Cererea de energie electrică

Cererea de energie electrică , de asemenea, cererea de energie electrică, este cantitatea de energie electrică pe care dispozitivele electrice trebuie să funcționeze. Actuala implementare în funcțiune într - o perioadă definită de timp este menționată ca consumul de energie .

Definiție fizică

Energia electrică convertită W (din limba engleză work = work) este măsurată în watt secunde sau kilowatti oră . Este lucrarea electrică totală care curge în perioada t luată în considerare cu consumul de energie P luat în considerare . Dacă cererea rămâne aceeași, energia convertită W este produsul puterii electrice P și timpul scurs t :

${\ displaystyle W = P \, t}$

Exemplu: Un uscător de păr consumă 2000 de wați (2 kW) de energie electrică . Dacă uscătorul de păr funcționează timp de o jumătate de oră (0,5 h), necesarul de energie electrică este de 2 kW · 0,5 h = 1 kWh (un kilowatt oră).

Progresia temporală a cererii de energie electrică

Profilul mediu de încărcare în Austria (în zilele lucrătoare din iulie 2015)

Cererea de energie electrică este supusă atât fluctuațiilor zilnice, cât și fluctuațiilor sezoniere, care sunt mapate ca profil de încărcare sau profil de încărcare standard (SLP), o gospodărie tipică ca „H0”.

În ceea ce privește ora din zi, există vârfuri ale cererii pentru întreaga rețea între orele 7:00 și 14:00 și seara. Nevoia atinge un minim în orele târzii ale nopții. În timpul iernii, există o cerere mai mare de energie electrică din cauza timpului mai scurt al zilei (cerințe crescute de iluminat), pe de o parte, și a temperaturilor mai scăzute (încălzire electrică), pe de altă parte. Ca urmare a schimbărilor climatice , a existat un al doilea vârf al consumului în țările mai calde în ultimii ani, din cauza consumului de sisteme de aer condiționat . Se așteaptă ca acest efect să crească în viitor.

Pentru a acoperi permanent cererea, este necesar să puteți gestiona în siguranță vârfurile cererii pe lângă cererea de bază. În acest context, se vorbește despre sarcina de bază , sarcina medie și sarcina de vârf .

Profilul de încărcare la începutul primăverii și utilizarea centralelor electrice de sarcină de bază, medie și de vârf utilizând exemplul profilului de încărcare în zilele lucrătoare

Centralele electrice care furnizează sarcina de bază sunt tipuri care funcționează ieftin pe tot parcursul anului, în afară de perioadele de revizie (cărbune, centrale nucleare, centrale electrice de râu). În Austria, centralele electrice de tip râu și centralele de stocare își asumă în principal această sarcină. În media central-europeană, aceste tipuri acoperă aproximativ 30% din necesarul de energie.

Centralele electrice cu sarcină medie includ centrale cu cărbune tare, petrol, gaze și centrale de stocare. O caracteristică a acestui tip este capacitatea de a reacționa flexibil la fluctuațiile pe scară largă ale cererii. Acestea acoperă aproximativ 40% din necesarul de energie electrică.

Cu toate acestea, pentru a putea compensa fluctuațiile cererii, este necesar să funcționați centrale electrice de vârf, cum ar fi turbine cu gaz, petrol, centrale de stocare și de pompare. Astfel de sisteme sunt de obicei puse în funcțiune timp de câteva ore la scurt timp pentru a satisface cererea mare de energie pe termen scurt.

În acest context, instalațiile de stocare a pompelor permit cea mai eficientă adaptare la cererea crescută de energie electrică, deoarece turbinele pompei pot fi transformate din funcționarea pompei în funcționarea turbinei în câteva secunde.
Pentru a asigura o continuă și uniformă de alimentare cu energie , sisteme de automatizare sunt operate în centralele electrice sau acest lucru se face prin integrarea sistemelor într - o rețea supra - regională.

Statistici privind cererea

Germania

În 2011, consumul anual brut de energie electrică în Germania a fost de 606,8 miliarde kWh, cu o producție brută de energie electrică de 613,1 miliarde kWh. Contribuția energiilor regenerabile la aceasta a fost de peste 20%. Costurile energiei electrice din Germania sunt mai mari decât în ​​orice altă țară industrializată .

Consumul total de energie primară este semnificativ mai mare, deoarece include și consumul de combustibil al traficului și consumul de combustibil pentru încălzire și căldură. În cadrul generării de energie, eficiența este diferită, de la 33% la centralele nucleare la peste 50% la centralele cu gaz, aportul de energie primară pe kWh de energie electrică este deci de 3 kWh uraniu sau 2 kWh gaz natural (sau biogaz), prin care unitatea de joule (watt- secundă) este de obicei folosită pentru combustibil . Deoarece o oră are 3600 de secunde, 1 kWh = 3,6 MJ sau 1 TWh = 3,6 PJ și 14,000 PJ corespund cu aproape 3900 TWh.

