопрос мощности подведенного кабеля нужно выяснить заранее. Эту информацию можно найти в акте разграничения балансовой ответственности или в справке о разрешенных мощностях, где указывается конкретная расчетная и установленная мощность.

Определение расчетной мощности известно также как мощность одновременного включения. Данный параметр указывает на возможное подключение установленного количества потребителей, имеющихся в квартире. В случае включения излишнего оборудования, автоматические защитные устройства просто выйдут из строя. Сумма мощностей всех приборов будет соответствовать установленной мощности. Однако в случае одновременного включения, в сети возникнут значительные перегрузки, что приведет к срабатыванию защитных устройств. Именно средства защиты позволяют установить определенный предел нагрузки, разрешенный для конкретного жилья.

Во многом значение расчетной мощности зависит от ввода. Каждая лестничная площадка оборудуется электрощитком с вводным автоматом, через который осуществляется ввод в квартиру кабеля с необходимым сечением. После этого внутри помещения размещаются все остальные элементы системы электроснабжения, в том числе и щит с устройствами распределения нагрузки по отдельным линиям.


В большинстве домов старой постройки подключено однофазное питание с напряжением 220 В. Именно такое подключение препятствует чрезмерной нагрузке на линию и не дает возможности подключения всех современных приборов. Эта проблема решается с помощью трехфазного ввода на 380 вольт. Он состоит из трех линий, перераспределяющих на себя общую нагрузку. В случае интенсивного энергопотребления происходит равномерное распределение нагрузки на каждую фазу.

Поэтому прежде чем планировать приобретение бытовой техники и оборудования, необходимо заранее выяснить, какой ток подведен в квартиру. Если подведены три фазы, то никаких проблем не будет, поскольку на один ввод приходится от 14 до 20 кВт, что позволяет свободно подключать все необходимые приборы. Однако в старых постройках с однофазным вводом и алюминиевым кабелем, максимальная мощность нагрузки составляет всего 4 кВт. В этом случае об использовании каких-либо устройств, кроме освещения не может быть и речи. Потребуется выделение дополнительной мощности, и по данному вопросу необходимо обращаться в соответствующие службы.

Что такое установленная мощность

Для того чтобы заранее спланировать установку в доме или квартире бытовой техники и оборудования, необходимо произвести оценку максимальной мощности, потребление которой будет осуществляться из электрической сети. Простое арифметическое сложение мощностей всех имеющихся потребителей не дает точных результатов, из-за своей неэффективности и неэкономичности.

Как правило, при такой оценке используются определенные факторы, учитывающие коэффициент использования и разновременность работы подключенных устройств. Кроме того, учитываются не только действующие, но и предполагаемые нагрузки. В результате, получается установленная мощность, измеряемая в кВт или кВА.

Значение установленной мощности будет равно сумме номинальных мощностей каждого прибора и устройства. Однако это значение не будет фактически потребляемой мощностью, которая практически всегда выше номинала. Данный параметр необходимо знать для того, чтобы правильно выбрать номинальную мощность того или иного устройства.

В промышленном производстве существует понятие полной установленной мощности. Этот показатель представляет собой арифметическую сумму полных мощностей каждого отдельно взятого потребителя. Он не совпадает с максимальной расчетной полной мощностью, поскольку при его расчетах используются различные коэффициенты и поправки.

Как повысить расчетную мощность

Если технические условия позволяют выделить дополнительную мощность, в этом случае на руки выдается соответствующее разрешение на выполнение электромонтажных работ. В итоге будет произведен ввод дополнительного кабеля необходимого сечения, определяемого специалистами. Это позволит выдерживать все предполагаемые нагрузки.

Однако на практике решение этой проблемы сопряжено с большими трудностями, прежде всего это связанными с согласованиями в различных структурах и инстанциях. Кроме того, дополнительные мощности отсутствуют и взять их просто негде. Существующие сети и так уже работают с полной нагрузкой. Иногда дополнительные мощности находятся в другом районе, что потребует прокладки к дому новой кабельной линии. Внутри дома также выполняется прокладка нового магистрального силового кабеля. Все изменения оформляются документально и фиксируются в техническом паспорте жилища.

Особые сложности возникают в домах старой постройки с однофазными линиями и отсутствующим заземлением. Здесь не поможет замена старой электропроводки на более новую, пропускная способность все равно останется старой и не позволит включать дополнительные приборы. В этом случае потребуется полная замена проводки на трехфазную линию с установкой всех необходимых защитных и распределительных устройств.

Расчет мощности бытовой электрической сети

В данной статье приведен порядок расчета нагрузки бытовой электрической сети по установленной мощности и коэффициенту спроса (так называемый метод коэффициента спроса).

Рассчитанная по данной методике электрическая бытовая мощность может применяться для выбора аппаратов защиты и сечения кабелей электропроводки.

  1. Методика расчета бытовой мощности

Расчет мощности бытовой электросети по методу коэффициента спроса производится в следующем порядке:

Справочно: Так как в соответствии с действующими правилами силовые и осветительные сети принято разделять, расчет необходимо производить раздельно для силовой сети (розеточных групп) и сети освещения.

1) Определяется установленная (суммарная) электрическая мощность (Pуст) отдельно для силовой сети (розеточной группы) —

Pуст-с и сети освещения Pуст-о:

Pуст-с=P1+P2+…+Pn

где: P1,P2,Pn — мощности отдельно взятых электроприемников (электрических приборов) в доме. При отсутствии фактических значений мощностей их можно принять нашей таблице мощностей бытовых электроприборов.

Pуст-о=P1*n1+P2*n2+…+Pn*nn

где: P1,P2,Pn — мощность одной отдельно взятой лампы каждого типа в доме;

n1, n2, nn, — количество ламп каждого типа.

Примечание: при отсутствии данных о мощности и количестве ламп для расчета установленной мощности сети освещения можно воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета освещения помещения по площади помещения.

2) Исходя из установленной определяем расчетную мощность:

При определении мощности бытовой электросети необходимо учитывать, что все имеющиеся в доме электроприборы, как правило, одновременно в сеть не включаются поэтому для определения расчетной мощности применяется специальный поправочный коэффициент называемый коэффициентом спроса, значение которого принимается исходя из установленной мощности (суммарной мощности бытовых электроприборов):

Примечание: При значении установленной мощности силовой сети до 5 кВт включительно коэффициент спроса рекомендуется принимать равным 1.

