Sieci elektroenergetyczne dla firm

Autor: Adrianna Kraszkiewicz · Opublikowano: 06.06.2023 r.
sieci elektroenergetyczne dla firm

W Polsce w eksploatacji jest 844 tys. km sieci elektroenergetycznych. Są to linie niskiego, średniego i wysokiego napięcia. Główna instytucja, która odpowiada za ich utrzymanie i konserwację, to spółka Polskie Sieci Energetyczne. Opisujemy, czym dokładnie są linie elektryczne, jaki jest ich podział i z jakich przyłączy może skorzystać przedsiębiorca.

Sieć elektroenergetyczna – Co to jest? 

Sieci elektroenergetyczne służą do transformacji, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej na określonym obszarze, za pośrednictwem przewodów elektrycznych.

Zgłębiając powyższy temat, bardzo często można się spotkać z takim pojęciem jak „sieć elektroenergetyczna rozdzielcza”. Czym ona jest? To nic innego jak urządzenia połączone ze sobą elektrycznie i powiązane pod względem funkcjonalnym. W skład sieci elektroenergetycznych wchodzą: linie napowietrzne, kablowe, stacje transformatorowo–rozdzielcze, kondensatory).

Dzięki nim realizowany jest rozdział energii elektrycznej pomiędzy odbiorców. Firmy AEG i Oerlikon stworzyły pierwszą sieć elektroenergetyczną o długości 175 km, zaprezentowaną na Światowej Wystawie Elektrotechnicznej we Frankfurcie nad Menem.

Jeśli chcesz znaleźć firmę sprzedażową, która ma najkorzystniejszą, użyj porównywarki cen prądu.

Z czego się składa sieć elektroenergetyczna?

Na sieć elektroenergetyczną składają się:


  • linie przesyłowe,

  • stacje transformatorowo-rozdzielcze,

  • transformatory o różnych przekładniach napięciowych.

Linie przesyłowe to inaczej linie elektroenergetyczne. W Polsce w większości składają się z linii napowietrznych. Dzięki nim prąd dociera do odbiorców końcowych. 

Linia przesyłowa składa się z przewodu o jednolitym przekroju oraz przekazuje falę napięcia prądu z jednego końca na drugi. Powietrze, które oddziela linie od siebie, jest pewnego rodzaju izolacją. 

Zazwyczaj odległość między liniami a ziemią jest większa niż powinna. Takie działania podejmowane są ze względów bezpieczeństwa. Do podtrzymywania linii służy wieża elektryczna. Jest ona wykonana ze stali. Taka konstrukcja stanowi solidne rusztowanie. 

Do transportowania wysokiego napięcia w linii przesyłowej, wykorzystywany jest prąd stały wysokiego napięcia. Umożliwia on przesyłanie energii na duże odległości.

Urządzenia, których głównym zastosowaniem jest przetwarzanie i rozdzielanie energii na różnych poziomach napięć są stacje transformatorowo-rozdzielcze. Rozróżnia się stacje przemysłowe oraz stacje energetyki zawodowej. Te ostatnie zasilają zakłady przemysłowe.

Od czego zależy wzrost liczby stacji elektroenergetycznych?

Wzrost liczby stacji elektroenergetycznych wynika z rozwoju linii poziomów napięć

Do najszybciej rozwijających się stacji, należą takie, których górne napięcie wynosi 400 kV

Do najmniej rozwojowych z kolei należą te, których górne napięcie wynosi 220 kV. Wzrost liczby stacji o napięciu 110 kV i SN jest ustabilizowany.

Istnieją trzy rodzaje stacji energetycznych: stacje energetyki zawodowej i stacje przemysłowe, które zasilają zakłady przemysłowe lub ich części. Dostępne są również miejskie i wiejskie stacje, które zasilają komunalnych odbiorców. 

Najczęściej można spotkać stacje transformatorowo-rozdzielcze, które obniżają średnie napięcie (20 kV, 15 kV na 0,4 kV).

Ile jest w Polsce transformatorów?

Łączna liczba zainstalowanych transformatorów w Polsce wynosi prawie 270 tys. a ich moc znamionowa to 175 tys. MVA. Ponad 98% z nich stanowią transformatory rozdzielcze.

Istnieją 3 rodzaje napowietrznych stacji transformatorowych SN/NN:

• wnętrzowe,

• (słupowe) napowietrzne ,

•  (małowymiarowe) kontenerowe, miejskie wolnostojące.

Wszystkich zainstalowanych transformatorów w Polsce jest blisko 270 tys. Ponad 98% stanowią transformatory rozdzielcze SN/NN. Łączna moc znamionowa transformatorów przekracza 175 tys. MVA.

Warto wiedzieć

Moc znamionowa to nic innego, jak wartość, przy której urządzenie pracuje zgodnie z normami lub zaleceniami producenta.

Sieci elektroenergetyczne – Podział 

Sieci elektroenergetyczne dzieli się na podstawie trzech kryteriów: wartości napięcia, rodzaju prądu oraz konfiguracji układu sieciowego.

Rodzaje napięć sieci elektroenergetycznej


  • Sieć przesyłowa
  • Jest to sieć wysokiego i najwyższego napięcia. Zgodnie z Ustawą Prawo Energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. za jej ruch odpowiedzialny jest operator systemu przesyłowego.

  • Sieć rozdzielcza (dystrybucyjna)
  • Sieć ta jest przeznaczona do dystrybucji energii elektrycznej pomiędzy różnymi użytkownikami. Jest to sieć niskiego napięcia i sieć średniego napięcia. Tę kategorię sieci można podzielić na następujące rodzaje:

  • Elektroenergetyczne sieci wnętrzowe,
  • Sieci elektroenergetyczne przesyłowe,
  • Rejonowe sieci elektroenergetyczne, 
  • Elektroenergetyczne sieci miejskie.
Sieci rozdzielcze – podział
okręgowe 110 kV
rejonoweSN
miejskie110 kV, SN i NN
wiejskiewiejskie SN, NN
instalacji lub domoweNN

Podział sieci rozdzielczych:

  • okręgowe (110 kV),
  • rejonowe (SN), 
  • miejskie (110 kV, SN i NN), 
  • wiejskie (SN, NN wiejskie), 
  • sieci instalacji lub domowe (NN).

  • Sieć przesyłowo-rozdzielcza o napięciu 110 kV
  • Jest przeznaczona do kilku celów, takich jak: zasilanie sieci rozdzielczych o średnim napięciu, zasilanie odbiorców końcowych podłączonych do sieci, pełnienie funkcji sieci przesyłowych na terenach górskich, oraz wyprowadzanie mocy z elektrociepłowni i elektrowni o parametrach elektrycznych umożliwiających ich połączenie z systemem elektroenergetycznym.

  • Sieć rozdzielcza o niskim napięciu (NN)
  • Pracuje z napięciem do 1kV. Głównie służy do dostarczania energii elektrycznej o napięciu fazowym 230V i częstotliwości 50 Hz do indywidualnych odbiorców.

  • Sieć rozdzielcza o średnim napięciu (SN)
  • Działa na napięciu międzyfazowym powyżej 1 kV, ale nie przekraczającym 60 kV. Przeznaczona jest do przesyłania energii elektrycznej na średnie odległości.

Warto wiedzieć

Sieć o średnim napięciu zasila zarówno maszyny elektryczne, jak i linie kolejowe.

  • Sieć przesyłowa o wysokim napięciu (WN)
  • Pracuje na napięciu międzyfazowym wynoszącym od 60 do 200 kV (w Polsce jest to 110 kV). Jest wykorzystywana do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości.

  • Sieć o najwyższym napięciu (NN)
  • Jest wykorzystywana do przesyłania energii elektrycznej na dużych odległościach, podobnie jak sieć elektroenergetyczna WN. Wyższe napięcie jest stosowane w celu zmniejszenia strat mocy w przewodach.

  • Sieci o niskim i średnim napięciu
  • Należą do kategorii sieci rozdzielczych. Składają się one z różnych elementów, takich jak linie napowietrzne, stacje transformatorowo-rozdzielcze, linie kablowe, łączniki elektryczne, dławiki, kondensatory oraz baterie kondensatorów. 
    Są one odpowiedzialne za rozdział energii z sieci elektroenergetycznej.

  • Linia niskiego napięcia
  • Charakteryzuje się napięciem poniżej 1 kV i jest używana do dostarczania energii elektrycznej bezpośrednio do indywidualnych odbiorców.

Plan sieci elektroenergetycznych
źródło: https://www.pse.pl/obszary-dzialalnosci/krajowy-system-elektroenergetyczny/plan-sieci-elektroenergetycznej-najwyzszych-napiec/istniejaca

Rodzaj linii przesyłowych 

Rozróżniamy sieci elektroenergetyczne: 

  • Zmiennoprądowe AC 
  • Stałoprądowe DC 

Duża część sieci, które znajdują się na terenie Polski, to sieci zmiennoprądowe. Prąd przemienny zmienia się w nich z częstotliwością 50–60 Hz

Sieci elektroenergetyczne stałoprądowe wykorzystują linie wysokiego napięcia prądu stałego, które umożliwiają przesył energii na duże odległości.

Warto wiedzieć

Chiny posiadają najdłuższą linię przesyłową prądu stałego o wysokim napięciu na świecie, której długość wynosi 2071 km, a zdolność przesyłowa osiąga 6400 MW.

Układ sieciowy

Układ sieciowy to połączenie punktu neutralnego transformatora z ziemią i siecią, które ma wpływ na charakterystykę sieci elektrycznej. W przypadku sieci niskiego napięcia, stosuje się różne rodzaje układów sieciowych, takie jak:

IT – układ, w którym wszystkie części są odizolowane od ziemi;

TN – układ z jednym punktem uziemienia, w którym przewody przewodzące są połączone z uziemieniem za pomocą przewodów ochronnych;

TN-C-S – rodzaj układu TN, w którym przewód PEN pełni funkcję przewodu PE i N tylko w niektórych częściach układu;

TN-S – układ TN z oddzielnym przewodem ochronnym (PE), który jest przeznaczony do ochrony urządzeń;

TN-C – układ TN, w którym jeden przewód ochronny (PEN) pełni funkcję ochrony PE i neutralnego N dla całego układu;

TT – układ z częściami przewodzącymi przyłączonymi do poziomu ochronnego i jednym uziemionym punktem.

Układy sieci elektroenergetycznych można podzielić na: sieć zamkniętą i sieć otwartą.

Sieć zamknięta

Inną nazwą dla sieci zamkniętej jest sieć pętlicowa lub oczkowa. Łączy punkty wyjścia z sieci z punktami zasilania sieci. 

Zasilanie sieci otwartych niższego poziomu napięciowego w SEE może być połączone z siecią zamkniętą. Umożliwia zwiększenie niezawodności dostawy energii elektrycznej. Taki mechanizm działa niezależnie od odległości od odbiorców końcowych ani od źródeł wytwórczych. 

W sieci zamkniętej każdy odbiorca ma dostęp do zasilania. Może ono być wykonane z co najmniej dwóch źródeł. Taki układ nazywany jest układem dwustronnie zasilanym. Spotyka się go najczęściej w sieciach przemysłowych SN i nn, WN, ale też w miejskich SN i nn.

Układ dwustronnie zasilany
źródło: https://bezel.com.pl/2018/08/01/sieci-elektroenergetyczne/

Taki typ układu sieci jest niezawodny i to jest jego największa zaleta. Uszkodzony element sieci można wyłączyć z obiegu, a jego rolę w zasilaniu innych elementów przyjmuje nieuszkodzona część układu. W sieciach przemysłowych są stosowane struktury mieszane.

Struktury kratowe z kolei używane są w sieciach nn dzielnic miejskich, których zabudowa jest skomplikowana. Są najczęściej wykorzystywane w sieci wysokich napięć (WN), sieciach miejskich średniego napięcia (SN) i najwyższych napięć (NN).

