Strona główna / Energia bierna – kiedy i dlaczego konieczna jest kompensacja mocy biernej?

Moc bierna

Energia bierna – kiedy i dlaczego konieczna jest kompensacja mocy biernej?

Energia bierna nie jest bezpośrednio wykorzystywana w procesach produkcyjnych ani usługowych, a mimo to jej pobór może generować znaczące koszty. Warto zacząć kompensować moc bierną, by nie płacić nadmiernie wysokich rachunków za prąd.

Dowiedz się więcej

Energia bierna, czyli całkowita ilość energii, która przepłynęła w danym czasie jako moc bierna, nie jest bezpośrednio wykorzystywana w procesach produkcyjnych ani usługowych, a mimo to jej pobór może generować znaczące koszty. Wielu przedsiębiorców nie zdaje sobie sprawy, że opłaty z tytułu ponadumownego poboru mocy biernej mogą bardzo obciążać rachunki za energię elektryczną. Czym jest moc bierna? Kiedy powstaje? Dlaczego i w jakich sytuacjach kompensacja mocy biernej staje się ekonomicznie uzasadniona?

Spis treści:

Czym jest moc bierna?
Jak powstaje moc bierna?
Jak sprawdzić, ile płacisz za energię bierną?
Czym jest kompensacja mocy biernej?
Co daje kompensacja mocy biernej?
Kiedy rozpocząć kompensację mocy biernej?

Osoba korzystająca z kalkulatora na tle paneli słonecznych, symbolizująca fotowoltaikę i nowoczesne rozwiązania dla energii odnawialnej.

Czym jest moc bierna?

W obwodach elektrycznych występują trzy rodzaje mocy: czynna, bierna i pozorna. Moc czynna to ta, która wykonuje użyteczną pracę – napędza maszyny, daje światło czy ciepło. Natomiast moc bierna nie wykonuje żadnej pracy użytkowej – krąży między źródłem a odbiornikami. Moc pozorna jest wypadkową mocy czynnej i biernej.

Warto przyjrzeć się zwłaszcza mocy biernej, bo choć jej nie używasz, to za nią płacisz. Nie znaczy to, że nie jest potrzebna. Choć moc bierna nie jest zużywana przez urządzenia, to jest niezbędna do działania wielu z nich – odpowiada m.in. za wytworzenie pola magnetycznego w silnikach czy transformatorach oraz pola elektrycznego w kondensatorach.

Nie da się całkowicie wyeliminować mocy biernej – zawsze towarzyszy pobieraniu mocy czynnej. Dlatego dostawcy energii dopuszczają zużycie ilości mocy biernej bez dodatkowych opłat. Limit ten wyrażany jest współczynnikiem tgφ (stosunek mocy biernej do czynnej), który nie powinien być wyższy niż 0,4. Problem pojawia się, gdy energia bierna występuje w nadmiarze.

Jak powstaje moc bierna?

Mechanizm powstawania mocy biernej wiąże się z elementami indukcyjnymi i pojemnościowymi obwodu. Gdy urządzenie o charakterze indukcyjnym (np. silnik elektryczny, transformator, spawarka) pracuje, pobiera z sieci prąd, który opóźnia się za napięciem, tworząc pole magnetyczne. Energia krąży wtedy między siecią a urządzeniem – to jest moc bierna indukcyjna. Z kolei urządzenia pojemnościowe (np. długie kable pod napięciem, kondensatory, zasilacze UPS, oświetlenie LED, niektóre elektronarzędzia i komputery) generują efekt odwrotny – prąd wyprzedza napięcie, a energia w formie pola elektrycznego oddawana jest chwilowo z powrotem do sieci – to moc bierna pojemnościowa. W praktyce większość urządzeń elektrycznych generuje moc bierną jednego z tych dwóch typów, co powoduje dodatkowe obciążenie sieci przesyłowej i straty energii w postaci ciepła na przewodach. Innymi słowy, moc bierna obniża efektywność systemu – nie dostarcza użytecznej pracy, a powoduje np. większe nagrzewanie przewodów i urządzeń.

Jak sprawdzić, ile płacisz za energię bierną?

Opłaty za energię bierną zwykle znajdują się w części dystrybucyjnej rachunku. Na fakturze wyszczególnione są pozycje opisujące różne składniki opłat. Należy znaleźć pozycję o nazwie np. „Opłata za ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej” albo „Opłata za ponadumowny pobór energii biernej pojemnościowej”. To właśnie tam pojawiają się kwoty, które przedsiębiorstwo płaci za nadmierną moc bierną (odpowiednio indukcyjną i/lub pojemnościową).

Jeśli na Twojej fakturze występują takie pozycje, oznacza to, że przekraczasz dozwolone limity i operator nalicza za to opłaty karne. Warto wtedy zsumować te kwoty z kilku okresów – to pokaże Ci, ile średnio miesięcznie wydajesz na moc bierną. U niektórych odbiorców mogą to być drobne kwoty, ale bywają firmy, gdzie suma sięga kilkuset czy nawet kilku tysięcy złotych miesięcznie dodatkowych kosztów.

