Szczegóły ebooka

Aspekty użytkowania i zarządzania mocą bierną w energetyce

Aspekty użytkowania i zarządzania mocą bierną w energetyce

Sławomir Bielecki

Ebook

Celem pracy jest nakreślenie i przeanalizowanie wieloaspektowego obrazu współczesnej problematyki dotyczącej zagadnienia mocy biernej jako komponentu procesu użytkowania energii elektrycznej, w szczególności: identyfikacja i syntetyczne przedstawienie złożoności problematyki; analiza kwestii związanych z użytkowaniem mocy biernej w świetle aktualnego prawodawstwa i tendencji kształtujących sektor energetyki; wskazanie obszarów tematycznych wymagających uporządkowania i ujednolicenia oraz określenie propozycji metod szacowania efektów energetycznych wynikających z obciążeń mocą bierną.

Tłem do szczegółowych rozważań są kwestie związane z teoretycznymi fundamentami pojęcia mocy biernej, omówione w rozdziale drugim. W rozdziale trzecim zanalizowano problematykę kształtowania opłat za użytkowanie mocy i energii biernej w Polsce oraz innych krajach. Na podstawie rezultatów badania stosowanej formuły na opłaty oraz symulacji obliczeniowej wskazano na konieczność uporządkowania zagadnienia (najlepiej na poziomie międzynarodowym). Rozdział czwarty dotyczy problematyki użytkowania mocy biernej w związku z tematem efektywności energetycznej procesu dostarczania energii. Na podstawie szerokiego przeglądu publikacji zidentyfikowano praktyczne metody określania strat energii powodowanych mocą bierną i zaproponowano nowe metody szacowania zakresu wspomnianych strat. Metody te mogą znaleźć zastosowanie w audytach efektywności energetycznej jako indykatory istotności problemu i zasadności działań ograniczających zapotrzebowanie na moc bierną w danym punkcie sieci. Kwestia gospodarowania mocą bierną jest analizowana w rozdziale piątym. Przytoczono informacje charakteryzujące współczesne odbiory, sygnalizując problem rozpowszechniania się obciążeń o charakterze pojemnościowym. Zaprezentowano także możliwości techniczne jednostek generacji rozproszonej, w tym opartych na źródłach odnawialnych. W kontekście nowych środków gospodarowania energią zwrócono uwagę na pojawiającą się w ostatnich latach koncepcję wykorzystania układów ładowania pojazdów elektrycznych do regulacji mocy biernej. Zaprezentowano przegląd tego zagadnienia w świetle światowych publikacji z przytoczeniem modelu matematycznego. Ostatni, szósty rozdział zawiera podsumowanie i wnioski końcowe.

Spis ważniejszych oznaczeń 7

1. Wprowadzenie 9

2. Moc bierna jako pojęcie w teorii mocy 13

2.1. Wstęp 13

2.2. Podejście klasyczne 14

2.3. Koncepcje określania mocy elektrycznych 17

2.3.1. Powstanie teorii mocy obwodów elektrycznych 17

2.3.2. Spojrzenie współczesne na koncepcję Budeanu 18

2.3.3. Przykłady innych podejść opartych na koncepcji Budeanu 23

2.3.4. Koncepcja Fryzego 24

2.3.5. Inne koncepcje 27

2.4. Analityczne prace porównawcze 32

2.5. Wnioski 36

3. Moc bierna jako przedmiot prawa gospodarczego 39

3.1. Wstęp 39

3.2. Pojęcie mocy biernej w prawie polskim i europejskim 39

3.3. Opłaty za użytkowanie mocy biernej – przykłady z krajów europejskich 41

3.4. Opłaty za energię bierną w Polsce 43

3.4.1. Obowiązująca formuła rozliczeń 43

3.4.2. Analiza krajowego mechanizmu opłat za energię bierną 45

3.4.3. Przykład obliczeniowy – opłaty za energię bierną w Polsce i Krajach Bałtyckich 53

3.4.4. Wnioski 58

4. Moc bierna jako zagadnienie w problematyce efektywności energetycznej 61

4.1. Wstęp 61

4.2. Kontekst zagadnienia 61

4.2.1. Geneza 61

4.2.2. Przedstawienie problematyki w literaturze 63

4.2.3. Pojęcie energetycznego równoważnika mocy biernej 69

4.2.4. Zastosowania energetycznego równoważnika mocy biernej 75

4.2.5. Propozycja metody wyznaczania przyrostu strat 80

4.2.6. Wnioski 87

4.3. Stosowane metody określania strat powodowanych przez obciążenie mocą bierną 89

4.4. Propozycja metod 90

4.4.1. Metoda mocy zwarciowej 91

4.4.2. Metoda spadku napięcia 97

4.4.3. Porównanie metod 101

4.4.4. Przykłady 102

4.5. Koszty ponoszone z tytułu opłat za energię bierną a koszty strat energii czynnej w sieci elektroenergetycznej 105

4.5.1. Analiza 105

4.5.2. Wnioski 108

5. Moc bierna jako wielkość użytkowa 109

5.1. Wstęp 109

5.2. Użytkownicy mocy biernej – aspekty wybrane 110

5.2.1. Zapotrzebowanie na poziomie systemu 112

5.2.2. Transformatory jako odbiory mocy biernej 112

5.2.3. Przykłady maszyn i pieców elektrycznych 114

5.2.4. Oświetlenie 117

5.2.5. Weryfikacja hipotezy o rozkładzie normalnym zapotrzebowania na moc bierną 117

5.2.6. Zagadnienie zapotrzebowania na moc bierną pojemnościową 120

5.2.7. Potencjał i możliwości regulacyjne jednostek rozproszonych 123

5.3. Moc bierna i elektromobilność 132

5.3.1. Usługa V2G 132

5.3.2. V2G i dostarczanie mocy biernej – przegląd literatury 134

5.3.3. Regulacja mocy biernej przez PEV a kwestie ekonomiczne 138

5.3.4. Możliwości techniczne i model matematyczny 141

5.4. Zadanie optymalizacji gospodarki zasobami mocy biernej 147

5.4.1. Temat RPP w literaturze przedmiotu 148

5.4.2. Temat OCP 149

5.4.3. Temat ORP-Compensation 152

5.4.4. Temat ORPF i ORPD 153

5.5. Kwestie zarządzania mocą bierną 156

5.5.1. Istota zarządzania Q 157

5.5.2. Ilustracja obliczeniowa 160

5.5.3. Konkluzje 165

5.6. Podsumowanie 166

6. Wnioski końcowe 169

Bibliografia 175

Streszczenie 194

Summary 195

  • Tytuł: Aspekty użytkowania i zarządzania mocą bierną w energetyce
  • Autor: Sławomir Bielecki
  • ISBN: 978-83-815-6089-4, 9788381560894
  • Data wydania: 2022-06-13
  • Format: Ebook
  • Identyfikator pozycji: e_1sjn
  • Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej