Koje su mjere za uštedu energije za podstanice?

Uređivanje starije opreme podstanice za povećanje učinkovitosti

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012

Starije podstanice imaju sve vrste zastarjele opreme poput transformatora, prekidača i reaktora koji samo troše energiju. Ove stare komponente zapravo troše oko 12 do 18 posto onoga što cijela podstanica troši, pogotovo kada ne rade ništa. Transformatori s iscrpljenim jezgrom gube više energije zbog problema s magnetiziranjem i teške struje. S vremenom se i prekidač pogoršava jer se kontaktima stvara otpornost koja stvara toplinske probleme. Reaktor nije ni efikasan jer se njihova magnetna polja ne spajaju. Kako bi se ovi problemi uočili prije nego što se pogoršaju, tehničari obično koriste toplinske kamere kako bi otkrili vruća područja, provjeravali djelomična pražnjenja kako bi provjerili stanje izolacije i instalirali precizne brojeve kako bi točno mjerili koliko se izgubi. Prolaz kroz ovaj vid inspekcije pomaže timovima za održavanje da otkriju koje dijelove trebaju prvo. Na taj način mogu popraviti najveće krivnje bez potrebe za zamjenom svega odjednom, štedeći novac dok smanjuju trošenje struje.

Prioritetizacija nakonobrazbe s velikim utjecajem: amorfni transformatori od metala i vakuumski prekidači znatno smanjuju gubitke pri praznom opterećenju i prilikom prekida

Usredotočite se na područja koja daju najveći profit kada je u pitanju poboljšanje učinkovitosti. Dvije izuzete opcije su amorfni transformatori od metala i vakuumski prekidači. Amorfni funkcionišu drugačije jer su njihovi jezgri izrađeni od nekristalnih legura umjesto običnog čelika. Ovaj dizajn smanjuje one uznemirujuće gubitke bez opterećenja za oko dvije trećine u usporedbi s tradicionalnim modelima, što znači manje potrošene energije kada sustavi nisu aktivno u pokretu. Vakuumski prekidači su još jedan način za promjenu igre jer izbacuju zrak ili ulje kako bi zaustavili električne lukove tijekom operacija prekidača. Oni prekidaju struju mnogo brže i čistije, smanjujući gubitke prekidača za oko 40%. Kada odlučite gdje investirati, pogledajte obrasce opterećenja i prvo napravite neke osnovne proračune troškova. Primjerice, primarni transformatori podstanica. Zamjena starih jedinica često rezultira uštedom od preko 10.000 dolara godišnje samo u troškovima energije. Osim što su stvari učinkovitije, ove nadogradnje obično traju duže između zamjene, trebaju manje podešavanja i pomažu komunalnim tvrtkama da ostvare svoje zelene ciljeve tako što jednostavno smanjuju potrošnju energije prilikom neaktivnog rada.

Uvođenje održavanja na temelju stanja kako bi se smanjio otpad energije podstanice

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se proizvode u skladu s ovom Uredbom, za koje se primjenjuje ovaj članak, primjenjuje se sljedeći standard:

Odbijanje planiranog održavanja prema praćenju na temelju stanja smanjuje potrošnju energije i čini da imovina traje duže. Termalna slika prati transformatore za neobično nakupljanje toplote prije nego stvari izmaknu kontroli. Senzori djelomičnog pražnjenja uočavaju probleme s izolacijom u prekidačima i bušinama odmah na početku. Zatim postoji analiza rastvorenih plinova ili DGA koja prati opremu ispunjenu uljem za rane znakove upozorenja kao što su lukovi, pregrijavanje ili efekti korona gledajući plinove kao što su vodik, metan i etilen. Kada ovi senzori otkriju probleme koji prelaze određene pragove, održavanje se vrši samo kada je potrebno. Na taj način oprema može ostati u upotrebi oko 15 do 20 godina duže. Uštede se također povećavaju. Postrojenja mogu smanjiti gubitke parazitskog neaktivnog rada za oko 22%, što znači da njihovi sustavi rade učinkovitije čak i kada dijelovi počnu propasti. Prema studiji iz 2023. godine iz Ponemon Instituta, to znači da se godišnje uštedi oko 740.000 dolara samo na troškovima energije.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji goriva, za koje se primjenjuje ovaj članak, primjenjuje se sljedeći standard:

Redovite godišnje provjere značajan su za energetsku učinkovitost električnih sustava. U slučaju da se ne provede ispitivanje, ispitni sustav može se koristiti za ispitivanje. Kada se otpornost kontakta poveća zbog stvari poput oksidacije, problema sa nepravilnim poravnanjem ili jednostavnog habanja, to dovodi do one dosadne gubitka I na kvadrat R. Samo 10% povećanje može koštati oko 3,2 milijuna vatnih sati izgubljenih svake godine za svaki prekidač. S druge strane, ako SF6 gas padne ispod čarobne 99% vrijednosti čistoće, dielektrična čvrstoća značajno opada. To znači da ugasivanje luka zahtijeva do 40% više energije, što povećava radni napon i stvara veće reakcijske gubitke u cijelom sustavu. Obvezno provođenje ovih ispitivanja i vodenje evidencije pomaže izbjeći tipični 7,4% skok tehničkih gubitaka koji vidimo na podstanicama bez odgovarajućeg praćenja. Ranije rješavanje problema također štedi novac. U roku od pet godina, mjesta mogu izgubiti više od 220k dolara vrijedne potrošene energije. Osim toga, održavanje dobrih marža regulacije napona postaje mnogo lakše, nešto apsolutno kritično za održavanje cjelokupne energetske mreže stabilnom tijekom razdoblja najviše potražnje.

