Dlaczego firmy energetyczne nigdy nie przejmują się klientami indywidualnymi czynnikami energetycznymi?

Niedawno kupiłem miernik Kill-a-Watt do pomiaru zużycia energii przez moje urządzenia. To był dla mnie po prostu zabawny projekt. Położyłem to na moim Mac-Mini, aby zobaczyć zużycie energii w różnych stanach użytkowania - bezczynność, test porównawczy MATLAB, uruchomienie aplikacji, wygaszacz ekranu itp. I odkryłem, że współczynnik mocy mojego Mac-Mini wynosił 0,2 w trybie gotowości i. Ponad 80, gdy jest uruchomiony. Jednak podczas wyłączania i przed zalogowaniem współczynnik mocy wynosił 0,45

Zmierzyłem to również dla moich:

Raspberry pi with a 5v 3A power supply (PF=0.68)
Dell Laptop 90W charger (PF=.98)
2006 Compaq Charger (PF=.55)
CFL Table Lamps (PF=.52)
Tube CFL Lamps (PF=.55)
Power PC Late 2005 (PF=)
A 40W Audio Amplifier (PF=.66)
Vacuum cleaner (PF=.97)
Samsung phone charger (PF=.58).

Z tego, czego nauczyłem się na moich zajęciach, 0,9+ jest dobrym współczynnikiem mocy, a przedsiębiorstwa użyteczności publicznej dobrze sobie radzą, jeśli mają niższe współczynniki mocy. Ale większość urządzeń gospodarstwa domowego wydaje się mieć straszne czynniki mocy. Jednak nigdy nie słyszałem o firmach użyteczności publicznej nakładających kary na użytkowników indywidualnych? Dlaczego? Czy korygują współczynniki mocy na transformatorach w naszym domu? A może użytkowanie w mieszkaniu jest zbyt skromne, aby się tym przejmować?

power power-factor-correction

— Lord Loh.
źródło

powyższy pomiar współczynnika mocy różnych zasilaczy impulsowych ujawnia, że nie są one wyposażone w obwód PFC

— jogurt

Prawdopodobnie zapomniałeś dołączyć PF dla Power PC pod koniec 2005 roku .

— sharptooth

Tak, zrobiłem :-) Jestem jeszcze do zmierzenia. Podejrzewam, że będzie biedny.

— Lord Loh.

Czy mierzone współczynniki mocy wynikają z obciążenia indukcyjnego lub pojemnościowego? Zazwyczaj firmy przemysłowe mają silne obciążenia indukcyjne (np. Silniki), ale podejrzewam, że wymienione przez ciebie urządzenia mogą mieć tendencję bardziej do pojemnościowej.

— Michael

Myślę, że pierwszym etapem SMPS lub zasilacza byłby transformator - indukcyjny. Mogę się mylić.

— Lord Loh.

Odpowiedzi:

Współczynnik mocy lokali mieszkalnych jest już całkiem niezły.

Z raportu z 2002 r. Dotyczącego korekcji współczynnika mocy otrzymujemy następujący fragment dotyczący korekcji współczynnika mocy w pomieszczeniach najemców (biura, mieszkania) budynku komercyjnego w porównaniu do części użytkowych (windy, HVAC):

Jeśli weźmiemy przykład typowego budynku handlowego, główna tablica rozdzielcza jest podzielona na dwie oddzielne sekcje; dział usług mieszkaniowych i najemca ... [snip]

Sekcja domu zwykle mieści wyłączniki obwodu centralnej klimatyzacji, wind, oświetlenia domu i zasilania. Jak zostanie podkreślone w rozdziale 7, silniki odpowiadają za spadek jakości energii, a tym samym zmniejszenie współczynnika mocy. W tym konkretnym przypadku warto rozważyć korzyści płynące ze współczynnika mocy w tej części instalacji. W większości przypadków zainstalowana jest korekcja współczynnika mocy zapewniająca natychmiastowe oszczędności właścicielowi budynku podstawowego.

