Kvalitní elektrická energie šetří zařízení a peníze jejich provozovatelů

Článek z připravované brožury Příběhy chytrých pomocníků, 2. vydání

Tištěná verze brožury bude rozdávána účastníkům konference Smart city v praxi V na veletrhu AMPER 2020 v Brně. 

Hospodaření s energií především

Důležitou součástí hospodárného řízení jakéhokoliv provozu či budovy je v dnešní době sofistikovaný energetický management. Velká část veřejnosti i podnikatelské sféry však za tímto označením vidí pouhý důraz na úsporné elektrické spotřebiče nebo na snížení ceny za energie pro odběratele. Vzhledem k rostoucím cenám energií se odběratelům tyto dveře však stále více přivírají.

V konečném důsledku přináší mnohem výraznější finanční úspory zvýšení kvality dodávané energie, optimalizace spotřeby, hledání zbytečných odběrů a zdrojů nízké efektivity, či ochrana spotřebičů a energetické sítě. Takovéto pojetí energetického managementu realizují v praxi technologie české firmy  ENERTIG TECHNOLOGIES s.r.o. (dále „ENERTIG“).

Není elektřina jako elektřina

Spotřebu a životnost používaných elektrických spotřebičů ovlivňuje zásadním způsobem kvalita dodávané elektřiny. Kvalita a parametry dodávky elektřiny provozovatelem distribuční soustavy (PDS) jsou předepsány normou ČSN EN 50160 – Charakteristiky napětí elektrické energie dodávané z veřejné distribuční sítě. Hlavními charakteristikami elektrické energie jsou zde kmitočet sítě 50 Hz a dále napětí, které by ve veřejné síti mělo činit 230 V, ovšem s povolenou odchylkou ±10 %.

V praxi to znamená, že v elektrické zásuvce lze podle normy naměřit napětí v rozmezí od 207 do 253 V. Takový rozsah napětí má na spotřebiče v síti účinky bez nadsázky katastrofální. Příliš vysoká hodnota napětí výrazně zkracuje životnost spotřebičů a zvyšuje jejich spotřebu. Naopak, příliš nízká hodnota napětí způsobí špatnou funkci spotřebičů, znemožní jejich plné využití a zkrátí jejich životnost.

Problém je i s kmitočtem, resp. jeho sinusovým průběhem, na němž záleží, zda napětí a proud dodají spotřebiči skutečný, tzv. činný výkon. Tento průběh je stále více narušován množstvím připojených elektronických zařízení, vybavených usměrňovači.

Speciálním příkladem kolísání parametrů v distribuční soustavě je elektrická sít veřejného osvětlení.

V jeho provozní době dochází k nočnímu útlumu odběru elektrické energie, čímž je energetická síť přehlcena jejím nadbytkem. To se projeví vyšší hodnotou napětí v distribuční síti oproti dennímu provozu. Veřejné osvětlení vystavené tomuto vlivu – tak jako ostatně všechny spotřebiče připojené do elektřiny – pak vykazuje vyšší spotřebu, než by tomu bylo přes den.

Technologie ENERTIG SYSTEMS

ENERTIG realizuje výše popsaný způsob energetického managementu za pomoci vlastních technologií, které zákazníkům pomáhají optimalizovat jejich spotřeby energií. Všechny dodávané technologie jsou navíc chytře propojeny s analytickým systémem pro komplexní správu energií a energetický management jménem Platforma ENERTIG SYSTEMS. Příklad zavádění této platformy ukazuje obrázek níže.

Zavedení technologií ENERTIG SYSTEMS do provozu klienta může představovat dodávku samostatných funkčních celků – technologií propojených internetem věcí (IoT) s vlastní logikou řízení. Takovými technologiemi jsou například regulátory a stabilizátory parametrů elektrické energie.

Další možností je ucelené kompaktní technologické řešení představující dodávku Analyzátorů elektrické sítě, Smart modulů pro měření impulsů spotřeby vody a plynu, a to včetně lokální nebo webové aplikace pro vizualizaci a zobrazování naměřených parametrů instalovanými technologiemi.

