Синтез альтернатив по внедрению энергоэффективных трансформаторов
С.О. Хомутов, И.В. Белицын, А.С. Сабельников, О.А. Степанов, Н.А. Литвинова, Ю.К. Шлык
Вестник ИГЭУ, 2025 г. выпуск 3, сс. 39—45
Скачать PDF
Состояние вопроса. Комплексной Государственной программой Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности», утвержденной ПП РФ № 1473 от 09.10.2023 г., устанавливается цель по снижению энергоемкости ВВП РФ на 35 % к 2035 году. Программа обусловливает необходимость разработки механизмов применения товаров, объектов и технологий высокой энергетической эффективности и необходимость внедрения мер по снижению потерь электрической энергии. Самыми многочисленными являются сети 0,4–10 кВ, в этих сетях наблюдаются самые высокие технические потери, в среднем 10–15 %, при не улучшаемом уровне технических потерь в 4–5 %. Для достижения целевых показателей, снижения энергоемкости ВВП России и уменьшения потерь электрической энергии предлагается рассмотреть внедрение технологии энергоэффективных трансформаторов. Проблема заключается в том, что трансформаторы 10/0,4 кВ многочисленны, условия их работы и нагруженности различны. Стоимость таких трансформаторов на 15 % больше стоимости традиционных, это означает, что повсеместная замена приведет к значительному увеличению затрат сетевых компаний и, как следствие, к увеличению стоимости тарифа электрической энергии. Целью исследования является синтез и оценка альтернатив внедрения энергоэффективных трансформаторов для рационального выбора места установки, класса энергоэффективности и номинальной мощности при существующих ограничениях.
Материалы и методы. Для синтеза альтернатив по внедрению энергоэффективных трансформаторов использованы положения теории принятия решений, проведен анализ технической, экономической и правовой стороны вопроса, а также определены особенности и ограничения на примере территориальной сетевой организации ООО «Заринская сетевая компания». Использована оценка синтезированных альтернатив по показателям эффекта от внедрения, экономии потерь энергии, величины оплаты этих потерь и сроку окупаемости. Исходные данные и технические характеристики взяты из открытых источников, действующих государственных стандартов и стандартов организаций, а также предоставлены изготовителями. Способ расчета потерь разработан на основании методических указаний Министерства энергетики.
Результаты. Синтезированы и оценены альтернативы по внедрению энергоэффективных трансформаторов. Получены значения экономии потерь при замене классических трансформаторов на энергоэффективные, которые могут быть интерпретированы для других организаций. Получены значения экономии от оплаты сниженных потерь для сетевой организации ООО «Заринская сетевая компания». Выявлены характеристики, влияющие на эффективность внедрения энергоэффективных трансформаторов.
Выводы. Установлено, что эффективность внедрения энергоэффективных трансформаторов зависит от тарифа оплаты потерь энергии, коэффициента загрузки, величины характеристики и класса энергоэффективности, наиболее эффективным является замена трансформаторов с большим номиналом мощности и как можно большим коэффициентом загрузки. Разработка алгоритма определения таких трансформаторов позволит значительно увеличить эффект от их внедрения и сократить срок окупаемости.
1. Сабельников А.С. Перспективы снижение потерь электроэнергии за счет оптимизации выбора энергоэффективных трансформаторов // ЭНЕРГО-СТАРТ: материалы VI Междунар. молодежной науч.-практ. конф. в рамках Десятилетия науки и технологий в Российской Федерации, Кемерово, 17–22 ноября 2023 года. – Кемерово: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, 2023. – С. 230-1. – EDN JOVRDA.
2. Дроздов Н.В., Ларин В.С., Филиппов А.Е. К вопросу энергоэффективности распределительных трансформаторов // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2015. – № 4. – С. 41–46. – EDN UGCKTR.
3. Дроздов Н.В., Ларин В.С., Филиппов А.Е. О нормировании потерь и энергоэффективности распределительных трансформаторов // Энергетик. – 2018. – № 3. – С. 13–17. – EDN YUJLAB.
4. Белей В.Ф. Анализ современного состояния и тенденций развития распределительных трансформаторов // Инновации в науке, образовании и бизнесе – 2013: труды XI Междунар. науч. конф., Калининград, 25–27 сентября 2013 г. Ч. 1. – Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2013. – С. 373–376. – EDN ZEEWAJ.
5. Вотякова Е.М., Гнатюк Б.А., Староверов Б.А. Многокритериальный выбор высоковольтного выключателя для электрической подстанции на основе применения прямого метода анализа иерархии // Вестник ИГЭУ. – 2016. – Вып. 5. – С. 70–75. DOI: 10.17588/2072-2672.2016.5.070-075. – EDN WVOUJD.
6. Колибаба О.Б., Козлова М.В., Гаряев А.Б. Разработка критериев оценки эффективности методов обращения с твердыми коммунальными отходами // Вестник ИГЭУ. – 2024. – Вып. 3. – С. 20–28. DOI: 10.17588/2072-2672.2024.3.020-028. – EDN MPICEJ.
7. Soumik D., Bipradas B., Balaram D. A DE Novo multi criteria heterogeneous group decision making approach for green performance assessment of CNC machine tools // Decision Science Letters. – 2024. – Vol. 2, No. 13. – Р. 499–524. DOI: 10.5267/j.dsl.2023.12.007.
8. Воробьев П.В. Менеджмент: учеб. пособие. – Тольятти: ВЭГУ, 2009. – С. 225.
9. Сабельников А.С., Зимина Л.А. Внедрение энергоэффективных трансформаторов на примере крупнейших электросетевых компаний Алтайского края // Наука и молодежь: материалы XX Всерос. науч.-техн. конф. студ., асп. и молодых ученых, Барнаул, 17–21 апреля 2023 г. Т. 1. Ч. 1. – Барнаул: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, 2023. – С. 407–408. – EDN YABPOA.