Probleme mit der Stromqualität in China: Auswirkungen, Kosten und fortschrittliche Lösungen
May 18 , 2025
Probleme mit der Stromqualität in China: Auswirkungen, Kosten und fortschrittliche Lösungen
In der sich rasant entwickelnden Landschaft des chinesischen Energiesektors haben sich Probleme mit der Stromqualität als kritische Herausforderung herausgestellt, die sofortige Aufmerksamkeit und effektive Lösungen erfordern. Dieser Artikel analysiert umfassend die Auswirkungen, Kosten und fortschrittlichen Ausrüstungslösungen im Zusammenhang mit der Stromqualität in China. Er bezieht Erkenntnisse aus schwedischen Fällen ein und beleuchtet die Beiträge inländischer Akteure wie
YT Electric
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1. Spannungseinbrüche/SAGS: Eine kostspielige Bedrohung für die Industrie
Spannungseinbrüche, auch bekannt als SAGS, stellen für verschiedene Branchen in China ein erhebliches Risiko dar. Im Fertigungssektor sind Präzisionsgeräte wie Halbleiterproduktionslinien und Industrieroboter besonders anfällig für Spannungseinbrüche. Ein einziger Vorfall kann zu Produktionsstopps und damit zu Verlusten in Höhe von Hunderttausenden von RMB führen.
Auch die Rechenzentrumsbranche ist stark betroffen. Im Jahr 2023 verursachten spannungsbedingte Serverausfälle in chinesischen Rechenzentren Verluste von über 2 Milliarden RMB. Laut dem China Electricity Council verursachen Spannungseinbrüche jährliche Industrieverluste von rund 8 Milliarden RMB, wobei über 60 % dieser Verluste auf die Elektronikfertigung und die Chemieindustrie entfallen.
Lösungen
YT Electric Aktiver Harmonischer Filter (AHF):
Dieser fortschrittliche Filter überwacht und kompensiert Oberschwingungen in Echtzeit. Durch die Reduzierung der Spannungsverzerrung verringert er effektiv die Empfindlichkeit von Geräten gegenüber Spannungseinbrüchen durch Oberschwingungsüberlagerung.
Dynamischer Spannungswiederhersteller (DVR):
Für kritische Lasten bietet DVR Spannungsunterstützung im Millisekundenbereich. In einem Automobilwerk führte der Einsatz von DVR zu einer 90-prozentigen Reduzierung der Spannungseinbrüche.
2. Harmonische Verschmutzung: Auswirkungen auf Effizienz und Ausrüstung
Oberschwingungsbelastung, die vor allem durch nichtlineare Lasten wie IT-Geräte, LED-Beleuchtung und neue Energienetzanschlüsse verursacht wird, hat weitreichende Folgen. In Gebäudestromverteilungssystemen erhöht ein hoher Klirrfaktor (THD) die Transformatorverluste um 30 % und kann die jährlichen Stromkosten für einen 10-kV/1000-kVA-Transformator um über eine Million RMB erhöhen.
Im Bereich der erneuerbaren Energien sind Resonanzrisiken durch Oberschwingungsbelastung erheblich. Im Jahr 2024 kam es in einem Windpark in China aufgrund der Resonanz der fünften Harmonischen zu einem Transformatorausfall, der direkte Verluste von über 5 Millionen RMB verursachte. Jährlich entstehen der chinesischen Industrie durch die Wartung von Geräten aufgrund von Oberschwingungen und die Verschlechterung der Energieeffizienz Verluste von über 12 Milliarden RMB.
Lösungen
Aktive Oberwellenfilter der AHF-Serie von YT Electric
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Diese Filter filtern bis zur 50. Harmonischen mit einer dynamischen Reaktionszeit von weniger als 5 ms und eignen sich ideal für sensible Umgebungen wie Rechenzentren und Krankenhäuser. In einem Krankenhaus der Tertiärversorgung reduzierte der Einsatz des AHF von YT Electric den THD von 25 % auf 3 %.
Hybridfilter (Passiv + Aktiv)
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In Umgebungen mit hohen Oberschwingungsfrequenzen, wie etwa in Lichtbogenöfen von Stahlwerken, bieten Hybridfilter eine Kostenreduzierung von 40 % im Vergleich zu rein aktiven Lösungen.
3. Dreiphasenunsymmetrie: Eine versteckte Gefahr
Dreiphasige Unsymmetrien, wie sie in Gewerbegebäuden und Ladestationen für erneuerbare Energien häufig vorkommen, bergen erhebliche Risiken. In Gewerbegebäuden können hohe einphasige Lasten (z. B. Klimaanlagen, Ladesäulen) dazu führen, dass der Neutralleiterstrom den Phasenstrom um das Doppelte übersteigt, was die Brandgefahr erhöht. Im Jahr 2023 erlitt ein Einkaufszentrum im Jangtse-Delta aufgrund einer Überhitzung des Neutralleiters Verluste von über zehn Millionen RMB.
In Ladestationen für neue Energien reduzieren ungleichmäßige Dreiphasenlasten die Transformatorauslastung um 20 % und verkürzen die Lebensdauer der Geräte. Obwohl es keine bundesweiten Statistiken gibt, steigen die Wartungskosten einzelner Stadtverteilungssysteme aufgrund der Dreiphasenunsymmetrie jährlich um etwa 15 %.
Lösungen
YT Electric SVG (Statischer Var-Generator)
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Durch dynamische Anpassung der Blindleistung gleicht SVG dreiphasige Lasten aus. In einem Logistikpark führte der Einsatz des SVG von YT Electric zu einer Reduzierung des Neutralleiterstroms um 70 % und einer jährlichen Energieeinsparung von 8 %.