Ponieważ moc najemcy znajduje się na osobnej magistrali, mają oni również możliwość rozważenia korekcji współczynnika mocy. W większości przypadków najemca zwykle składa się z ogólnego oświetlenia i zasilania z dodatkową klimatyzacją. Współczynnik mocy dla tych instalacji jest zwykle większy niż 0,90 i jako taki nie ma znaczących korzyści w instalowaniu jednostek PFC. Ponadto dzierżawcy ci są zwykle mierzeni według stawki kWh, która nie uwzględnia współczynnika mocy instalacji do celów rozliczeniowych.

Większość energii elektrycznej w domach jest wykorzystywana albo do podgrzewania rzeczy (grzejniki, piekarniki, płyty kuchenne, podgrzewacze wody), albo do chłodzenia rzeczy (klimatyzatory, lodówki). Każdy z nich ma z natury dobry współczynnik mocy (elementy grzewcze są oporne, tj. Ppf 1,00 ) lub pochodzą z wbudowaną korekcją współczynnika mocy ( klimatyzatory ).

Rzeczy, które mierzysz, to głównie urządzenia elektroniczne, więc mają niski współczynnik mocy, ale również nie pobierają dużo energii w porównaniu do urządzeń grzewczych / chłodzących wymienionych powyżej.

Porównaj to z obiektami przemysłowymi, w których dużą część obciążenia stanowią silniki indukcyjne prądu przemiennego o znamionowych współczynnikach mocy od 0,80 do 0,90 (i mniej, jeśli są mniej niż w pełni obciążone). Silniki indukcyjne o wartości 10 MW mogą mieć przyzwoitej wielkości zakład - znam kruszarki i młyny kruszące, które napędzane są silnikiem indukcyjnym o mocy 10 MW każdy .

O wiele bardziej opłacalne jest kierowanie takich instalacji silników indukcyjnych przed skierowaniem ich do konsumentów.

W odpowiedzi na komentarze Lorda Loha:

Konsumenci (i małe firmy) zasadniczo nie mają motywacji do poprawy współczynnika mocy. Przynajmniej w Australii rozliczenia naliczane są według kilowatogodzin (moc rzeczywista), a współczynnik mocy nie jest uwzględniony w rachunku.

Jednak Ergon Energy (organ dystrybucyjny w Queensland w Australii) próbuje poprawić korekcję współczynnika mocy w małych firmach. Robią to, oferując zachęty dla firm, które chcą wziąć udział.

Powodem popychania PFC do małych firm nie jest zwiększenie wydajności, w sensie oszczędności kilku dolarów na rachunku za energię, ale raczej złagodzenie wygórowanej ceny energii przy szczytowym zapotrzebowaniu. To znaczy :

Celem projektu finansowanego przez rząd Queensland jest wykorzystanie płatności motywacyjnych w celu zmniejszenia szczytowego zapotrzebowania łącznie o 4,7 MVA, a następnie oszczędności klientów i redukcji emisji dwutlenku węgla.

Ze względu na sposób funkcjonowania rynku energii elektrycznej, w szczycie sezonu cena krańcowa energii elektrycznej (cena zakupu przez Ergona „ jednego dodatkowego kilowata ”) może wynosić 1000 USD / kWh. Tak więc, goląc 4,7 MVA poza szczytowe zapotrzebowanie, faktycznie oszczędzają tysiące dolarów (10 000 $ 100 000 $ 1 000 000 $) dziennie .

Przy takich oszczędnościach zachęcanie firm do dobrowolnego instalowania PFC jest oczywiste.

Pozytywny jest również efekt zmniejszenia obciążenia MVA infrastruktury, takiej jak linie przesyłowe i transformatory, dzięki czemu Ergon może uzyskać jak najwięcej mocy z tych zasobów, zanim będą musiały zostać zmodernizowane. Upraszczając, odroczenie projektu o 1 mln USD o jeden rok pozwala zarobić 5% odsetek od tego 1 mln USD, więc jest to kolejna znacząca oszczędność.

