Technologie efektywności energetycznej TEFEN 2018

Politechnika Białostocka

Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Białymstoku

I Konferencja Naukowo-Techniczna

Technologie efektywności energetycznej

TEFEN 2018

Białystok

18 maja 2018 roku

http://www.tefen.pb.edu.pl

KOMITET NAUKOWY prof. dr hab. inż. Andrzej Sikorski, PB

dr hab. inż. Mirosław Świercz, prof. PB dr hab. inż. Maciej Zajkowski, prof. PB dr hab. inż. Irena Fryc, PB

dr hab. inż. Piotr Pracki, PW dr inż. Przemysław Tabaka, PŁ

dr hab. inż. Krzysztof Wandachowicz, PP

KOMITET ORGANIZACYJNY Przewodniczący:

dr hab. Inż. Maciej Zajkowski, prof. PB

Członkowie:

dr Maciej Borzyszkowski mgr inż. Magdalena Tymińska dr inż. Urszula Błaszczak dr inż. Helena Rusak dr inż. Jacek Kusznier dr inż. Marcin Sulkowski dr inż. Zbigniew Skibko dr inż. Grzegorz Hołdyński dr inż. Dariusz Sajewicz dr inż. Łukasz Budzyński mgr inż. Ewa Kulesza mgr inż. Damian Tyniecki Piotr Strzałkowski

mgr inż. Daniel Płoński

mg inż. Michał Frydrych

Spis referatów

1. Wybrane problemy projektowania oświetlenia drogowego z użyciem opraw LED z uwzględnieniem zanieczyszczenia światłem – Damian Tyniecki, Maciej Zajkowski, PB

2. Analiza możliwości poprawy efektywności energetycznej systemów oświetleniowych w wybranym gabinecie lekarskim przy wykorzystaniu światła dziennego – Magdalena Sielachowska, Maciej Zajkowski, PB

3. Analiza metodologii prognozowania zużycia energii elektrycznej wnętrzowych instalacji oświetleniowych uwzględniających światło dzienne – Marek Kurkowski, PCz

4. Nowe miary jakości oświetlenia technologia i sposoby pomiaru – Andrzej Rybczyński, GL- Optic

5. Poprawa efektywności energetycznej układów elektroenergetycznych z wykorzystaniem filtrów aktywnych – Zbigniew Sołjan, Grzegorz Hołdyński, PB

6. RIGRID – instalacja demonstracyjna – Karol Łapiński, ELECTRUM

7. Wykrywanie stanu pracy wyspowej w sieciach elektroenergetycznych z odnawialnymi źródłami energii – Krzysztof Dmitruk, PB

8. Siemiatycki Klaster Energii – Piotr Siniakowicz – Burmistrz Miasta Siemiatycze

9. Kierunki zmian w efektywności energetycznej gospodarstw domowych – Marcin Sulkowski, PB

10. Podejście projektowe do przedsięwzięć z zakresu poprawy efektywności energetycznej – Elżbieta Fogiel – ProFiS

11. Próba wprowadzenia zaawansowanych technologii wykorzystania OZE w Gminie Puńsk – Witold Liszkowski – Wójt Gminy Puńsk

12. Zużycie energii elektrycznej, cieplnej oraz paliw w budynkach będących własnością gmin – Helena Rusak, Robert Bogatko, PB

13. Oświetlenie uliczne jako istotny element efektywności energetycznej współczesnej gminy – Marek Lorczyk – Philips

14. Źródła finansowania przedsięwzięć w zakresie efektywności energetycznej i OZE, środki POIiŚ i NFOŚiGW – Aleksandra Jabłońska-Steć i Jarosław Stańczyk – NFOŚiGW

15. Możliwości związane z Projektem Doradztwa Energetycznego – Przemysław Sojko –

WFOŚiGW w Białymstoku

Streszczenia

Magdalena Sielachowska, Maciej Zajkowski Analiza możliwości poprawy efektywności energetycznej systemów

oświetleniowych w wybranym gabinecie lekarskim przy wykorzystaniu światła dziennego

Analysis of the possibilities of improving the energy efficiency of lighting systems in a selected doctor's office by using daylight

Słowa kluczowe: oświetlenie wnętrz, światło dzienne, efektywność energetyczna (interior lighting, daylight, energy efficiency)

Streszczenie

Poprawa efektywności energetycznej oświetlenia jest od kilku lat jednym z priorytetowych działań Unii Europejskiej. Dowodem na to są liczne zmiany wprowadzane w rozporządzeniach i normach, które mają za zadanie nie tylko zachęcić, ale wręcz zmusić użytkowników do podjęcia próby ograniczenia zużycia energii elektrycznej. Wymagania, sformułowane w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.[1], Polskich Normach PN-EN 12464-1: 2012 [2] i PN-EN 15193: 2010 [3], oraz w Ustawie z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej [4], determinują do poszukiwania nowych sposobów poprawy efektywności energetycznej oraz wydajnego wykorzystania naturalnych pokładów energii. Promieniowanie słoneczne jest jednym z podstawowych, niewyczerpalnych źródeł energii, które można wykorzystać między innymi do celów oświetleniowych. Ze względu na dużą zmienność światła słonecznego w ciągu dnia, światło dzienne nie może w pełni zastąpić oświetlenia sztucznego. Natomiast, dzięki połączeniu naturalnego promieniowania słonecznego z nowoczesną instalacją oświetleniową i inteligentnym sterowaniem, wykorzystującym detekcję światła dziennego, można uzyskać spektakularne efekty – obniżenie zużycia energii, poprawę warunków oraz komfortu pracy.

Obecnie obowiązującą normą, dotyczącą projektowania oświetlenia wnętrz jest Polska Norma PN-EN 12464-1: 2012 [2]. Wymagania, określone w normie [2], dotyczą między innymi minimalnego poziomu natężenia oświetlenia (Em), jego równomierności (U0), współczynnika oddawania barw (Ra) oraz dopuszczalnej wartości olśnienia (UGRL).

Nowelizacja normy [2] w sposób znaczący zaakcentowała konieczność poszukiwania rozwiązań, zwiększających wykorzystanie naturalnego światła w oświetleniu wnętrz. Poza oczywistymi zaletami korzystania z promieniowania słonecznego, zwrócono uwagę na preferowany przez pracowników kontakt wzrokowy ze światem zewnętrznym, który zapewnić ma odpowiednia ilość i rozmieszczenie otworów okiennych. Zadania, stawiane jednostkom sektora publicznego w zakresie efektywności energetycznej, określone zostały w Ustawie z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej[4]. Według regulacji prawnych, przedstawiciele działu publicznego powinni podejmować czynności związane między innymi z kupnem, wymianą lub modernizacją urządzeń, bądź instalacji w taki sposób aby stworzyć system wydajny energetycznie. W ustawie o efektywności energetycznej modernizacja oświetlenia została wyróżniona, jako jedno z przedsięwzięć, które w znaczący sposób oddziałują na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej. W rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.

[1] zaznaczono konieczność zapewnienia co najmniej trzygodzinnego czasu nasłonecznienia w pomieszczeniach zbiorowego przebywania dzieci oraz zdefiniowano wymagany stosunek powierzchni okien do powierzchni podłogi, który dla wnętrz przeznaczonych na pobyt ludzi wynosi 1:8, a dla pozostałych 1:12.

W niniejszym artykule dokonano analizy możliwości poprawy efektywności energetycznej

systemu oświetleniowego na przykładzie gabinetu lekarskiego, mieszczącego się w szpitalu

zlokalizowanym w Białymstoku. Pomieszczenie posiada dwa okna od strony zachodniej i wyposażone jest w instalację, składającą się z dziewięciu opraw rastrowych ze świetlówkami T5 o mocy 54 [W] każda. Oprawy załączane są ręcznie bez możliwości regulacji strumienia świetlnego.

Według normy [2] w badanym pomieszczeniu na płaszczyźnie roboczej, wymagane jest uzyskanie eksploatacyjnego natężenia oświetlenia na poziomie 500 lx o minimalnej równomierności 0,60. Po uruchomieniu wszystkich opraw, średnia wartość natężenia oświetlenia w gabinecie lekarskim wynosi 554 lx. Poprawę efektywności energetycznej analizowanego gabinetu lekarskiego można osiągnąć poprzez modernizację istniejącej instalacji oświetleniowej oraz montaż dodatkowych otworów okiennych, bądź świetlików dachowych. Dobór odpowiedniego systemu sterowania, jak również ewentualnego montażu dodatkowych okien, warto poprzedzić wnikliwą obserwacją rozkładu natężenia światła dziennego, występującego we wnętrzu w ciągu całego dnia pracy.

Dostępność światła dziennego w gabinecie sprawdzono dla trzech konfiguracji:

 Wariant 1. dwa okna od strony zachodniej,

 Wariant 2. dwa okna od strony zachodniej, dwa okna od strony południowej,

 Wariant 3. dwa okna od strony zachodniej, dwa okna od strony południowej, dwa świetliki dachowe.

Symulacje wykonano z wykorzystaniem dostępnego oprogramowania DIALux, dla dnia 21 marca 2016 r. przy nieboskłonie pochmurnym według CIE: Standard General Sky Guide [5].

Montaż dodatkowych otworów okiennych oraz świetlików, zapewnia wytworzenie wyższych poziomów natężenia oświetlenia w obrębie analizowanej płaszczyźnie odniesienia. Dzięki temu dla wariantu trzeciego w godzinach 10:30 – 14:30 w całym gabinecie zostało zapewnione oświetlenie światłem dziennym, o średniej wartości natężenia wyższej niż 500 lx. Uzyskane wartości natężenia oświetlenia, jakie pojawiły się w okolicy okien, przewyższały 2,5 tysiąca luksów. Aby temu zapobiec i jednocześnie uzyskać jak najlepszą jakość oświetlenia, w oknach znajdujących się po stronie zachodniej oraz południowej, zastosowane zostało szkło o stopniu transmisji światła na poziomie 50%. Jest to pozornie zmiana ograniczająca możliwości dostania się do pomieszczenia promieniowania słonecznego. W rzeczywistości światło dostaję się do wnętrza na identyczną głębokość, jak w przypadku transmisji typowej, równej 90%, jednak jest to promieniowanie znacznie bardziej przyjazne dla ludzkiego oka, nie oślepiające odbiorcy. W celu zapewnienia jak najlepszej efektywności energetycznej dokonano modernizacji systemu oświetleniowego.

Istniejące oprawy świetlówkowe zostały zastąpione nowoczesnymi, energooszczędnymi zamiennikami ze źródłami LED, LUGCLASSIC ECO LB LED o mocy 24 [W]. Wyniki eksploatacyjnego natężenia i równomierności oświetlenia na płaszczyźnie obliczeniowej 0,85, bez uwzględnienia światła dziennego, wyniosły kolejno 644 lx oraz 0,749. Zastosowane oprawy posiadały funkcję regulacji strumienia świetlnego, co pozwoliło na precyzyjne dopasowanie poziomu natężenia oświetlenia we wnętrzu przy jednoczesnym wykorzystaniu promieniowania słonecznego. Na podstawie wyników, uzyskanych po przeprowadzeniu symulacji komputerowych, po zastosowaniu opraw LED można było zauważyć znaczącą poprawę w jakości oświetlenia (równomierność na poziomie 0,749). Sterowanie oświetleniem umożliwiło zmniejszenia zużycia energii elektrycznej przez ściemnianie opraw. Z powodu niewielkiego przewymiarowania instalacji oświetleniowej, nawet w sytuacji, kiedy brakowało światła słonecznego wykorzystywane było maksymalnie 80%

mocy instalacji oświetleniowej. Poprzez wprowadzenie dodatkowych otworów okiennych oraz

modernizację instalacji oświetleniowej w badanym gabinecie lekarskim udało się osiągnąć bardzo

dobre rezultaty energetyczne. Wymiana opraw świetlówkowych na LUGCLASSIC ECO LB LED

doprowadziła do znacznego obniżenia wskaźnika ΔEPL, dzięki czemu zostały spełnione warunki

rozporządzenia [3] we wszystkich analizowanych wariantach. W stosunku do stanu wyjściowego

wskaźniki energetyczne poprawiły się nawet o 60% – 70%, co w skali kilku lat i większej grupy

modernizowanych pomieszczeń, w znaczącym stopniu wpływa na poprawę efektywności

energetycznej całego budynku.

Możliwość dopasowania wartości strumienia świetlnego do panujących warunków atmosferycznych, daje ogromne możliwości w zakresie poprawy efektywności energetycznej, umożliwia stałą regulację i dostosowanie wartości natężenia oświetlenia przy maksymalnym wykorzystaniu światła dziennego. Dodatkowo rozważając całkowite zapotrzebowania energetyczne budynku, z uwzględnieniem instalacji z OZE, można realizować ideę "prawie zero energetycznych" budynków użyteczności publicznej.

[1] Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

[2] Polska Norma PN – EN 12464 – 1: 2012. Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy.

Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.

[3] Polska Norma PN – EN 15193: 2010. Charakterystyka energetyczna budynków. Wymagania energetyczne dotyczące oświetlenia.

[4] Ustawa z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej Dz. U. z 2011r. Nr 94, poz.

551.

[5] CIE, Technical Report: Standard General Sky Guide. CIE 2014.

Magdalena Sielachowska - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej, m.sielachowska@doktoranci.pb.edu.pl,

Maciej Zajkowski - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki

Świetlnej, m.zajkowski@pb.edu.pl

Przemysław Sojko Możliwości związane z Projektem Doradztwa Energetycznego

Prezentacja przedstawiła pokrótce możliwości współpracy Jednostek Samorządu Terytorialnego, instytucji, przedsiębiorstw i osób fizycznych w ramach Projektu Doradztwa Energetycznego, jak również sam program oraz działania wykonane przez doradców energetycznych do dnia odbycia prezentacji.

Program prezentacji:

1) przedstawienie Ogólnopolskiego Projektu Doradztwa Energetycznego 2) instytucje zaangażowane w realizację Projektu

3) budowa ogólnopolskiej sieć doradców energetycznych 4) podstawowe cele Projektu Doradztwa Energetycznego 5) zakres potencjalnych odbiorców działań Projektu

6) skrótowe przedstawienie podstawowych działań Projektu Doradztwa Energetycznego:

7) Wsparcie inwestycji w zakresie EE i OZE 8) Plany Gospodarki Niskoemisyjnej

9) Konsultacje i porady z zakresu EE OZE i finansowania inwestycji 10) Szkolenia gminnych energetyków

11) Pozostałe szkolenia

12) Pozostałe działania doradców energetycznych

13) dane kontaktowe doradców energetycznych WFOŚiGW w Białymstoku

Przedstawienie Ogólnopolskiego Projektu Doradztwa Energetycznego

Projekt „Ogólnopolski system wsparcia doradczego dla sektora publicznego, mieszkaniowego oraz przedsiębiorców w zakresie efektywności energetycznej oraz OZE” realizowany jest w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko na lata 2014–2020. Beneficjentem (Partnerem wiodącym) projektu jest Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej we współpracy z 15 Wojewódzkimi Funduszami Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (WFOŚiGW) i Urzędem Marszałkowskim Województwa Lubelskiego, jako Partnerami.

Projekt doradczy ma za zadanie wyeliminowanie zidentyfikowanych barier rozwoju niskoemisyjnej gospodarki oraz wsparcie w dążeniu do pełnej realizacji zobowiązań Polski wynikających z dyrektyw UE.

Instytucje zaangażowane w realizację Projektu

Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju (Instytucja Zarządzająca) wraz z Ministerstwem Gospodarki (Instytucja Pośrednicząca) oraz NFOŚiGW (Partner Wiodący) wypracowało w 2014 r.

Koncepcję Projektu Doradztwa Energetycznego. Projekt wpisany został przez Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju do Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014–2020.

3 marca 2016 r. Minister Energii i Prezes Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i

Gospodarki Wodnej podpisali umowę w sprawie realizacji Projektu pod nazwą „Ogólnopolski

system wsparcia doradczego dla sektora publicznego, mieszkaniowego oraz przedsiębiorstw w

zakresie efektywności energetycznej oraz OZE”, o wartości 128 974 901,28 zł, w ramach Programu

Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014 – 2020, zgodnie z osią priorytetową I, Poddziałanie

1.3.3 „Zmniejszenie emisyjności gospodarki”. Projekt jest w 100% jest refundowany z Funduszy

Europejskich i będzie realizowany do 31.12.2023 r.

Planowane efekty Projektu to: 50 000 konsultacji, 1 200 Planów Gospodarki Niskoemisyjnej objętych wsparciem doradczym oraz 800 inwestycji w zakresie efektywności energetycznej oraz OZE objętych wsparciem doradczym.