Расчетную мощность так же определяем раздельно:

  • Для силовой сети:

Pрс=Pуст-ссс

где: Pуст-с — установленная мощность силовой сети;

Ксс — коэффициент спроса для силовой сети.

  • Для сети освещения:

Pро=Pуст-осо

где: Pуст-о — установленная мощность сети освещения;

Ксо — коэффициент спроса для сети освещения.

  • Общую расчетную мощность бытовой сети можно получить получить сложив расчетные мощности силовой сети и сети освещения:

Pобщ.=Pрс+Pро

Полученные значения расчетных мощностей можно применять для определения расчетного тока сети и выбора аппаратов защиты (автоматических выключателей, УЗО и т.д.), а так же расчета сечения электропроводки. Подробнее об этом читайте в статье: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты.

Так же для данных расчетов можно воспользоваться следующими нашими онлайн калькуляторами:

ВАЖНО! В случае применения для расчета аппаратов защиты (автомата, дифавтомата, УЗО) вышеуказанных онлайн калькуляторов с использованием значения расчетной мощности определенного по методике приведенной в данной статье в калькуляторах при выборе типа указанной мощности следует поставить галочку в пункте: «Мной указана максамальная разрешенная к использованию мощность (проектная/расчетная мощность, либо мощность указанная в договоре электроснабжения)», т.к. в противном случае калькулятор использует при расчете коэффициент спроса который вами уже учтен, что приведет к некорректному расчету.

  1. Пример расчета мощности бытовой сети

Для примера расчета бытовой мощности возьмем частный дом в котором имеются следующие электроприемники:

В силовой сети:

  • стиральная машина — 2000 Вт
  • микроволновая печь — 1800 Вт
  • мультиварка — 1200 Вт
  • кухонная вытяжка — 120 Вт
  • пылесос — 550 Вт
  • телевизор — 130 Вт
  • персональный компьютер — 350 Вт
  • принтер — 60 Вт

В сети освещения: 

  • Лампочки накаливания — 6 шт по 75 Вт
  • Энергосберегающие лампочки — 8 шт по 22 Вт

Производим расчет мощности силовой сети:

  • Установленная мощность (сумма мощностей всех электроприборов): 

Pуст-с=2000+1800+1200+120+550+130+350+60=6210 Вт

теперь переведем данную мощность в киловатты для чего необходимо разделить полученное значение на 1000: 

Pуст-с=6210/1000=6,21 кВт

  • Определяем расчетную мощность силовой сети, для чего умножаем полученную установленную мощность на коэффициент спроса значение которого определяем по таблице выше (Ксс принимаем равным 0,8):

Pрс=Pуст-ссс=6,21*0,8=4,968 кВт 

По аналогии определяем мощность сети освещения:

  • Установленная мощность сети освещения: 

Pуст-о=6*75+8*22=450+176=626 Вт (или 0,626 кВт)

  • Определяем расчетную мощность силовой сети (учитывая малую мощность сети освещения и тот факт, что в такой небольшой сети все лампочки могут одновременно работать длительный период времени коэффициент спроса для сети освещения (Ксо)принимаем равным 1):

Pро=Pуст-ссо=0,626*1=0,626кВт 

  • Общая мощность бытовой сети составит:

Pобщ.=Pрс+Pро=4,968+0,626=5,594 кВт

Применим рассчитанные значения для определения номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля с помощью соответствующих онлайн калькуляторов (на примере силовой сети):

Автоматический выключатель для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета автомата по мощности:

Сечение кабеля для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета сечения кабеля по мощности:


Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросыПишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

↑ Наверх

Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса - Электрические нагрузки и графики потребления электрической энергии

Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом в частности потому, что Кс меняется с изменением числа однородных приемников в одном узле, а в справочниках дается постоянной величиной и рекомендуется лишь как предварительный.

Пример 1. Определить расчетную нагрузку группы приемников бетоносмесительного цеха ДСК. Исходные данные (выделены полужирным шрифтом) и результаты расчета сведены в таблице ниже.

Исходные данные и результаты расчета

Группа приемниковЧисло приемников n, шт.Суммарная установленная мощность, Ру кВтКоэффициент спроса КсCOS φtg φРасчетные нагрузки
активная Рр, кВтреактивная Qp, кварполная S, кВ А
Конвейер16191,40,80,750,882153,1135
Вибратор23158,50,60,750,8829583,8
Вентилятор, насос8180,80,850,6214,48,9
Дозатор290,350,51,7323,25,4
Итого49376,90,60,6971,03225,7232,2324,2

Величины Кр, Кс и cos φ приняты по справочным материалам. Кр принят равным 1. Значения Кс для всех групп вычислены по суммарным установленным и расчетным мощностям:

Метод упорядоченных диаграмм

Наиболее универсальным и рекомендуемым является метод упорядоченных диаграмм, который положен в основу «Временных руководящих указаний».

Расчетная нагрузка группы приемников Pр, соответствующая известному получасовому максимуму нагрузки Рр (30), определяется по формуле

Pр = Кмакс Pсм,

где Кмакс — коэффициент максимума активной мощности — выбирается из таблицы, ключом к которой является коэффициент использования Ки, выбираемый по справочникам для каждой группы приемников:

где в числителе стоит квадрат суммы номинальных активных мощностей всех n-приемников данной группы, а в знаменателе — сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных приемников группы. Если все приемники группы имеют одинаковую номинальную мощность, то

nэ=(nРN)2/ nР2N=n.

Если приемники группы имеют различные номинальные мощности, то nэ<n, br=””>
РсмиРу

При nэ <4 расчетная мощность может быть определена как сумма номинальных мощностей:</n,>

Расчетная активная мощность узла электроснабжения, включающего n групп приемников, определяется по формуле

где Рсм — средняя мощность группы за наиболее загруженную смену.

Кмакс выбирается из справочных таблиц по общему эффективному количеству приемников для всего узла и по среднему значению коэффициента использования Ки, который определяется по формуле

Qp определяется по аналогичным формулам:

Qp Кмакс Qсм;
Qcm = Рсмtgφ;

Полная мощность вычисляется так:

Sp= √P2p + Q2p.

Расчет осветительных нагрузок может быть проведен методом удельной нагрузки на единицу площади по формуле

Pр.о= Pуд S,

где Pуд — выбирается по справочным данным; S — площадь помещения, м2.

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Электрическая мощность. Краткие определения. Расчет и формула мощности.

Электрическая мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

Обозначается литерой - P.

Формулы расчета электрической мощности:

P = U * I

P - мощность в ваттах,

U - напряжение в вольтах,

I - Ток в амперах.

P = I2 * R

P - мощность в ваттах,

I - ток в амперах,

R - сопротивление нагрузки в омах

P = U2 / R

P - мощность в ваттах,

U - напряжение в вольтах,

R - сопротивление нагрузки в омах

Пример расчета.

Мы имеем в однофазной сети 220 вольт кабельную линию защищенную автоматом с номинальным током 16 ампер. Соответственно, максимальный электропотребитель, который мы можем запитать через эту кабельную линию - 3520 Ватт ( 220 вольт умноженны на 16 Ампер).

Либо у нас есть электрический обогреватель на 2 кВт (2000 ватт) при включении его в розетку его потребляемый ток (ток в цепи) будет 9,1 Ампер.

Мощность установленная и расчетная в чем разница.

Часто на схемах энергоснабжения и в пояснениях встречаются понятия установленной и расчетной мощности.

Установленная мощность - Pу - максимальная потребляемая мощность электроприбора. 

Расчетная мощность (расчетная нагрузка) Рр - это установленная мощность с определенным коэффициентом спроса К, которые можно посмотреть в СП 256.1325800.2016 "Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа"

Расчетная мощность относится не конкретно к какому-либо электропотребителю, а к группе потребителей.

Примеры для понимания:

1. У нас есть три потребителя - 4х комфорочная электроплита, телевизор, люстра, бра.

Установленная мощность - это сумма максимальной потребляемой мощности всех этих электроприборов. То есть мощность включенной со всеми комфорками электроплиты + люстра + телевизор + бра.

Но поскольку, мы редко включаем все потребители полностью, для расчетов используется расчетная мощность групп потребителей, которая  всегда меньше установленной мощности, за исключением уличного освещения.

2. В многоквартирном доме 100 квартир-студий, в каждой из которых по одному светильнику на 20 Вт. В данном случае Ру = 2000 Вт.

Но в связи с тем, что вероятность включения светильников во всех квартирах одновременно низка, для расчетов используются определенные коэффициенты и Рр = Ру * К

Что такое расчетная мощность? | Проектирование электроснабжения

По образованию я совсем не энергетик и со всеми понятиями, терминами и определениями знакомлюсь в процессе проектирования. В каждом проекте мы используем понятие «расчетная мощность», а знает ли каждый из нас это определение и физический смысл?

Долгое время я искал определение расчетной мощности, из которого можно было бы понять физический смысл термина.

Меня еще в школе на уроках физики научили, что во всем нужно понимать физический смысл. В данном случае это крайне важно, т.к. это может пригодиться при выборе трансформатора.

Благодаря тому, что мои статьи критикуют я все-таки нашел определение расчетной мощности. Кстати, у вас есть возможность оспорить мой выбор трансформаторадля коттеджного поселка. Я уже и сам понял, что все правильно сделал, но, возможно, ваш опыт и аргументированные ответы поставят меня на место

Сейчас я на 100% уверен, что трансформатор 100 кВА выбран верно, т.к. нормативы требуют еще запас 30% на перспективу.

Расчетной нагрузкой считается наибольшее из средних значений полной мощности за промежуток 30 минут (получасовой максимум), которое может возникнуть на вводе к потребителю или в питающей сети в расчетном году с вероятностью не ниже 0,95.

Данное определение имеется в:

Руководящие материалы по проектированию электрических сетей №1 (555) -2014.

Его легко можно найти и скачать в интернете.

Как я понимаю, расчетная нагрузка – максимальная потребляемая мощность, которая может возникнуть в сети в течение 30 мин. Вероятность того, что в сети возникнет большая нагрузка составляет не более 5%.

Если вы вспомните суточный график нагрузки жилых зданий, то вечерний максимум нагрузки длится около 4 часов. Данный максимум это еще не расчетная нагрузка. Поскольку это статистика за месяц, то на этом графике мы и не увидим значения расчетной нагрузки, т.к. за счет неравномерности загрузки разных дней эти пиковые нагрузки сгладились.

На мой взгляд, в отдельные дни месяца суточный график выглядел бы следующим образом:

Суточный график нагрузок

Синими линиями показан получасовой максимум нагрузки для жилого дома.

Если вам известны определения из других источников, пожалуйста, пишите…

Советую почитать:

Расчет электрических нагрузок | Electric-Blogger.ru

2018-03-08 Статьи  

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

Кс = Рр/Ру ,

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;
Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S 

где P – активная мощность, кВт;
Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Наименование Номинальная мощность кВт Расчетные коэффициенты
спроса Кс использования Ки
Стиральная машина 2 1,0 0,6
Посудомоечная машина 2 0,8 0,8
Проточный водонагреватель 3,5 0,4 1,0
Кондиционер 2,5 0,7 0,8
Электрокамин 2 0,4 1,0
Бойлер 6 0.6 0,9
Электрообогреватель 2 0,8 1,0
Тепловентилятор 1,5 0,9 0,9
Теплый пол 60 Вт/м2 0,5 1,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно) 4-5 кВт 0,3 1,0
Сауна 4-12 кВт 0,8 0,8
Душевая кабина 3,0 0,6 0,8
Газонокосилка 1,5 0,4 0,8
Погружной насос 0,75 – 1,5 кВт 0,8 0,9
Компьютеры 0,5 0,6 1,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д) 100 Вт/розетку 0,7 — 1,0
Освещение кухни 25-30 Вт/м2 1,0 0,8
Освещение коридора 20-25 Вт/м2 0,8 0,8
Освещение гостиной 35-40 Вт/м2 0,8 0,8
Освещение спальни 25-30 Вт/м2 1,0 0,8

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей. Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

Помещение Потребители Номинальная мощность кВт
Кухня Освещение
2 Розетки
Стиральная машина
Холодильник
0,1
0,2
2,2
0,7
Комната Освещение
3 Розетки
Электрообогреватель
Компьютер
0,2
0,3
2
0,5
Комната Освещение
2 Розетки
Вентилятор
0,1
0,2
0,3
Прихожая Освещение
2 Розетки
0,1
0,3

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

Потребители Номинальная мощность кВт Расчетные коэффициенты Расчетная мощность Расчетный ток
Спроса Использования Мощности Активная кВт Полная кВА
Освещение 0,5 0,7 0,8 1 0,28 0,28 1,3
Розетки 1 0,3 0,8 0,8 0,24 0,3 1,4
Стиральная машина 2,2 1 0,6 0,75 1,32 1,76 8
Холодильник 0,7 0,8 0,65 0,56 0,9 4
Электрообогреватель 2 0,8 1 1 1,6 1,6 7,3
Компьютер 0,5 0,6 1 0,65 0,3 0,5 2,3
Вентилятор 0,3 1 0,75 0,3 0,4 1,9
7,2 4,6 5,74 26,2

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Номинальная мощность кВт до 14 20 30 40 50 60 70 и более
Коэффициент спроса 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

Понимание мощности и коэффициента мощности

Тема производства электроэнергии может быть сложной.

