Energia bierna – czym jest i kiedy naliczane są za nią opłaty?
Czym jest świadectwo energetyczne budynku i jak je uzyskać?
2024-01-04
Moc umowna a moc przyłączeniowa – Co warto wiedzieć?
2024-01-04Dane szacunkowe z URE (Urzędu Regulacji Energetyki) dobitnie pokazują, że koszty energii biernej w ostatnich latach stale rosły. Gdy jeszcze w 2019 roku pobór na poziomie 1000 kVArh miesięcznie kosztował 491 zł, to w 2022 roku wzrósł do 834 zł. Tak jakby wzrosty podstawowej ceny energii nie były wystarczającym kłopotem. Czym więc jest ta energia bierna i czy przedsiębiorcy mogą zoptymalizować jej koszt? Tego dowiesz się poniżej.
Czego się dowiesz:
- Co to jest energia bierna
- Generowanie mocy biernej i jej pomiar
- Koszty, kary i jak nie płacić za energię bierną
Co to jest energia bierna?
Energia bierna to energia elektryczna, która przepływa przez obwód elektryczny, ale nie jest wykorzystywana do bezpośredniego wytwarzania pracy mechanicznej lub innej formy energii użytkowej. Energia bierna występuje pomiędzy odbiornikiem a źródłem energii i mimo tego, że jest dla nas bezużyteczna, to jest jednak niezbędna urządzeniom elektrycznym do działania.
Energia bierna jest zwykle mierzona w jednostkach kilo woltoampero godzin (kVArh). Wielkością często używaną w kontekście energii biernej jest moc bierna wyrażana w woltoamperach (VAr). Moc mówi tym jak szybko pobieramy energię a energia o tym ile sumarycznie pobraliśmy jej przez określony czas. Moc bierna jest obecna w każdym z obwodów elektrycznych szczególnie takich gdzie pracują np. chłodziarki lub oświetlenie LED.
Na potrzeby tego artykułu pojęć energii biernej i mocy biernej używamy zamienne.
Moc bierna - Jak ją dzielimy?
Nie dość, że za moc bierną możemy zostać ukarani przez dostawcę energii, to jak się okazuje możemy zostać ukarani dwukrotnie. Wynika to z faktu, że moc bierną dzielimy na dwa typy: moc bierną indukcyjną i moc bierną pojemnościową i za każdą z tych mocy kary zapłacimy niezależnie.
Moc bierna indukcyjna i moc bierna pojemnościowa różnią się głównie tym, że jedna z nich jest z sieci pobierana a druga do sieci oddawana. Istotne jest monitorowanie każdego rodzaju z mocy biernej i właściwe reagowanie w zależności od poziomu każdej z nich w naszej instalacji elektrycznej.
Co pobiera moc bierną?
Moc bierną pobierana z sieci nazywamy inaczej mocą bierną indukcyjną. Urządzenia, które pobierają moc bierną znajdziemy w każdym domu i w firmie. Są to między innymi:
- Lodówki, lady chłodnicze i zamrażarki
- Klimatyzatory
- Silniki i wentylatory
- Transformatory
Moc bierna indukcyjna jest niezbędna do działania wyżej wymienionych urządzeń, dlatego dozwolone jest pobieranie niewielkiej jej ilości. Wielkość ta wyznaczana jest jako stosunek mocy pobranej czynnej do mocy pobranej biernej. Stosunek ten nazywany jest współczynnikiem mocy tgφ.
Co wytwarza moc bierną?
Moc bierną oddaną do sieci nazywamy inaczej mocą bierną pojemnościową. Urządzenia, które oddają moc bierną to między innymi:
- Zasilacze impulsowe np. te z komputerów i monitorów
- Wszystkie przewody znajdujące się w naszej instalacji
- Oświetlenie LED
- Instalacje fotowoltaiczne
Moc bierna pojemnościowa jest bardziej szkodliwa dla naszych portfeli ponieważ kary mogą być naliczane za każdą jej ilość wprowadzoną do sieci.
Kto płaci za energię bierną?
Chciałoby się powiedzieć: No i, kto za to płaci? Pan płaci, pani płaci, my płacimy. W Polsce obowiązek regulowania opłat za energię bierną mają zarówno klienci indywidualni, jak i przedsiębiorstwa. Jednak nie zawsze i nie wszyscy są obciążani tymi opłatami. W zależności od umowy z dostawcą energii elektrycznej i specyfiki danego obiektu, opłaty za energię bierną mogą być uwzględnione w rachunku za energię elektryczną.
Najgorzej mają klienci podłączeni do instalacji średniego i wysokiego napięcia, gdyż za przekroczenia płacą zawsze. W związku z tym duże przedsiębiorstwa starają się minimalizować zużycie i generowanie energii biernej poprzez stosowanie odpowiednich urządzeń do kompensacji mocy biernych lub poprzez dostosowanie procesu produkcyjnego.
Opłaty za energię bierną wynikają z faktu, że ta negatywnie wpływa na sieć energetyczną powodując jej przegrzewanie i występowanie przepięć. Operatorzy sieci energetycznych muszą więc podejmować odpowiednie działania, takie jak instalacja dodatkowych urządzeń po stronie operatora do kompensacji mocy biernej, co generuje koszty.
Jak sprawdzić poziom energii biernej?
Ilość energii biernej można znaleźć na rachunku za energię elektryczną. Niestety zrobimy to już po fakcie (zostaną naliczone kary) oraz będzie to sumaryczna wartość z okresu rozliczeniowego więc nie będziemy wiedzieli kiedy i które urządzenie za tą energię bierną jest odpowiedzialne.
Jak zatem dokładnie kontrolować energię bierną?
Pierwsze, co przychodzi na myśl, to wykonanie pomiarów multimetrem z funkcją pomiaru mocy biernej. W prostych krokach uzyskamy wartość ale będzie to pomiar chwilowy i niestety niewiele nam pomoże. Potrzebujemy więc miernika, który będzie mierzył energią bierną w sposób ciągły. Taki miernik to licznik energii elektrycznej z opcją pomiaru energii biernej zamontowany obok głównego licznika energii, który mamy od operatora. Teraz możemy już mierzyć w sposób ciągły, gorzej jednak z odczytem. Trudno abyśmy co chwilę biegali i odczytywali pomiary ręcznie. Z pomocą przychodzą rozwiązania do optymalizacji zużycia energii elektrycznej takie jak system Innovation Energy, które z jednej strony mogą również mierzyć energię bierną a z drugiej automatycznie przesyłają do chmury wyniki pomiarów. Ty możesz w dowolnym czasie i z dowolnego miejsca podejrzeć pomiary aktualne i z dowolnego okresu – wszystko na jednej platformie. Nie ma lepszej metody pomiaru. Wiemy już, jak możemy energię bierną zmierzyć i sprawdzić jej wartość na fakturze. Pytanie na jakiej podstawie się ją wylicza i ile energia bierna będzie nas kosztować.
Ile kosztuje energia bierna?
Koszt energii biernej w Polsce zależy od kilku czynników: umowy z dostawcą energii elektrycznej, ilości pobranej i wygenerowanej mocy biernej oraz rodzaju taryfy.
W Polsce operatorzy sieci energetycznych stosują jeden system naliczania opłat zgodny z rozporządzeniem Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie kształtowania kalkulacji taryf oraz sposobu rozliczeń w obrocie energią elektryczną. Koszt ten określony jest w taryfie. Warto jednak podkreślić, że przekroczenie tych wartości naraża odbiorcę na dodatkowe koszty. Jakie?
To określają wzory zawarte w rozporządzeniu, według których oblicza się opłatę za każdą ilość energii biernej pojemnościowej i energii biernej indukcyjnej przy współczynniku tgφ większym niż określony w umowie.
Oto one:
Energia pojemnościowa:
\(O_{b} = k \cdot C_{rk} \cdot A_{b} \)
Energia indukcyjna:
\(O_{b} = k \cdot C_{rk} \cdot (\sqrt{\frac{1 + tg^2\phi }{1+tg^2 \phi_{O} }}-1) \cdot A \)
Legenda skrótów:
- \(C_{rk}\) – cena energii elektrycznej (czynnej) obowiązująca w dniu zatwierdzenia taryfy [PLN/kWh]
- \(k\) – ustalona w taryfie krotność ceny \(C_{rk}\)
- \(tg\phi_{O}\) – umowny tangens mocy zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Energii z dnia 6 marca 2019 r. w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz rozliczeń w obrocie energią elektryczną (domyślnie przyjmowany na poziomie 0,4 – szerzej omówiony w §45 ust.4)
- \(tg\phi\) – współczynnik mocy wynikający z pobranej energii biernej,
- \(A\) – energia czynna pobrana w danym okresie rozliczeniowym całodobowo lub w strefie czasowej, w której prowadzona jest kontrola poboru energii biernej w [Wh],
- \(A_{b}\) – energia bierna pojemnościowa (lub indukcyjna przy jednoczesnym braku poboru energii czynnej) dostarczona do odbiorcy całodobowo lub w strefie czasowej, w której prowadzona jest kontrola poboru energii biernej w [VArh].
Jak nie płacić za energię bierną?
Aby móc podjąć jakiekolwiek działania musimy mieć dokładne dane o energii biernej w naszej firmie. Niestety wielokrotnie podejmowane są działania w ciemno i przynoszą one ograniczone rezultaty lub mogą prowadzić do zwiększenia kar. Pomiar energii biernej przez niezależny układ pomiarowy, taki jak system Innovation Energy oraz weryfikacja uzyskanych wyników z wartościami z faktury są pierwszymi krokami, które należy podjąć. Musimy wiedzieć kiedy oraz ile i jakiego typu energii biernej wytwarzamy i w jakich godzinach.
Następnie istnieje kilka sposobów, które mogą pomóc w zmniejszeniu kosztów związanych z energią bierną, oto one:
- Stosowanie urządzeń do kompensacji mocy biernej - jest to najskuteczniejszy sposób na zmniejszenie poboru energii biernej i uniknięcie opłat za ich zużycie. Kompensator wprowadza do sieci zasilającej przeciwny rodzaj energii do tej produkowanej przez nas co w efekcie powoduje znoszenie się energii biernej.
- Dostosowanie procesu produkcyjnego - niektóre przedsiębiorstwa mogą zmniejszyć zużycie energii biernej poprzez dostosowanie swojego procesu produkcyjnego. Na przykład można odłączyć nieużywane maszyny od sieci oraz planować tak, by praca maszyn była rozłożona w czasie.
- Negocjacje współczynnika tgφ z dostawcą energii - to kolejny sposób na obniżenie kosztów związanych z energią bierną. Wszystko jednak zależy od specyfiki przedsiębiorstwa i operatora.
Energia bierna - Podsumowanie
Teraz już wiesz, czym jest energia bierna, jakie ma składowe i w jaki sposób wpływa ona na wysokość kosztów za energię elektryczną. Jeśli szukasz sposobów na optymalizację wydatków, skontaktuj się ze specjalistami z Innovation Energy. Pomogą w redukcji kosztów za energię bierną oraz pokażą, jak obniżyć rachunki za prąd w przedsiębiorstwie.
