oprawy ledowe, ustawa o efektywności energetycznej, redukcja CO₂, model ekonometryczny, oszczędność energii
LED luminaires, Energy Efficiency Act, CO₂ reduction, econometric model, energy saving
Celem niniejszej pracy było opracowanie metodologii obliczenia oszczędności energii elektrycznej w jednostkach samorządu terytorialnego z tytułu wymiany opraw oświetleniowych metalogalogenowych, sodowych i rtęciowych na oprawy wykonane w technologii LED. Metodyka została oparta o założenia konieczności redukcji negatywnego wpływu na środowisko istniejącej infrastruktury oświetleniowej, a obliczenia i badania oparte zostały o zapisy ustawy o efektywności energetycznej z dnia 20 maja 2016 roku (Dz. U. 2021 poz. 2166) oraz podstawy ekonometrii, statystyki i założenia zrównoważonego rozwoju.
W pracy opracowano model, który wskazał zależności pomiędzy mocą znamionową lamp sodowych, metalohalogenowych, rtęciowych, a łączną sumą oszczędności rocznych energii elektrycznej czynnej (finalnej), uzyskanej w ciągu jednego roku w wyniku wymiany opraw wskazanych jak wyżej na oprawy wykonane w technologii LED. Opracowując zależności, wykorzystano równanie regresji liniowej z dwiema zmiennymi objaśniającymi. W pracy zbadano również w warunkach laboratoryjnych pobór energii biernej przez oprawy sodowe, metalohalogenowe i rtęciowe oraz określono ich wpływ na dodatkowe straty energii czynnej, które generują dodatkowe oszczędności energii finalnej w sieci dystrybucyjnej zasilającej obwody oświetlenia ulicznego.
Wnioski z niniejszej pracy dotyczą obszarów technicznych, utylitarnych i prawnych. Wyniki badań pozwoliły na oszacowanie strat energii czynnej generowanej przez pobór energii biernej przez oprawy. Oszacowanie strat mocy czynnej, spowodowanych poborem mocy biernej przez oprawy metalohalogenowe, sodowe i rtęciowe, zrealizowano na podstawie metodologii odnoszącej się do energetycznego równoważnika mocy biernej. Przedmiotowa wartość dodatkowych oszczędności energii elektrycznej czynnej dla 17 badanych gmin przedkłada się na średnioroczną redukcję CO₂ w wysokości 865,198 Mg, dało średnią wartość w przeliczeniu na jedną gminę w wysokości 49,036 Mg oszczędności CO₂, co stanowi efekt środowiskowy proponowanego rozwiązania technicznego i zastosowanej metody. Natomiast w odniesieniu do oszczędności energii elektrycznej czynnej dodatkowa wartość oszczędności energii elektrycznej przyjmuje wartość 1.239,409 MWh dla 17 gmin, co daje jednostkową oszczędność dla każdej gminy w wysokości 70,253 MWh.
The aim of this study was to develop a methodology for calculating electricity savings in local government units due to the replacement of sodium and mercury metal halogen luminaires with LED luminaires. The methodology was based on the assumptions of the need to reduce the negative environmental impact of the existing lighting infrastructure, and the calculations and research were based on the provisions of the Energy Efficiency Act of May 20, 2016 (Journal of Laws 2021 item 2166) and the basics of econometrics, statistics and assumptions sustainable development. A model was developed in the work, which showed the relationship between the rated power of sodium, metal halide and mercury lamps and the total sum of annual savings in active (final) electricity obtained within one year as a result of replacing the luminaires indicated above with luminaires made in LED technology. While developing the dependencies, a linear regression equation with two explanatory variables was used. The study also investigated the reactive energy consumption of sodium, metal halide and mercury luminaires in laboratory conditions and determined their impact on additional active energy losses, which generate additional final energy savings in the distribution network supplying street lighting circuits.
The conclusions of this work concern the following areas: technical, utilitarian and legal. The results of the research made it possible to estimate the losses of active energy generated by the consumption of reactive energy by the luminaires. Estimation of active power losses caused by reactive power consumption by metal halide, sodium and mercury luminaires was carried out based on the methodology relating to the energy equivalent of reactive power. The subject value of additional active electricity savings for the 17 examined communes translates into the average annual CO₂ reduction of 865.198 Mg, it gave an average value per one commune of 49.036 Mg of CO₂ savings, which is the environmental effect of the proposed technical solution and the method used. However, regarding active electricity savings, the additional value of electricity savings is 1,239.409 MWh for 17 communes, which gives a unit saving for each commune of 70.253 MWh.