Все мы используем электричество, но мало кто задумывается о том, как оно вырабатывается и как оно попадает туда, где оно нам нужно.

Темой, которую часто неправильно понимают и упускают из виду большинство, не относящиеся к отрасли, в отношении производства электроэнергии, являются концепции мощности производства электроэнергии и коэффициента мощности. Их часто вводят в заблуждение в основных средствах массовой информации, но понимание их имеет решающее значение для понимания некоторых сильных и слабых сторон электроэнергии, вырабатываемой из таких источников, как ядерная энергия, уголь, природный газ, ветер и солнце.

Во-первых, давайте начнем с того, что означает термин «мощность», когда речь идет о производстве электроэнергии.

Мощность - это максимальная электрическая мощность, которую генератор может производить в определенных условиях. Каждая электростанция или генерирующий объект имеет «паспортную мощность», которая указывает максимальную мощность, которую может произвести генератор. Например, если электростанция XYZ имеет паспортную мощность 500 мегаватт, это означает, что электростанция способна производить 500 мегаватт, работая на постоянной полной мощности.

Коэффициент мощности - это соотношение между тем, что генерирующее устройство способно производить с максимальной производительностью, и фактической производительностью генерирующего устройства в течение определенного периода времени. Эти две переменные могут значительно отличаться.

Многие генераторы не всегда работают на полную мощность. Мощность генератора может варьироваться в зависимости от проблем технического обслуживания, погодных условий, таких как наличие ветра и солнца, затрат на топливо и / или в соответствии с инструкциями оператора электросети.

Коэффициент мощности для возобновляемых ресурсов, таких как ветровая или солнечная установка, значительно меньше, чем у ядерной, угольной или газовой электростанции базовой нагрузки, из-за изменчивости ветра и солнца. Электростанции базовой нагрузки, обычно использующие такие источники топлива, как ядерная энергия, уголь, природный газ или гидроэлектростанции, могут работать непрерывно, в отличие от переменных ресурсов, таких как ветровые и солнечные установки.

Например, когда проект XYZ Wind будет запущен, его паспортная мощность может составить 500 мегаватт, но это не следует путать с фактической мощностью, производимой проектом.Помните, что ветер очень изменчив, поэтому коэффициент мощности ветряной электростанции значительно меньше номинальной мощности. По данным Управления энергетической информации США (EIA), средний коэффициент использования мощности для ветроэнергетических проектов в 2015 году составил 32,5 процента. Используя пример проекта XYZ Wind Project, это означает, что только треть его полной мощности вырабатывается в течение года из-за изменчивости ветра.

Для сравнения: согласно данным EIA, в 2015 году средний коэффициент использования мощности АЭС с базовой нагрузкой составлял более 92 процентов.Таким образом, вы можете видеть, что ветряная электростанция на 500 мегаватт не эквивалентна 500 мегаваттной атомной электростанции из-за значительных различий в их коэффициентах мощности.

Понимание разницы между генерирующей мощностью и коэффициентом мощности - или, проще говоря, - максимальный энергетический потенциал и фактическая произведенная энергия - ключевое различие при рассмотрении различных типов источников электроэнергии - базовой и переменной - и помогает лучше понять сильные стороны и ограничения каждого ресурса выработки электроэнергии.

* * *

Energy Education 101 - это продолжающаяся серия NMPP Energy, посвященная темам, связанным с энергетикой, с целью предоставления простой и свободной от повестки дня информации, которая может помочь лучше понять энергию, которая питает наше современное общество.

Установленная мощность - обзор

2 Изменение климата и выработка электроэнергии гидроэлектростанциями 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 такие 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 обеспечивает услуги водоснабжения, энергетической безопасности и способствует региональному сотрудничеству и экономическому развитию, что является 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.Примером может служить река 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), воздействие изменения климата на водные ресурсы в Африке будет более серьезным, 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 гидроэнергии (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 гидроэлектростанциях 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.)

Отчет о состоянии

Развитие сектора

Новости вкратце о ключевых тенденциях и политических проблемах, влияющих на гидроэнергетику:

Чистые энергетические системы

Определяющий год для гидроаккумулирующей гидроэнергии

Воздействие Covid-19 и экстремальные погодные явления продемонстрировали решения, которые гидроаккумулирующая гидроэнергетика может предложить для борьбы постоянно растущий список проблем, с которыми сталкиваются сетевые операторы.В разгар глобальных ограничений спрос на электроэнергию снизился почти на 30 процентов. В эти периоды низкого спроса на электроэнергию гидроаккумуляторы были названы Financial Times «первой линией обороны в битве за то, чтобы свет Великобритании оставался включенным». В ноябре 2020 года начал работу Международный форум по гидроаккумулирующей гидроэнергетике в качестве платформы с участием многих заинтересованных сторон под руководством правительства для формирования и повышения роли гидроаккумулирующих насосов в будущих энергосистемах. Сопредседателями форума являются Министерство энергетики США и бывший премьер-министр Австралии Малкольм Тернбулл.

В отчете МЭА моделируется удвоение мощности гидроэнергетики для достижения чистого нуля.

