2161

АСКУЭ необходимы каналы связи и различные устройства, позволяющие обеспечить возможность стыковки АСКУЭ с каналами связи.

Расстановка приборов учета электроэнергии

Расстановка приборов учета электроэнергии должна осуществляться в соответствии с требованиями ПУЭ.

На промышленных предприятиях осуществляется расчетный учет активной электроэнергии полученной от энергоснабжающей организации (ЭСО) для денежных расчетов за нее и технический учет для контроля за ее использованием внутри предприятия.

Счетчики, установленные для расчетного учета, называются расчетными счетчиками. Счетчики, установленные для технического учета, называются счетчиками технического учета

Счетчики для расчета потребителя с ЭСО устанавливаются, как правило, на границе раздела сети ЭСО и потребителя. Количество устанавливаемых расчетных счетчиков определяется количеством вводов электроэнергии от ЭСО.

Установка счетчиков технического учета должна осуществляться таким образом, чтобы обеспечивалась возможность учитывать потребленную электроэнергию по структурным подразделениям предприятий, энергоемким электроустановкам, обеспечивалась возможность составления балансов электроэнергии по предприятию и отдельным узлам и возможность определения потерь электроэнергии по элементам электрической сети и энергоемким электроустановкам.

Если промышленное предприятие рассчитывается с ЭСО за полученную реактивную энергию, то необходимо предусматривать установку расчетных счетчиков реактивной электроэнергии.

Расчетные счетчики реактивной энергии устанавливаются в тех же точках что и расчетные счетчики активной энергии. Если между ЭСО и потребителем существует соглашение о выдаче в сеть ЭСО реактивной энергии от предприятия (при наличии у него компенсирующих устройств), необходимо устанавливать два счетчика со стопорами, в других случаях один счетчик со стопором.

При наличии у основного абонента субабонентов расчетные счетчики устанавливаются в точках раздела сети между ними.

Если предприятие рассчитывается с ЭСО по тарифам за потребляемую мощность и электроэнергию, то должны устанавливаться счетчики, фиксирующие потребляемую мощность и электроэнергию.

При расчетах за электроэнергию по тарифам, дифференцированным по зонам суток, применяются счетчики, учитывающие электроэнергию по времени суток.

Класс точности счетчиков, устанавливаемых на предприятии, должен быть не менее 2,0. При организации учета электроэнергии на напряжении более 0,4кв используются трансформаторы напряжения, имеющие, как правило, напряжение вторичной обмотки 100в. Класс точности трансформаторов напряжения должен быть не более 0,5. Допускается использование трансформаторов напряжения класса точности 1,0 для технического учета и

расчетного учета при счетчиках с классом 2,0.

Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться таким, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета может быть до 1,5%.

При токах более 50-100А для организации учета должны использоваться трансформаторы тока. Для расчетного учета класс точности трансформаторов тока должен быть 0,5, для технического учета –1,0.

71

Организация эксплуатации приборов и систем учета электроэнергии

Организация эксплуатации приборов и систем учета осуществляется предприятием, энергоснабжающей организацией, государственным метрологическим контролем и надзором. Совокупность этих и других субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение измерений единства называется метрологическая службой.

Метрологический контроль и надзор осуществляется органом государственной метрологической службы или метрологической службой юридического лица в целях проверки соблюдения метрологических правил и норм.

Электрические счетчики и другие средства измерений должны иметь сертификат – документ, выдаваемый уполномоченным на то государственным органом, удостоверяющий, что данный тип средств измерений утвержден в порядке, предусмотренным действующим законодательством и соответствует установленным требованиям.

Изготовление, ремонт, продажа, установка средств измерений должна осуществляться на основании лицензии – документа, удостоверяющего право заниматься указанными видами деятельности. Лицензия выдается юридическим и физическим лицам органом уполномоченной на это государственной службы.

На каждом предприятии и для каждой электроустановки должна быть утверждена схема размещения приборов расчетного и технического учета.

