Увеличить потребление без перестройки сетей

Система, распределяющая во времени нагрузку на сети, позволит энергетикам сдержать рост дефицита мощности сетей, снизить потери и обеспечить надлежащее качество электрической энергии.

 

 

Рассмотрим историю энергопотребления 17-этажного, 136-квартирного жилого дома II категории, спроектированного и введенного в эксплуатацию в 2000 году в Москве.

Согласно действующим на тот момент нормативным документам (РМ-2696 «Инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий», утверждена и введена в действие с 15 июля 1999 г.), расчетная суммарная нагрузка на вводе в дом составляла 162 кВт (1,069 кВт на квартиру). Соответственно этой нагрузке была проложена КЛ-0,4 кВ для электроснабжения этого дома.

После проведенного мониторинга фактических электрических нагрузок в 1997-2001 годах та же самая суммарная нагрузка в 2001 году, согласно РМ-2696-01 (Временная инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий), составила 209,4 кВт (1,45 кВт на квартиру). Иными словами, расчетная нагрузка на сеть возросла на 29,26% при нормативном превышении в 10%.

Быстрыми темпами потребительский рынок наполняется различной бытовой техникой, и потребитель реализует свое право на комфортную жизнь. Проблемы, возникающие у энергетиков с обеспечением качественной электроэнергией, меньше всего волнуют бытового потребителя, поскольку каждый год он покупает электроэнергию по все возрастающей цене, в которую заложено развитие энергетики.

На сегодняшний день почти в каждой квартире к расчетным нагрузкам:

 

Табл. 1

1. Освещение

- 25-30 Вт/м2 общей площади

2. Розеточная сеть - (телерадиоаппаратура, бытовые электроприборы:  утюги, холодильники, пылесосы)

- 25-30 Вт/м2 общей площади

3. Стиральная машина

- 2,2 кВт

 

Добавились нужные жильцам нагрузки:

 

Табл. 2

1. Посудомоечная машина

- 2,2 кВт

2. Водонагреватели аккумуляционные

- 1,5-2 кВт

3. Кухонные бытовые электроприборы

- 4-5 кВт/квартиру

4. Теплые полы

- 60-80 Вт/м2 подогреваемого пола

 

В итоге, в часы максимума системы фактическая нагрузка квартир начинает превышать расчетную (5-7 кВт) и общая нагрузка на вводе в дом уже 680 кВт и более, что в 4,29 раза превышает расчетную (162 кВт). А далее по цепи, дом (дома) – КЛ-0,4 кВ – ТП6/0,4 кВ – КЛ-6 кВ – РП110/6 кВ на районной подстанции, от перегрузки выходит из строя измерительный трансформатор тока, и по сценарию подстанции Чагино (май 2005 года) имеем системную аварию.

Приборы, в очередь!

Гонка «Рост потребления – ввод новых мощностей» может длиться до бесконечности, поскольку определяющим звеном в цепочке «производство электроэнергии – передача и распределение – потреблениеэлектроэнергии», всегда будет «потребление», то есть Потребитель, диктующий спрос на электроэнергию.

А такие факторы как:

- возрастающее количество энергоемких электроприборов в быту;

- нежелание энергетиков вкладываться в развитие коммунальных электросетей;

- отсутствие у населения объективной информации о том, что важной составляющей энергоэффективности и энергосбережения является, не количество потребленной электроэнергии, а единовременно потребляемая мощность, поскольку существующие электросети не способны пропустить все возрастающую мощность;

увеличивают разрыв между потреблением и вводом новых мощностей.

Вступивший в силу 27 ноября 2009 г. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» сам по себе не решает вышеуказанных проблем, а предполагает поиск новых технических решений.

Одним из таких решений и является «Система распределения большой электрической нагрузки при условии потребления минимальной мощности электроэнергии». По данным патентного поиска она не имеет аналогов в России.

Что же такое Система распределения большой электрической нагрузки?

Основная задача Системы – распределение нагрузки во времени. Имеющиеся в квартире энергоемкие устройства и аппаратура включаются поочередно с тем, чтобы избежать пиков потребления иобеспечить по возможности стабильную нагрузку на сети (при этом, не ущемляя интересов жильцов квартиры). Система распределения нагрузки может использоваться при организации энергоснабжения не только жилья, но и любых других объектов.

Полезная модель относится к коммутаторам распределения электрической нагрузки бытовых электрических сетей, а также электрических сетей общественных зданий, предприятий торговли и общественного питания и прочих, использующих бытовые и им подобные электроприборы.

Техническим результатом полезной модели является – обеспечение возможности потребителю электроэнергии, пользоваться всеми возможностями современных электроприборов, а с другой – не увеличивать нагрузку на энергосистему и не перестраивать свою энергосеть. То есть устройство позволяет вести оптимальное распределение электрической энергии потребителю между электроприемниками в пределах одной электроустановки (части электроустановки), при условии потребления минимальной мощности.

 

Опыт практического применения

Вот уже несколько лет в своем частном доме автор использует прибор, позволивший при прежней схеме электроснабжения (счетчик на 17 А, предохранители 16 А, мощность 3,5 кВт) эксплуатировать электроприборы общей мощностью 9 кВт (суммарный ток 41 А), функциональная схема прибора и включение в сеть приведены на рисунке:

За время эксплуатации данной системы, ни один из членов семьи не ощутил какого-либо дискомфорта в использовании имеющихся в доме электроприборов. Экономия мощности составила 9- 3,5=5,5 кВт

Для многоквартирного дома (136 квартир) при тех же показателях (что вполне ожидаемо) экономия мощности составит - 5,5х136=748 кВт

Из приведенного расчета видно, что дефицит мощности в 17-этажном доме II категории, рассмотренный выше, может быть полностью покрыт при применении «Системы распределения большой электрической нагрузки при условии потребления минимальной мощности электроэнергии»

 

Владимир Драчев, инженер-электрик, выпускник НЭТИ (Пермский край)