Чтобы успешно ограничить повышение глобальной температуры до 1,5 градусов Цельсия, необходимо снизить глобальные выбросы CO₂ до чистого нуля. Отчет МЭА «Чистый ноль к 2050 году» был выпущен в мае 2021 года, в нем моделировалось, как глобальный энергетический сектор может успешно декарбонизировать к 2050 году. В сценарии нулевых чистых выбросов (NZE), в то время как солнечные фотоэлектрические панели и ветер моделируются как генерирующие подавляющее большинство электроэнергии, гидроэнергетика будет продолжать неуклонно расти, «удвоившись к 2050 году» и превратившись в крупнейший единый источник гибкого производства электроэнергии.В дополнение к этому, в отчете подчеркивается роль гидроаккумулирующей гидроэнергии, которая может сыграть роль гидроаккумулятора, заявив, что она «предлагает привлекательные средства обеспечения гибкости в течение нескольких часов и дней». Считается, что водород потенциально играет важную роль в долгосрочном сезонном хранении.

Объединение зеленого водорода с гидроэнергетикой может создать чистое нулевое будущее

Произведенный с использованием декарбонизированной электроэнергии и воды посредством процесса, называемого электролизом, зеленый водород станет важным компонентом перехода к чистой нулевой углеродной экономике.В качестве газа без выбросов он может заменить ископаемое топливо в ключевых секторах, с которыми трудно справиться, включая тяжелую промышленность, транспорт и судоходство. В 2021 году IHA выпустило исследовательский и программный документ «Зеленая водородная революция: преобразующая роль гидроэнергетики», в котором излагается, как гидроэнергетика может сыграть решающую роль в поддержке роста экологически чистого водорода. Большая часть водорода в настоящее время производится из ископаемого топлива, но прогнозы IRENA, Совета по водороду и других организаций к 2050 году предполагают, что возобновляемый и экологически чистый водород с низким содержанием углерода может значительно увеличиться в ближайшие десятилетия.В заключительных разделах документа изложены рекомендации по расширению производства и возможности объединения проектов с чистой гидроэнергетикой.

IDB: «Значительный потенциал» в Латинской Америке для гидроаккумулирующих установок

Накопительные гидроаккумуляторы имеют значительный потенциал для крупномасштабных приложений хранения энергии в Латинской Америке и Карибском бассейне (LAC), особенно с учетом обширной существующей инфраструктуры гидроэнергетики в регионе, по данным Межамериканского банка развития (IDB).В их отчете, озаглавленном «Состояние заряда: хранение энергии в Латинской Америке и Карибском бассейне», исследовалась текущая и потенциальная роль технологий хранения энергии в сетях стран Латинской Америки и Латинской Америки и представлены рекомендации по нормативным и политическим изменениям для ускорения внедрения в регионе. В отчете также говорится, что размер мировой гидроаккумулирующей отрасли оценивается в 300 миллиардов долларов США и, по прогнозам, вырастет до 400 миллиардов долларов США к 2026 году. Согласно оценке Европейской сети операторов систем передачи (ENTSO-E), в январе 2021 года в Европе отключили электричество, которое могло соперничать с энергетическим кризисом в Техасе в феврале 2021 года.8 января 2021 года отказ подстанции в Хорватии вызвал резкое увеличение частоты в энергосистеме Юго-Восточной Европы и соответствующее снижение частоты на северо-западе. Такое падение частоты (или отсутствие питания) обычно приводит к серьезным сбоям в подаче электроэнергии и повсеместным отключениям, если не устраняется в течение нескольких секунд. К счастью, катастрофу удалось предотвратить благодаря немедленному увеличению выработки гибкой гидроэнергетикой и газовыми электростанциями, а также отключению нагрузки во Франции и Италии.Хотя в данном случае система работала, как и предполагалось, отключение электроэнергии, которого удалось избежать, подчеркивает важность гибкости гидроэнергетики и услуг по хранению.

XFLEX HYDRO: важный шаг вперед в реализации инициативы ЕС по гидроэнергетике

Инициатива XFLEX HYDRO, финансируемая ЕС, для демонстрации того, как интеллектуальные гидроэнергетические технологии могут обеспечить низкоуглеродистую, надежную и отказоустойчивую энергосистему, опубликовала свой первый крупный отчет в ноябре 2020 г. В отчете дается оценка будущих дополнительных услуг, которые, как ожидается, потребуются европейской электросетью, техническими требованиями и соответствующими рынками.В апреле 2021 года контейнер для аккумуляторной системы накопления энергии (BESS) для этого проекта также прибыл на гидроэлектростанцию ​​EDF Vogelgrun. Vogelgrun - это русловая электростанция мощностью 142 МВт во Франции, где одна из турбоагрегатов Kaplan будет гибридизирована с батареей.

Инвестиции в гидроаккумулирующие системы могут сэкономить затраты на энергосистему

Исследование, проведенное независимыми исследователями из Имперского колледжа Лондона, показало, что всего 4,5 ГВт новой гидроэнергетики длительного действия с накоплением 90 ГВт-ч могут сэкономить до 690 миллионов фунтов стерлингов в год. стоимость энергосистемы к 2050 году, поскольку Великобритания переходит на систему с нулевыми выбросами углерода.В отчете, подготовленном по заказу SSE Renewables, было обнаружено, что 75% этой экономии затрат на системы экологически чистой энергии произошло за счет избежания капитальных затрат на другие источники твердой низкоуглеродной генерации, что еще раз демонстрирует рентабельность и возможности гидроаккумулирующей гидроэнергии как поставщика коротких и долговременная гибкость системы.

Минэнерго США: Новое руководство по оценке для гидроаккумулятора

Новое Министерство энергетики США опубликовало руководство по оценке, возглавляемое Аргоннской национальной лабораторией, которое иллюстрирует ценность инвестиций в гидроаккумулятор.В руководстве измеряются как монетизированные, так и немонетизированные потоки создания ценности. Например, при планировании нового проекта можно изучить влияние рыночных правил и механизмов и вероятность возврата инвестиций. Регулирующие органы могут судить, является ли проект экономичным, и предсказывать, когда новый завод окажет положительное влияние на тарифы на электроэнергию для потребителей. Финансовое учреждение может получить гарантии до утверждения ссуд или гарантий по ссуде.

Финансы и модернизация

Перспективный отчет IRENA подчеркивает потребность в инвестициях в возобновляемые источники энергии

Инвестиции в энергетический переход должны вырасти на 30 процентов по сравнению с запланированными инвестициями до 131 триллиона долларов США в период до 2050 года, согласно данным International Агентство по возобновляемой энергии (IRENA).В рамках программы «Путь на 1,5 ° C» к 2050 году электроэнергия станет основным энергоносителем, а мощность возобновляемых источников энергии за тот же период увеличится более чем в десять раз. Увеличение инвестиций будет соответствовать глобальным затратам в среднем 4,4 триллиона долларов США в год, включая 85 миллиардов долларов США в год на гидроэнергетику, исключая гидроаккумуляторы.