W dniu 28 kwietnia 2016 r. zawarta została Umowa o partnerstwie na rzecz realizacji Projektu pn. „Ogólnopolski system wsparcia doradczego dla sektora publicznego, mieszkaniowego oraz przedsiębiorców w zakresie efektywności energetycznej oraz OZE” pomiędzy Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (Partner Wiodący) a 14 Wojewódzkimi Funduszami Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej i Urzędem Marszałkowskim Województwa Lubelskiego, jako Partnerami.

Budowa ogólnopolskiej sieć doradców energetycznych

Podstawą działalności Projektu jest ogólnopolska sieć doradców energetycznych tworzona łącznie przez 76 doradców, w tym w województwie podlaskim czterech (4).

Podstawowe cele Projektu Doradztwa Energetycznego

Cel ogólny wsparcie projektów przyczyniających się do realizacji pakietu klimatyczno- energetycznego UE 20/20/20.

Zgodnie z tym celem wybór celów szczegółowych odpowiada obszarom, które mają podstawowe znaczenie dla wsparcia realizacji unijnego celu 20/20/20 (w przypadku Polski 20/20/15), są to:

 Zwiększenie świadomości w zakresie rozwoju gospodarki niskoemisyjnej.

 Wsparcie gmin w przygotowaniu i wdrażaniu PGN/SEAP.

 Wsparcie w przygotowaniu i wdrażaniu inwestycji w zakresie efektywności energetycznej (EE) i OZE.



Zakres potencjalnych odbiorców działań Projektu

Działanie lub usługa doradcza mogą być skierowane do: zarówno dużego przedsiębiorcy, jak i MŚP, podmiotów będących dostawcami usług energetycznych (zgodnie z zapisem dyrektywy 2012/27), spółdzielni mieszkaniowych, wspólnot mieszkaniowych, państwowych jednostek terytorialnych (urzędy statystyczne, sądy, więzienia, straż pożarna, szkoły, internaty), szkół wyższych, organów władzy publicznej, jednostek samorządu terytorialnego, osób fizycznych, związków wyznaniowych oraz społeczności i przedstawicieli poszczególnych grup społecznych.

Skrótowe przedstawienie podstawowych działań Projektu Doradztwa Energetycznego:

 Wsparcie w przygotowaniu i wdrażaniu inwestycji w zakresie efektywności energetycznej i odnawialnych źródeł energii:

a) ocena audytów energetycznych

b) Doradztwo technologiczne z zakresu OZE i EE

c) poszukiwanie źródeł dofinansowania: POIiŚ 2014-2020, środki NFOŚiGW i WFOŚiGW, fundusze współpracy transgranicznej, PROW, środki RPO WP, Interreg, itd.

d) konsultacje

e) do 31.03.2018 objęto wsparciem 939 inwestycji (w tym WFOŚiGW w Białymstoku: 92 inwestycji na sumę 338 mln zł)

 Wsparcie gmin na każdym etapie opracowywania i wdrażaniu Planów Gospodarki Niskoemisyjnej:

a) Wsparcie doradcze przy tworzenie Bazy Emisyjnej początkowej (BEI) oraz międzyokresowej (MEI)

b) Ocena PGN przed jego przyjęciem przez Radę Gminy

c) Informowanie o możliwych zastosowaniach PGN i korzyściach płynących z jego posiadania

d) do 31.03.2018 objęto wsparciem 1744 PGN (w tym WFOŚiGW w Białymstoku 51 PGN)

 Konsultacje i porady z zakresu EE OZE i finansowania inwestycji dotyczące m.in.:

a) Technologii OZE

b) Źródeł możliwego dofinansowania EE i OZE, harmonogramów naboru funduszy c) Problematyki związanej z rozliczeniem inwestycji EE i OZE

d) Taryf za energię cieplną, elektryczną, gaz, ciepłą wodę użytkową i możliwości obniżenia kosztów

e) Dokumentacji projektowej i wykonawczej działań EE/OZE f) Metodologii szacowania osiągniętego efektu ekologicznego

g) do 31.03.201816 udzielono 16 853 konsultacji (w tym WFOŚiGW w Białymstoku 1 135)

 Szkolenia gminnych energetyków, którzy w wyniku swoich działań powinni przynieść gminom wymierne korzyści w postaci:

a) wykorzystania potencjału energetycznego gminy z uwzględnieniem odnawialnych źródeł energii

b) obniżenia zużycia i kosztów energii

c) modernizacji infrastruktury energetycznej d) zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego e) poprawy atrakcyjności inwestycyjnej gminy

f) szkolenia energetyków gminnych, I edycja planowane są na III kwartał 2018r.

