Loistehon kompensointi vähentää sähkönsiirtokustannuksia

Loistehon kompensointi on tehokas keino vähentää sähkönsiirtokustannuksia ja parantaa sähköjärjestelmän energiatehokkuutta. Erityisesti paljon sähköä käyttävissä kiinteistöissä, tuotantolaitoksissa ja teollisuudessa loistehon hallinnalla voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä sekä optimoida sähköverkon kuormitusta.

Mitä ovat pätöteho ja loisteho?

Vaihtosähköjärjestelmissä sähköteho koostuu pätötehosta ja loistehosta.

Pätöteho (P) on sähkötehon osa, joka tekee varsinaisen työn. Sitä käytetään esimerkiksi sähkömoottoreiden pyörittämiseen, valaistukseen ja lämmitykseen. Pätötehon yksikkö on watti (W).

Loisteho (Q) puolestaan liittyy vaihtosähköjärjestelmissä esiintyviin sähkö- ja magneettikenttiin. Sitä tarvitaan esimerkiksi sähkömoottoreiden, muuntajien ja muiden induktiivisten laitteiden toimintaan, mutta se ei tee varsinaista hyötytyötä. Loistehon yksikkö on volttiampeerireaktiivinen (VAr).

Yksinkertaistettuna pätöteho on sähköä, joka tekee varsinaisen työn. Loisteho puolestaan on sähköjärjestelmän toiminnan kannalta välttämätöntä "tukitehoa", jota tarvitaan esimerkiksi moottoreiden ja muuntajien magneettikenttien ylläpitämiseen. Vaikka loisteho ei tuota suoraan hyödyllistä energiaa, sitä tarvitaan monien sähkölaitteiden toimintaan.

Pätö- ja loistehoa on ammattipiireissä kuvattu myös oluttuoppi-metaforan avulla: pätöteho on kuin oluttuopissa näkyvä kullanvärinen juotavissa oleva neste. Sen päällä kelluva vaahtokerros puolestaan kuvastaa loistehoa. Mitä enemmän tuopissa on vaahtoa suhteessa juotavaan olueen, sitä suurempi osa kokonaismäärästä on "ei-hyödyllistä" sisältöä. Samalla tavalla suuri loistehon määrä kasvattaa sähköjärjestelmän kuormitusta ilman, että hyödyllisen energian määrä kasvaa.

Miksi loisteho aiheuttaa kustannuksia?

Kun loistehoa otetaan sähköverkosta, sähkövirta kasvaa ilman, että hyödyllisen energian määrä lisääntyy. Tämä kasvattaa verkon kuormitusta, lisää häviöitä ja voi vaikuttaa sähkönsiirron tehokkuuteen.

Tämän vuoksi monet verkkoyhtiöt laskuttavat suuria sähkönkäyttäjiä loistehosta erikseen. Mitä enemmän loistehoa suhteessa pätötehoon tarvitaan, sitä suuremmiksi kustannukset voivat muodostua. Erityisesti tehoperusteisissa sähkönsiirtosopimuksissa loistehomaksujen vaikutus sähkölaskuun voi olla merkittävä.

Mitä loistehon kompensointi tarkoittaa?

Loistehon kompensointi tarkoittaa käytännössä sitä, että kiinteistö tai tuotantolaitos tuottaa tarvitsemansa loistehon itse kompensointilaitteiden avulla. Tällöin loistehoa ei tarvitse ottaa yhtä paljon sähköverkosta, jolloin verkon kuormitus pienenee ja mahdolliset loistehomaksut vähenevät.

Kompensointi toimii hieman samalla periaatteella kuin paikallinen energiantuotanto: sen sijaan, että kaikki tarvittava teho otettaisiin verkosta, osa tuotetaan kohteessa itsessään.

Tavoitteena on pitää loistehon määrä mahdollisimman lähellä todellista tarvetta. Näin sähköverkosta otettavan loistehon määrä vähenee ja mahdolliset loistehomaksut pienenevät tai poistuvat kokonaan.

Loistehon kompensoinnin hyödyt

Loistehon kompensointi tarjoaa useita hyötyjä:

• pienemmät sähkönsiirtokustannukset
• loistehomaksujen vähentyminen tai poistuminen
• sähköverkon kuormituksen pienentyminen
• sähköhäviöiden väheneminen
• sähköjärjestelmän kapasiteetin tehokkaampi hyödyntäminen
• parempi energiatehokkuus.

Kompensointijärjestelmän takaisinmaksuaika riippuu kohteen sähkönkäytöstä, loistehomaksuista ja järjestelmän mitoituksesta. Monissa kohteissa kompensointijärjestelmä voi maksaa itsensä takaisin suhteellisen nopeasti saavutettujen säästöjen ansiosta.

Loistehon kompensointi on erityisen ajankohtainen kohteissa, joissa on paljon sähkömoottoreita, ilmanvaihtolaitteita, pumppuja, kylmälaitteita tai muuta induktiivista kuormaa. Tällaisia kohteita ovat esimerkiksi teollisuuslaitokset, kauppakeskukset, logistiikkakeskukset ja suuret kiinteistöt.

Loistehon kompensointi tukee energiatehokkuutta

Energiatehokkuuden merkitys kasvaa jatkuvasti sähkön hintojen vaihtelun ja kasvavien energiatehokkuusvaatimusten myötä. Loistehon kompensointi voi olla kustannustehokas keino parantaa sähkönkäytön tehokkuutta kohteissa, joissa syntyy merkittävästi loistehoa.

Samalla se vähentää sähköverkon kuormitusta ja parantaa sähkönjakelun tehokkuutta. Tämän vuoksi loistehon kompensointi on tärkeä osa nykyaikaista energianhallintaa erityisesti teollisuudessa, kiinteistöissä, kaupan alalla sekä muissa paljon sähkötehoa käyttävissä kohteissa.

Yritys voi selvittää loistehon vaikutuksen tarkistamalla verkkoyhtiön sähkönsiirtolaskun. Jos laskulla näkyy loistehoon tai loistehomaksuihin liittyviä veloituksia, kompensoinnin kannattavuus kannattaa arvioida.

Oikein mitoitettuna ja toteutettuna loistehon kompensointi on investointi, joka parantaa sekä yrityksen kustannustehokkuutta että sähköjärjestelmän suorituskykyä pitkällä aikavälillä.

Teksti: Aleksia Halonen

Lähteitä

• Fingrid Oyj: Loissähkön kompensointiin on järkeviä ratkaisuja (23.11.2016)
  
• Fingrid Oyj: Loissähkön toimitus ja loistehoreservin ylläpito
  
• LUT-yliopisto: Loistehon säätö ja kompensointi (diplomityö, 2014)
  
• Tampereen yliopisto: Loistehon kompensointi jakeluverkossa (kandidaatintyö, 2021)