250 likes | 395 Views
بررسي شبهات فني و مزاياي فني- اقتصادي جايگزيني عمومي لامپ هاي كم مصرف. امير شريف يزدي سيدمهدي جعفري نادر خاني شركت برق منطقه اي يزد. مهمترين دغدغه فنيِ ترويج لامپ هاي كم مصرف.
E N D
بررسي شبهات فني و مزاياي فني- اقتصادي جايگزيني عمومي لامپهاي كممصرف امير شريفيزدي سيدمهدي جعفري نادر خاني شركت برق منطقهاي يزد
مهمترين دغدغه فنيِ ترويج لامپهاي كممصرف • آيا استفاده درسطح وسيع و عمومي لامپهاي كممصرف موجب افزايش درصد هارمونيكها و كاهش ضريبقدرت شبكه برقرساني ميشود؟ اثرات جانبي و نگرانيهاي استفاده از فيلتر • آيا نياز به نصب فيلتر باتوجه تاثير محسوس آن در كاهش عمر، افزايش تلفات و افزايش قيمت لامپهاي كممصرف و همچنين كاهش استقبال عمومي در استفاده از اين لامپها، ميباشد؟
در بخش فني اين مقاله ، نتايج نصب عمومي حدود 460 شعله لامپ كممصرف بدون فيلتر ضريبقدرت و هارمونيك، در دو روستاي دستگردان و هودر از توابع عشقآباد طبس در اواخر شهريور 1381 بررسي ميشود.
نتايج پژوهش انجام شده در هشت كشور اروپايي و استراليا مزايا و موقعيت روش جايگزيني لامپهاي كممصرف دربين روشهاي مديريت بار و انرژي
جايگزيني عمومي اين لامپها درحد پتانسيل بالقوه جايگزيني كشور (حدود 80ميليون شعله لامپ) مشكلات متعددي دارد و حتي پنج درصد اين پتانسيل بالقوه لامپ خريداري و توزيع نشده است. • دو مشكل اصلي جايگزيني عمومي لامپهاي كممصرف : • محدوديت قدرت خريد مردم • شبهه افزايش هارمونيكهاي شبكه
بررسي تجربي مشكل دوم (شبهه فني) با نصب لامپهاي كممصرف در يك منطقه نمونه قابل بررسي است.شبيه اين بررسي در مناطقنمونه كشورهايي مانند سوئد، اتريش و ... انجام شده. • انتخاب منطقه عشقآباد طبس باتوجهبه مشكلات افتولتاژ و قدرت خريد كم روستاييان انجام شد تا علاوه بر بررسي تجربي، كيفيت ولتاژ يك منطقه روستايي بهبود يابد.
وضعيت عمومي قبل و بعد از نصب لامپهاي كممصرف جايگزيني كامل و اظهار رضايت اكثر قريب به اتفاق مشتركين عليرغم كاهش شدت روشنايي جايگزيني با لامپهاي 200 ، 250 و 300 وات ناشي از مجموع عواملِ يكنواختي نور لامپ كممصرف ، كاهش مصرف ، توزيع رايگان و ... • عدم اصرار و اجبارِ جايگزيني بهويژه با لامپهايWِ200و بيشتر، مدنظر بوده ولي كليه مشتركين و حتي كساني كه از كاهش شدت روشنايي اظهار نارضايتي كرده بودند، موافقت خود را با جايگزيني لامپهاي كممصرف رايگان اعلام نمودند.
تأثير جايگزيني لامپها بر شاخصهاي الكتريكي مقادير شاخصهاي اصلي قبل و بعداز نصب لامپهاي كممصرف در روستاي دستگردان
V 214 210 زمان اندازهگيري 200 قبل از نصب بعد از نصب تأثير جايگزيني لامپهاي كممصرف بر ولتاژ • ميانگينبهبود ولتاژ هر فاز از ابتداي فيدر حدود 3.7ولت (1.8%) • افزايش ولتاژ ابتداي فيدر فشارضعيف، برخلاف افزايش ولتاژ نقاط مياني و انتهايي بهسادگي با كاهش بار حاصل نميشود.
