Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Az Energiahatékonyságról ( 5. A vezetékes energiák )

2016.09.11

A villamos energia, a földgáz és a távhő esetében a fogyasztó vezetéken kapja az energiát, ezért ezeket az energiafajtákat vezetékes energiáknak nevezzük. Tágabb értelmezés szerint a víz is vezetékes energia. Közös sajátosságuk , hogy a fogyasztónál gyakorlatilag nem tárolhatók, ezért az ellátó energialáncot a fogyasztó által igényelt legnagyobb teljesítményre kell kiépíteni. A vezetékes energiáknál ezért az energiafogyasztáson kívül nagy jelentősége van a teljesítménynek is: itt nem csak az energiával, de a teljesítménnyel is gazdálkodni kell.

conv_317529_web_606w-1-.jpg

Vegyünk példaként egy háztartást, amelyben a szokásos villamos fogyasztók találhatók meg: világító berendezések, hűtőszekrény, mosógép, porszívó és kisgépek. A hűtőszekrény egész nap jár, de a többi készüléket csak akkor kapcsolják be, ha szükség van rájuk. Többnyire a késő délutáni órákban, amikor hazamennek a munkából. Történetesen ekkor kell a lámpákat is felkapcsolni. A végeredmény az, hogy ezekben a délutáni - esti órákban jóval több villanyt fogyasztanak, mint a nap többi szakában. Míg az átlagos fogyasztási teljesítmény csak 1 kW körül van, a csúcsigény elérheti a 3 - 5 kW-ot.

A fenti számoknál maradva napi 24 kWh fogyasztásunkat egyenletes vételezés esetén 1 kW-ra méretezett vezetéken lebonyolíthatnánk. Ugyanakkor a csúcsigény miatt 5 kW-os vezetékre van szükség.

A többi háztartás is hozzánk hasonlóan viselkedik, ezért a délutáni fogyasztási csúcs rendszerszinten is megjelenik. A közületi, ipari fogyasztók miatt egy hasonló, sőt nyáron még nagyobb csúcs jelentkezik a délelőtti műszak idején.

A magyar villamosenergia-rendszer összesített teljesítmény-igényét mutatják a következő ábrák egy jellemző téli és nyári napon.

♦Villamosenergia-rendszer összesített teljesítmény-igénye egy jellemző téli napon♦

20160911_162332.jpg

♦Villamosenergia-rendszer összesített teljesítmény-igénye egy jellemző nyári napon♦

20160911_162400.jpg

 

Például az éves energiaigény az 1994. évben 33 TWh volt, ami azt jelenti, hogy egyenletes fogyasztás esetén kevesebb, mint 4000 MWteljesítményre lett volna szükség. Ezzel szemben az éves legnagyobb teljesítmény igény 5612 MW volt. Ez azt jelenti, hogy 4000 MW helyett 5612 MW teljesítményt ( és a neki megfelelő tartalék teljesítményt ) kellett felépíteni és üzemben tartani. Ha figyelembe vesszük, hogy 1 MW villamos teljesítmény létesítése több száz millió forintba (!) kerül, akkor beláthatjuk, hogy az energiával való takarékoskodás mellett milyen nagy jelentősége van a teljesítménnyel való gazdálkodásnak is.

Az áramszolgáltatók ezt azzal is igyekeznek ösztönözni, hogy a nagyobb fogyasztók esetében más-más árat kérnek a csúcsidei, a nappali és az éjszakai áramért. A legdrágább természetesen a csúcsidei áram, a legolcsóbb az éjszakai. A nagyobb fogyasztóknál olyan villanyóra van felszerelve, amelyik mérni tudja, hogy melyik időzónában mennyi volt a fogyasztás, sőt azt is, hogy mennyi volt az adott hónapban a legnagyobb fogyasztás. Ez utóbbi nem haladhatja meg azt az értéket, amit a fogyasztó és az áramszolgáltató közötti szerződés rögzít. Ha a csúcsfogyasztás mégis nagyobb, mint a leszerződött, akkor a fogyasztó kemény büntetést fizet.