Sieci zamknięte mogą pracować w konfiguracjach otwartych i zamkniętych.

Sieć otwarta

Sieć otwarta – zachodzący w niej przepływ energii jest zależny od poboru prądu przez odbiorców. Sieć promieniowa, znana również jako sieć magistralna, składa się z jednej głównej linii przesyłowej, do której podłączone są mniejsze linie rozdzielcze prowadzące do odbiorców. 

Układ dwustronnie zasilany ściśnięty
źródło: https://bezel.com.pl/2018/08/01/sieci-elektroenergetyczne/

Sieci otwarte również posiadają swój podział. Rozróżnia się sieci otwarte promieniowe i magistralne.

Sieci otwarte promieniowe dzielą się na rezerwowane i nierezerwowane. Ten podział wynika z potrzeby zapewnienia niezawodnego zasilania. Sieci te są stosowane w systemach wewnętrznych niskiego i średniego napięcia, a także w wiejskich sieciach dystrybucyjnych.

Sieci rozdzielcze rejonowe średniego napięcia (SN) często wykorzystują struktury linii promieniowych rozgałęzionych jako elementy przejściowe.

Sieci magistralne otwarte są budowane jako rezerwowane lub nierezerwowane i stosowane w sieciach miejskich średniego i wysokiego napięcia, sieciach przemysłowych oraz instalacjach wewnętrznych niskiego napięcia (nn).

Czym różni się rozdzielnia od rozdzielnicy?

Rozdzielnia to nic innego jak zespół urządzeń rozdzielczych, takich jak: szyny zbiorcze lub łączniki o określonym napięciu. Ich głównym zadaniem jest łączenie linii, transformatorów lub innych części stacji elektroenergetycznej, lub rozdzielczej.
Rozdzielnica stosuje się ją w instalacjach odbiorczych i sieciach rozdzielczych. Jest to urządzenie prefabrykowane i składane z aparatów elektrycznych wraz z połączeniami, elementami konstrukcyjnymi, izolacją i osłonami.

Z jakich sieci energetycznych korzystają firmy? 

Na sieci energetyczne w Polsce, składają się sieci niskiego, średniego i wysokiego napięcia. Podział ten uwarunkowany jest natężeniem energii elektrycznej, którego odbiorcy potrzebują. 

Do najbardziej rozległych na terenie kraju, należą sieci niskiego i średniego napięcia. Dostarczają one energię małym i średnim odbiorcom.

Warto wiedzieć

Sieci 15 kV i 20 kV – najczęściej stosowane są w miastach i na terenach wiejskich.
Sieci 30 kV – najczęściej stosowane są w zakładach przemysłowych.

Moc przyłączeniowa firmy

Aby dowiedzieć się, z jakiej sieci będziesz korzystać, sprawdź, czy teren, w którym chcesz postawić obiekt firmy, ma możliwość połączenia z daną siecią. W tej sprawie możesz się udać do zakładu energetycznego, aby poznać wszystkie szczegóły. 

Ważne

Współczynnik jednoczesności to wartość, która jest stosowana podczas obliczania strat mocy. Uwzględnia fakt, że w instalacji nigdy nie dochodzi do sytuacji, w której wszystkie urządzenia są jednocześnie i działają z pełną mocą.

Jednak zanim zdecydujesz się na konkretną ofertę, powinieneś ustalić moc przyłączeniową budynku. Aby to zrobić, musisz określić liczbę i rodzaj urządzeń elektrycznych, których będziesz używać w swojej firmie. 

Na bazie takich informacji należy pomnożyć moc zainstalowaną przez średni współczynnik jednoczesności. Znając już konkretne dane, udaj się do energetyki, gdzie specjaliści pomogą Ci wybrać najkorzystniejszą dla Ciebie ofertę w danej taryfie. 

Pamiętaj, cena energii jest zależna od oferty, z której korzystasz. Zanim podejmiesz wybór, sprawdź, jakie ceny obowiązują na giełdzie energii.

