Εξοικονόμηζη ενέπγειαρ ζηοςρ μεηαζσημαηιζηέρ διανομήρ Φξαγθίζθνο Β. Τνπαιήο Κσλζηαληίλνο Μπνπξνύζεο Εζληθό Μεηζόβην Πνιπηερλείν Γεληθά γηα ηνπο κεηαζρεκαηηζηέο δηαλνκήο Μεηαζρεκαηηζηέο 20kV/410 V Iζρύο 50-2500 kVA Τν κεγαιύηεξν πιεζπζκηαθά είδνο κεηαζρεκαηηζηώλ Πνιινί θαηαζθεπαζηέο αλά ηνλ θόζκν Σηελ Διιάδα κόλν έλαο θαηαζθεπαζηήο Typical European Power Systems Network Small commercial Power station Industrial Transmission Transformer 400/150kV Distribution Transformer 10/0.4kV 400/230V 400kV 150kV 10kV 20kV Domestic Power station transformer 20/400kV System Transformer 150/10kV 10kV Underground cable Τύπνη κεηαζρεκαηηζηώλ δηαλνκήο Ειαίνπ Ξεξνύ ηύπνπ Αλαηνκία ελόο κεηαζρεκαηηζηή Τύιηγκα ΦΤ 400/230 V Ππξήλαο ζηδήξνπ Μνλωηηθό πιηθό Τύιηγκα MT 20 kV Απώιεηεο κεηαζρεκαηηζηώλ Οη κεηαζρεκαηηζηέο είλαη αξθεηά απνδνηηθνί ζπγθξηλόκελνη κε άιιεο ειεθηξηθέο ζπζθεπέο Απώιεηεο: Po : θελνύ θνξηίνπ (ζηδήξνπ ή ππξήλα) Pc : θνξηίνπ (ραιθνύ ή ηπιηγκάησλ) επηπξόζζεηεο (ζην ζύζηεκα ςύμεο θ.ιπ.) Οη ζπλνιηθέο εηήζηεο απώιεηεο ελόο ΜΤ ππνινγίδνληαη ζπλνπηηθά σο: W=(Po+PC∙L2) ∙8760 Φνξηίν ΜΤΔ ζηελ Ειιάδα Ηκεξήζηεο θακπύιεο δήηεζεο θνξηίνπ αλά ηνκέα 100 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 Αζηηθόο Βηνκεραληθόο Δκπνξηθόο Απόδνζε κεηαζρεκαηηζηή 100% 99% 98% 97% 96% 95% 94% 93% 92% 91% 90% 400 kVA, θιάζε απσιεηώλ A-A’ (HD428) 0% 25% 50% 75% 100% Απόδνζε ζε ρακειό ζπληειεζηή θόξηηζεο 100% 95% 90% 400 kVA, θιάζε απσιεηώλ A-A’ (HD428) 85% 80% 75% 0% 5% 10% 15% 20% 25% Απώιεηεο θελνύ θνξηίνπ (ππξήλα) Οθείινληαη ζην ξεύκα καγλήηηζεο ζηνλ ππξήλα Δίλαη αλεμάξηεηεο από ην θνξηίν (επίπεδν θόξηηζεο) Δμαξηώληαη από ην ηεηξάγσλν ηεο ηάζεο Δίλαη ζηαζεξέο θαη ζπλεηζθέξνπλ αξθεηά ζηηο ζπλνιηθέο απώιεηεο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θελνύ θνξηίνπ Τξόπνη κείσζεο: Αύμεζε ηνπ κεγέζνπο ηνπ ππξήλα Δπηινγή ζηδήξνπ πςειήο απόδνζεο γηα ηνλ ππξήλα (π.ρ. άκνξθνο ζίδεξνο) Βειηηζηνπνίεζε ζρεδίαζεο, ηερληθώλ θνπήο θαηαζθεπήο θαη ζύλδεζεο ππξήλα παξαγσγή ειαζκάησλ κε εμέιαζε ελ ςπρξώ Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θελνύ θνξηίνπ Αύμεζε ηνπ κεγέζνπο ηνπ ππξήλα: Με ηην • Μεηνλεθηήκαηα αύμεζε βάξνπο αύμεζε θόζηνπο Καλνληθόο Χακειώλ απωιεηώλ 1000 mm 800 kg 1400 mm αύξηζη ηος μεγέθοςρ ηος πςπήνα μειώνεηαι ηο μαγνηηικό πεδίο με αποηέλεζμα να μειώνονηαι και οι απώλειερ κενού θοπηίος ΜΣ 100 KVA 1200 mm • 870 mm 585 kg Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θελνύ θνξηίνπ Δπηινγή ζηδήξνπ πςειήο απόδνζεο Θεξκήο εμέιαζεο (1900) Χπρξήο εμέιαζεο Χπρξήο εμέιαζεο κε πεξηεθηηθόηεηα ππξηηίνπ (1950) Χπρξήο εμέιαζεο κε κείσζε ηεο πεξηεθηηθόηεηαο ζε ππξίηην Νέεο ηερληθέο παξέκβαζεο ζην θξπζηαιιηθό πιέγκα ηνπ ζηδήξνπ (1980) Άκνξθνο ζίδεξνο (ζήκεξα) Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θελνύ θνξηίνπ Βειηηζηνπνίεζε ζρεδίαζεο, ηερληθώλ θνπήο θαηαζθεπήο θαη ζύλδεζεο ππξήλα B B B B Κνπή ειαζκάησλ ππξήλα: •ζε γωλία 90ν •Μηθξόηεξν θόζηνο θαηαζθεπήο •Απμεκέλεο απώιεηεο (κπνξνύλ λα ειαηησζνύλ κε ηελ αύμεζε ηεο δηαηνκήο ηνπ ππξήλα) •ζε γωλία 45ν •Δπλννύλ ηελ ξνή ηεο καγλεηηθήο ξνήο (ην θξπζηαιιηθό πιέγκα ηνπ ζηδήξνπ είλαη πξνζαλαηνιηζκέλν κε ηελ καγλεηηθή ξνή) Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θελνύ θνξηίνπ Βειηηζηνπνίεζε ζρεδίαζεο, ηερληθώλ θνπήο θαηαζθεπήο θαη ζύλδεζεο ππξήλα Έλσζε ειαζκάησλ ππξήλα (45ν): •απιή • νη δηαδξνκέο ηεο καγλεηηθήο ξνήο είλαη αθαλόληζηεο ζην δηάθελν ηνπ αέξα •θιηκαθωηή •θαλνληθή καγλεηηθή ξνή ζην δηάθελν Απώιεηεο θνξηίνπ Πξνέιεπζε Ψκηθέο απώιεηεο ζηα ηπιίγκαηα πςειήο θαη ρακειήο ηάζεο Δμαξηώληαη από ην ηεηξάγσλν ηνπ ξεύκαηνο θόξηηζεο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή Μείωζε ηωλ απωιεηώλ θνξηίνπ Τξόπνη κείσζεο: Μείσζε αξηζκνύ ησλ πεξηειίμεσλ ησλ ηπιηγκάησλ Αύμεζε ηεο δηαηνκήο ηεο θάζε πεξηέιημεο Σπλδπαζκόο ησλ αλσηέξσ Βειηηζηνπνίεζε πεξηέιημεο ησλ πελίσλ (κεραληθή πεξηέιημε θ.