Jeżeli natomiast nie widzisz wyodrębnionych opłat za energię bierną na rachunku, to albo pobór mocy biernej mieści się w dopuszczalnym przedziale, albo jesteś w grupie taryfowej, która takich opłat nie przewiduje. W pierwszym przypadku brak opłat to dobra wiadomość – oznacza, że na razie radzisz sobie bez dodatkowych kosztów. W drugim przypadku (np. mikrofirmy lub gospodarstwa domowe w taryfie G) brak opłat wynika z taryfy, ale pobór mocy biernej i tak może występować – warto monitorować komunikaty operatora, bo z czasem nawet mali odbiorcy mogą zostać objęci takimi opłatami.

Czym jest kompensacja mocy biernej?

Skoro moc bierna generuje koszty i obciążenia, nasuwa się pytanie: czy można ją jakoś ograniczyć? Odpowiedzią jest właśnie kompensacja mocy biernej. Mówiąc najprościej – kompensacja polega na wytwarzaniu (dostarczaniu) potrzebnej energii biernej lokalnie, bez pobierania jej z sieci. Innymi słowy, zamiast „pożyczać” moc bierną od zakładu energetycznego (co skutkuje opłatami), instalujemy w swojej sieci urządzenie, które tę moc bierną wygeneruje lub zmagazynuje na miejscu i odda ją odbiornikom. W efekcie sieć przesyłowa zostaje odciążona, bo moc bierna krąży tylko między kompensatorem a maszynami, a licznik nie rejestruje nadmiernego poboru energii biernej z zewnątrz.

Co daje kompensacja mocy biernej?

Inwestycja w układ kompensacji mocy biernej to jeden z niewielu sposobów, by trwale obniżyć rachunki za prąd bez ograniczania produkcji czy zużycia energii czynnej. Dobrze dobrany kompensator przynosi przedsiębiorcy szereg wymiernych korzyści:

Niższe rachunki za energię elektryczną – kompensacja pozwala wyeliminować opłaty za energię bierną.
Mniejsze straty energii w sieci (większa efektywność) – redukując przepływ mocy biernej, zmniejszasz prądy płynące w przewodach, a to oznacza mniejsze nagrzewanie i mniejsze straty cieplne energii czynnej.
Odciążenie i wydłużenie żywotności urządzeń – dzięki kompensacji maleje wartość prądu płynącego przez sieć, a więc rośnie efektywność przesyłu. Dzięki temu kable, transformatory i inne elementy infrastruktury elektrycznej będą mniej obciążone. W efekcie izolacje przewodów, uzwojenia silników czy transformatorów będą się wolniej starzeć. W dłuższej perspektywie kompensacja pośrednio chroni Twoje urządzenia, zmniejszając ryzyko awarii i wydłużając ich żywotność
Stabilniejsze napięcie w sieci – nadmiar mocy biernej potrafi powodować wahania i spadki napięcia u odbiorcy. Kiedy prądy bierne zostają zredukowane, profil napięcia stabilizuje się, co pozwala uniknąć głębokich spadków przy rozruchu maszyn czy przepięć w stanie jałowym. Sprzęt elektroniczny w firmie będzie działał bardziej niezawodnie, oświetlenie przestanie przygasać przy każdym włączeniu dużego silnika.

Kiedy rozpocząć kompensację mocy biernej?

Wielu przedsiębiorców po raz pierwszy interesuje się mocą bierną dopiero w chwili, gdy otrzymają zaskakująco wysoki rachunek za prąd. Nagle na fakturze widnieje kilkaset (albo kilka tysięcy) złotych więcej – i okazuje się, że to właśnie opłaty za ponadumowny pobór mocy biernej. Taki moment to oczywiście sygnał alarmowy, że czas zająć się kompensacją.

Warto jednak warto działać proaktywnie – obserwować swoje rachunki i rozpocząć kompensację, zanim opłaty urosną do dużych kwot.

Zdecydowanie należy rozważyć wdrożenie kompensacji mocy biernej, gdy:

Pojawią się opłat za energię bierną na rachunku – jeśli wcześniej ich nie było, a teraz są, to znak, że profil poboru się zmienił lub operator zaostrzył wymagania (np. wymienił licznik). Już pierwsze kilkadziesiąt czy sto złotych opłaty powinno zwrócić Twoją uwagę.
Opłaty na poziomie kilkuset złotych miesięcznie – już przy kosztach około 200–300 zł miesięcznie za energię bierną warto zainwestować w kompensator. W takim przypadku prosty układ kompensacji może się zwrócić w ciągu kilkunastu miesięcy lub szybciej. Jeśli Twoje opłaty sięgają wyższych kwot (np. około 800 zł i więcej miesięcznie), to kompensacja nie jest już opcją, a koniecznością.
Instalacja fotowoltaiczna lub zmiana profilu zużycia – gdy uruchamiasz dużą instalację PV w firmie, rozbudowujesz park maszynowy o wiele silników lub wymieniasz oświetlenie na LED w całym obiekcie, przeanalizuj bilans mocy biernej.

Źródła: