13.3. Енергетичне господарство підприємства

У процесі виробництва продукції промислові підприємства споживають у значних кількостях енергію й енергоносії різних видів і параметрів: електроенергію, газоподібне, рідке й тверде паливо, гарячу й холодну воду, пару, стиснене повітря, кисень, ацетилен і т.д. Для підтримки нормального ходу виробничого процесу на кожнім підприємстві потрібна організація стійкого енергопостачання. Це завдання покладене на енергетичне господарство підприємства.

Призначення й склад енергетичного господарства. Призначення енергетичного господарства підприємства - надійне й безперебійне Задоволення в повному обсязі потреб виробничих підрозділів підприємства в енергії необхідних параметрів з мінімальними витратами.

Основні завдання енергетичного господарства підприємства: визначення потреби підприємства в енергоресурсах і найбільш економічних способів її покриття; організація стійкого енергопостачання підприємства і його підрозділів у точній відповідності з потребою; раціональна організація експлуатації, технічного обслуговування й ремонту енергетичного встаткування й мереж на підприємстві; розробка й проведення заходів, спрямованих на скорочення енергоспоживання, економію енергії й всіх видів палива, використання вторинних енергоресурсів і нетрадиційних джерел енергії, скорочення витрат на енергопостачання підприємства й зміст енергогосподарства, зниження енергоємності й енергетичній складовій у собівартості продукції.

Функціонально (технологічно) у складі енергетичного господарства підприємства виділяються підсистеми: що генерує (електростанції, казанові, газогенераторні й компресорні станції, насосні установки й т.д.), що передає й розподільна (трубопроводи й мережі, розподільні устрої й трансформаторні підстанції), що споживає (енергоприймачі основного й допоміжного виробництва й невиробничих споживачів).

Важливою особливістю енергопостачання є відсутність можливості до створення істотних запасів енергії (не плутати із запасами енергоносіїв), що змушує провадити й споживати енергію одночасно, а також забезпечувати домірність по величині її виробництва й споживання. Режим виробництва енергії в кожен відрізок часу залежить від режиму її споживання. Споживання енергії у виробництві нерівномірно по годинниках доби, дням тижня, місяцям і сезонам року. Оскільки змінюється в часі потреба в енергії (попит), відповідно повинне змінюватися її пропозиція (виробництво, закупівля, відбір із зовнішньої мережі енергопостачання). Ще однією важливою особливістю, що визначає вимоги до організації енергетичного господарства підприємства, є неприпустимість збоїв в енергоживленні технологічних коштів, що беруть участь у виробництві товарної продукції: енергетичне господарство повинне забезпечувати надійність і безперебійність енергопостачання. Обсяг і структура енергоспоживання промислового підприємства, організація його енергопостачання залежать від енергоємності виробництва, виробничої потужності й розміру підприємства, виду випускає продукцію, що, і характеру технологічних процесів, розвиненості зв'язків із зовнішніми енергетичними мережами й постачальниками енергоресурсів.

Енергопостачання може бути організоване в трьох формах: внутрішнє, зовнішнє й комбіноване. Внутрішнє енергопостачання застосовується, коли в чинність економічних або інших причин підприємство вважає за доцільне повністю забезпечувати себе енергією всіх видів від власних установок, що генерують, і станцій, зовнішнє енергопостачання припускає повне задоволення потреб підприємства в енергії всіх видів за рахунок її закупівлі в спеціалізованих постачальників і посередників енергопостачання, що забезпечують її поставку точно до місця споживання на підприємстві. Комбіноване енергопостачання в цей час є основним для більшості промислових підприємств: електроенергію, тепло, воду й газ вони одержують від територіальних енергосистем і мереж, а стиснене повітря, ацетилен і все інше — від власних установок, що генерують, і станцій. Всі види енергоресурсів підрозділяються на три групи: вступники ззовні (закуповувані на стороні), власного виробництва й вторинні. Під вторинними енергоресурсами розуміються різні енергоносії, одержувані як відходи або побічні продукти основного технологічного процесу (доменний і коксовий гази, м'ята пара молотів, гарячі гази промислових печей і т.п.).

Організаційно в складі енергетичного господарства підприємства виділяються підсистеми двох рівнів — загальнозаводська й цехова.Що генерують, перетворювальні установки й мережі загальнозаводського значення ставляться до загальнозаводської частини енергогосподарства й експлуатуються спеціальними енергетичними цехами або ділянками (електросиловим, теплосиловим, газовим, слабкострумовим, електромеханічним). До цехової частини енергогосподарства ставляться всі первинні енергоприймачі (споживачі енергії — печі, верстати, підйомно-транспортне встаткування) і частково цехові перетворювальні установки, установки для використання вторинних енергоресурсів і внутріцехові розподільні мережі.

На великих підприємствах енергетичне господарство виробничих цехів очолюють енергетики цехів. На чолі енергетичного господарства підприємства коштує головний енергетик, що підкоряється головному інженерові (або головному механікові) заводу. У веденні головного енергетика перебуває відділ головного енергетика (ВГЕ) і енергетичні цехи. На невеликих підприємствах енергетичне господарство може бути об'єднане в 1—2 енергоцеха або ділянки в службі головного механіка, якому підкоряється энергобюро. До складу ВГЕ або енергобюро звичайно входять: група энергоиспользования, що здійснює нормування витрати енергоресурсів, планування енергопостачання, складання енергобалансів, зведений облік й аналіз використання енергоресурсів; група енергоустаткування (технічна), що здійснює керівництво планово-попереджувальним ремонтом енергоустаткування й енергомереж, контроль їхнього технічного стану й технічний нагляд за дотриманням правил експлуатації, розробляє заходу щодо економії палива й енергії; енергетичні лабораторії (електричні теплові), які виконують дослідницькі роботи зі зниження витрати енергоресурсів, забезпечують виробництво різного роду вимірів, випробувань устаткування й мереж, обслуговування, перевірку й ремонт контрольно-вимірювальних приладів.

Персонал енергетичних цехів і цехового енергетичного господарства включає дві категорії: черговий персонал, що забезпечує безперебійність енергопостачання; персонал, зайнятий виконанням планово-попереджувального ремонту й монтажних робіт.

Нормування й первинний облік енергоспоживання. Режим енергозбереження визначає необхідність точного нормування й обліку енергоспоживання на підприємстві. Ціль нормування енергоспоживання — установлення норм споживання енергії, що виключають її зайва витрата. Результатом цього є поліпшення використання наявних енергоресурсів й основних фондів енергетичного господарства, зниження частки енерговитрат у собівартості випускає продукції, що. Норми енергоспоживання підрозділяються на диференційовані й укрупнені. Диференційовані (питомі) норми встановлюють витрата енергії по окремих агрегатах, на окремі деталі й інші одиниці виміру продукції. Укрупнені норми встановлюють витрата енергії по ділянці, цеху й підприємству на одиницю (умовну одиницю) продукції: на 1 т заготівель, комплект деталей на виріб, складальну одиницю або виріб.

За допомогою аналітичного методу встановлюються технічно обґрунтовані норми, дослідно-статистичний метод нормування використається для встановлення дослідно-статистичних норм енергоспоживання. Аналітичним методом, більше трудомістким, але й більше точним, необхідно встановлювати технічно обґрунтовані норми для енергоємних агрегатів (печі, компресори, насоси) і великих верстатів. Для цього потрібно встановити залежності, що показують вплив окремих факторів на величину питомої витрати енергії (енергетичні характеристики). Із практичної точки зору найбільший інтерес представляє встановлення величини питомої витрати енергії при зміні продуктивності агрегату. В основі цієї залежності лежить розподіл сумарної витрати енергії на дві складові: постійну частину, що не залежить від розмірів випуску продукції агрегату, і змінну - пропорційну цій величині. Використання цього методу для нормування витрати енергії всього верстатного парку ускладнюється більшим числом одиниць установленого встаткування, малою одиничною потужністю, різноманіттям оброблюваних деталей і технологічних операцій, а також нерівномірністю режимів роботи.