Сектор гидроэнергетики получил зеленый свет для финансирования климатических облигаций

Стандартные критерии климатических облигаций для гидроэнергетики были введены в действие в начале 2021 года, что стало важной вехой для сектора.Климатические облигации, сертифицированные CBI, широко считаются лучшим способом прямых инвестиций в инфраструктуру, поддерживающую Парижское соглашение, при одновременном снижении негативного воздействия на окружающую среду и сообщества. После объявления девелоперы, банки, правительства и другие инвесторы теперь могут выпускать сертифицированные климатические облигации для финансирования или рефинансирования гидроэнергетических проектов, которые соответствуют строгим социальным, экологическим и климатическим критериям. Допускаются гидроаккумулирующие, водосборные и водохранилищные сооружения любого размера.Критерии предусматривают использование инструмента анализа пробелов ESG по устойчивости гидроэнергетики для оценки пробелов в сравнении с передовой практикой, а также инструмента G-res для составления отчетов о чистых выбросах парниковых газов.

Признание ЕС устойчивой гидроэнергетики в инвестиционных правилах

Европейская комиссия внесла изменения в свои предлагаемые инвестиционные критерии для гидроэнергетики, выпустив обновленную версию Закона ЕС о таксономии климатических делегаций - системы классификации экологически устойчивой экономической деятельности.Критерии для гидроэнергетики теперь более конкретны. Русловые заводы или заводы с удельной мощностью выше 5 Вт / м2 не должны будут проводить оценку выбросов парниковых газов на основе жизненного цикла, чтобы доказать, что они соответствуют пороговому значению 100 г. Установки с резервуаром и плотностью мощности ниже 5 Вт / м2 должны будут подтвердить, что они соответствуют пороговому значению. Важно отметить, что теперь в законе признаются все типы гидроаккумулирующих гидроэлектростанций как вносящие существенный вклад в смягчение последствий изменения климата. Закон теперь согласован с требованиями надлежащей практики гидроэнергетического сектора, описанными в Инструменте анализа пробелов ESG для устойчивости гидроэнергетики, соблюдение которых необходимо для обеспечения финансирования зеленых облигаций через Инициативу климатических облигаций.

Новое руководство по инвестициям в гидроэнергетику в Африке подчеркивает возможности

В то время как гидроэнергетика является основным поставщиком возобновляемой электроэнергии в Африке с установленной мощностью более 38 ГВт, континент имеет самый высокий неиспользованный потенциал в мире - всего 11 процентов используется. Аддлшоу Годдард при поддержке IHA выпустил «Руководство инвестора по гидроэнергетике в Африке», чтобы предоставить инвесторам важную информацию для поддержки устойчивого развития гидроэнергетических проектов.По данным Всемирного банка, региону необходимы инвестиции в инфраструктуру на сумму около 100 миллиардов долларов США, однако из более чем 8 миллиардов долларов США, вложенных в инфраструктуру в 2017 году, менее 3 процентов пришлось на частный сектор. Новое руководство поможет правительствам принимающих стран, частным инвесторам, финансирующим сторонам и закупающим организациям в стране разобраться в юридических проблемах финансовой приемлемости, правовых системах и законодательстве, относящихся к гидроэнергетическому сектору 11 указанных стран.

В документе НСЗ определены решения для развития новых гидроаккумулирующих систем.

В рамках Международного форума по гидроаккумулирующим гидроаккумуляторам Национальная ассоциация гидроэнергетики объявила о подаче политического документа с гидроаккумулирующими установками, направленного на определение проблем и решений, требующих решения начать разработку в США.NHA является соавтором документа по рынкам и политике США вместе с General Electric, Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией и разработчиками PSH. В документе определены критические проблемы, препятствия и возможности для ускорения развития гидроаккумулирующих систем в США. Среди них соавторы поднимают несколько проблем, в том числе: отсутствие вознаграждения за различные сетевые услуги, демонстрируя ценность PSH по сравнению с другими технологиями хранения, несправедливость политика и неопределенность доходов как некоторые из препятствий на пути развития PSH.В документе определены восемь конкретных рекомендаций по изменению политики в различных юрисдикциях, включая Конгресс, оптовые рынки и политику на уровне штата.

Исследования выявляют значительные потребности в инвестициях в модернизацию гидроэнергетики

В 2020 году IHA завершила исследования с Межамериканским банком развития (IDB) и Азиатским банком инфраструктурных инвестиций (AIIB), выявив значительные потребности в модернизации гидроэнергетики региона. В случае Латинской Америки более 15 ГВт существующих мощностей были определены как остро нуждающиеся в модернизации, при этом, по оценкам, в электрическое и механическое гидроэнергетическое оборудование потребуются инвестиции в размере более 5 миллиардов долларов США.Что касается Азии, более 6 ГВт были оценены как нуждающиеся в модернизации и представляющие инвестиционный потенциал около 3 миллиардов долларов США. Исследования проливают свет на глобальную проблему старения гидроэнергетических мощностей и масштабы усилий, которые потребуются для восстановления и модернизации существующей инфраструктуры. Исследования также указывают на то, что проекты модернизации предоставляют возможности не только для продления срока службы генерирующих активов, но также для увеличения мощности и оптимизации заводов с учетом их будущей роли в структуре возобновляемых источников энергии.

Климат и вода

Знаменательное соглашение между группами по гидроэнергетике и охране окружающей среды США

Гидроэнергетика США объединила свои усилия с American Rivers, Всемирным фондом дикой природы и другими экологическими и речными организациями, опубликовавшими совместное заявление о сотрудничестве по Гидроэнергетика США для продвижения возобновляемых источников энергии и преимуществ хранения гидроэнергетики, а также экологических и экономических преимуществ здоровых рек. После двух с половиной лет обсуждения, проводимого в рамках процесса необычного диалога Стэнфордского университета, стороны договорились работать вместе над решением ряда проблем, включая лицензирование и перелицензирование, безопасность плотин и оценку сетевых услуг гидроэнергетики.

