Финансовые выгоды компенсации реактивной мощности.

Анонс: Целесообразность внедрения организационных мероприятий и технических средств компенсации/декомпенсации реактивной мощности. Финансовые выгоды нивелирования реактивной мощности в силовых сетях промышленных и непромышленных объектов.

Целесообразность внедрения организационных мероприятий и технических средств компенсации/декомпенсации реактивной мощности и снижения уровня гармонических возмущений сегодня оценивается по наличию или отсутствию финансовой выгоды превалирующим числом менеджментов промышленных и непромышленных объектов.

В целом это объяснимо в текущих условиях стагнации экономики, хотя вряд ли разумно в аспекте:

• снижения качества потребляемой электроэнергии со всеми сопутствующими негативами от преждевременного износа, аварийности оборудования, нарушений производственно-технологического процесса и пр., а также с учетом цифровой трансформации электросетей, определенной новой Энергетической стратегией России;
• скрытого негативного влияния перетоков реактивной мощности и наброса токов гармоник на:
  - сопротивление коммутационных линий в силовой сети, влекущее за собой увеличение потерь активной энергии;
  - точность измерения приборов учета на границе балансовой принадлежности с сетевой организацией или с гарантирующим поставщиком в случае присоединения к его сетям (см. финансовые выгоды от нивелирования гармоник за счет снижения сопротивлений кабелей в силовой сети и уменьшения погрешности приборов учета в этом материале).

Финансовые выгоды нивелирования реактивной мощности в силовых сетях промышленных и непромышленных объектов.

Для подготовки к цифровой трансформации силовой сети и обеспечения требуемого уровня качества электроэнергии, как на границе балансовой принадлежности, так и в собственной сети объекта (для безаварийной работы оборудования и нивелирования рисков нарушений производственно-технологического процесса) сегодня следует учитывать:

• кардинальное изменение концепции компенсации реактивной мощности на фундаментальной частоте (50 Гц) и неактивной мощности на нефундаментальных частотах (см. параллелепипед мощности в этом материале);
• критические негативы пере- или недокомпенсации (см. более подробно здесь);
• последние актуальные изменения в нормативно-правовой базе по:
  - нормированию коэффициента реактивной мощности tg φ, а не cos φ (приложение Приказа Минэнерго N 380 от 23.06.2015).
  
  Справка:

  
  

  Таблица. Максимальные значения коэффициента реактивной мощности для часов больших суточных нагрузок по Приложению Приказа Минэнерго N 380 от 23.06.2015.

  Уровень напряжения в точке поставки потребителя	Предельное значение tg j
  110 кВ (154 кВ)	0,5
  35 кВ (60 кВ)	0,4
  1 - 20 кВ	0,4
  ниже 1 кВ	0,35

  
  
  
  - отмене de facto скидок, но не надбавок к тарифу «тарифу на услуги по передаче электрической энергии (в том числе в составе конечного тарифа (цены) на электрическую энергию)» из-за «нарушений значений соотношения потребления активной и реактивной мощности» (п. 16 «Правил недискриминационного доступа…» в редакции от 29.06.2020).

Вместе с тем, подавляющее большинство отечественных производителей технических средств компенсации реактивной мощности:

1. Продолжает поставлять релейные УКРМ (УКМ, АКМ, ДКРМ и пр. аббревиатуры), в лучшем случае с шунтирующими реакторами в L-C контурах пассивных фильтров (УКРМФ), хотя такие конденсаторные установки отличаются значительными рисками пере- и/или недокомпенсации и не пригодны для цифровых сетей, требующих быстрого отклика на управляющие сигналы от программно-аппаратных комплексов автоматических систем управления (АСУ).
   На текущий момент финансово доступными, с малыми рисками пере-, недокомпенсации и хорошо адаптируемыми с цифровыми сетями являются комбинированные сборки компенсации/декомпенсации типа TSC-TCR (Thyristor-switched Capacitor & Тhyristor-controlled Reactor – см. в этом материале), причем в большинстве сетей с нелинейными нагрузками их нужно сочетать с локализацией источников гармонических возмущений активными фильтрами гармоник (АФГ).
2. Предлагают проекты по повышению коэффициента мощности до «нормируемого значения», хотя de facto сегодня нормируется коэффициент реактивной мощности, а даже при cos φ = 0.97 реальный коэффициент реактивной мощности tg φ = 0.25 и реактивная мощность составляет Q = S* tg φ/√(1+tg²(φ)) = 0.25*S/1.03 = 0.24*S или 24% объема потребляемой энергии.
   
   
   Таблица. Реальные соответствия коэффициентов мощности и реактивной мощности, реактивная мощность в процентах от активной при разных коэффициентах cos φ и tg φ.

   Коэффициент мощности	1.0	0.99	0.97	0.95	0.94	0.92	0.9	0.87	0.85	0.8	0.7	0.5	0.316
   Коэффициент Реактивной мощности	0.0	0.14	0.25	0.33	0.36	0.43	0.484	0.55	0.60	0.75	1.02	1.73	3.016

   
   
3. Рассчитывают экономическую целесообразность и срок окупаемости конденсаторных установок компенсации реактивной мощности по снижению потребления реактивной энергии согласно показаниям счетчиков, что nonsense по факту.

В действительности реальная финансовая выгода от компенсации реактивной мощности в сети на балансе потребителя происходит исключительно благодаря сокращению объемов оплачиваемой активной мощности ΔР, определяемых снижением потерь активной энергии на передачу реактивной составляющей.

Актуальный на текущий момент расчет экономической выгоды от внедрения конденсаторных (а лучше – комбинированных TSC-TCR) установок компенсации реактивной мощности приведен в этом материале, однако дополнительно следует учитывать, что при превышении заданного договором на подключение (или установленного Приложением Приказа Минэнерго N 380 от 23.06.2015) tg φ придется оплачивать активную энергию по счетчику с добавкой к тарифу.