На измерительные комплексы учета электроэнергии должны составляться технические паспорта-протоколы.

Втехнических паспортах-протоколах указываются технические характеристики элементов измерительного комплекса: электрических счетчиков, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, схемы соединения токовых цепей и цепей напряжения, параметры кабелей, допустимые и фактические значения потерь напряжения до счетчиков, технические характеристики вспомогательных аппаратов (автоматические выключатели, предохранители). Типовые формы паспортов-протоколов приводятся в нормативных документах Госэнергонадзора.

Класс точности всех элементов измерительного комплекса должен соответствовать требованиям ПУЭ и других нормативных документов.

Впаспорте - протоколе должна быть приведена относительная расчетная величина погрешности измерительного комплекса

Рекомендуется рассчитывать величины погрешности измерительного комплекса при нормативных значениях погрешностей элементов измерительного комплекса и при их фактических значениях. Если погрешности превышают допустимые, необходимо принять меры по выявлению и устранению причин.

При наличии на предприятии АСКУЭ на нее также должен составляться технический паспорт-протокол.

Расчетные счетчики подлежат поверке.

Поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами метрологической службы (другими уполномоченными органами, организациями) в целях определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям

Поверенные расчетные счетчики должны иметь на креплении кожухов пломбы Госстандарта России, также пломбу энергоснабжающей организации на крышке колодки зажимов расчетного счетчика.

Все открытые контакты элементов измерительного комплекса, клеммы, переходные колодки и т.п. должны пломбироваться энергоснабжающей организацией специальными знаками.

Нарушение пломб на расчетном счетчике или специальных знаков в цепях измерительного комплекса нарушает законную силу учета электроэнергии.

72

Ответственность за сохранение учета, целостность пломб и знаков и за соответствие цепей учета электроэнергии установленным требованиям несет персонал энергообъекта.

Периодичность и объем поверки расчетных счетчиков определяется нормативными документами Госстандарта России. Положительные результаты поверки счетчика удостоверяются поверительным клеймом или свидетельством о поверке.

Персонал энергоснабжающей организации может проводить калибровку счетчиков на энергообъекте.

Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых в целях определения и подтверждения метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю.

Калибровка не заменяет поверку, предусмотренную нормативно-техническими документами. Она должна проводиться аттестованным представителем энергоснабжающей организации в присутствии лица, ответственного за учет электроэнергии на объекте. Результаты калибровки оформляются актом. Если при калибровке установлено, что погрешность счетчика превышает допустимую, то счетчик подлежит замене.

Сертификат о калибровке – документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средств измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

Счетчики технического учета должны находиться на балансе предприятия потребителя электроэнергии. Счетчики технического учета обслуживаются персоналом предприятия, на котором они установлены. Они также подлежат калибровке.

На энергобъектах должен вестись журнал первичной записи показаний электрических счетчиков. Запись показаний счетчиков может осуществляться ежесуточно или ежемесячно, а также по мере необходимости в журнале указываются показания счетчиков, время и дата записи, фамилия и подпись лица, снимающего показания.

5.4. Прогнозирование электропотребления Прогнозирование отпуска электроэнергии энергоснабжающими организациями

Процесс развития, движения социально-экономических явлений во времени в статистике называют динамикой. Изменение уровня показателя социально-экономического явления (процесса) во времени характеризуют рядами динамики. Существуют различные показатели изменения уровней ряда динамики. Абсолютный прирост (Δy) характеризует размер увеличения (или уменьшения) уровня ряда за определенный промежуток времени. Он равен разности двух сравниваемых уровней и выражает абсолютную скорость роста:

у уi уi k

i и i - k обозначают уровни показателя y.

Средний темп роста показывает, во сколько раз в среднем за единицу времени изменяется уровень динамического ряда.

Ряд динамики может быть подвержен влиянию различных факторов. Влияния эволюционного характера – это изменения, определяющие общее направление развития, многолетнюю эволюцию, которая пробивает себе дорогу через другие систематические и случайные колебания. Такие изменения динамического ряда называются тенденцией развития, или трендом.

Прогнозирование – определение будущих размеров уровня социально-экономических явлений. Методы прогнозирования весьма разнообразны. Важное место в системе методов прогнозирования занимают статистические методы. Применение прогнозирования с использованием статистических методов предполагает, что закономерность развития, действующая в прошлом, сохраняется и в прогнозируемом будущем, т.е. прогноз основан на экстраполяции. Экстраполяция, обращенная в будущее, называется перспективной, а в прошлое ретрансперктивной. Теоретической основой распространения тенденции социально-экономических явлений является их инерционность.

Электропотребление это социально-экономический процесс. Прогнозирование электроснабжающими организациями отпуска в сеть и полезного отпуска электроэнергии имеет

73

важное значение, т. к. позволяет на основе полученных данных сформировать реальные производственные, финансовые и другие планы на расчетные периоды времени. Прогнозирование можно осуществлять по организации в целом и по отдельным ее подразделениям, а также по группам потребителей.

При различных расчетах часто необходимо определить средневзвешенные значения потребления по различным группам потребителей.

При большом количестве потребителей для уменьшения объемов расчетов потребителей их группируют в группы по объемам электропотребления и затем рассчитывают средневзвешенные значения электропотребления

Группы потребителей по объему электропотребления

Прогнозирование отпуска электроэнергии в сеть и полезного отпуска можно осуществлять различными методами, в т.ч. следующими:

На основании заявок потребителей электроэнергии;

Методами экстраполяции:

-на основе среднего абсолютного прироста отпуска электроэнергии;

-на основе среднего темпа роста отпуска электроэнергии;

-на основе рассчитанных аналитических формул.

Перед началом прогнозирования необходимо на основе статистических данных получить отпуск электроэнергии за ряд предшествующих периодов (лет) и построить график отпуска электроэнергии по годам, чтобы выявить тенденцию изменения отпуска электроэнергии по годам на основании анализа графика отпуска электроэнергии.

Прогнозирование по среднему абсолютному приросту можно осуществлять в том случае, если есть уверенность считать общую тенденцию изменения отпуска электроэнергии линейной. Для нахождения аналитического выражения на любую дату t необходимо определить средний абсолютный прирост за предшествующий период и последовательно прибавить его к последнему уровню ряда столько раз на сколько периодов экстраполируется ряд. Формула будет иметь следующий вид:

Wi t Wi Wср t

Wi+t –отпуск электроэнергии в году t; Wi –отпуск электроэнергии в году i;

ΔWср –средний абсолютный прирост за год; t - срок прогноза;

i - номер последнего года исследуемого периода.

Средний абсолютный прирост за предшествующий период определяется по формуле средней арифметической.

74

n - последний по счету год предшествующего периода; ΔWn (n-1) – прирост в году n относительно года (n - 1).

Прогнозирование по среднему темпу роста осуществляется в случае, когда есть основание считать, что общая тенденция характеризуется показательной (экспоненциальной) кривой. Для нахождения тенденции определяется средний коэффициент роста (Кср).

Формула для расчета:

Wi t Wi Кср

Средний темп роста вычисляется по формуле:

Кср n 1 Wn

W1

n - количество лет предшествующего периода;

Wn –отпуск электроэнергии в последнем году предшествующего периода; W1 - отпуск электроэнергии в первом году предшествующего периода.

Наиболее распространенным методом считают аналитическое выражение тенденции развития или тренда. Для выхода за границы исследуемого периода необходимо продолжить значение временной переменной (t). По аналитической связи отпуска электроэнергии (полезного отпуска), Wt в функции времени можно выделить связи линейные и нелинейные.

Полином первой степени (связь линейная) Wt а b t

Полином второй степени (парабола) Wt а b t c t2 Полином n-ой степени Wt а b t c t2 ... r tn

Гипербола Wt а b t

Другие.

Система нормальных уравнений для нахождения параметров линейного уравнения связи имеет следующий вид:

tW - cумма произведений года на годовое электропотребление;

a, b –параметры уравнения.

Система нормальных уравнений для нахождения параметров параболы второй степени:

Система нормальных уравнений для нахождения параметров гиперболы:

75

Выявление сезонных колебаний отпуска электроэнергии в сеть (полезного отпуска). При изучении сезонных колебаний отпуска электроэнергии анализируются месячные

или квартальные значения электропотребления за год, а лучше за ряд лет. Самый простой способ заключается в следующем. Для каждого года рассчитывается средний уровень, а затем с ним сопоставляется (в процентах) уровень каждого месяца. Это процентное соотношение называется индексом сезонности:

IW_i 100%

W

Wi - отпуск электроэнергии в i - ом месяце;

_

W - среднемесячный отпуск электроэнергии.

Помесячные данные одного года в силу элементов случайности слишком ненадежны для выявления закономерности сезонных колебаний. Поэтому для выявления закономерности сезонных колебаний необходимо использовать помесячные данные за ряд лет (не мене трех). Тогда для каждого месяца рассчитывается средняя величина за ряд лет, затем среднемесячный уровень всего ряда и в заключение определяется процентное отношение средних для каждого месяца к общему среднемесячному уровню ряда:

76

_

IW_i 100%

W

_

Wi - средний отпуск для каждого месяца за ряд лет.

_

W - среднегодовой уровень за ряд лет.

Прогнозирование электропотребления промышленными предприятиями

На промышленном предприятиями между происходящими на нем явлениями и процессами существуют причинно - следственные связи. В статистике признаки, обуславливающие изменения других связанных с ним признаков, называются факторными или просто факторами. Признаки, изменяющиеся под воздействием факторных признаков, называют результативными.

Функциональной называют такую связь, при которой определенному значению факторного признака соответствует одно и только одно значение результативного признака. Функциональная связь проявляется во всех случаях наблюдения и для каждой единицы исследуемой совокупности. Если причинная зависимость проявляется не в каждом отдельном случае, а в общем, среднем при большом количестве наблюдений, то такая зависимость называется стохастической. Частным случаем стохастической связи является корреляционная связь, при которой изменение среднего значения результативного признака обусловлено изменением факторных признаков. По степени тесноты связи различают количественные критерии тесноты связи.

Количественные критерии тесноты связи

По аналитическому выражению выделяют связи линейные и нелинейные. Для соци- ально-экономических явлений характерно, что наряду с существенными факторами, формирующими уровень результативного признака, на него оказывают воздействие многие другие неучтенные и случайные факторы. Корреляция – статистическая зависимость между случайными величинами, не имеющими строго функционального характера, при которой изменение одной из случайных величин приводит к изменению математического ожидания другой. Различают следующие варианты зависимостей:

Парная корреляция – связь между двумя признаками (результативным и фак-

торным);

Частная корреляция – зависимость между результативным и одним фактором при фиксированном значении других;

Множественная корреляция – зависимость результативного признака от двух или более факторных признаков, включенных в исследование.

Корреляционный анализ имеет своей задачей количественное определение тесноты связи между показателями и позволяет решить следующие задачи:

Оценка тесноты связи между показателями с помощью парных, частных и множественных коэффициентов корреляции;

Оценка уравнения регрессии.

77

Линейный коэффициент корреляции (r) характеризует тесноту и направление связи междудвумя коррелируемыми признаками, в случае наличия между ними линейной зависимости.

_ _

_ _

(x x)2 (y y)2

х- значение величин факторного признака;

_

x - среднее значение величин факторного признака; y - значение величин результативного признака;

_

y - среднее значение величин результативного признака.

Множественный коэффициент корреляции рассчитывается при наличии линейной связи между результативным и несколькими факторными признаками, а также между каждой парой факторных признаков.

