Energie-effiziente Stromversorgung

Hinsichtlich der Optimierung der Energieffizienz bei der Abwasserbehandlung sollten nicht nur die einzelnen Anlagenkomponenten hinsichlich ihres Verbrauchs betrachtet werden.

Auch folgende Faktoren der Stromversorgung selbst bieten Optimierungspotential und solten untersucht werden:

     

Blindleistung

Blindleistung

Blindleistungskompensation

  • Wechselnde elektromagnetische Felder in Motoren erzeugen Blindleistung. Je größer das Verhältnis von Blind- zu Wirkleistung, um so kleiner ist der Leistungsfaktor cos φ.
  • Blindleistung belastet Stromnetze und erhöht ihre Verluste; sie kann deshalb in Rechnung gestellt werden.
  • Mit Blindleistungskompensatoren kann cos φ über 0,9 gehalten werde, so dass die Wirkleistung über 90 % der Scheinleistung ist.
  • Verlust und Erwärmung von Leitungen  werden vermindert, z.B. um 40 %, wenn cos φ von 0,7 auf 0,9 steigt.

Transformatoren

Transformatoren

  • Anlagen werden meist mit Mittelspannung (10 kV) versorgt, die intern zu Niederspannung (400 V) transformiert wird.
  • Transformatoren werden für die größte bezogene Scheinleistung bemessen. Durch Blindleistungskompensation und Lastmanagement werden Größe und Verlust vermindert.
  • Der Gesamtverlust ist die Summe von Leerlauf- und Kurzschlussverlust.
  • Der Leerlaufverlust ist üblicherweise 0,1 – 0,2 % der Nennleistung Pnom.
  • Der Kurzschlussverlust ist proportional zum Quadrat des Belastungsgrads n und etwa 1 % • n² • Pnom.
  • Transformatoren mit reduzierten Leerlaufverlusten sind oft wirtschaftlich.
  • Überdimensionierte Transformatoren können wirtschaftlich sein, obwohl sie einen höheren Leerlaufverlust haben, weil ihr Kurzschlussverlust wesentlich geringer ist.

Lieferverträge

Lieferverträge

  • Der Arbeitspreis ist meist in Hoch- und Niedertarifzeiten verschieden.
  • Der Leistungspreis (Vorhaltepreis) hängt ab vom Spitzenbezug in einem Zeitraum; oft ist dieser im voraus zu erklären und eine Strafe bei Überschreitung zu zahlen.
  • Blindleistung wird oft berechnet, wenn der cos φ nicht unter einem vereinbarten Wert (z.B. 0,9) bleibt.
  • Benutzungsdauerrabatte für ein hohes Verhältnis von Mittel- zu Spitzenleistung können gelten.
  • Kunden in liberalisierten Märkten können mit Anbietern verhandeln und das beste Angebot wählen.
  • In einigen Ländern müssen Netzbetreiber für eingespeiste Leistung einen gesetzlichen Mindestpreis bezahlen.

Last-, Leistungsmanagement

Last-, Leistungsmanagement

Last- und Leistungsmanagement ...

  • ... verschiebt Verbrauch von Hoch- in Niedertarifzeiten,
  • ... vergleichmäßigt den Bedarf und vermindert Leistungsspitzen,
  • ... erzeugt Strom in BHKWs, z.B. aus Faul- oder Erdgas,
  • ... verwendet Notstromaggregate zur Kappung von Leistungsspitzen,
  • ... schätzt den kurz- und mittelfristigen  Bedarf und greift korrigierend ein.