HydroSediNET запускает проект по продвижению устойчивого управления наносами

Инициатива HydroSediNET запущена как глобальная платформа для сотрудничества, объединяющая экспертов и новаторов, поддерживающих планирование, внедрение и эксплуатацию эффективного и устойчивого управления наносами в водохранилищах и русловых гидроэлектростанциях. Эта инициатива, финансируемая Федеральным министерством финансов Австрии и управляемая Фондом развития гидроэнергетики ESMAP Всемирного банка, объединит организации, которые публикуют исследования и разрабатывают стратегии управления наносами.Сеть поддерживается семью членами-основателями, включая IHA.

МЭА сообщает о воздействии климата на гидроэнергетику Африки и Латинской Америки

МЭА выпустило серию публикаций о воздействии климата при участии МГА. В отчетах признаются огромные различия между регионами и рекомендуются систематические оценки и меры устойчивости. Странам настоятельно рекомендуется повысить устойчивость гидроэлектростанций, мобилизовать инвестиции в модернизацию, способствовать страхованию климатических рисков и поддерживать исследования климата для повышения точности прогнозов.

Новое руководство Всемирного банка по управлению рисками

Группа Всемирного банка выпустила новый документ о передовой практике в области безопасности плотин. Руководство сопровождается семью техническими примечаниями, которые предоставляют более подробное объяснение и руководство по гидрологическому риску, инженерно-геологическому риску, сейсмическому риску, безопасности малых плотин, анализу возможных режимов отказа, оценке портфельных рисков и хранилищам хвостов. С 2003 года Банк профинансировал инвестиции на сумму более 50 миллиардов долларов США, которые связаны с плотинами, включая восстановление и модернизацию существующих плотин, строительство новых объектов и финансирование подготовительных исследований для предлагаемых плотин.

Система рейтинга устойчивости, разработанная Всемирным банком.

Всемирный банк разработал Систему рейтинга устойчивости, которая обеспечивает руководство и конкретные критерии для оценки устойчивости. Эта система оценивает степень уверенности в том, что ожидаемые результаты инвестиций будут достигнуты, в зависимости от того, учтены ли в проекте риски климата и стихийных бедствий при разработке, включены ли меры адаптации и продемонстрирована ли экономическая жизнеспособность, несмотря на климатические риски. Кроме того, он оценивает вклад проекта в пути адаптивного развития в зависимости от того, нацелены ли инвестиции на повышение устойчивости к изменению климата в более широком сообществе или секторе.Руководство IHA по устойчивости к изменению климата гидроэнергетического сектора выделено как ключевой справочный документ для достижения устойчивости.

Исследовательский проект по смягчению воздействия на рыбу

Гидроэнергетика является частью решения по защите биосферы планеты за счет борьбы с изменением климата. Однако в проектах гидроэнергетики необходимо избегать, минимизировать, смягчать или компенсировать их воздействие на пресноводные виды. Запущен новый исследовательский проект FIThydro, направленный на разработку научно обоснованных экономически эффективных экологических решений и стратегий для смягчения неблагоприятных воздействий на популяцию рыб.

Оценки устойчивости

Проекты соответствуют передовой международной практике

Проект гидроэнергетики Дибванги в Габоне был оценен как пример передовой международной практики в области проектирования и планирования устойчивости после независимой оценки с использованием инструмента анализа пробелов ESG в области устойчивости гидроэнергетики. Кроме того, гидроэнергетический проект Stortemelk в Южной Африке был признан впечатляющим примером устойчивого развития малой гидроэнергетики после его оценки с использованием этого инструмента.Проект Stortemelk был первым, который оценивался дистанционно с использованием нового руководства по дистанционной оценке. Методология, выпущенная в ответ на ограничения на поездки и безопасность, связанные с Covid-19, позволяет оценщикам использовать дроны, видеоконференцсвязь, видеоинспекцию в реальном времени, спутниковые изображения, а также онлайн-интервью и опросы для проведения оценки проекта.

Новый председатель Совета по устойчивости гидроэнергетики

Один из ведущих мировых экспертов по устойчивому развитию, д-р Ашок Хосла, стал независимым председателем Совета по оценке устойчивости гидроэнергетики, который руководит руководством по устойчивому развитию гидроэнергетики.Д-р Ашок Хосла был советником Комиссии Брундтланд, председателем Форума НПО на саммите в Рио и президентом Международного союза охраны природы (МСОП). Одним из первых приоритетов совета является внедрение Стандарта устойчивости гидроэнергетики, системы сертификации, основанной на инструментах устойчивости гидроэнергетики, которая будет представлена ​​на Всемирном конгрессе по гидроэнергетике в сентябре 2021 года.

Выпущены практические руководства для практиков гидроэнергетики

Три IHA выпустило новые руководства для специалистов по гидроэнергетике, основанные на инструментах обеспечения устойчивости гидроэнергетики.Практическое руководство по переселению с использованием гидроэнергетики помогает компаниям разрабатывать и реализовывать схемы переселения, которые уважают достоинство и права человека затронутых сообществ. Хорошая практика требует процесса участия, основанного на справедливости и равенстве, с целью достижения устойчивого улучшения жизни переселенцев. Практическое руководство по режимам стока в нижнем течении направлено на то, чтобы вооружить практикующих специалистов соответствующими знаниями в области управления реками, чтобы свести к минимуму воздействия на потоки в нижнем течении при одновременном максимальном увеличении выгод проекта.Практическое руководство по биоразнообразию гидроэнергетики и инвазивным видам помогает разработчикам и операторам лучше управлять воздействием проектов гидроэнергетики на биоразнообразие. Он также касается оценки и планирования управления инвазивными видами.

Открытие новой учебной академии по устойчивому развитию гидроэнергетики

IHA открыло учебную академию по устойчивой гидроэнергетике, основываясь на своем 25-летнем опыте разработки руководств по развитию гидроэнергетики, а также на своем опыте в проведении программ обучения и создания потенциала.Учебная академия по устойчивости гидроэнергетики предлагает курсы, основанные на международно признанных инструментах устойчивости гидроэнергетики в дополнение к инструменту G-res, который был разработан для оценки выбросов парниковых газов из водохранилищ.

Зависимость емкости от энергии: грунтовка

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. В соответствии с федеральными стандартами надежности ISO New England требуется для того, чтобы в регионе было достаточно ресурсов для выполнения минимального общего уровня мощности 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 имеет разные уровни мощности летом и зимой, 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 потребности в резерве.
  • 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).

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, поскольку 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 ветровой 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 данном 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.