A 48 41 زمان اندازهگيري قبل از نصب بعد از نصب تأثير جايگزيني لامپهاي كممصرف بر جريان • مجموع جريان سهفاز از 144.5 آمپر به122 آمپر كاهش يافته است. بهبيان ديگر حدود 16 درصد جريان فيدر فشارضعيف در پيك بار كم شده است.
تأثير جايگزيني لامپهاي كممصرف بر بار راكتيو • ضريبقدرت ميانگين سهفاز از حدود 0.91 به حدود 0.88 (حدود 3.3%) كاهش يافته ولي بار راكتيو افزايش نيافته است ! علت : ِ كاهش محسوس تواناكتيو فيدر فشارضعيف (جايگزيني لامپهاي رشتهاي) و ثابتماندن بقيه بارهاي راكتيو
Q S1 S2 2 1 P1 P2 Cos 2<Cos1 حتي با فرض فيلتركامل و ضريبقدرتِ يك براي لامپهاي كممصرف، پساز جايگزيني و كاهش توان اكتيو فيدر، توان راكتيو فيدر بهدليل تغيير نيافتن بارهاي ديگر، كاهش نمييابد، ازاينرو مقدار نسبي توان اكتيو به راكتيو و نيز عدد ضريبقدرت كوچكتر ميشود.
در بررسي تئوري حدودVARً25به فيدر، توسط هر لامپ كممصرف روشن با ضريبقدرت حدود 0.6 و جمعاًKVARً1.9به بار راكتيو روستاي دستگردان اضافه ميشود. معادل اين ميزان بار راكتيو كه در اثر توزيع حدود 190 شعله لامپ براي 64 مشترك افزايش يافته، توسط 4 يا 5 كولرآبي از شبكه دريافت ميشود. • عملاً همين مقدار كم نيز مشاهده نشده (تفاوت مفهوم ضريب قدرت در محيطهاي هارمونيكي)
تأثير جايگزيني لامپهاي كممصرف بر THD ولتاژ • از سال 1374 بحثهاي متعددي درباره دغدغه افزايش درصد هارمونيكهاي شبكه ناشي از بهكارگيري تعداد انبوه لامپهاي كممصرف در كشور مطرح و نهايتاً شاخصهايي فراتر از حدود مجاز استانداردهاي جهاني، براي خريد لامپهاي كممصرف در داخل كشور تعيين شده است. • THD ولتاژ هر سهفاز فيدر فشارضعيف روستاي دستگردان، قبل و بعد از نصب 190 شعله لامپ كممصرف تغيير محسوسي نداشته و درحد 1.9% (باتوجهبه دقت دستگاه اندازهگيري) بودهاست.
نتايج تجربي مشابه مطالعات متعدد داخلي و خارج كشور: • پس از نصب تعداد زياد لامپكم مصرف بدون فيلتر هارمونيكي و با THD نامطلوب، باتوجهبه همپوشاني زاويه آتش لامپها، THD مجموعه لامپهاي منصوبه بهمراتب كمتر از THD يك لامپ منفرد است. • نتايج تجربي منطقه نمونه در استكهلم : باتوجهبه خنثي شدن اثر هارمونيكهاي لامپهايكممصرف و هارمونيكهاي ديگر منابع هارمونيكزا، برخلاف انتظار كاهش اعوجاج ولتاژ حاصل شده است.
تأثير جايگزيني لامپهاي كممصرف بر THD ولتاژ ازآنجاكه مفهوم THD برمبناي درصد بيان ميشود، طبيعتاً براي يك لامپ منفرد، اعوجاج جريان نسبت به جريان اصلي (براي لامپ 20وات حدود 200ميلي آمپر) از 100% بيشتر ميشود ولي پس از تأثير همپوشاني لامپهاي كممصرف، نسبت به مؤلفه كلي فيدر، درصد اعوجاج ضعيف حاصله، تأثير محسوسي در افزايش THD فيدر نخواهدداشت.
كاهش توان اكتيو ناشي از نصب هر لامپ كممصرف
سودآوري حاصل از جايگزيني لامپهاي كممصرف فرضيات • نرخ تنزيل سالانه10% براي محاسبه ارزش حال هزينهها (بدون اثر تورم) • ذخيره توليد 26% • دوره مطالعه معادل عمر تأسيسات 30 سال هزينه تأمين مطمئن يككيلووات مصرفِ ساعات پيك در سطح انتقال بااحتساب هزينههاي ثابت و متغير ازسوي معاونت برنامهريزي سازمان توانير حدود $1400 اعلام شده.
سودآوري حاصل از جايگزيني لامپهاي كممصرف... • هزينه تأمين مطمئن هر KW توان الكتريكي در سطح ولتاژ فشارضعيف براي ساعات پيك بار ، باتوجه به حدود 25% تلفات پيكبار انرژي الكتريكي از سطح فشارضعيف تا سطح ولتاژ انتقال حدود $1750 ميگردد{درصد تلفات پيك بار باتوجهبه رشد متناسب با توان دوم جريان حدود 1.5 برابر درصد تلفات كلي انرژي الكتريكي است}.
سودآوري حاصل از جايگزيني لامپهاي كممصرف... با منظورنمودن KW/$ِ500ارزش معادل تأسيسات انتقال و توزيع {بدون احتساب هزينههاي نگهداري و… } ، هزينه كل حدود KW/$ِ2250ِ(18ميليونريال) ميگردد. (در محاسبه اين شاخص، هزينههاي اجتماعي منظور نشده و بههمين دليل اعداد بزرگتر از آن نيز ميتواند استفاده شود، از اينرو حتي اين عدد نيز با تقريب نقصاني همراه است) • درصورت كاهش يك كيلووات مصرف ساعات پيكبار، حدود 18ميليون ريال از سرمايهگذاري مجدد موردنياز براي توسعه تأسيسات صنعت برق صرفهجويي ميشود.
سودآوري ملي جايگزيني رايگان لامپهاي كممصرف • كاهش33 وات توان الكتريكي (تأثير ميانگين جايگزيني هر لامپ) معادل 594هزار ريال صرفهجويي (از منظر سرمايهگذاري مجدد احداث تأسيسات جديد توليد ، انتقال و توزيع) بههمراه دارد.
خريد ، توزيع و نصب رايگان هر شعله لامپ كممصرف Wِ20جمعاً 20 هزارريال (2000+18000) هزينه دارد. اگر روند كاهش بهاي لامپها را برمبناي قيمت ثابت سال جاري تنها 10% در هر سال فرض نماييم، باتوجهبه عمر تقريبي حدود پنج سال براي لامپهاي كممصرف (در كاربري متعارف) بهاي پنج شعله لامپ براي جايگزيني در ميانگين طول عمر تقريبي25سال تأسيسات صنعت برق (عمدتاً نيروگاهها) حدود 40800ريال و بافرض ثابت بودن هزينه نصب (برمبناي قيمت ثابت سال جاري) هزينه خريد و نصب جمعاً حدود 50800ريال خواهدشد.
توجيه اقتصادي جايگزيني رايگان لامپهاي كممصرف جايگزيني لامپهاي كممصرف ، بيش از 11 مرتبه ارزانتر از توسعه تأسيسات صنعت برق ميتوان انرژي الكتريكي مورد نياز و مطمئن براي مصرف در سطح فشارضعيف را تأمين نمود.
نتيجهگيري و جمعبندي جايگزيني عمومي و رايگان لامپهاي كممصرف • 1.8% بهبود ولتاژ ابتداي فيدر فشارضعيف • 16% كاهش جريان فيدر • 17% كاهش توان اكتيو فيدر • عدم تأثير محسوس بر توان راكتيو فيدر عليرغم كاهش ضريب قدرت بهميزان 3.3% • عدم تأثير محسوس بر THD ولتاژ • كاهش 33وات از توان مصرفي فيدر بهازاي هر لامپ توزيع شده • سودآوري قابل ملاحظهملي نسبت به سرمايهگذاري موردنياز جهت توسعه تأسيسات صنعت برق (بيش از 11مرتبه ارزانتر)