Незважаючи на впровадження в практику нормування коштів обчислювальної техніки, у механічних цехах переважає дослідно-статистичний метод нормування, заснований на фактичних питомих нормах, досягнутих за минулий період. Для більшого наближення дослідно-статистичних норм до технічно обґрунтованих треба при визначенні величини планових питомих норм вносити корективи у величини фактичних питомих витрат, ґрунтуючись на передбачуваних змінах у технології й організації виробництва в планованому періоді.

Загальна витрата енергії по підприємству умовно ділиться на змінну й постійну частини, тобто залежну й не залежну від обсягу випуску продукції. Змінну частину становить витрату всіх видів енергії на виконання основних технологічних операцій, постійну - витрата енергії на висвітлення, привід вентиляційних устроїв, опалення, кондиціонування повітря. Витрата енергії по змінній частині може визначатися укрупнення на основі часу роботи встаткування або по зведених нормах. У першому випадку встаткування групується за умовами роботи - часу використання, ступеня завантаження по потужності й інших факторах. У другому випадку зведена норма витрати енергії на одиницю продукції множиться на загальну кількість одиниць продукції, запланованих до випуску (у натуральному або вартісному вираженні). Постійна частина витрати енергії може визначатися також на основі нормативів освітленості, опалення приміщень і т.д.

Обов'язковою умовою є вв'язування системи нормування енергоспоживання із системою виробничого обліку (облік готової продукції) і системою енергетичного обліку. Об'єктами енергетичного обліку є вироблення й споживання енергії, вихід і використання вторинних енергоресурсів. Основні вимоги до енергетичного обліку - максимальна диференціація, точність й оперативність. Диференціація обліку необхідна для того, щоб роздільно враховувати споживання всіх видів енергії в кожній ланці енергетичного господарства, виробничому підрозділі підприємства й окремому агрегаті. Оперативність обліки необхідний для своєчасного реагування на зміни в обстановці, відхилення, збої в енергоспоживанні й енергопостачанні; тому найбільш кращі безперервний облік або періодичний з мінімальним часом між черговими вимірами. Точність обліку необхідна для правильного встановлення норм витрати енергії й відхилень від них, для складання достовірних енергетичних балансів.

Планування й аналіз енергопостачання. Необхідною умовою правильного планування енергопостачання є складання паливно-енергетичного балансу, що визначає потребу підприємства в енергоресурсах і джерела її покриття. Розробка енергетичних балансів є основним методом планування енергопостачання й аналізу використання енергоресурсів. Енергетичні баланси встановлюють необхідні розміри споживання, виробництва й одержання різних видів енергоресурсів.

Енергобаланси підрозділяються на планові й звітні. Планові енергобаланси призначені для обґрунтування потреб підприємства в енергії й паливі (видаткова частина), для визначення найбільш раціональних й економічних джерел покриття цієї потреби (прибуткова частина). Основою для складання планових енергобалансів служать питомі норми витрати енергії й палива, а також планові завдання по випуску продукції основного виробництва. Звітні енергобаланси призначені для контролю енергоспоживання, аналізу використання енергії й палива, для оцінки якості роботи енергоцехів. Енергобаланси повинні бути двох видів:

• робоча форма балансів — статті балансу в ній групуються по ділянках виробництва й по напрямку використання енергії, без поділу елементів витрати на корисну складову й втрати. Окремою статтею виділяються лише загальнозаводські втрати. Робоча форма балансів являє собою розгорнутий план і звіт по енергопостачанню підприємства;

• синтезована форма балансів служить для аналізу й оцінки рівня енерговикористання. Для цього вся витрата енергії по підприємству розділяється на корисну складову й втрати, з подальшим розчленовуванням корисної складової на елементи по напрямках використання енергії й втрат - по їхньому місцю й виду.

