Σήμανση Ενεργειακής Απόδοσης Μετασχηματιστών Διανομής

Abstract

Η εξοικονόμηση ενέργειας από την προώθηση μετασχηματιστών διανομής υψηλής απόδοσης θα συμβάλει καθοριστικά στην επίτευξη των στόχων της ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής και θα αποφέρει σημαντικά περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη. Οι μετασχηματιστές διανομής είναι συσκευές οι οποίες μετατρέπουν ηλεκτρική ενέργεια από το επίπεδο μέσης τάσης (συνήθως από 10 kV έως 36 kV) σε επίπεδα τάσης κατάλληλα για οικιακά, εμπορικά και εν μέρει βιομηχανικά φορτία. Τα ευρωπαϊκά δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνουν περίπου 4,5 εκατομμύρια μετασχηματιστές διανομής, που ανήκουν σε εταιρείες διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, βιομηχανίες και επιχειρήσεις. Στους μετασχηματιστές διανομής χάνεται περίπου το 2% της συνολικά παραγόμενης ενέργειας. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση η πλειονότητα των μετασχηματιστών διανομής ακόμη είναι παλιάς τεχνολογίας. Η μέση απόδοση λειτουργίας των μετασχηματιστών διανομής είναι 98,38%, ενώ οι συνολικές απώλειές τους στα 27 κράτη-μέλη το 2004 ήταν περίπου 33,4 TWh ανά έτος. Αν στο εξής αγοράζονταν μόνο οι πιο αποδοτικοί μετασχηματιστές που είναι διαθέσιμοι σήμερα, σε 15 χρόνια θα μπορούσε να επιτευχθεί μείωση των απωλειών των μετασχηματιστών διανομής κατά 11,6TWh ανά έτος, με τους σημερινούς ρυθμούς αντικατάστασης. Οι μετασχηματιστές υψηλής απόδοσης, με πυρήνα από άμορφο σίδηρο είναι πλέον αρκετά οικονομικοί. Η εφαργογή κατάλληλων μέτρων και πολιτικών θα περιορίσει τα εμπόδια που συναντούν οι παράγοντες της αγοράς μετασχηματιστών διανομής και θα δώσει κίνητρα για την αγορά μετασχηματιστών υψηλής απόδοσης συμβάλλοντας στην διείσδυσή τους στην ευρωπαϊκή αγορά. Η σήμανση ενεργειακής απόδοσης προσφέρει μία συνοπτική εικόνα της ενεργειακής απόδοσης των μετασχηματιστών. Η καθιέρωσή της θα είναι πολύ χρήσιμη, ιδιαίτερα για τους ανθρώπους της βιομηχανίας, του εμπορίου αλλά και μικρών εταιρειών διανομής, οι οποίοι έχουν περιορισμένες τεχνικές γνώσεις των μετασχηματιστών διανομής και εμπλέκονται στην αγορά τους. Στην αναφορά του ευρωπαϊκού προγράμματος SEEDT παρουσιάζονται τρεις προτάσεις για τη σήμανση της ενεργειακής απόδοσης των μετασχηματιστών διανομής. Στην παρούσα διπλωματική εργασία προτείνεται ένα μοντέλο ενεργειακής ταξινόμησης με βάση τις απώλειες κενού φορτίου και τις απώλειες φορτίου, που λαμβάνει υπ’ όψιν ολόκληρο το εύρος των τιμών φόρτισης ενός μετασχηματιστή διανομής. Για τον υπολογισμό της ετικέτας ενεργειακής απόδοσης υπολογίζεται ο σταθμισμένος μέσος όρος ενός συνδυασμού αντιπροσωπευτικών τιμών φόρτισης με βάση το προφίλ φορτίου των κύριων τύπων καταναλωτών: του οικιακού, του βιομηχανικού και του εμπορικού. Το προτεινόμενο στην εργασία μοντέλο είναι πιο «ευαίσθητο» στις απώλειες φορτίου και οδηγεί σε πιο ακριβή ετικέτα ενεργειακής απόδοσης από τα αντίστοιχα μοντέλα του SEEDT.