Towarowa Giełda Energii to miejsce, w którym można zakupić i prowadzić obrót energię elektryczną. To jedyne licencjonowane miejsce w Polsce, które działa na zasadzie ustawy o giełdach towarowych.

Kwestię przyłączeń urządzeń do sieci elektroenergetycznej reguluje również ustawa Prawo energetyczne. Można w niej przeczytać o kwestiach bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej. Prawo energetyczne to ważny dokument formalnoprawny, który jest regulatorem dla sprzedawców i dostawcówe energii elektrycznej.

Ważne

Urządzenia elektroenergetyczne emitują pola elektromagnetyczne o częstotliwości 50 Hz, które mogą wpływać na organizmy żywe, w tym na ludzi, zwierzęta i środowisko.
Proces transportu energii od wytwórcy do odbiorcy

W jaki sposób działają sieci elektroenergetyczne?

Za pomocą linii elektroenergetycznych można przesyłać energię elektryczną na duże odległości. Jak to możliwe?

Opalane węglem kamiennym lub brunatnym elektrownie cieplne wytwarzają energię. Stamtąd jest rozprowadzana do domów, które z niej korzystają. Sieci linii i stacji elektroenergetycznych służą do przesyłania energii elektrycznej z elektrowni do odbiorców. Dzięki nim odbiorca może skorzystać z energii elektrycznej, która jest wytwarzana w elektrowni.

Krajowy System Elektroenergetyczny umożliwia transport i dystrybucję energii elektrycznej do odbiorców końcowych. Cały proces przebiega następująco:

  • Elektrownia produkuje prąd. W stacjach SN/NN podwyższa się jej napięcie, aby móc przesłać ją na duże odległości. 
  • Stamtąd liniami najwyższych napięć (NN), energia jest przesyłana do stacji NN/WN w celu zmniejszenia napięcia do 110 kV.
  • Następnie liniami wysokich napięć (WN), energia jest przesyłana na odległości, które nie przekraczają dystansu kilkudziesięciu kilometrów do stacji WN/SN.
  • Kolejno liniami średnich napięć (SN), energia przesyłana jest do transformatorów słupowych SN/NN.
  • Ostatecznie liniami niskiego napięcia (nn), prąd jest przesyłany do odbiorców końcowych.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A. – jakość sieci elektroenergetycznych 

Za sieć najwyższych napięć (NN) w Polsce odpowiada jednoosobowa spółka Skarbu Państwa – Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA. Przedsiębiorstwo zostało założone 2 sierpnia 1990 roku. 

PSE odpowiedzialne jest przede wszystkim za: 

  • sieci przesyłowe i ich eksploatację,
  • przesył energii, 
  • wynajem powierzchni biurowych,
  • krajowy i zagraniczny obrót energią elektryczną,
  • świadczenie usług wsparcia dla spółek Grupy Kapitałowej PSE,
  • dzierżawę systemów informatycznych.

Głównym celem działalności PSE jest świadczenie usług przesyłania energii, zachowując wytyczne dot. bezpieczeństwa pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. 

Przedsiębiorstwo dba o część wspólną europejskiego systemu elektroenergetycznego, podejmując różnorodne działania. 

Jest to między innymi dbałość o bezpieczną i ekonomiczną pracę KSE, która umożliwia rozwój krajowej sieci przesyłowej, ale też tworzenie infrastruktury technicznej dla działań krajowego hurtowego rynku energii elektrycznej. 

Strategią PSE jest wpływ na wzrost pokrycia zapotrzebowania krajowego na energię. Rosnąca ilość odbiorców prądu znacznie wpływa na głęboką zmianę sektora elektroenergetycznego. 