При складанні робочої форми балансів варто мати на увазі, що енергія одного виду може використатися на підприємстві в енергоносіях різних видів і параметрів. Тому складанню робочої форми балансів передує складання оборотних балансів, де повинен знайти відображення весь внутрішній оборот енергії. Складання оборотних балансів ставиться тільки до тепла й палива. Складання фактичних енергобалансів у робочих формах повинне ґрунтуватися на даних обліку. При відсутності обліку на окремих ділянках витрата енергії можна визначати по енергетичних характеристиках ділянок і цехів, отриманим шляхом вимірів або розрахунків і сЪобою, що представляє, залежність між витратою енергії й випуском продукції. При відсутності характеристик витрата енергії може бути визначений як добуток фактичного випуску продукції на питомі норми витрати енергії. Спосіб цей менш точний, тому що він не враховує зміни питомих норм витрати енергії у зв'язку зі зміною випуску продукції. визначення, Що Зустрічається на практиці, енергії (при відсутності роздільного обліку) за допомогою коефіцієнтів, що враховують питому вагу окремих цехів і ділянок у загальній витраті по підприємству, невірно, тому що залежно від виробничої програми завантаження енергоприймачі, а отже, і споживання енергії сильно коливається протягом року. Втрати енергії і її витрата на потреби невеликих споживачів визначаються розрахунковим шляхом.

Паливно-енергетичний баланс підприємства розробляється в наступній послідовності.

А. Видаткова частина (план споживання енергії й енергетичних навантажень підприємства).

1. Планується потреба основного виробництва в енергії й паливі, а також витрата енергії й палива на невиробничі потреби (опалення, висвітлення, вентиляція й господарсько-побутові потреби). Визначається кількість можливих вторинних енергоресурсів. Основою для визначення потреби в енергії й паливі служать виробнича програма основного й допоміжного виробництва, планові завдання по зниженню питомих норм витрати енергії й палива й ліміти на енергію й паливо, питомі норми витрати й енергетичні характеристики цехів, ділянок і великих енергоприймачі і місячні норми (ліміти) витрати енергії й палива на висвітлення, опалення, вентиляцію й господарсько-побутові потреби.

2. Розраховуються втрати енергії в мережах і перетворювальних установках.

3. Визначається сумарне споживання енергії й палива по підприємству. Для перевірки балансу навантажень і потужностей установок, що генерують, підприємства важливо визначити величину річного максимуму навантаження, т. е найбільшого навантаження протягом року N_год^max (як правило, для всіх видів навантаження, крім опалювальної , річний максимум доводиться на грудень):

N^мах_год=

де W_roд — плановане споживання енергії за рік;

_год — річне число годин максимуму навантаження;

8760 - номінальне число годин у році;

К_год³ — коефіцієнт заповнення (навантаження) річного графіка. Причому К_год³ визначається як

К_год=^ср_мах

Різновидом коефіцієнта заповнення річного графіка є показник _год, що представляє собою відношення річного споживання енергії до максимуму навантаження. Обоє ці показника визначаються на підставі аналізу й коректування фактичних даних за минулий період, тому що досвід експлуатації показав, що значення їх досить стійкі для кожного виду навантаження.

Б. Прибуткова частина (план покриття потреби в енергії й енергетичних навантаженнях підприємства).

1. Визначаються енергоресурси підприємства. Розраховується робоча потужність установок, що генерують, і складаються баланси потужності по підприємству. Робоча потужність установки брутто Р_раб^Н дорівнює сумі експлуатаційних потужностей всіх її агрегатів. Робоча потужність установки нетто Р^н_раб дорівнює робочої потужності брутто за винятком потужності агрегатів, що перебувають у ремонті, тобто сумі експлуатаційних потужностей всіх агрегатів, що перебувають у цей момент у стані готовності до роботи:

Nмах=Р^бр_раб-(Р_рем+Р^екс_рез)

Р^н_раб=N_мах+Р^екс_рез

2. Планові графіки навантажень розподіляються між джерелами енергопостачання, у результаті чого визначається величина участі кожного із джерел у покритті енергоспоживання (використання вторинних енергоресурсів, одержання енергії ззовні, вироблення енергії на власних установках). Визначається відпустка енергії на сторону.

3. Проектуються режими роботи агрегатів і розробляються енергобаланси установок, що генерують. Визначаються питомі норми витрати енергії й палива на власні потреби й КПД установок.