Регрессионный анализ заключается в определении аналитического выражения связи, в котором изменение результативного признака обусловлено влиянием одного или нескольких факторов. По направлению связи различают:

прямую регрессию (положительную), когда с увеличением или уменьшением независимой величины значения зависимой также соответственно увеличиваются или уменьшаются;

обратную (отрицательную) регрессию, при которой с увеличением или уменьшением независимой величины зависимая, соответственно, уменьшается или увеличивается.

Корреляционно-регрессионный анализ как общее понятие включает измерение тесноты связи, направления связи и установление аналитического выражения (формы) связи.

По форме зависимости различают линейную регрессию (линейная функция) и нелинейную регрессию, которая выражается параболой, гиперболой, показательной функцией, логарифмической функцией и другими.

Потребление электроэнергии предприятием зависит от различных факторов: выпуска продукции, сезонности работы, загрузки оборудования и других.

При прогнозировании электропотребления методом корреляционнорегрессионного анализа важно выделить наиболее существенные факторы, влияющие на электропотребление Наиболее существенным фактором в сложившихся на предприятии условиях производства является выпуск продукции.

При прогнозировании электропотребления в зависимости от выпуска продукции необходимо в виде таблиц сопоставить электропотребление и выпуск продукции за определенные временные промежутки (месяцы, годы), начертить график зависимости и оценить вид кривой графика для решения подбора соответствующего аналитического выражения.

Затем на основании статистических данных по выпуску продукции и электропотреблению определяется конкретное для данного случая аналитическое выражение.

Методика расчета аналитических выражений изложена в предыдущем параграфе. Но вместо независимого переменного времени принимается выпуск продукции. Расчет в этом случае проводится по полным формулам аналитических выражений.

В случае если существует линейная зависимость между электропотреблением и выпуском продукции и известны хотя бы две точки связи значений электропотребления и выпуска продукции, аналитическое выражение связи может быть получено следующим образом.

Система уравнений:

W1 a bP1

W2 a bP2

W1 иW2 - известное потребление электроэнергии за периоды времени 1 и 2; P1 иP2 – известное производство продукции за периоды времени 1 и 2.

Подставляя известные значения потребления электроэнергии и выпуска продукции за периоды 1 и 2 , решаем систему уравнений относительно a и b и получаем их значения.

78

С вычисленными значениями коэффициентов a и b уравнение связи электропотребления и выпуска продукции:

W a b P

Коэффициент aпоказывает потребление электроэнергии при выпуске продукции равным нулю. Коэффициент b показывает увеличение электропотребления на единицу продукции.

Удельный расход электроэнергии (e) при линейной зависимости электропотребления и выпуска продукции выражается формулой:

е W a bP a b. P P P

Это уравнение гиперболы. Таким образом, при увеличении выпуска продукции при линейной зависимости электропотребления и выпуска продукции удельные расходы электроэнергии снижаются по приведенному уравнению гиперболы. Более подробно методы корреляционно-регрессионного анализа излагаются в учебниках по статистике.

ГЛАВА

6.1.Проблемы энергосбережения

6.2.Подходы, цели и задачи энергосбережения

6.3.Основные принципы государственной политики в области энергосбережения

6.4.Показатели энергосбережения

6.5.Энергоаудит предприятий и организаций

6.6.Энергетический менеджмент

6.7.Технические методы решения вопросов энергосбережения в электроснабжении

6.1.Проблемы энергосбережения

Всовременных условиях, когда дефицит электроэнергии сочетается с ее непроизводительным использованием, особую остроту приобретает проблема энергосбережения. Как видно из многочисленных публикаций, освещающих зарубежный опыт энергосбережения, успешное решение этой проблемы возможно лишь при ее комплексном рассмотрении, включая разработку и массовое производство энергоэкономичного технологического оборудования, совершенствование методов и режимов его эксплуатации, а также создание и внедрение эффективного хозяйственного механизма, стимулирующего широкое участие всех заинтересованных сторон.

