4. Энергоресурсы и энергетический баланс предприятия

Энергетические ресурсы - это материальные объекты с сосредоточенной в них энергией, пригодной для прак­тического использования человеком. Размеры, структу­ра, исполнение системы энергообеспечения зависят от ха­рактера отрасли, используемой технологии, масштабов производства предприятия.

В рамках энергохозяйства предприятия различают первичные и вторичные энергоресурсы. Энергия, непо­средственно извлекаемая в природе, называется первич­ной, а носители первичной энергии являются первичны­ми энергоресурсами (ПЭР). Они поступают в готовом для потребления виде на предприятие или специально произ­водятся на нем для осуществления технологических или вспомогательных процессов.

Под вторичными энергетическими ресурсами (ВЭР) принято понимать энергию, получаемую в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользова­ния первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и неприменяемую в этом техно­логическом процессе.

В промышленности значительная часть энергоресур­сов превращается в ВЭР в виде горючих отходов, тепло­ты материальных потоков, отходящих и технологических газов, паров, продуктов химических реакций; холода, вы­рабатываемого в холодильниках; сжатых газов и т. п.

В связи с этим ВЭР по видам делятся на три основ­ные группы:

Таблица 3.11

Энергоресурсы предприятия

Первичные энергоресурсы	Вторичные энергоресурсы
Топливо (природный газ,	Физическая теплота готовой
нефтепродукты, уголь, дрова,	продукции и полуфабрикатов
торф и др.)	Технологические газовые,
Тепловая энергия	жидкие и твердые отходы
(пар, горячая вода)	Конденсаты
Сжатый воздух	Отработанный пар
Хладоагенты (аммиак,фреон,	Отработанные органические
азот,кислород и др.)	растворители
Технологическая и	Дымовые газы
хозяйственно-питьевая вода и др.	Сточные воды Биогаз Вентиляционные выбросы и др.

3.4. Экологическая характеристика предприятий энергетики

• горючие (топливные), представляющие собой побоч­ные горючие газы, жидкости, твердые отходы, которые в дальнейшем могут использоваться в качестве топлива;

• тепловые, представляющие физическую теплоту от­ходящих газов, сточных вод, основной и побочной про­дукции, рабочих тел систем охлаждения и т. п.;

• избыточного давления, в том числе потенциальную энергию газов и жидкостей, выходящих из технологиче­ских агрегатов с избыточным давлением, которое необхо­димо снижать перед их использованием или выбросом в атмосферу.

В общем виде структуру первичных и вторичных энерго­ресурсов предприятия можно представить в виде табл. 3.11.

Энергоресурсы считаются конечными, если после их доставки они полностью используются потребителями (на­пример, электроэнергия, потребляемая приводом станка, в осветительных или отопительных приборах и т. д.).

Система энергообеспечения предприятия подразделяет­ся на подсистемы по видам энергоносителей. В каждой под­системе выделяются источники энергии, потребители, рас­пределительные сети, утилизаторы энергетических отходов.

2 Все подсистемы энергообеспечения различными энергоно­сителями, как правило, взаимосвязаны как в структурном, так и в режимном отношениях и предусматривают резер-

(вирование, определяемое категорией потребителя. В зави­симости от взаимного расположения источника энергии и потребителей различают системы центрального и местного энергоснабжения.

Основными первичными энергоресурсами на любом современном предприятии являются электрическая и те­пловая энергия. При централизованной системе снабже­ния электроэнергия поступает из энергосистемы по воз­душным или кабельным ЛЭП на головную подстанцию предприятия и распределяется по заводским электриче­ским сетям между конечными потребителями. При этом происходит трансформация электроэнергии с напряжения 110 кВ и выше на входе головной подстанции до 6-10 кВ в распределительных сетях на территории завода и до 0,4-0,б кВ - в распределительных пунктах.

Тепловая энергия поступает по теплосетям на пред­приятие от теплоцентралей в виде пара различного дав­ления и горячей воды разной температуры и направля­ется конечным потребителям по распределительным се­тям. Подсоединение теплопотребителей к тепловой сети осуществляется через тепловые пункты, на которых про­изводится преобразование вида теплоносителя или его параметров (давления и температуры). Тепловые пункты подразделяются на индивидуальные (ИТП) и центральные (ЦТП). ИТП служат для подсоединения систем отопле­ния, вентиляции, горячего водоснабжения одного здания, а ЦТП - для соответствующего подключения двух и более зданий.

При децентрализованных системах энергоснабжения электроэнергия вырабатывается собственными генерато­рами, работающими на газовых или паровых турбинах либо дизельных двигателях. Тепловая энергия может про­изводиться на собственной ТЭЦ или котельной.

Э - (Э

ПОТТ ^v

min.

Ш

Эффективность производства, качество и конкуренто­способность готовой продукции предприятия в значитель­ной степени определяются их энергетической составляю­щей. С другой стороны, энергетическая эффективность обеспечивается оптимальными уровнем и структурой по­требления энергоресурсов, исключающими их нерацио­нальное расходование и ненормативные потери.

Энергетический баланс предприятия - это соотно­шение между поступлением и использованием топливно- энергетических ресурсов за определенный промежуток времени. Оптимальным является такой энергобаланс, в котором разница между поступлением на предприятие энергии (Э_пост) и суммой величин ее полезного использова­ния (Э ) и технически обоснованных потерь (9__v )

будет минимальной:

+ Э )

пол. исп тех. пот'

Энергобалансы подразделяются по назначению, по охвату энергоносителей и по объектам изучения. По на­значению они делятся на плановые, отчетные и норма­лизованные.

Плановые (перспективные) балансы представляют со­бой форму прогнозирования энергопотребления на пред­стоящий период деятельности с учетом запланированного развития производства и его качественных изменений в ближайший период (до 5 лет) или в течение более длитель­ного срока.

Отчетные - это фактические балансы, отражающие реальные показатели производства и потребления энер­гии за отчетный период.

Нормализованными являются теоретические энерго­балансы, отражающие потенциальные возможности ра­ционализации и оптимизации энергопотребления и сни­жения потерь энергии на основе последних достижений науки и техники. Они могут быть технически обосно­ванными нормализованными, т. е. составляться с учетом

минимальных технически обоснованных потерь энергии, и экономически обоснованными нормализованными - разрабатываются с учетом экономической оправданности снижения энергопотерь в складывающихся экономиче­ских условиях хозяйствования. Путем сравнения факти­ческих и теоретических энергобалансов определяются тех­нически возможные и экономически обоснованные резер­вы экономии энергии (потенциал энергосбережения).

В зависимости от охвата энергоносителей энергобалан­сы могут быть частными (для отдельных видов топлива или энергии) и сводными (отражают суммарное потребле­ние энергоносителей в т у. т.).

Для достоверной оценки эффективности энергопотреб­ления сложных технических и энерготехнологических си­стем, включающих различные по качеству виды энергии (топливо, электрическую или тепловую энергию с различ­ными параметрами), используют эксергетический баланс. Он позволяет определить, с использованием первого и вто­рого начала термодинамики, работоспособность (эксергию) технологических и энергетических установок.

Эксергия определяется количеством механической,

1 электрической или другой неограниченно превратимой энергии, которая может быть получена или должна быть затрачена при обратимом переходе системы из данного со­стояния в состояние равновесия с окружающей средой.

Эксергетический метод термодинамического анализа широко используется при оценке металлургических, те­плосиловых, холодильных, химико-технологических и дру­гих сложных процессов.

По объектам изучения энергобалансы могут быть по цехам, производственным участкам, отдельным видам тех­нологического оборудования или по предприятию в целом.

В отдельную группу выносятся аналитические энер­гобалансы, которые отражают глубину и характер ис­пользования поступающих на предприятие энергоноси-

телей. Они служат основой для оценки энергетической эффективности технологических процессов (г|), а их по­казателями являются энергетические коэффициенты по­лезного действия.

П = Э / (Э + Э ),

где Э - полезно использованная энергия; Э - вся по- ступившая на объект и использованная энергия; Э_вн - энергия, выделяющаяся внутри данного объекта в резуль­тате проведения технологических процессов.

Составление энергобалансов производится на основа­нии данных о фактическом потреблении энергии. Для получения этих данных используются счетчики электро­энергии, пара, воды, газа и т. д.

Для составления и анализа энергобаланса предприя­тия необходимы следующие исходные данные:

• общая производственная и энергетическая харак­теристика предприятия (объемы и номенклатура выпу­скаемой продукции, ее себестоимость с выделением энер­гетической составляющей и т. п.);

• схемы материальных и энергетических потоков с указанием видов и параметров энергоносителей;

• перечень и характеристика основного энергоисполь­зующего оборудования;

• данные о расходе энергоносителей;

• сведения по рациональному использованию энергии на предприятии.

В результате изучения энергобаланса оценивается наи­более важный показатель эффективности энергоисполь­зования - удельный расход энергии на производство про­дукции.