18. Балансовые соотношения (уравнения) для анализа энергопотребления.
Другой методологический подход (который может быть использован и при ранее описанном подходе), более упрощенный и сейчас широко используемый, заключается в составлении балансных соотношений (уравнений). Примером составления балансных соотношений являются энергетический баланс, тепловой баланс, материальный баланс, реже эксергетический баланс. Такие балансы составляют применительно к отдельным объектам (например к энергоустановкам), или процессам, производствам, предприятиям, регионам и в целом отраслям народного хозяйства.
19.Метод расчета полных (прямых) энергетических затрат энергии.
Полные прямые затраты рассчитываются на основе технологической схемы производства какого-либо продукта (см. например, рис. 1), учитывая количество энергии, подведенной на каждом отдельном этапе технологической схемы. При этом для нее составляется материальный баланс (массовые расходы веществ и компонентов), по нему определяются расходные коэффициенты, показывающие, сколько нужно произвести продукта в (i-1)м процессе, чтобы получить единицу продукта в i-м процессе. Используя их, переходят от отдельных затрат энергии на промежуточных уровнях к затратам на единицу конечного продукта.
Рис. 1. Диаграмма потоков энергии (эксергии) для технологической схемы производства стали кислородно-конвертерным способом, ГДж.
Такой метод расчета полных энергетических затрат можно применять ко всему технологическому циклу переработки, начиная от добычи природного сырья до получения конечного продукта (рис. 1). Он позволяет оценивать как КПД различных технологий ( в том числе и составляющих их процессов), так и сопоставить КПД разных технологий производства одного и того же продукта. При этом кроме традиционных энергоресурсов учитываются химическая энергия сырья и материалов. Подобным же образом оцениваются и полные затраты эксергии и эксергетический КПД комплексных технологических процессов, в которых используются различные виды энергии, сырья и материалов.
Преимущества использования полных удельных расходов энергоресурсов:
Возможность учета факторов, как качество сырья, взаимосвязь процессов в технологической схеме.
Возможность оценки влияния модернизаций и усовершенствований отдельных процессов на затраты энергии (эксергии) для получения конечного продукта.
Значительное сокращение количества исходной информации для оценки энергопотребления в конкретном производстве, так как можно, объединяя отдельные процессы в технологические схемы, значительно сократить число продуктов, по которым контролируются затраты энергии.
Однако прямые затраты не показывают всей энергии, необходимой для производства продукта или оказания услуги. Они не включают энергозатраты на строительство объектов и сооружений, с помощью которых реализуется технологический процесс, энергозатраты в многочисленных предварительных и сопутствующих процессах, таких как производство вспомогательных материалов для обеспечения основной технологии, пробразование одних видов энергоресурсов в другие (например, переработка нефти, затраты на транспортировку сырья, материалов, энергоносителей к местам их потребления, энегозатраты рабочей силы (человеческого труда).