Tabelul următor oferă o prezentare generală a evoluției consumului brut de energie electrică, a consumului de energie primară și a ponderii respective a energiilor regenerabile începând cu 1991:

Ponderea surselor de energie regenerabilă în consumul brut de energie electrică pentru Germania

Consumul de energie electrică pe grupe de consumatori pentru Germania în 2014

Următoarele acțiuni au fost contabilizate de zonele individuale de consum net de energie electrică în 2014 (524,0 TWh):

• Industrie: 46,6% (244,4 TWh)
• Gospodării: 24,8% (129,7 TWh)
• Comerț și comerț: 14,7% (77,0 TWh)
• Instituții publice: 9,9% (51,8 TWh)
• Transport: 2,2% (11,6 TWh)
• Agricultură: 1,8% (9,5 TWh)

Potrivit calculelor Agenției Federale de Mediu , vânzările de energie electrică au crescut cu unsprezece procente între 1995 și 2000. După aceea, a scăzut cu aproximativ șapte procente până în 2005.

Consumul de energie electrică în gospodăriile private

În gospodăriile private , conform Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), cantitatea totală de energie electrică consumată de aparatele electrice noi și suplimentare a crescut brusc. Deși au existat scăderi în mașinile de spălat și frigiderele datorită eficienței energetice îmbunătățite, consumul de energie electrică de la televizoare, sisteme de aer condiționat și computere a crescut semnificativ în același timp. Ponderea procentuală a energiei electrice în consumul total de energie al gospodăriilor private a crescut între 1990 și 2004 de la 15 la 20 la sută.

Distribuția utilizării energiei electrice în gospodăriile private a fost determinată pe baza datelor de consum colectate de Agenția pentru Energie din Renania de Nord-Westfalia de la 380.370 gospodării cu o persoană până la șase persoane care au participat la consultanța „Verificări ale electricității pentru gospodării” a Agenției pentru Energie NRW program. Potrivit acestui fapt, cele două domenii ale electronicii informaționale și de divertisment, „echipamente de birou” și „TV / audio”, sunt cele mai consumatoare de energie și reprezintă un sfert din energia electrică consumată în gospodăriile private. Alte patru domenii de utilizare ocupă fiecare în jur de 10%: apă caldă, răcire, iluminat și gătit. Cantitatea consumului de energie electrică ar putea fi determinată în funcție de mărimea gospodăriei, prin care tipul de preparare a apei calde (cu sau fără electricitate) are o influență clară (vezi tabelul).

Distribuția consumului de energie electrică în gospodăriile private, rezultatele unui sondaj realizat de Agenția pentru Energie NRW 2011

Institutul Cercetare pentru Energie si Mediu din Heidelberg nume, printre altele. următoarele motive pentru creșterea cererii de energie electrică în ciuda dispozitivelor finale din ce în ce mai eficiente:

• Rezerve despre noi tehnici, cum ar fi B. lămpi cu economie de energie
• cereri crescânde de confort
• spațiu de locuit mediu mai mare
• o utilizare sporită a dispozitivelor din ce în ce mai mari, precum și scăderea constantă a costurilor de achiziție pentru bunuri de uz casnic și electronice

Utilizarea crescândă a pompelor de căldură pentru încălzirea casnică și a clădirilor ca înlocuitor pentru sistemele de încălzire cu combustibil fosil, precum și ventilația controlată a spațiului de locuit, duce la o creștere a consumului de energie electrică pe lângă economisirea energiei primare fosile.

Comparație europeană

Consumul de energie electrică din țările UE în 2011, total și convertit pe locuitor, sursă: Stromvergleich.de
Notă: Acest tabel din „Stromvergleich.de” conține în mod evident o eroare în Grecia: consumul total este corect, cu aproximativ zece milioane de locuitori rezultă un consum pe cap de locuitor de 6.011,1 kWh / a.

În comparație cu țările UE , pe lângă consumul total de energie electrică, conversia la rezidenți este de asemenea obișnuită. Această cifră comparativă indică consumul total pe cap de locuitor și trebuie să se distingă de consumul privat, care este semnificativ mai mic. În ceea ce privește consumul total de energie electrică per locuitor, Finlanda a fost de departe primul loc în rândul țărilor UE cu 15.372 kWh / a. Media UE a consumat 6201 kWh / a per locuitor, Germania cu 6648 kWh / a a fost ușor peste medie, Italia cu 5187 kWh / a semnificativ sub. În Austria, consumul total de electricitate pe locuitor în 2011 a fost de 7762 kWh / a, în Franța la 7042 kWh / a și în Polonia la 3433 kWh / a.

Nevoia de dispozitive electrice individuale

Mai jos sunt câteva exemple ale nevoilor tipice ale aparatelor de uz casnic - costurile cu energia electrică se aplică la un preț de lucru de 25 de cenți / kWh.

• Un uscător de păr cu un consum de energie de 2000 de wați care este utilizat 5 minute pe zi necesită aproximativ 61 kWh de energie electrică pentru 15 euro pe an.
• Un televizor cu ecran plat cu 150 de wați de energie electrică, care este utilizat două ore pe zi, necesită aproximativ 110 kWh de energie electrică pe an pentru 28 de euro.
• O sobă electrică cu un consum de energie de 4000 de wați care funcționează timp de o jumătate de oră pe zi necesită 730 kWh de energie electrică pe an, care costă 183 de euro.
• Un ceainic de 1200 wați care este utilizat timp de 10 minute pe zi consumă 73 kWh pe an și generează costuri cu electricitatea de 18 euro.
• O mașină de spălat în clasa de eficiență energetică A +++ cu o capacitate de 6 kg necesită aproximativ 0,9 kWh de energie electrică pentru o spălare standard (bumbac, 60 ° C). Electricitatea pentru o încărcătură de rufe costă puțin peste 20 de cenți .

Valorile reale ale consumului de energie ale aparatelor de uz casnic diferă uneori foarte mult de informațiile producătorului. Potrivit unui studiu, multe dispozitive consumă mult mai multă energie în practică decât este indicat. Prin urmare, consumul suplimentar este adesea de 20 până la 30 la sută, într-un caz extrem consumul a fost chiar de peste două ori mai mare.

Potențial de economisire

Vezi si

• Generarea de energie electrică
• Managementul centralei electrice
• Contor inteligent

Dovezi individuale

1. ↑ ^{a b c d} T. Strobl, F. Zunic: Wasserbau, Current Basics-New Developments . Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2006, ISBN 3-540-22300-2 .
2. ↑ Alea Business Software: Evaluarea consumului de energie electrică în Europa pentru anul 2016 (engleză), 5 ianuarie 2017, accesat pe 19 august 2019.
3. ↑ Institutul Potsdam pentru Cercetarea Impactului Climatic : Cererea de energie electrică în Europa se schimbă din cauza schimbărilor climatice . 28 august 2017. Adus 19 august 2019.
4. ^ ^{A b} J. Giesecke, E. Mosonyi: Centrale hidroelectrice, planificare, construcție și exploatare . Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2005, ISBN 3-540-25505-2 .
5. ^ Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen eV: Generarea brută de energie electrică în Germania din 1990 până în 2013 după sursa de energie. (PDF) 12 decembrie 2013, arhivat din original la 1 februarie 2014 ; accesat la 23 ianuarie 2014 . 
6. ↑ Niklas Záboji: tranziție energetică scumpă : nimeni nu ne imită . În: FAZ.NET . ISSN  0174-4909 ( faz.net [accesat la 11 august 2021]). 
7. ↑ ^{a b} Biroul Federal de Statistică: Ponderea surselor de energie regenerabilă în consumul brut de energie electrică pentru Germania. (Nu mai este disponibil online.) 18 martie 2016, arhivat din original la 11 mai 2016 ; accesat pe 22 martie 2016 . 
8. ↑ ^{a b} Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft eV: Consumul de energie electrică în Germania de către grupul de consumatori în 2020. 18 decembrie 2020, accesat pe 13 februarie 2021 . 
9. ↑ Studiu asupra gospodăriilor private - germanii risipesc energie. tagesschau.de, 14 noiembrie 2006, accesat la 11 septembrie 2007 . 
10. ↑ Holger Dambeck: Spiegel Online: consumul de energie electrică de către aparatele electrice a crescut dramatic. 10 septembrie 2007, accesat la 11 septembrie 2007 . 
11. ↑ Agenția pentru energie NRW: Stromcheck - evaluare interactivă online , Düsseldorf 2013.
12. ↑ Energieagentur NRW: Prezentarea rezultatelor sondajului „Unde stă electricitatea?” , Düsseldorf 2013.
13. ↑ ^{a b c} Agenția pentru Energie NRW: Sondaj „Unde este electricitatea?” (PDF; 4,0 MB), Düsseldorf 2011.
14. ↑ ifeu: Module de consiliere eficiente pentru reducerea consumului de energie electrică în gospodăriile private , cap. 3.5 Factori care influențează consumul de energie electrică, PDF, martie 2006.
15. ↑ Notă: Există o greșeală de scriere evidentă în tabelul original al sursei „Stromvergleich.de”: consumul total este corect, cu aproximativ 10 milioane de locuitori, consumul pe cap de locuitor este de 6.010 kWh / a. O comparație cu o sursă oficială, de ex. B. Eurostat , va urma (începând cu aprilie 2013)
16. ↑ Consum mediu de energie în cifre. www.Stromvergleich.de, 5 februarie 2013, accesat la 5 februarie 2013 . 
17. ↑ Calculator, aragaz și uscător de păr și calculul consumului de energie electrică. 17 ianuarie 2011, accesat la 20 ianuarie 2011 . 
18. ↑ Consumul de energie electrică în gospodărie. Adus la 18 februarie 2013 . 
19. ↑ Consum de energie: cât costă o spălare? Adus la 16 septembrie 2014 . 
20. ↑ Producătorii consumă foarte bine energia electrocasnicelor. 21 iunie 2017. Adus 21 iunie 2017 .