A lakósági fogyasztók jelenleg általában csak a fogyasztott kWh-ért fizetnek, függetlenül a napszaktól. Ennek elsődleges oka az, hogy az időzónás mérők meglehetősen drágák. A villanybojlerek fűtésére lehet éjszakai áramot vásárolni, ami jóval olcsóbb, mint a nappali. Az éjszakai áram mérésére külön óra szolgál.

A fentiekben bemutatott terhelési görbének a "kisimítása" az áramszolgáltatók alapvető törekvése. Ha a terhelés egyenletesebb, akkor gazdaságosabban lehet müködtetni a rendszert. A görbe kiegyenlítésének két eleme a "csúcslevágás" és a "völgyfeltöltés". A csúcslevágás legjobban bevált módszere a fentiekben ismertetett többzónás tarifák alkalmazása, de más megoldások is léteznek. A völgyfeltöltést szolgáló egyik érdekes műszaki megoldás az ún. hangfrekvenciás vezérlés. A szolgáltató olcsó, "éjszakai" áramot ad a fogyasztóknak, de nem csak éjszaka, hanem a nappal olyan időszakaiban is, amikor fogyasztási völgy alakulna ki. Azt, hogy mikor van ilyen helyzet, a szolgáltató határozza meg, és a hangfrekvenciás vezérlő rendszeren keresztül ő kapcsolja a fogyasztó készülékeit. Ezért van az, hogy az ország egyes területein az éjszakai órára kapcsolt bojler időnként nappal is működik.

A hangfrekvenciás vezérlés lényege az, hogy az áramszolgáltató a szolgáltatott 50 Hz-es váltóáramra időnként magasabb frekvenciájú jeleket szuperponál. Ezeket a jeleket a fogyasztóknál elhelyezett műszerek érzékelik, és az előre beprogramozott működtetést elvégzik — pl. ki- vagy bekapcsolják a bojlert.

Hasonlóan változó a fogyasztás a gázrendszerekben is: itt is van napi és évszakonkénti ingadozás. Az ábra a magyar gázigények éves lefutását és a kielégítés módját mutatja. A többszörösen eltérő téli és nyári igények kielégítésére gáztározókat kell üzemeltetni. A gáztározók általában földalatti üregek, melyekből korábban gázt bányásztak ki. Nyáron, amikor az igények kicsik, kompresszorok segítségével importált vagy hazai előállítású gázt préselnek az üregekbe. A kompresszorok egész nyáron üzemelnek, és természetesen jelentős mennyiségű energiát fogyasztanak el. A nyáron betárolt gázt télen nyerik ki, amikor az import és a hazai termelés nem fedezné az igényeket.

A gáznál is a nagyfogyasztók érdekeltté vannak téve abban, hogy minél egyenletesebben fogyasszanak. Az ilyen fogyasztók olcsóbban kapják a gázt, mint azok, amelyeknek a csúcsfogyasztása lényegesen magasabb, mint az átlagfogyasztása.

A távfűtésnél úgy méretezik az ellátó rendszert — fűtőműveket, vezetékeket, hőközpontokat —, hogy -150C külső hőmérsékletnél is biztosítani tudják a megkívánt belső hőmérsékleteket. Ennél kevésbé zord viszonyok mellett a fűtési rendszerek részterhelésen üzemelnek.

Tehát a vezetékes energiák esetében nem csak az energiafogyasztás mértékének, hanem a teljesítménynek is jelentősége van. Az ellátás gazdaságosságának javítása érdekében törekedni kell a fogyasztás egyenletessé tételére, a csúcsfogyasztás mérséklésére.

                                                                Tschongor Attila

 

Hozzászólások

Hozzászólás megtekintése

Hozzászólások megtekintése

Nincs új bejegyzés.