Právě regulátory a stabilizátory parametrů elektrické energie jsou důležitou součástí řešení od ENERTIG.

Toto řešení spočívá v instalaci technologie pro regulaci a stabilizaci elektrických parametrů z distribuční sítě, kterou nazýváme REGULATION GRID SYSTEM (RGS). Schéma jeho fungování ve veřejném osvětlení ukazuje níže.

Regulátory a stabilizátory ENERTIG aktivně sledují a zlepšují účinnost monitorovaného elektrického okruhu, regulují a stabilizují výstupní napětí do elektrického okruhu uživatele, umožňují upravovat nedokonalý účiník, aktivně filtrují harmonické složky napětí a proudů (tedy zkvalitňují kmitočet a jeho průběh), a také chrání okruhy připojených objektů proti přechodovým jevům, které vznikají při dodávce elektrické energie. Tyto technologie přinášejí prokazatelnou a významnou úsporu všude tam, kde jsou v elektrických okruzích používány běžné spotřebiče a zařízení.

Úspěšné uplatnění v Jihlavě a Žďáru nad Sázavou

Úspěšnou implementaci regulátorů ENERTIG a Platformy ENERTIG SYSTEMS lze demonstrovat na příkladu repase dosloužilých a dodávky nových regulátorů pro veřejné osvětlení ve městech Jihlava a Žďár nad Sázavou.

V případě města Jihlavy se jednalo o kompletní repase původního třífázového regulátoru parametrů elektrické sítě instalovaného na jednom z uzlů veřejné osvětlení s výbojkovými svítidly. Původní typ regulátoru LWT3040 již zaniklého výrobce, s výkonem do 40 A/Fáze, byl upgradován o nové silové komponenty, část kabeláže a byla provedena také instalace nové řídicí jednotky ENERTIG CU 4.0, včetně vlastního řídicího systému regulátoru. Upgrade byl tedy proveden v souladu s technickou koncepcí regulátorů ENERTIG (viz fotografie níže).

Výsledkem provedených prací na regulátoru je nyní rychlejší proces přepínání regulačních stupňů, což snížilo zatížení jednotlivých silových komponentů regulátoru a prodloužilo jejich životnost. Přímý dopad upgradu regulátoru je také znatelný na svítidlech veřejného osvětlení, kterým o 20 až 23 % klesla spotřeba a prodloužila se délka jejich životnosti. Tím se snížily také dodatečné náklady na údržbu veřejného osvětlení.

Obdobné výše úspory na spotřebě elektrické energie veřejného osvětlení (okolo 21 až 22 %) je dosahováno také v případě regulátorů dodaných pro město Žďár nad Sázavou (viz obrázek 5).

V tomto případě byly jako součást regulátorů dodány také analyzátory elektrické sítě pod značkou ENERGYMETERy ENERTIG, které průběžně monitorují stav elektrické sítě veřejného osvětlení, včetně všech důležitých elektrických parametrů – napětí, proud, jalová i činná energie, účiník, fázový posun, harmonické zkreslení THD a další, celkem přes dvacet měřených hodnot. ENERGYMETERy ENERTIG instalované jako součást regulátorů tak vytvořily základ smart grid, neboli chytré sítě veřejného osvětlení města.

Prostřednictvím Platformy ENERTIG SYSTEMS může nyní město Žďár nad Sázavou využívat všechny nástroje pro komplexní správu elektrické energie veřejného osvětlení a jeho energetického managementu.

Prostor k dalšímu rozšiřování

Celý SMART GRID SYSTEM (SGS) od ENERTIG je možné rozšiřovat o libovolný počet měřených/analyzovaných bodů. Takovýmito body mohou být jak uzly elektrické sítě, které chce zákazník monitorovat, tak i odběrná místa vody nebo plynu.

ENERTIG SMART GRID SYSTEM tak představuje systém pro komplexní správu, měření, analýzu a řízení energetických sítí, který navíc nemusí být díky jednoduchému a intuitivnímu ovládání nutně určen pouze energetikům.