На современном этапе экономика России характеризуется высокой энергоемкостью, в 2-3 раза превышающей удельную энергоемкость экономики развитых стран. Причинами такого положения, наряду с суровыми климатическими условиями и территориальным фактором, являются сформировавшаяся в течение длительного периода времени структура промышленного производства и технологическая отсталость энергоемких отраслей промышленности и жилищно-коммунального хозяйства, а также недооценка дефицита и стоимости энергоресурсов и ухудшение в прошедшем периоде хозяйственной деятельности.

Степень повышения энергетической эффективности предопределит долгосрочные перспективы развития экономики Российской Федерации в целом. Ориентация экономики на энергоемкий рост угрожает консервацией технологической отсталости и опережающим ростом внутреннего спроса на энергоресурсы

79

Поэтому целью политики государства в данной сфере является жесткое и безусловное достижение намеченных стратегических ориентиров роста энергоэффективности с использованием широкого спектра стимулирующих потребителей энергоресурсов мер. Эффективное использование энергетических ресурсов - достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.

Энергоэффективность характеризуется показателями энергоэффективности. Показатель энергоэффективности - абсолютная или удельная величина потребления или потерь энергетических ресурсов для продукции любого назначения, установленная нормативными документами.

Повышение энергоэффективности достигается путем осуществления энергосбережения. Проведенные расчеты показывают, что за счет улучшения показателей энергоэффетивности можно сократить будущий прирост потребности России в электроэнергии на 40-

50%, а в топливно-энергетических ресурсах на 60-70%.

Направления деятельности по энергосбережению определены в содержании понятия энергосбережения. Т.е. энергосбережение не только техническая и научная проблема, а на данном этапе нашего развития не столько техническая и научная проблема, но и система правовых, административных и экономических мер, стимулирующих эффективное использование энергии.

Необходимо проведение регулярного государственного надзора за рациональным и эффективным расходованием энергоресурсов предприятий, создание дополнительных хозяйственных стимулов энергосбережения, широкая популяризация эффективного использования энергии среди населения, массовое обучение персонала, создание доступных баз данных, содержащих информацию об энергосберегающих мероприятиях, технологиях и оборудовании, нормативно-технической документации, проведение конференций и семинаров по обмену опытом, пропаганда энергосбережения в средствах массовой информации и т.д.

Задача состоит в том, чтобы за счет целенаправленной государственной политики обеспечить заинтересованность потребителей энергоресурсов в инвестировании в энергосбережение, создать более привлекательные условия для вложения капитала в эту сферу деятельности, снизив возможные финансово - экономические риски.

Одним из инструментов государственной политики станет поддержка специализированного бизнеса в области энергосбережения, пока слабо развитого в России, что позволит сформировать экономических агентов (энергосберегающие компании), предлагающих и реализующих оптимальные научные, проектно-технологические и производственные решения, направленные на снижение энергоемкости. Поддержка энергосберегающего бизнеса предполагает переход от прямой финансовой помощи со стороны государства к формированию системы реализации эффективных бизнес - проектов в соответствующей сфере, страхования коммерческих и некоммерческих рисков.

Мероприятия по энергосбережению и эффективному использованию энергии должны стать обязательной частью федеральных, региональных программ социальноэкономического развития регионов, в том числе региональных энергетических программ.

6.2. Подходы, цели и задачи энергосбережения

Радикальное решение проблемы энергосбережения в стране невозможно без создания и внедрения на всех уровнях народного хозяйства и во всех областях деятельности эффективного стимулирующего механизма энергосбережения.

Стимулирующий механизм энергосбережения должен затрагивать как взаимоотношения между поставщиком и потребителем электроэнергии, так и взаимоотношения каждого из них с государством.

Ниже описываются возможные подходы к решению проблемы энергосбережения, которые базируются на введении элементов рыночных отношений между поставщиком и потребителем электроэнергии в различные сферы их взаимоотношений, что должно суще-

80