— Li-aung Yip
źródło

W pewnym sensie implikuje to również odpowiedź: gospodarstwa domowe nie wytwarzają żadnej znaczącej części zużycia energii elektrycznej na dużą skalę. Oświetlenie domowe ma procent poniżej jednej cyfry, a nawet w okresie letnim, gdy wszyscy są w domu z włączonym zasilaniem, zużycie energii w gospodarstwach domowych jest zwykle niższe niż 10%. I jest dystrybuowany wśród rzędów wielkości większej liczby użytkowników. Administrowanie tak dużą liczbą użytkowników przy tak niewielkim potencjalnym zysku uważa się po prostu za nieopłacalne.

— user36129,

Czy to naprawdę prawda, @ user36129? Wikipedia twierdzi, że w 2008 r. 36,2% zużycia energii elektrycznej w USA miało charakter mieszkaniowy. en.wikipedia.org/wiki/… (Zgadzam się z twoją szerszą tezą, że prawdopodobnie nie jest to warte kosztów administracyjnych.)

— Doug McClean

Spodziewałbym się również, że współczynniki mocy dla gospodarstw domowych będą częściowo wiodące, częściowo końcowe, a na pewno nieskorelowane.

— MSalters

@DougMcClean ah, dzięki za wiki, wtedy się myliłem. Wydaje mi się, że miałem złe statystyki w głowie. Ponadto, MSalters, nie ma rzeczywistego przesunięcia fazowego prowadzącego lub końcowego jako przyczyny domowego współczynnika mocy, ponieważ większość zniekształceń (co byłoby lepszym określeniem) wynika z przełączania zasilaczy, a nie z przesunięć fazowych.

— user36129,

Mam wątpliwości co do PFC i oszczędności dla klienta. Wydaje mi się, że lepsze PFC oszczędza Power Cos dużo pieniędzy. Power Cos może rozliczać klientów za waty, a nie za VA (odesłana moc bierna). O ile CO nie nakłada kary za słaby współczynnik mocy, klient wydaje się nie mieć motywacji, aby to skorygować. Czy moje fakty są błędne? Czy PFC przynosi korzyści finansowe, czy w inny sposób?

— Lord Loh.

Narzędzia zrobić dbają o współczynniku mocy do budynków mieszkalnych, ale Hassling im o to więcej kłopotów niż to warte ze względu na stosunkowo lekkim obciążeniu w porównaniu do poważnych odbiorców przemysłowych.

Zamiast tego narzędzia kłopotają ustawodawców. Jest logistycznie łatwiejsze i znacznie bardziej opłacalne dla nich, aby uchwalić przepisy wymagające określonych współczynników mocy od urządzeń powszechnie używanych przez klientów indywidualnych, niż próbować egzekwować lub pobierać opłaty za niskie współczynniki mocy od tych klientów bezpośrednio. Na przykład w UE każde urządzenie elektroniczne pobierające więcej niż pewną określoną moc (kiedyś było około 70 W, jeśli dobrze pamiętam, ale myślę, że próg został ostatnio obniżony) musi mieć współczynnik mocy powyżej pewnego limitu, aby uzyskać Certyfikat CE. Coraz więcej urządzeń elektronicznych zaczyna od przełączania zasilaczy, które sterują czynnym współczynnikiem mocy, częściowo w wyniku pojawienia się takich przepisów na całym świecie.

— Olin Lathrop
źródło

Wymaganie PFC przez prawo jest prawdziwą odpowiedzią na to, co się tutaj dzieje, szczególnie w UE, gdzie ogrzewanie za pomocą energii elektrycznej jest mniej powszechne, a żarówka jest marszczona (zgodnie z prawem).

— PlasmaHH

@PlasmaHH ... zmarszczył po .

— Incnis Mrsi