Text, foto a obrázky © ENERTIG TECHNOLOGIES s.r.o.

Další informace: www.enertig.cz

 Přečtěte si také:

Mikrosítě s palivovými články úspěšně fungují na různých místech USA

20.1.2020 Mikrosítí (anglicky microgrid) rozumíme rozvodnou elektroenergetickou síť omezenou na určitý počet zdrojů energie a míst její spotřeby. Mikrosíť tak vlastně představuje jakousi zmenšenou verzi veřejné energetické soustavy, zpravidla využívající obnovitelné zdroje energie nebo kogeneraci a vytvářenou na principu smart grid. Jejich častým a nanejvýš potřebným využitím je propojení kritické infrastruktury města (bezpečnostní a záchranné složky, zdravotnická zařízení apod.) v mikrosíti s nezávislým a zaručeně spolehlivým zdrojem energie pro případ výpadku veřejné energetické sítě.

Úsporné vytápění, svícení, energetický management: Smart region Vrchlabí pokračuje projektem EPC v pěti městských objektech

14.1.2020 Smart region Vrchlabí funguje již deset let a představuje první český „smart“ koncept.  V jeho realizaci pokračuje od ledna 2020 vrchlabská radnice projektem městské energetiky, který přinese snížení nákladů na energie v pěti objektech o téměř 19 %. Investice do modernizace v hodnotě 16,6 mil korun s DPH bude splácena po dobu 12 let z budoucích úspor tepla, elektřiny, plynu a vody.

Jak si „srovnat svoje smart noty“: nabízíme interaktivní školení smart city pro města, obce a regiony

Řada českých měst a obcí má v současné době zájem o postavení „smart city“ či „chytré obce“ a k tomuto postavení již často podniká konkrétní kroky. Problém je, že pojem smart city provází v ČR (ostatně i jinde ve světě) řada nedorozumění – od pojímání smart city jako pouhého „digitálního města“ po technické výstřelky typu „chytré“ lavičky. V této situaci se provozovatelé našeho portálu, firma Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services, rozhodli nabídnout městům, obcím a dalším institucím zainteresovaným na rozvoji „smart“ konceptu krátké interaktivní školení pro praktickou realizaci tohoto konceptu v jejich konkrétních podmínkách.

Smart city v praxi: první kniha českého autora o konceptu smart city a jeho zavádění v každodenním životě

Chytrým městem, obcí, či regionem, označovaným souhrnně pojmem „smart city“, rozumíme koncept strategického řízení, při němž jsou využívány moderní technologie z oblasti energetiky a služeb, mobility a informatiky pro ovlivňování kvality života ve městě, a následně k dosahování hospodářských a sociálních cílů. Nejde tedy o pouhé „digitální město“ nebo o nepromyšlené pořizování nákladných moderních technologií pro potřebu měst a regionů, jak je tento pojem někdy mylně interpretován. Zhruba stopadesátistránková barevná publikace Smart city v praxi s bohatým obrazovým doprovodem je přednostně určena jako praktická příručka těm, pro něž koncept smart city představuje každodenní práci řídících pracovníků a specialistů při vytváření strategie chytrého města a při jejím naplňování pomocí projektů moderních technologií. 

Více o knize včetně možnosti zakoupení zde

Konference „Elektrické autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu 2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma, konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů (včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Efektivní elektromobilita v organizacích“ je první konferencí svého druhu v ČR, prezentující elektromobily jako dopravní prostředek pro organizace soukromého a veřejného sektoru, ne tedy a priori jako luxusní nebo zábavní předmět pro elektromobilní nadšence a jejich sdružení. Obsah konference je cíleně zaměřen na organizace a správce jejich vozového parku.  Konference „Smart city v praxi“ je zaměřena především na ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart city v daném městě realizován.

Pozvánky na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete v naší rubrice Konference zde

Consulting Services: Naše odborné služby

Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz a www.proelektrotechniky.cz a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla, vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na konferencích, portálech). Celý článek zde