Wybrane aspekty problematyki podnoszenia efektywności energetycznej procesu uzyskiwania mocy biernej w sieciach elektroenergetycznych

Dostarczanie mocy biernej jest powiązane ze zużyciem energii czynnej, więc racjonalne ograniczenie przepływu tej mocy powinno przyczynić się do poprawy efektywności energetycznej użytkowania energii. Związany z tym powszechnie znany paradygmat, dotyczący negatywnego wpływu mocy biernej na straty przesyłowe energii, znalazł swój wyraz w jednym, dosyć ogólnym i nieprecyzyjnym zapisie Ustawy o efektywności energetycznej. Zadanie optymalizacji generacji i przepływów mocy biernej dotyczy przede wszystkim sieci ze źródłami wytwórczymi, w których są zainstalowane generatory o różnej charakterystyce zużycia jednostkowego energii czynnej na produkcję mocy biernej. Zagadnienie to dotyczy zwłaszcza sieci przemysłowych z elektrociepłowniami. W przemysłowych sieciach elektroenergetycznych występuje wiele odbiorów o dużym zapotrzebowaniu na moc bierną. Przy okazji generacji mocy czynnej, powstaje w generatorach synchronicznych również i moc bierna, co poprawia ogólny bilans tej mocy w sieci a w konsekwencji przynosi wymierne korzyści finansowe np. w postaci obniżenia opłat za ponadumowny pobór mocy biernej. Istotne jest, przy rozwiązywaniu problemu racjonalnego dostarczania mocy biernej, określenie relacji pomiędzy stratami mocy czynnej a wielkością potencjalnych przepływów mocy biernej. Relacja ta zazwyczaj jest nieliniowa, a w ogólnym przypadku okazuje się zależnością nie-funkcyjną, co pokazują przykłady zaprezentowane w artykule. Sam problem racjo-nalnego ograniczania przepływów mocy biernej może być rozpatrywany na kilku płaszczyznach. Z zagadnieniem tym można powiązać kwestie dotyczące prawidłowej definicji mocy biernej dla przypadku ogólnego, rozważań na temat wpływu ograniczenia przepływów mocy biernej na efektywność energetyczną dla dowolnego przypadku, w tym problemu utrzymania właściwych profili napięć w węzłach sieci. W referacie zostały poruszone wszystkie wymienione kwestie.

---

Reactive power delivery is related to the consumption of active energy, so a reasonable limitation of reactive power flow should contribute to improving the energy efficiency of energy use. The well-known paradigm about the negative impact of reactive power for power transmission losses, was taken into account in creation of Polish energy efficiency law (one unprecise paragraph). The task of optimizing generation and flow of reactive power deal with the power networks with the power sources in which are installed generators with different characteristics of the unit of active energy consumption for the production of reactive power. It concerns in particular the industrial power network with CHP plants. There are many high-load reactive power demand in industrial distribution systems. On the occasion of the active power generation, the synchronous generators can generate also reactive power. It improves the balance of power in the network and thus brings financial benefits such as a reduction of charges for reactive power consumption. It is important to determine the relation between reactive power flow and the values of power losses, for solving the problem of rational reactive power delivery. This relationship is usually non-linear, and in the general case the relationship can be non-functional, what was shown on the examples in this paper. The problem of rational reactive power flow reduction can be considered at several levels. There are the problems of proper definition of the reactive power for the general case and deliberation about the impact of reactive power flow on energy efficiency, including the problem of maintaining proper voltage profiles in the nodes of the power network. In this paper all of these issues were presented.