Обновленные стандарты энергоэффективности Министерства энергетики США на 2029 год для распределительных трансформаторов

В 2023 году Министерство энергетики опубликовало свое предложение по повышению эффективности трансформаторов на 2027 год. Как и предыдущие стандарты, обновление затронет все новые трансформаторы. Предложение включало значительные улучшения эффективности трансформатора. Но эта более высокая эффективность потребовала бы столь же значительных производственных изменений. Поскольку фабрики уже были готовы удовлетворить спрос, эти предложения получили некоторый отпор. (Что является причиной длительных сроков выполнения заказов и как их можно сократить.) Это побудило к внесению изменений.

4 апреля 2024 года Министерство энергетики пересмотрело предложенные стандарты на 2027 год. Эти изменения принесут облегчение производителям трансформаторов. Три основных улучшения:

· Требования к основной стали

· Экономия затрат

· Расширенный график (2027 и 2029 годы)

Давайте сравним эту новейшую версию с предложением 2027 года.

Обновленная эффективность

Предлагаемые стандарты 2027 года направлены на повышение эффективности примерно на 0,16%. Целью этих стандартов было повышение энергосбережения и сокращение выбросов. Но для этого потребовалось бы сокращение потерь до 50%.

Эти стандарты вызвали резкую реакцию. Более подробную информацию можно найти в нашей статье о прошлогодних стандартах.

Менее строгие требования

Доработанные стандарты требуют сокращения потерь на 10–30%. (Эти проценты приведены по сравнению с данными Министерства энергетики США за 2016 год.)

Снижение потерь в жидкостном трансформаторе:

· Однофазный ≤ 100 кВА: 5%

· Однофазный ≥ 100 кВА: 20 %

· Трехфазное напряжение ≤ 500 кВА: 5 %

· Трехфазное ≥ 500 кВА: 20 %

Снижение потерь в сухом трансформаторе:

· Однофазное низкое напряжение: 30%

· Трехфазное низкое напряжение: 20%

· Среднее напряжение: 20%

Это «максимальное повышение энергоэффективности, которое технологически осуществимо и экономически оправдано».

Влияние на производство

Эти менее строгие требования к эффективности облегчают жизнь OEM-производителям. Влияние на текущие производственные процессы менее серьезное. Кроме того, у заводов есть больше времени на подготовку к принятию новых стандартов.

Требования к основной стали

Большинство распределительных трансформаторов имеют конструкцию сердечника с распределенным зазором, изготовленную из текстурированной кремнистой стали. Его создание экономически выгодно и обеспечивает высокие показатели эффективности. Предложение 2027 года потребовало бы аморфной конструкции почти для 90% ядер. Но в США есть только один поставщик аморфной стали. Преимущественно аморфная конструкция потребует масштабной реструктуризации цепочек поставок основной стали. Не говоря уже о том, что аморфные сердечники значительно дороже.

Это потребовало бы масштабной реструктуризации производственных процессов. Напряжение было бы огромным.

Новые стандарты позволяют 75% сердечников использовать электротехническую сталь с ориентированной структурой (GOES). Большая часть этого может поступать с заводов в США. Производителям не придется полностью пересматривать свои процессы для соответствия требованиям Министерства энергетики.

Продление на два года

Первоначальный график реализации Министерства энергетики был очень коротким. Производителям было бы всего четыре года, чтобы выполнить требования.

Министерство энергетики продлило срок соблюдения новых стандартов с 2027 на 2029 год. Это делает соблюдение новых стандартов гораздо более осуществимым. У заводов больше времени для планирования изменений, которые им необходимо будет внести.

Добавлены размеры кВА

Постановление Министерства энергетики 2016 года включало мощности до 2500 кВА. Новое обновление распространяется на мощности до 5000 кВА. Производителям теперь придется применять эти стандарты для более крупных устройств.

Затраты против выгод

Как уже упоминалось, эти изменения требуют от производителей переоснащения своих заводов и приведения своей продукции в соответствие со стандартами. Министерство энергетики оценивает следующие затраты производителей трансформаторов на общенациональный капитальный ремонт:

Жидкостные распределительные трансформаторы: 187 миллионов долларов.

Сухие трансформаторы низкого напряжения: 36,1 млн долларов США.

Сухие трансформаторы среднего напряжения: 5,7 миллиона долларов.

Несмотря на их стоимость, преимущества окончательных стандартов значительны. По оценкам, новые меры по повышению эффективности сэкономят американцам более 14 миллиардов долларов за 30 лет. Прошлогоднее предложение также позволило бы сократить долгосрочные затраты на электроэнергию. Однако скрытая стоимость заключалась в том, что это создало бы нагрузку для производителей.

Заключение

Электротехническая отрасль столкнется с серьезными проблемами в ближайшие годы. Задержки в цепочке поставок, вызванные нехваткой сырья, никуда не денутся. Новые показатели эффективности Министерства энергетики реалистичны в отношении этих проблем.