 Pozostałe szkolenia

a) pracowników socjalnych ośrodków pomocy społecznej w zakresie:

b) pracowników Centrum Unijnych Projektów Transportowych w zakresie:

 Pozostałe działania:

a) organizowanie konferencji zwiększających świadomość społeczności lokalnej na temat niskoemisyjnej gospodarki oraz inicjatywy Porozumienia Burmistrzów,

b) udział w warsztatach, seminariach organizowanych przez Biuro Porozumienia Burmistrzów i inne instytucje europejskie, dotyczących przykładów przygotowania, finansowania, wdrażania projektów w zakresie efektywności i OZE,

c) utworzenie bazy danych o dobrych praktykach.

d) szkolenia i działania informacyjne skierowane do samorządów, przedsiębiorców, w tym MŚP i społeczności lokalnej w tym osób fizycznych, z zakresu efektywności energetycznej i OZE,

e) informacja i wymiana doświadczeń z wykorzystaniem systemów informatycznych, f) przygotowanie i przeprowadzenie szkoleń energetyków gminnych.

Usługa doradcza może mieć formę spotkania informacyjnego, porady telefonicznej, zapytania mailowego, konsultacji, doradztwa indywidualnego, szkolenia, konferencji, czy też webinarium.

Zespół doradców energetycznych WFOŚiGW w Białymstoku tworzą:

a) Michał Frydrych (85) 749–94–82 lub 887–447–793 / mfrydrych@wfosigw.bialystok.pl

b) Daniel Płoński (85) 749–94–90 lub 887–447–792 / dplonski@wfosigw.bialystok.pl

c) Przemysław Sojko (85) 749–94–91 lub 887–447–794 / psojko@wfosigw.bialystok.pl

d) Andrzej Łoban (85) 749–94–88 lub 887–447–795 / aloban@wfosigw.bialystok.pl

Zbigniew Sołjan, Grzegorz Hołdyński Poprawa efektywności energetycznej układów elektroenergetycznych

z wykorzystaniem filtrów aktywnych

Improving the energy efficiency of the power systems with the use of active power filters

Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, filtry aktywne, układy elektroenergetyczne Key words: energy efficiency, active power filters, power systems

Streszczenie

Układy elektroenergetyczne zarówno użytku przemysłowego jak i domowego wyposażone są w urządzenia z elementami energoelektronicznymi. Obwody takie, oprócz poprawy zużycia energii elektrycznej, wprowadzają również wyższe harmoniczne, które są wynikiem nieliniowej charakterystyki danego urządzenia. Wzrost zawartości wyższych harmonicznych w prądzie lub napięciu przyczynia się do wzrostu strat mocy w przewodach – co bezpośrednio dotyczy odbiorców domowych, a także strat mocy w transformatorach – co obejmuje energetykę zawodową oraz odbiorców przemysłowych, posiadających własne stacje transformatorowe. Z nieliniowością układów elektroenergetycznych związany jest również wzrost mocy biernej, która jest następstwem przesunięcia fazowego napięcia i prądu, a to z kolei również przyczynia się do zwiększenia strat mocy w sieci zasilającej.

Autorzy publikacji przedstawiają główne zależności wykorzystywane przy obliczaniu strat mocy w przewodach i transformatorach, które są następstwem wyższych harmonicznych obecnych w sieci zasilającej, wzrostem mocy biernej oraz asymetrią obciążenia. Ponadto, w artykule przedstawiony został przykład zastosowania filtracji aktywnej w zakładzie przemysłowym, dzięki której możliwa jest poprawa jakości energii elektrycznej. Zastosowany filtr aktywny (kompensator kluczujący) miał, przede wszystkim, za zadanie filtrację wyższych harmonicznych prądu, nadążną kompensację mocy biernej, wzrost współczynnika mocy a także ograniczenie wartości współczynnika odkształcenia prądu - .

Dzięki zastosowanemu rozwiązaniu w postaci elektroenergetycznego filtra aktywnego, uzyskano poprawę efektywności energetycznej układu zasilającego zakład przemysłowy.

