Każdy kto choć raz analizował zawartość faktury za dystrybucję energii elektrycznej natknął się na dwie tajemniczo brzmiące rubryki: opłata (bądź kara) za ponadumowny pobór mocy biernej indukcyjnej oraz opłata (lub kara) za pobór mocy biernej pojemnościowej. Najczęściej w jednej z tych dwóch pozycji pojawiały się kwoty, które wpływały na późniejszy całościowy koszt energii elektrycznej. Do momentu, w którym opłaty te nie stanowią znaczącego procenta w sumie kosztów najczęściej pozostają niezauważone, problem pojawia się wówczas kiedy nagle, z nieznanych przyczyn opłaty te ulegają zwiększeniu. A niestety potrafią rosnąć szybko i do dość znaczących kwot…

Skąd zatem biorą się opłaty za pobór energii biernej indukcyjnej i pojemnościowej? Każde urządzenie elektryczne pobiera energię elektryczną czynną – to za nią dostajemy faktury i to jej koszt stanowi główny składnik kosztów energii elektrycznej. Niewiele jednak osób wie, że urządzenia elektryczne aby prawidłowo działać pobierają również energię bierną. W zależności od typu urządzenia pobierana może być energia bierna indukcyjna (pobierają ją np. silniki elektryczne, transformatory, stare układy zasilające w świetlówkach liniowych, dławiki) lub energia bierna pojemnościowa (elektronika, falowniki, oświetlenie LED, kondensatory). Do niedawna w przedsiębiorstwach pracowało znacznie więcej urządzeń pobierających energię bierną indukcyjną, w chwili obecnej, ze względu na coraz większy udział odbiorników elektronicznych i energoelektronicznych obserwujemy zwiększenie poboru energii biernej pojemnościowej.

Czy sam pobór przez urządzenia energii biernej spowoduje naliczanie dodatkowych opłat? W większości przypadków nie. Ważna jest wielkość mocy biernej pobieranej przez urządzenia i czas w którym następuje jej pobór. I tak, w przypadku energii biernej pojemnościowej, za każdorazowy pobór tego rodzaju energii, zarejestrowany przez licznik w miejscu przyłączenia do sieci naliczana jest opłata. W przypadku energii biernej indukcyjnej opłata naliczana jest dopiero wówczas jeżeli iloczyn pobranej energii biernej pojemnościowej do energii czynnej w okresie rozliczeniowym przekracza wartość umowną (najczęściej 0,4).

Bardzo istotny jest fakt, że energia bierna indukcyjna i pojemnościowa znoszą się. Oznacza to, że jeżeli w firmie w danym momencie pracują urządzenia pobierające moc bierną indukcyjną o wartości 100 kvar i urządzenia pobierające moc bierną pojemnościową o wartości 100 kvar to bilans widziany przez licznik w miejscu przyłączenia do sieci równy jest 0. Niestety utrzymanie takiego stanu równowagi w pracującym przedsiębiorstwie, bez udziału dodatkowych urządzeń jest najczęściej niemożliwe.

Stąd stosuje się urządzenia kompensujące moc bierną – w przypadku zbyt dużego poboru mocy biernej indukcyjnej będą to baterie kondensatorów, w przypadku zbyt dużego poboru mocy biernej pojemnościowej będą to baterie dławików, uruchamiane w chwili wystąpienia zbyt dużego poboru mocy biernej. Urządzenia te, zgodnie z zasadą znoszenia się mocy biernej indukcyjnej i pojemnościowej, monitorują w sposób ciągły poziom mocy biernej na przyłączu i w przypadku przekroczenia granicznych wartości wprowadzają do sieci moc bierną (indukcyjną lub pojemnościową) o odpowiedniej wartości, która kompensuje (znosi) nadwyżkę niepożądanej mocy biernej.

Kiedy zatem zwrócić uwagę na problem mocy biernej? W obecnych realiach, sam brak układów kompensujących moc bierną w przedsiębiorstwie już powinien skłonić osoby zajmujące się rozliczaniem zużycia energii do przeprowadzenia analizy poprawności gospodarki mocą bierną. Z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, że brak urządzeń prowadzić będzie do naliczania dodatkowych opłat. W przypadku posiadania układów kompensujących należy zwrócić uwagę na poziom opłat dodatkowych związanych z energią bierną i nagłe zmiany w wartości tych opłat. Poprawnie funkcjonujące układy kompensacji powinny sprawić, że opłaty tego typu nie występują w ogóle, bądź ich poziom ma znikomy wpływ na cenę końcową jednostki energii. W przypadku gdy pomimo pracujących w przedsiębiorstwie baterii kondensatorów lub dławików opłaty z tytułu mocy biernej stanowią zauważalny procent kosztów dystrybucji energii należy natychmiastowo przeanalizować poprawność gospodarki mocą bierną w przedsiębiorstwie. Wyznacznikiem konieczności wykonania analizy powinny być również częste awarie urządzeń kompensujących – baterii kondensatorów.

Analizę gospodarki mocą bierną należy rozpocząć od analizy faktur z okresu co najmniej roku. Analiza faktur za dystrybucję energii pozwoli na ocenę zmienności w czasie poboru mocy biernej oraz jej zależność od obciążenia zakładu. Kolejnym krokiem jest wykonanie pomiarów mocy czynnej i biernej (najlepiej tygodniowych) na przyłączu w okresie reprezentującym typowy okres funkcjonowania przedsiębiorstwa. Istotne jest to, aby pomiary te obejmowały zarówno dni robocze, jak i dni wolne od pracy, w których bardzo często pojawia się problem mocy biernej pojemnościowej. Drugą istotną kwestią jest analiza występujących w sieci harmonicznych, które mają niekorzystny wpływ na żywotność kondensatorów. Ich uszkodzenie jest najczęstszą przyczyną opłat z tytułu poboru energii biernej indukcyjnej. Ostatnim krokiem jest analiza poprawności działania zainstalowanych układów kompensacji mocy biernej, poprzez bezpośredni pomiar mocy stopni baterii kondensatorów lub dławików i sprawdzenie nastaw i działania regulatorów.

Poniżej: Wykres z analizy kosztów dodatkowych opłat z tytułu poboru energii biernej przeprowadzonej na podstawie faktur

Efektem analizy jest rozwiązanie problemu występowania opłat za zużycie energii biernej poprzez dobór odpowiednich urządzeń kompensujących, a w przypadku już istniejącego systemu kompensacji pełną diagnozę jego pracy oraz zalecenia zmian. Prawidłowo wykonana analiza gospodarki mocą bierna w przedsiębiorstwie pozwoli na uniknięcie opłat nie tylko z tytułu poboru energii biernej. Przyczyni się również do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych poprzez ustalenie przyczyn uszkodzeń urządzeń kompensujących i wskazanie metod zapobiegania im.

Firma Key Energy przeprowadza szczegółowe analizy opłat związanych z poborem energii biernej indukcyjnej i pojemnościowej w przedsiębiorstwie oraz badania poprawności działania urządzeń kompensujących. Dzięki naszemu doświadczeniu i „pomiarowemu” podejściu do problemu masz pewność trafnej diagnozy problemu i wyboru najbardziej optymalnego rozwiązania.