Калькулятор эквивалента зеленой энергии

- Расчеты и справочная информация | Партнерство "Зеленая энергия"

На этой странице описаны расчеты, используемые для преобразования электроэнергии (киловатт-часов) в различные типы эквивалентов.

Следующие ссылки выходят с сайта Выход

Количество электроэнергии, использованной в американских домах за один год

По данным Управления энергетической информации США (EIA), среднее годовое потребление электроэнергии американским домохозяйством в 2019 году составило 10 649 кВтч, в среднем 877 кВтч в месяц (EIA 2020). Количество домов в США определяется путем деления годового количества закупаемой зеленой энергии в киловатт-часах (кВтч) на 10 649 кВтч.

Расчет

Коэффициент преобразования для этого заявления об эквивалентности составляет [ваша годовая покупка зеленой энергии в кВтч] / [10 649 кВтч на дом в США в год].

Источник

Ветряные турбины, работающие один год

В 2018 году средняя паспортная мощность ветряных турбин, установленных в США, составляла 2,43 мегаватт (МВт) (DOE 2019a). Средний коэффициент ветроэнергетики в США в 2018 году составил 34,98 процента (DOE 2019b). Выработка электроэнергии от средней ветряной турбины определяется умножением средней паспортной мощности ветряной турбины в США (2,43 МВт) на средний коэффициент мощности ветра в США (0.3498) и по количеству часов в год (8 760 часов).

Расчет

[средняя паспортная мощность 2,43 МВт] x [0,3498] x [8760 часов в год] x [1000 кВтч / МВтч] = 7,446,123 кВтч, вырабатываемых ежегодно от одной ветряной турбины.

Коэффициент преобразования для этого заявления об эквивалентности составляет [ваша годовая покупка зеленой энергии в кВтч] / [ 7,446,123 кВтч / средняя турбина в год].

Источники

Количество футбольных полей на солнечной энергии на один год

Количество полей для американского футбола, покрытых солнечными панелями, определяется путем деления годового количества зеленой энергии, закупаемой в киловатт-часах (кВтч), на 1287336 кВтч, что представляет собой расчетную годовую выработку электроэнергии на одном покрытом футбольном поле (включая конечные зоны). солнечными панелями PV.

Расчет годовой мощности фотоэлектрической солнечной системы является функцией уравнения E = A * r * H * PR , в котором:

  • A = Общая площадь солнечной панели (м 2 )
  • r = КПД солнечной панели (%)
  • H = среднегодовая солнечная радиация на наклонных панелях (без затенения)
  • PR = Коэффициент полезного действия, коэффициент потерь (диапазон от 0,5 до 0,9)
  • E = Энергия (кВтч)

Коэффициенты для этого уравнения были определены в консультации со специалистами Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) на основе консервативных лучших оценок и использования инструмента Годовой технологической базовой линии (ATB) NREL и калькулятора PVWatts.На основе этих ресурсов NREL рекомендует следующие факторы:

  • A = 5 353,36 м2 (109,7 м x 48,8 м = площадь поля для американского футбола, включая конечные зоны)
  • r = 15,2% КПД солнечных панелей фотоэлектрического модуля (NREL 2019, Annual Technology Baseline, Солнечные распределенные коммерческие фотоэлектрические панели: коэффициент мощности для среднего местоположения со средними ресурсами, Канзас-Сити, Миссури)
  • H = 1839,6 кВтч / м2 / год среднегодовая солнечная радиация для среднего местоположения со средними ресурсами, Канзас-Сити, Миссури (5.04 кВтч / м2 / день x 365 дней) (NREL 2020, PVWatts Calculator)
  • PR = 86% коэффициент производительности (NREL 2020, PVWatts Calculator: 14% системных потерь)

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенном ниже уравнении, может не дать точных результатов.

[5,353,36 м2] x [0,152] x [1839,6 кВтч / м2.год] x [0,86] = 1,287,336 кВтч. оценочных годовых электроэнергии, вырабатываемой одним футбольным полем, покрытым солнечными фотоэлектрическими батареями.

Коэффициент преобразования для этого заявления об эквивалентности составляет [ваша годовая покупка зеленой энергии в кВтч] / [1 287 336 кВтч / футбольное поле солнечной энергии / год].

Источники

  • NREL (2019). Годовой базовый план развития технологий на 2019 год . Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. https://atb.nrel.gov/electricity/data.html.
  • NREL (2020). Калькулятор PVWatts® . Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. https: // pvwatts.nrel.gov.
  • Переписка с Нейтом Блэром, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) от 27.01.17.

миль на автомобиле

На основании анализа сайта fueleconomy.gov (DOE 2020) и лучших консервативных оценок, средний зарегистрированный КПД (кВтч / 100 миль) среди полностью электрических транспортных средств (модельный год 2011-2020) определен как 34 кВтч / 100 миль. . Количество миль, пройденных электромобилем, оценивается путем умножения годового количества зеленой энергии, закупаемой в киловатт-часах (кВтч), на [100 миль / 34 кВтч].

Расчет

Коэффициент преобразования для этого заявления об эквивалентности составляет [[ваша годовая покупка зеленой энергии в кВтч] * [100 миль] / [34 кВтч]].

Источник

Начало страницы

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, около 60% времени 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 энергию на максимальной мощности, вырабатываемая электрическая энергия составляет лишь часть энергии ветра. (В лучшем случае это около 50%, которое обычно достигается до выработки на полную мощность.) Эффективность - это вопрос инженерных и физических ограничений 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 пикселей». 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 энергия ветра непостоянна и изменчива, поэтому ветряная турбина вырабатывает мощность со среднегодовой скоростью или выше ее только в 40% случаев. То есть в большинстве случаев это , а не , обеспечивая среднюю мощность для среднего количества домов. И времена сильного ветра редко соответствуют времени 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 обычной мощности на 4000 МВт, что составляет 16% кредита на мощность. Два исследования в Германии показали, что 48 000 МВт ветровой энергии позволят снизить обычную мощность всего на 2 000 МВт, что составляет 4% кредита (как описано в «Wind Report 2005», Eon Netz). Аналогичным образом Irish Grid подсчитала, что 3500 МВт энергии ветра 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 береговая ветроэнергетика будет иметь скидку на мощность 10%, 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 являлось максимальной наблюдаемой мощностью. от всех их ветроэнергетических объектов 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 присутствует гидроэлектроэнергия, это, скорее всего, источник, который будет сокращен, поскольку его можно включать и выключать 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 переменная 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.

.