МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

METHODS TO INCREASE THE ENERGY EFFICIENCY OF POWER SUPPLY SYSTEMS

Mikhail Bessonov

Student, Department of Electricity and Electrical Engineering, Togliatti State University,

Russia, Tolyatti

АННОТАЦИЯ

Энергоэффективность имеет решающее значение в системах электроснабжения, поскольку она может привести к значительному сокращению потребления энергии, затрат и выбросов парниковых газов. Освещение и электродвигатели — это две области, которые потребляют значительное количество энергии в системах электроснабжения. На системы освещения, например, приходится примерно 15% мирового потребления электроэнергии, в то время как на электродвигатели приходится примерно 40% мирового потребления электроэнергии. Таким образом, повышение энергоэффективности освещения и электродвигателей может привести к значительной экономии энергии.

ABSTRACT

Energy efficiency is critical in power supply systems as it can lead to significant reductions in energy consumption, costs and greenhouse gas emissions. Lighting and motors are two areas that consume a significant amount of energy in power supply systems. Lighting systems, for example, account for approximately 15% of global electricity consumption, while electric motors account for approximately 40% of global electricity consumption. Thus, improving the energy efficiency of lighting and motors can lead to significant energy savings.

Ключевые слова: энергоэффективность; энергосбережение; электроснабжение.

Keywords: energy efficiency; energy saving; power supply.

«В качестве показателя энергоэффективности принимается абсолютная или удельная величина потребления, или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, которая устанавливается государственными стандартами и может в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» уточняться применительно к потребностям группы потребителей, например, в стандартах организаций.» [2, с. 18].

Существует несколько методов повышения энергоэффективности систем освещения, таких как использование энергоэффективных ламп, оптимизация дизайна освещения и использование элементов управления освещением. Энергоэффективные лампы, такие как светодиодные, потребляют значительно меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания, и имеют гораздо более длительный срок службы. Оптимизация дизайна освещения включает в себя использование правильного типа лампы, приспособления и места размещения, чтобы гарантировать, что свет направлен туда, где это необходимо. Элементы управления освещением, такие как датчики присутствия и дневного света, также могут использоваться для снижения энергопотребления путем отключения света, когда он не нужен.

«Если внедрить современную технику с регулированием светового потока ламп и использовать датчики, то можно сэкономить в первом случае 58%, в другом - 71%. Если применить полный комплект энергосберегающих мероприятий, включая датчики движения, то можно получить экономию электроэнергии 82%.» [1. с. 21].

Аналогичным образом, существует несколько методов повышения энергоэффективности электродвигателей, таких как использование высокоэффективных двигателей, оптимизация системы управления двигателем и снижение нагрузки на двигатель. Высокоэффективные двигатели потребляют меньше энергии, чем стандартные двигатели, и предназначены для более эффективной работы в различных условиях эксплуатации. Оптимизация системы управления двигателем включает в себя использование привода с регулируемой частотой вращения или других методов управления для обеспечения работы двигателя с оптимальной частотой вращения и крутящим моментом. Снижение нагрузки на двигатель предполагает использование двигателя меньшего размера или уменьшение нагрузки на двигатель, что может значительно снизить потребление энергии.

Повышение энергоэффективности систем электроснабжения, особенно освещения и электродвигателей, имеет важное значение для удовлетворения растущего спроса на энергию при одновременном сокращении выбросов парниковых газов. За счет внедрения энергоэффективных ламп, оптимизации дизайна освещения, использования элементов управления освещением, использования высокоэффективных двигателей, оптимизации системы управления двигателем и снижения нагрузки на двигатель можно добиться значительной экономии энергии.

Чтобы рассчитать экономию энергии, достигаемую этими методами, необходимо учитывать несколько параметров, таких как энергопотребление существующей системы, энергопотребление предлагаемой системы и стоимость внедрения. Энергосбережение можно рассчитать по следующей формуле:

Экономия энергии = потребление энергии (существующая система) - потребление энергии (предлагаемая система).

Срок окупаемости, то есть время, необходимое для того, чтобы экономия энергии окупила затраты на внедрение, можно рассчитать по следующей формуле:

Срок окупаемости = Стоимость внедрения / Годовая экономия энергии.

Чтобы проиллюстрировать экономию энергии, достигаемую этими методами, мы включили таблицу 1, в которой сравниваются потребление энергии и стоимость традиционных ламп накаливания и светодиодных ламп. Таблица показывает, что светодиодные лампы потребляют значительно меньше энергии и имеют более длительный срок службы, что со временем может привести к значительной экономии энергии и снижению затрат.

Таблица 1.

Сравнение энергопотребления и стоимости традиционных ламп накаливания и светодиодных ламп

Как видно из таблицы 1, светодиодные лампы потребляют всего 9 Вт энергии по сравнению с 60 Вт энергии, потребляемой традиционными лампами накаливания. Светодиодные лампы также имеют гораздо более длительный срок службы - 25 000 часов по сравнению с 1000 часов сроком службы ламп накаливания. Стоимость светодиодных ламп выше, чем у ламп накаливания, но экономия энергии и более длительный срок службы со временем компенсируют первоначальные инвестиционные затраты.

В заключение можно сказать, что повышение энергоэффективности систем электроснабжения, особенно освещения и электродвигателей, необходимо для снижения энергопотребления, затрат и выбросов парниковых газов. Внедряя энергосберегающие лампы, оптимизируя конструкцию освещения, используя элементы управления освещением, используя высокоэффективные двигатели, оптимизируя систему управления двигателем и уменьшая нагрузку на двигатель, можно добиться значительной экономии энергии. Эти методы могут быть дополнительно улучшены за счет использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, а также за счет внедрения систем накопления энергии. Принимая эти меры, мы можем обеспечить устойчивое и энергоэффективное будущее для всех.

Список литературы:

1. Айзенберг Ю. Б. ЭНЕРГОСОВЕТ // Информационный электронный журнал по энергосбережению. — 2010. — №6 (11) — С. 21.
2. Дюрменова, С. С. Пути повышения энергоэффективности в зданиях // Молодой ученый. — 2020. — № 31 [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://moluch.ru/archive/321/72917/ (дата обращения: 22.03.2023).