Uvođenje pametne automatizacije podstanice za optimizaciju energije u stvarnom vremenu

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008

Stara škola kontrola podstanice se oslanja na fiksne postavke kondenzatora banke i laggy pip mijenjači, što dovodi do stalnih problema s reaktivnom snagom kada opterećenja fluktuiraju. Kada nadogradimo na one krajnje upravljače koji su u skladu s IEC 61850, stvari se potpuno mijenjaju jer mogu donositi odluke gotovo odmah, odmah na izvoru. Ovi suvremeni uređaji uzimaju podatke o naponskom nivou, strujnom protoku i temperaturama kako bi prilagodili reaktivnu kompenzaciju po potrebi. Oni u osnovi uključuju i isključuju kondenzatore i prilagođavaju utičnice transformatora na temelju onoga što se zapravo događa u stvarnom vremenu. U praksi su terenski testovi pokazali oko 27 posto manje gubitaka reaktivne snage u usporedbi s starijim statičkim sustavima, plus bolja kontrola napona u okviru samo +/- 1,5% umjesto širega opsega +/- 3%. Što je to toliko vrijedno? To zaustavlja releje od obavljanja nepotrebnog rada kada postoje padovi napona ili skokovi, i spriječava skupe probleme sa gužvom prijenosa, posebno tijekom tih prometnih vrhunskih sati. Ako pogledate svaku regionalnu procjenu mreže, postat će jasno da se sustavi koji ostaju netaknuti suočavaju s ozbiljnim rizicima s tehničkim gubicima koji mogu doseći 15%.

Ugradnja sustava za analizu podataka na temelju umjetne inteligencije: Predviđanje propusta smanjuje slučajeve energetskog dumpinga i neplanirane prekide za 31% (IEEE PES 2024)

Tradicionalni SCADA sustavi jednostavno nisu u stanju otkriti probleme koji se usporavaju i koji na kraju uzrokuju kvarove opreme. To često rezultira hitnim isključenjima i takozvanoj energetskom bacanju, gdje elektrane moraju smanjiti proizvodnju samo da bi sve održale u ravnoteži na mreži. Novi alat za analizu umjetne inteligencije kombinira sve vrste izvora informacija uključujući prijašnje rezultate, mjerenje temperature u stvarnom vremenu, signale djelomičnog pražnjenja, pa čak i lokalne vremenske uvjete. Ovi sustavi mogu uočiti znakove upozorenja koji se odnose na stvari poput oštećenih navijanja, vlažnosti koja ulazi u buše ili razbijanja ulja u transformatorima. Algoritmi strojnog učenja otkrivaju probleme oko dva do tri tjedna prije stvarnih točaka neuspjeha, dajući operativcima vremena da riješe probleme prije nego što postanu krize. Prema istraživanju koje je prošle godine objavila IEEE Power & Energy Society, ti napredni sustavi smanjuju slučajeve bacanja energije i neočekivane prekide za oko 31 posto. U slučaju tipične instalacije podstanice od 500 megawatt, to znači da se godišnje oporavlja oko pet gigawatt sati, a istodobno se izbjegavaju skupe kazne za uravnoteženje mreže. Rano ulazak u rad štedi novac na duže staze jer transformatori trebaju biti zamijenjeni otprilike 4 godine kasnije nego što bi bili inače jer operatori mogu riješiti vruće točke i druge nedostatke prije nego što postanu dovoljno loši da zahtijevaju potpunu zamjenu.

Česta pitanja

P: Što su parazitski gubici u podstanicama?

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "potporni sustav" znači sustav koji se koristi za upravljanje energijom u sustavu koji je povezan s električnim sustavom. Starije opreme mogu doprinijeti do 18% tih gubitaka.

P: Zašto su amorfni transformatori učinkovitiji?

A: Amorfni transformatori metala imaju jezgre od nekristalnih legura, što smanjuje gubitke u nepovlačenju za oko dvije trećine u usporedbi s tradicionalnim modelima.

P: Kako analitika na temelju umjetne inteligencije koristi podstanicama?

A: Analitike na temelju umjetne inteligencije pomažu u prediktivnom otkrivanju kvarova, smanjenju neplaniranih prekida i događaja s energetskim dumpingom otkrivanjem problema tjednima unaprijed, sprečavanjem kriza.