Частотні перетворювачі можуть вивільнити потужності для електромереж США

Встановлення частотних перетворювачів на електродвигуни в промисловості та комерційних будівлях США може суттєво знизити споживання електроенергії й вивільнити потужності для дата-центрів та електротранспорту. Про це повідомляє IEEE Spectrum, посилаючись на експертів галузі та виробників обладнання.

У США близько 50 млн електродвигунів забезпечують роботу вентиляторів, насосів і компресорів практично в кожній фабриці та будівлі. Сукупно вони споживають обсяг електроенергії, що дорівнює майже третині загального попиту на електроенергію в країні. Водночас двигуни нерідко працюють із більшою потужністю, ніж потребує конкретне завдання.

Як працюють перетворювачі

Частотні перетворювачі, або VFD, — це електронні контролери, які за допомогою датчиків регулюють швидкість двигуна відповідно до поточного попиту. Наприклад, у вечірній час системи опалення, вентиляції та кондиціонування в офісних будівлях можуть потребувати меншого потоку повітря, проте двигуни й вентилятори без такого керування продовжують працювати на повній потужності.

За словами почесного директора Американської ради з енергоефективної економіки Ніла Елліотта, технологія здатна зменшити енергоспоживання одного двигуна приблизно на 40–60%. Поширенню VFD, за оцінкою фахівців, сприяли дешевші датчики, алгоритми машинного навчання та зростання виробництва силових мікросхем для електромобілів і сонячних інверторів.

Низький рівень упровадження

Попри потенційну економію, частотні перетворювачі використовують у середньому лише 16% систем електродвигунів на промислових об’єктах і 4% двигунів комерційного сектору, свідчить ринковий звіт Національної лабораторії Лоуренса Берклі за 2021 рік. Серед причин називають складність модернізації чинного обладнання та відсутність обов’язкових вимог щодо встановлення таких пристроїв.

Як приклад економічного ефекту, Toyota у 2015 році встановила VFD на понад 200 двигунів системи HVAC на автозаводі в Джорджтауні, штат Кентуккі. Пілотний проєкт вартістю 1,25 млн доларів дав змогу заощаджувати понад 700 тис. доларів на оплаті електроенергії щороку.

Резерв для зростання попиту

Галузеві об’єднання збирають дані про практичний вплив VFD на рахунки за електроенергію та навантаження на мережу, щоб обґрунтувати стимули для підприємств від енергокомпаній і федеральних органів. Директор із урядових зв’язків ABB Кірк Андерсон заявив, що оснащення приводами всіх наявних двигунів могло б забезпечити електроенергією до п’яти років зростання дата-центрів без будівництва нових генерувальних потужностей.