Intelligente Phasenwechselschalter
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Diese Schalter schalten Lasten automatisch in Phasen mit geringer Last um und eignen sich daher für Ladesäulencluster in Wohngebieten. Im Vergleich zu herkömmlichen Nachrüstungen bieten sie eine Kostenreduzierung von 60 %.
Schnelle Spannungsschwankungen, einschließlich Flimmern und schnellen Spannungsänderungen (RVC), beeinträchtigen den industriellen Betrieb und das Benutzererlebnis. In der Stahlindustrie führte Spannungsflimmern durch Lichtbogenöfen zu SPS-Ausfällen in einem Stahlunternehmen, was jährliche Ausfallverluste von über 30 Millionen RMB verursachte.
In ländlichen Gebieten mit schwachen Netzen führten häufige Start-Stopps von Wärmepumpen zu einem jährlichen Anstieg der Beschwerden über Lichtflimmern von 25 %. Während direkte wirtschaftliche Verluste schwer zu beziffern sind, belaufen sich die jährlichen Investitionen in die Bearbeitung von Nutzerbeschwerden und Netzmodernisierungen auf über 500 Millionen RMB.
Lösungen
SVG + Energiespeicher-Koordinationssteuerung
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Die Lösung von YT Electric nutzt Energiespeicher, um kurzfristige Stromschwankungen zu unterdrücken. Nach der Anwendung in einer Aluminiumfabrik sank die Spannungsvolatilität von 8 % auf 1,5 %.
Halbleiter-Transferschalter (SSTS)
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Bei empfindlichen Lasten wie Laboren gewährleistet SSTS die Stromkontinuität mit einer Schaltzeit von weniger als 1/4 Zyklus.
5. Blindleistungsmangel und Frequenzabweichungen: Herausforderungen im neuen Energiezeitalter
Mit der hohen Durchdringung neuer Energien sind Blindleistungsdefizite und Frequenzabweichungen zu großen Herausforderungen geworden. In Regionen mit hoher Durchdringung neuer Energien (z. B. nordwestlichen Photovoltaik-Basen) kam es im Jahr 2024 aufgrund unzureichender Blindleistungsunterstützung zu einem Spannungseinbruch, der zu einem Stromausfall von 120 Millionen kWh in einem Provinznetz führte.
In Städten, in denen Gleichstrom mit hoher Spannung übertragen wird, führen Blindleistungsengpässe zu Geldstrafen von über einer Million RMB pro Monat, wenn der Leistungsfaktor unter 0,9 liegt. In China werden für neue Kraftwerke aufgrund nicht konformer Leistungsfaktoren jährlich Geldstrafen von über einer Milliarde RMB verhängt.
Lösungen
YT Electric SVG Cluster-Steuerung
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Durch den Parallelbetrieb mehrerer SVGs wird eine dynamische Blindleistungskompensation erreicht. In einem Windpark erhöhte der Einsatz der SVG-Clustersteuerung von YT Electric den Leistungsfaktor von 0,8 auf 0,98 und reduzierte die jährlichen Bußgelder um 8 Millionen RMB.
Synchronkondensator + SVG-Hybridsystem
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Dieses für UHV-Szenarien entwickelte System bietet Trägheitsunterstützung und eine schnelle Blindleistungsreaktion bei einer Kostenreduzierung von 30 % im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen.
Umfassende Vorteile und politische Empfehlungen
Wirtschaft
Industrielle Anwender können mit einer Amortisationszeit von 2–3 Jahren für umfassende Governance-Lösungen (AHF + SVG) aufgrund von Energieeinsparungen rechnen. Darüber hinaus verlangt das staatliche Stromnetz Chinas von industriellen und gewerblichen Anwendern einen Leistungsfaktor von mindestens 0,9. Berechtigte Anwender erhalten einen Stromrabatt von 0,5–1,5 %.
Technische Trends
Integration digitaler Plattformen
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Die „Smart Power Quality Cloud Platform“ von YT Electric ermöglicht eine Echtzeitüberwachung und KI-basierte Optimierung von Oberschwingungen, Blindleistung und Spannung.
Standardisiertes Moduldesign
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AHF- und SVG-Produkte unterstützen Plug-and-Play-Funktionalität und sind daher äußerst anpassungsfähig für die Nachrüstung alternder Netze.
Förderung politischer Maßnahmen
Die Nationale Energiebehörde
Aktionsplan zur Governance der Stromqualität (2025–2030)
legt fest, dass der Gesamtumsatz (THD) in Schlüsselindustrien ≤ 5 % betragen sollte, mit dem Ziel, die Durchdringungsrate von Governance-Ausrüstung auf 70 % zu erhöhen. Darüber hinaus bieten einige Regionen in China Steuersubventionen von 15 bis 20 % für den Kauf von inländischer Governance-Ausrüstung an.
Abschluss
Probleme mit der Stromqualität in China sind durch hohe Verluste, hohe Störungsanfälligkeit und erhebliche finanzielle Einbußen gekennzeichnet. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, ist eine Kombination aus fortschrittlicher dynamischer Steuerungstechnik, wie sie von YT Electric bereitgestellt wird, und unterstützenden Richtlinien unerlässlich.
Durch die Implementierung eines geschlossenen Managementsystems mit den Prinzipien „Überwachung – Analyse – Steuerung – Optimierung“ kann China die Energieeffizienz verbessern und gleichzeitig strombezogene Risiken vermeiden. Im Kontext der zunehmenden Verbreitung neuer Energien wird die gemeinsame Nutzung von SVG und Energiespeicherung eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Netzstabilität spielen.
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yxzz@yt-electric.com
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