4. Складається баланс палива підприємства. Плани енергопостачання підприємства складаються на кожен квартал і рік у вигляді робочих балансів, а також добових і квартальних графіків навантажень. Паливно-енергетичний баланс дозволяє з’ясувати структуру енергоспоживання підприємства. Зіставляючи баланси за ряд років, можна простежити зміни пропорцій виробництва й споживання енергії, результати переходу від одних енергоносіїв до іншим й, нарешті, результати загальної раціоналізації виробництва й споживання енергії. Зіставлення балансів родинних підприємств однієї галузі дозволяє оцінити якість енерговикористання й розкрити резерви енергетичного господарства підприємства.

Основні техніко-економічні показники енергетичного господарства поєднуються в чотири групи: питомі показники енергетичних витрат на виробництво продукції; показники енергооснащеності праці; показники використання і якості експлуатації енергоустаткування; показники собівартості виробництва енергії (тепловий, стисненого повітря, пари й т.д.).

1) Питомі показники енергетичних витрат являють собою показники, що визначають відносну величину витрат всіх видів енергії в собівартості готової продукції. У загальному виді енергетичні витрати представляються наступним співвідношенням:

Р_ен=еЦ_ен/С100

де Р_зн — відсоток витрат на енергію в собівартості продукції;

е — витрата енергії на одиницю продукції;

Ц_эк — ціна одиниці енергії;

З-собівартість одиниці готової продукції. Енергетична складова собівартості машинобудівної продукції при масовому виробництві становить 3-5% для електроенергії, 2-3% для теплової енергії й 4-6% для палива.

2) Показники енергооснащеності праці характеризують рівень технічного розвитку підприємства і являють собою кількість використаної енергії (квт-ч, Мкал, тонн умовного палива) на один робітника в рік.

3) Показники використання і якості експлуатації енергоустаткування — це коефіцієнт корисної дії (насамперед, що генерують установок), коефіцієнт потужності cos cp і коефіцієнт попиту Кс. Коефіцієнт попиту дорівнює:

К_с=К_зК_о

де ДО₃ — коефіцієнт завантаження, що показує, яку частина від максимально можливої (номінально приєднаної) потужності становить завантаження енергоприймачів;

ДО₀ — коефіцієнт одночасності, що показує, яка частина всіх установлених енергоприймачів перебуває в роботі. Коефіцієнт попиту використається при проектуванні нових об'єктів для визначення максимуму навантаження.

4) Показники собівартості виробництва енергії характеризують витрати підприємства на власне виробництво енергії (тепловий, стисненого повітря, пари й т.д.) розраховуючи на одиницю (т, м³).

К показникам, які є основою для планування енергопостачання й оцінки роботи енергетичного персоналу, ставляться норми питомої витрати енергії на одиницю продукції (цеху, заводу) і собівартість виробництва енергії або ціна її придбання.

Основні напрямки вдосконалювання організації й планування енергетичного господарства промислового підприємства: збільшення частки енергоресурсів і послуг, закуповуваних у зовнішніх постачальників і спеціалізованих посередників енергопостачання; розвиток централізованого енергопостачання по промислових зонах і територіям; укрупнення енергоцехів й інших елементів енергетичного господарства; підвищення точності норм витрати енергоресурсів, жорсткість контролю за їхнім дотриманням; використання найбільш економічних енергоносіїв, джерел енергії, постачальників і посередників енергопостачання; впровадження сучасного енергоустаткування, раціональних методів організації його експлуатації, технічного обслуговування і ремонту; впровадження у виробництво енергозберігаючих технологій й устаткування, зниження енергоємності продукції; удосконалювання планування, обліку, контролю енергоспоживання й енергопостачання на основі сучасних інформаційних технологій.

Контрольні питання й завдання

1. Як визначається витрата інструмента?

2. Як розраховується оборотний фонд інструмента?

3. Як організований оборот інструмента на підприємстві?

4. Охарактеризуйте систему планово-попереджувального ремонту.

5. Що приймається за ремонтну одиницю?

6. Які форми організації технічного обслуговування й ремонту застосовуються на підприємствах?

7. Які методи ремонту встаткування використаються на підприємствах?

8. Що таке тонна умовного палива?

9. Як будуються добові графіки максимуму енергетичного навантаження? 10. Як складається паливно-енергетичний баланс підприємства?