Zbigniew Sołjan - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej, z.soljan@wp.pl

Grzegorz Hołdyński - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki

Świetlnej, g.holdynski@pb.edu.pl

Karol Łapiński

Demonstrator sieci inteligentnych Smart grid demonstrator

Słowa kluczowe: inteligentne instalacje, magazyn energii, instalacje OZE, Rigrid, EMACS (smart grid, Energy storage, RES installations, )

Streszczenie

W listopadzie 2017r. firma Electrum zainstalowała na terenie oczyszczalni ścieków w gminie Puńsk w województwie Podlaskim, w ramach projektu RIGRID instalację demonstracyjną sieci inteligentnej. Czyli część praktyczną projektu, obrazująca prace mikro sieci inteligentnej. W skład instalacji wchodzą: urządzenia techniczne, system ogrzewania i oświetlenia, instalacja fotowoltaiczna 40 kWp, generator prądu wyposażony w silnik diesla oraz dodatkowo magazyn energii (25 kWh).W związku z modernizacją instalacji na potrzeby demonstratora, firma Electrum dostarczyła szafę automatyki która wyposażona jest w układy pomiarowe oraz sterownicze oparte na sterowniku Wago PFC200 oraz modułach pomiarowych z systemu WAGO-I/O-SYSTEM 750.

Wszystkie odbiory zostały wyposażone w sterowane zdalnie wyłączniki, umożliwiające ich załączenie lub wyłączenie w zależności od aktualnej potrzeby. Magazynowanie energii W warunkach dużego nasycenia jednostkami OZE interesującym rozwiązaniem staje się tworzenie samobilansujących się struktur, obejmujących m.in. tereny gmin. Oprócz integrowania odbiorów, powinny posiadać własne źródła wytwórcze i układy magazynów energii. Taki właśnie innowacyjny układ testowany jest w Puńsku, oprócz instalacji wytwórczej w postaci paneli PV jest także zarządzalny magazyn energii. Instalacja PV Instalacja PV o mocy 40 kWp jest jednym ze źródeł dostępnych w instalacji demonstratora. Sterowana za pomocą sterownika SolarLog1200 instalacja, zaimplementowane zabezpieczenie przed nadprodukcją oraz pracą wyspową RFT415A, zapewniają wsparcie w procesie optymalizacyjnym współpracując z magazynem energii. Systemy zarządzania inteligentną siecią Jednym z wyników Projektu RIGIRD jest przetestowanie instalacji demonstracyjnej sieci inteligentnej. W tym celu powstało autorskie oprogramowanie firmy Electrum (EMACS), umożliwiające wykonanie scenariuszy pracy instalacji (m.in. praca wyspowa).

Wszystkie testy odbywały się zdalnie z poziomu Centrum Dyspozytorskiego Electrum,

Karol Łapiński - Electrum sp. z o.o., klapinski@electrum.pl

Krzysztof Dmitruk

Wykrywanie wyspowego stanu pracy w sieciach elektroenergetycznych z odnawialnymi źródłami energii

Detection of islanding condition in power grid with renewable energy sources.

Słowa kluczowe: praca wyspowa, odnawialne źródła energii, detekcja, przekształtnik energoelektroniczny (islanding condition, renewable energy sources, detection, power converter)

Streszczenie

Tematem prezentacji jest przedstawienie problemu, który może zaistnieć w sieciach elektroenergetycznych z odnawialnymi źródłami energii współpracującymi z siecią przy pomocy przekształtników. Problem polega na braku wykrycia zaniku napięcia po stronie zasilającej linii energetycznej, przez co mikroźródła mogą (przy zachowaniu pewnych warunków) w sposób ciągły zasilać odbiorniki energii elektrycznej zlokalizowane w obrębie utworzonej wyspy, tj. wydzielonej grupy odbiorników. Brak wyłączenia przekształtnika powoduje, że wydzielony fragment sieci jest narażony na negatywne skutki związane z niepożądaną pracą wyspową. Do tych skutków możemy zaliczyć: powstanie ryzyka utraty zdrowia lub życia przez pracowników serwisujących linie zasilające, uszkodzenie obiektów sieciowych czy też uszkodzenie zasilanych odbiorników.

Zaprezentowany zostanie podział aktualnie stosowanych metod wykrywania pracy wyspowej wraz z przykładem skutecznej realizacji tego rodzaju zabezpieczenia poprzez implementację wybranego algorytmu do układu sterowania przekształtnikiem.

Krzysztof Dmitruk - Politechnika Białostocka, Katedra Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych,

k.dmitruk@doktoranci.pb.edu.pl

Andrzej Rybczyński

Nowe miary jakości oświetlenia - technologia i sposoby pomiaru New measures of lighting quality - technology and measurement methods

Słowa kluczowe: warunki oświetleniowe, rytm okołodobowy, tętnienie, efekt stroboskopowy (lighting conditions, circadian rythm, flicker, stroboscopic visibility)

Streszczenie

Popularność produktów oświetleniowych opartych o elementy LED spowodował wzrost zainteresowania metodami weryfikacji jakości światła zarówno podczas realizacji nowych projektów jak również w wypadku modernizacji istniejących instalacji oświetleniowych. Zakres pomiarów wykonywanych w ramach oceny jakości oświetlenia zwykle obejmował tradycyjne pomiary podstawowych wartości fotometrycznych jak natężenie oświetlenia czy luminancja, rozszerzanych często o parametry kolorymetryczne takie jak CCT czy CRI. Odmienna charakterystyka rozkładu widmowego źródeł LED, a także wykorzystywane metody realizacji regulacji strumienia dla tych źródeł powodują konieczność rozszerzenia tego zakresu o nowe wskaźniki, pozwalające na ocenę oświetlenia ze względu możliwość wystąpienie tętnienia światłą na poziomie wpływającym na obniżenie samopoczucia, wpływ światła na zmianę cyklu okołodobowego człowieka, a także możliwość wystąpienia efektu stroboskopowego bądź zakłócanie pracy urządzeń do rejestracji obrazu. Podstawą do wyznaczenia wszystkich niezbędnych do oceny jakości oświetlenia parametrów jest pomiar rozkładu widmowego światła uzupełniony o pomiar tętnienia.

Andrzej Rybczyński, GL Optic Sp. z o.o. sp. k., andrzej.rybczynski@gloptic.com

Damian Tyniecki, Maciej Zajkowski Wybrane problemy projektowania oświetlenia drogowego z użyciem opraw LED z

uwzględnieniem zanieczyszczenia światłem

Selected problems of road lighting design with the use of LED luminaires including light pollution

Słowa kluczowe: projektowanie oświetlenie dróg, oprawy LED, zanieczyszczenie światłem (road lighting design, LED luminaires, light pollution)

Streszczenie

W trakcie prezentacji poruszona została problematyka projektowania oświetlenia drogowego oraz jego wpływ na zanieczyszczenie światłem (LP-light pollutiion). Przywołane nocne zdjęcia satelitarne Europy oraz Polski pokazały skale tego zjawiska. Zaprezentowane niewłaściwe realizacje oświetlenia drogowego wskazały na częściowy powód takiej sytuacji. Następnie opisano kroki projektu oświetlenia dróg. Wskazano zapisy normy PN-EN 13201:2016 określające wymagania ilościowe oraz jakościowe. Przedstawiono możliwy do zastosowania sprzęt oświetleniowy zmniejszający wpływ zanieczyszczenia światłem. Pokazano rozwiązania bazujące na technologii LED, które w znacznym zakresie zmniejszają zjawisko LP. Technologia ta pozwala na dostosowanie rozsyłu strumienia świetlnego tak aby był zbliżony do krzywizny drogi. Rozwiązania dedykowane podnoszą efektywność energetyczną oraz zmniejszają zanieczyszczenie światłem.

W trakcie prezentacji zwrócono także uwagę na oświetlenie przejść dla pieszych. Stosowanie dodatkowych opraw powoduje poprawę widoczności pieszego. Ma to bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Zastosowanie specjalnych opraw LED do oświetlania przejść dla pieszych oraz budowa systemu opartego na czujnikach ruchu powoduje wzrost strumienia świetlnego wówczas gdy jest wykryty ruch pieszy. Podnosi to energooszczędność typowych rozwiązań oświetleniowych.

Damian Tyniecki - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej, d.tyniecki@doktoranci.pb.edu.pl

Maciej Zajkowski - Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki

Świetlnej,, m.zajkowski@pb.edu.pl