ιπ.) Φξήζε ππεξαγώγηκσλ πιηθώλ Επηξξνή ηωλ αξκνληθώλ ζηηο απώιεηεο Με γξακκηθά θνξηία Πηζαλή δεκηά Αξκνληθά ξεύκαηα Τνπηθέο απώιεηεο Σπληόκεπζε δσήο κεηαζρεκαηηζηή Επηξξνή ηωλ αξκνληθώλ ζηηο απώιεηεο (παξάδεηγκα ΜΤΔ-250 kVA) A. Harmonic Content (THD~25%) B. Harmonics 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Content (%) 100 1 20 10 1 9 6 1 5 Transformer Losses without Harmonic Distortion Loss (W) Amorphous Metal Silicon Steel Hysteresis 99 155 Eddy Current 33 311 Total Core Loss 132 466 Coil Loss 966 1,084 Loading Level (%) 55 58 1,098 1,550 Amorphous Metal Silicon Steel Hyteresis 99 155 Eddy Current 74 698 Total Core Loss 173 853 1,553 1,671 55 58 1,726 2,524 Total Transformer Loss C. Transformer Losses with Harmonic Distortion of Table A Loss (W) Coil Loss Loading Level (%) Total Transformer Loss Πξνδηαγξαθέο θαηαζθεπήο ΜΤΔ CENELEC-HD 428: Τξηθαζηθνί ΜΤΓ ειαίνπ 50 Hz, 50 – 2500 kVA. CENELEC-HD 538: Τξηθαζηθνί ΜΤΓ μεξνύ ηύπνπ 50 Hz. Τα παξαπάλσ πξόηππα έρνπλ πηνζεηεζεί από ηνλ ΕΛΟΤ CENELEC-HD428 Πξόηππν γηα ΜΤΔ ειαίνπ CENELEC-HD538 Πξόηππν γηα ΜΤΔ μεξνύ ηύπνπ prEN-50464 Πξόηππν γηα ΜΤΔ ειαίνπ (απώιεηεο θελνύ) prEN-50464 Πξόηππν γηα ΜΤΔ ειαίνπ (απώιεηεο θνξηίνπ) Εγκαηεζηημένοι ΜΤΔ ζηη Δςηική Εςπώπη Ιδηνθηήηεο Δηαηξείεο ειεθηξηζκνύ Διαίνπ <250kVA Διαίνπ >250kVA Ξεξνύ ηύπνπ Σύλνιν 1,900,000 1,100,000 --- 3,000,000 Δκπνξηθόο ηνκέαο 50,000 150,000 300,000 500,000 Βηνκεραληθόο ηνκέαο 50,000 350,000 100,000 500,000 2,000,000 1,600,000 400,000 4,000,000 Σύλνιν Απώιεηεο δηθηύωλ ζηελ Ε.Ε. ηωλ 15 + Ννξβεγία & Ειβεηία Δεδνκέλα έηνπο 2000 (TWh/έηνο) Έηορ: 2000 35.00 30.00 20.00 15.00 10.00 5.00 K or w S w a itz y er la nd N U Lu I xe taly m N bou et he rg rla n P ds or tu ga l S pa S in w ed en us tr B ia el gi um D en m ar Fi k nl an d Fr an c G er e m an G y re ec e Ire la nd 0.00 A TWh 25.00 Απώιεηεο ειεθηξηθώλ δηθηύσλ (%) Distribution cables losses (3% ) Transmission losses (3% ) Distribution transformer losses (3% ) Εθηίκεζε (έηνο 2000) ηεο εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζε ΜΤΔ ζηελ Ε.Ε. ηωλ 15 + Ννξβεγία & Ειβεηία Απώιεηεο ΜΤ δηαλνκήο 14.00 12.00 8.00 6.00 4.00 2.00 Estimated Losses Estimated Scope for savings Sw N U K or w itz ay er la nd 0.00 Au st Be ria lg D ium en m ar Fi k nl an Fr d a G nce er m an G y re ec e Ire la nd Lu xe Italy m N bo et u he rg rla n Po d s rtu ga l Sp ai Sw n ed en TWh 10.00 Εκηιμώμενη ζςνολική εξοικονόμηζη ενέπγειαρ 14.7 TWh Ηιηθία ΜΤΔ ηωλ εηαηξεηώλ ειεθηξηζκνύ ζηε Δπηηθή Επξώπε 3.000 2.500 2.000 Εγκαηεζηημένοι ΜΤΔ (‘000) 1.500 Ππαγμαηικό Θεωπηηικό 1.000 500 0 50 40 30 20 Ηλικία (έηη) 10 0 Οη ΜΤΔ ζηελ Ειιάδα Ονομαζηική ιζσύρ ΔΕΗ Ιδιώηερ 50 29% 1% 100 26% 1% 160 20% 5% 250 14% 20% 400 5% 39% 630 4% 28% 1000 1% 6% 1600 1% 1% Σςνολικόρ Απιθμόρ : ≈140.000 ≈15.000 Εηήζιερ πποζθήκερ: ≈7.300 ≈650 (kVA) Οη ΜΤΔ ζηελ Ειιάδα ΓΔΗ: απνθιεηζηηθά ηύπνπ ειαίνπ θπξίσο 100-250 kVA θαηεγνξίεο απσιεηώλ AC’ γηα ΜΤΓ ≤ 400 kVA CC’ γηα ΜΤΓ > 630 kVA Ιδησηώλ: θπξίσο ηύπνπ ειαίνπ, 10% μεξνύ ηύπνπ ζπλήζσο 250-1000 kVA θαηεγνξίεο απσιεηώλ: Σπλήζσο ΒB θαη ΒA’ (Οη ηδηώηεο αγνξάδνπλ κε γλώκνλα ην ρακειό θόζηνο) Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο Δθηίκεζε γηα: ΜΤΓ ΓΔΗ ΜΤΓ ηδησηώλ ην ζύλνιν ηεο ρώξαο Υπόζεζε όηη θάζε λένο ΜΤΓ ζα είλαη: ρακειώλ απσιεηώλ ηύπνπ CC’ ή κε ππξήλα ακόξθνπ ζηδήξνπ (πςειό θόζηνο) Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζε ΜΤΔ ΔΕΗ Εηήζηα εθηίκεζε Οη λένη ΜΤΔ λα είλαη ηύπνπ CC’ Ονομαζηική ιζσύρ Μείωζη απωλειών ανά έηορ (MWh) Μείωζη εκπομπών CO2 ανά έηορ (ηόνοι) 50 1275 1275 100 1930 1520 160 2200 1885 250 1905 1640 400 1000 836 630 1435 1216 1000 225 194 Σύνολο 9970 8566 Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζε ΜΤΔ ηδηνθηεζίαο ΔΕΗ Οη λένη ΜΤΔ λα έρνπλ ππξήλα ακόξθνπ ζηδήξνπ Εηήζηα εθηίκεζε Ονομαζηική ιζσύρ Μείωζη απωλειών ανά έηορ (MWh) Μείωζη εκπομπών CO2 ανά έηορ (ηόνοι) 50 2920 2550 100 4495 3800 160 5000 4205 250 4785 4100 400 2580 2204 630 3730 3192 1000 480 408 Σύνολο 23990 20459 Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζε ΜΤΔ ηδηωηώλ Εηήζηα εθηίκεζε Οη λένη ΜΤΔ λα είλαη ηύπνπ CC’ Ονομαζηική ιζσύρ Μείωζη απωλειών ανά έηορ (MWh) Μείωζη εκπομπών CO2 ανά έηορ (ηόνοι) 250 221,5 189 400 1815 1551 630 4272 3640 1000 2960 2520 1600 775,5 660 Σύνολο 10044 8560 Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζε ΜΤΔ ηδηωηώλ Οη λένη ΜΤΔ λα έρνπλ ππξήλα άκνξθνπ ζηδήξνπ Εηήζηα εθηίκεζε Ονομαζηική ιζσύρ Μείωζη απωλειών ανά έηορ (MWh) Μείωζη εκπομπών CO2 ανά έηορ (ηόνοι) 250 293,5 249 400 2407,5 2046 630 5395 4576 1000 3680 3122 1600 1343 1142 Σύνολο 13119 11135 Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο ζηελ Ειιάδα Με επηινγή ηνπ ηύπνπ CC’ γηα ηνπο λένπο κεηαζρεκαηηζηέο δηαλνκήο: Μείσζε απσιεηώλ αλά έηνο : 20 GWh Μείσζε εθπνκπώλ CO2 αλά έηνο : 17.000 tn Δπλακηθό εμνηθνλόκεζεο ζηελ Ειιάδα Με επηινγή ηερλνινγίαο ακόξθνπ ζηδήξνπ γηα ηνπο λένπο κεηαζρεκαηηζηέο δηαλνκήο: Μείσζε απσιεηώλ αλά έηνο : 37 GWh Μείσζε εθπνκπώλ CO2 αλά έηνο : 31.500 tn Thermie project – Groningen Netherlands, 1982-1999: 21 transformers of 400 kVA – comparison. Calculated pay back periods referred to A-A’: Power kVA HD 428 1600 C-C’ 400 C-C’ 100 C-C’ 1600 C-Amdt 400 C-Amdt 100 C-Amdt Pay back [years] 1,4 2,8 5,0 5,5 6,6 8,6 IRR [%] 71 36 20 18 15 11 EU energy saving potential = 22TWh SEEDT Σύνηομη παποςζίαζη Strategies for development and diffusion of Energy Efficient Distribution Transformers Τη είλαη ην πξόγξακκα SEEDT? Το SEEDT είναι ένα Εςπωπαϊκό έπγο πος έσει ωρ ζηόσοςρ: λα πξνσζήζεη ηελ ρξήζε ελεξγεηαθά απνδνηηθώλ Μεηαζρεκαηηζηώλ Γηαλνκήο λα πξνηείλεη θαη λα εθαξκόζεη ζηξαηεγηθέο γηα ηελ κείσζε ησλ απσιεηώλ ζηνπο ΜΤΓ Πνίνη ζπκκεηέρνπλ ζην SEEDT Εηαίποι: 1. ΕΜΠ – Διιάδα 2. WUPPERTAL INSTITUTE – Γεξκαλία 3. ADEME – Γαιιία 4. AERE – Γαιιία 5. AREVA T&D – Πνισλία 6. ENDESA – Ιζπαλία 7. FAST – Ιηαιία 8. LZE S.A. – Πνισλία 9. PCPC – Πνισλία Υπεπγολάβοι: 1. THELCON - Διιάδα http://seedt.ntua.gr Οη ζηόρνη ηνπ SEEDT (1) Πξνώζεζε ελεξγεηαθά απνδνηηθώλ ΜΤΓ. Πξόηαζε κεζόδσλ γηα ζηαδηαθή κεηαηόπηζε ησλ πσιήζεσλ ΜΤΓ από ηελ θιάζε DKE0 (πξώελ ΒA’) πξνο ηελ θιάζε ΒΚC0 (πξώελ CC’) Αλάπηπμε ηερλνινγηθήο επηθνηλσλίαο & ππνινγηζηηθώλ εξγαιείσλ πνπ ζα ππνβνεζνύλ ηνπο αγνξαζηέο ζηελ πξνδηαγξαθή θαη επηινγή ηνπ ΜΤΓ κε νηθνλνκνηερληθά θξηηήξηα Πξνώζεζε ηεο ρξήζεο λέσλ πιηθώλ π.ρ. ακόξθνπ ζηδήξνπ, γηα βειηίσζε ηεο απόδνζεο ησλ ΜΤΓ http://seedt.ntua.gr Οη ζηόρνη ηνπ SEEDT (2) Γηεξεύλεζε ηεο ζθνπηκόηεηαο: ελεξγεηαθήο ηαπηόηεηαο (labelling) ζηνπο ΜΤΓ εζεινληηθήο ζπκθσλίαο θαηαζθεπαζηώλ θαζηέξσζεο ππνρξεσηηθνύ επξσπατθνύ πξνηύπνπ θαζηέξσζεο ειάρηζησλ απαηηήζεσλ ζηελ θαηαζθεπή ΜΤΓ Γηεξεύλεζε ηεο πξόζεζεο ησλ θαηαζθεπαζηώλ, αγνξαζηώλ θαη ρξεζηώλ ησλ ΜΤΓ λα απνδερηνύλ ηηο παξαπάλσ πξνηάζεηο Πξνώζεζε ησλ πξαθηηθώλ πνπ είλαη απνδεθηέο από ηνπο θαηαζθεπαζηέο θαη κπνξνύλ λα εθαξκνζηνύλ http://seedt.ntua.gr Αλακελόκελα απνηειέζκαηα ηνπ SEEDT Σπλεηδεηνπνίεζε ηεο δπλαηόηεηαο εμνηθνλόκεζεο ελέξγεηαο από θαηαζθεπαζηέο, αγνξαζηέο θαη ρξήζηεο Δμαγσγή ρξήζηκσλ ζπκπεξαζκάησλ από ηηο ζπδεηήζεηο ώζηε λα επαλαπξνζδηνξηζηνύλ νη ζηξαηεγηθέο. Δθαξκνγή ηεο εθζηξαηείαο γηα ηελ πξνώζεζε ΜΤΓ πςειήο απόδνζεο Δλζάξξπλζε ηνπ αληαγσληζκνύ κεηαμύ ησλ θαηαζθεπαζηώλ γηα ηελ παξαγσγή ΜΤΓ πςειήο απόδνζεο http://seedt.ntua.gr Μέρξη ζήκεξα... (12 μήνερ δπάζηρ) Σηα πιαίζηα ηνπ SEEDT κέρξη ζήκεξα έρνπλ επηηεπρζεί ηα εμήο: Καηαγξαθή ηνπ πιήζνπο ησλ ΜΤΓ αλά θαηεγνξία θαη ηύπν ζε όιεο ηηο ρώξεο ηεο Δπξσπατθήο Έλσζεο. Σπγθέληξσζε ηερληθώλ ζηνηρείσλ, αλάιπζε θαη επεμεξγαζία. Γηεμαγσγή ζπκπνζίσλ θαη αλνηρηώλ ζπδεηήζεσλ γηα ηε δηεξεύλεζε ηεο ζέιεζεο ησλ θαηαζθεπαζηώλ θαη ρξεζηώλ ΜΤΓ λα ζηξαθνύλ πξνο κεηαζρεκαηηζηέο ρακειώλ απσιεηώλ Αλάιπζε ηεο ζθνπηκόηεηαο εθαξκνγήο ελόο λένπ πιαηζίνπ ζεζκώλ πξνο ηελ θαηεύζπλζε απηή. http://seedt.ntua.gr Μέρξη ζήκεξα... (12 μήνερ δπάζηρ) Newsletter κε ηνπο ζηόρνπο ηνπ SEEDT, ηηο δξαζηεξηόηεηεο ησλ εηαίξσλ θαζώο θαη κε πιηθό ηερλνινγηθήο πιεξνθόξεζεο γηα ηνπο ΜΤΓ ρακειώλ απσιεηώλ. Σπκκεηνρή ησλ εηαίξσλ ηνπ έξγνπ ζε ζπλέδξηα, ζπκπόζηα, εκεξίδεο θαη ζεκηλάξηα κε ζηόρν ηελ ελεκέξσζε ησλ ρξεζηώλ ΜΤΓ γηα ηνπο ζηόρνπο ηνπ SEEDT. Γηεξεύλεζε ησλ πξνζέζεσλ ησλ ρξεζηώλ γηα ηηο ζρεδηαδόκελεο δξάζεηο (πξόηππα, εζεινληηθέο ζπκθσλίεο, labelling θ.ιπ.), αμηνιόγεζε ησλ απόςεώλ ηνπο θαη ζπγθεξαζκόο ηνπο ζε έλα πιαίζην θνηλώο απνδεθηώλ ελεξγεηώλ. Γεκηνπξγία ηζηνζειίδαο ηνπ SEEDT ζην δηαδίθηπν: http://seedt.ntua.gr/ Γεκηνπξγία εξγαιείνπ ππνινγηζκνύ απσιεηώλ θαη ζύγθξηζεο ΜΤΓ ζηελ ηζηνζειίδα ηνπ SEEDT http://seedt.ntua.gr Επραξηζηώ γηα ηελ πξνζνρή ζαο
© Copyright 2024 Paperzz