Nowe technologie wytwarzania energii i działania w dziedzinie neutralności klimatycznej powodują, że zapotrzebowanie na zieloną energię cały czas rośnie. Takie zagadnienia są fundamentem realizacji strategii PSE na lata 2020-2030.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne Spółka Akcyjna – zapotrzebowanie na prąd w Polsce

Zgodnie z informacją, którą podały Polskie Sieci Elektroenergetyczne, w grudniu 2022 r. produkcja energii elektrycznej wyniosła 15 729 GWh. W porównaniu do grudnia ub. r. jest to mniej o 5,56%. Krajowe zużycie było niższe niż rok temu i wyniosło 15 570 GWh.

Farmy wiatrowe w grudniu 2022 r. zwiększyły produkcję do 1829 GWh, podczas gdy rok wcześniej wynosiła ona 1714 GWh. Z kolei cała reszta odnawialnych źródeł energii (w większości fotowoltaika) zwiększyła produkcję do 146 GWh

W latach 2016-2020 miała miejsce tendencja spadkowa w zakresie produkcji energii. W roku 2021 nastąpił znaczący wzrost produkcji i zużycia prądu. Udział odnawialnych źródeł energii cały czas rośnie. 

Na poniższym wykresie przedstawiamy ogólną ilość produkcji energii w latach 2021-2022, podział ilości produkcji na rodzaj źródła wytwarzania oraz wielkość krajowego zużycia energii.

Produkcja energii elektrycznej
Energia elektryczna – zużycie względem produkcji

W celu wzmocnienia działań wpływających na ustabilizowanie sytuacji energii elektrycznej na rynku 18 października 2022 roku wprowadzona została ustawa. Nałożyła ona na sektor publiczny obowiązek 10% ograniczenia zużycia energii elektrycznej. 

Prezes URE został wyznaczony jako jednostka, która będzie weryfikować podjęte przez odbiorców działania. Wiąże się to z możliwością nakładania kar na instytucje, które nie dostosują się do określonych wymogów. Będą one musiały informować na czas regulatora o działaniach podjętych w ustawowym terminie. 

Obowiązek podejmowania wyżej wymienionych działań mają wszystkie podmioty, które są częścią sektora publicznego:

  • organy kontroli państwowej i ochrony prawa oraz sądy i trybunały,
  • organy administracji rządowej, 
  • Narodowy Fundusz Zdrowia,
  • związki metropolitalne,
  • Polska Akademia Nauk,
  • samorząd terytorialny,
  • instytucje gospodarki budżetowej,
  • państwowe fundusze celowe,
  • Zakład Ubezpieczeń Społecznych, 
  • Kasa Rolniczego Ubezpieczenia Społecznego i fundusze zarządzane przez Prezesa Kasy Rolniczego Ubezpieczenia Społecznego,
  • uczelnie publiczne,
  • instytucje kultury.

Podsumowanie


  1. Za pomocą sieci elektroenergetycznych wytworzony prąd jest przetwarzany, przesyłany i rozdzielany na określone terytorium.

  2. Sieć elektroenergetyczną tworzą: specjalistyczne stacje transformatorowo-rozdzielcze, linie przesyłowe, transformatory o różnych przekładniach napięciowych.

  3. Linie przesyłowe dzielimy na zmiennoprądowe i stałoprądowe.

  4. Maszyny elektryczne o wysokim napięciu i linie kolejowe korzystają z zasilania sieci średniego napięcia.

  5. Aby dowiedzieć się, z jakiego przyłącza do sieci skorzystać, w pierwszej kolejności należy obliczyć moc przyłączeniową budynku.

  6. Od 2020 roku ilość produkcji i zużycia prądu cały czas rośnie.

Adrianna Kraszkiewicz

Adrianna Kraszkiewicz

Redaktor serwisu

Redaktorka serwisu internetowego zawodowo związana z branżą energetyczną. Absolwentka dziennikarstwa na Uniwersytecie SWPS we Wrocławiu. Specjalność, w której się porusza dot. sektora energii elektrycznej. Dzięki analizie rynku w prosty sposób opisuje temat oszczędności energetycznej w firmach z sektora MŚP, a także rozwiewa wątpliwości, które dotyczą skomplikowanych umów z dostawcami i sprzedawcami energii.

Wiedza

Skorzystaj z naszej
bazy wiedzy