Диплом Маши / Введение мое

Введение

В связи с переходом к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии. Именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбе­режения, потенциал которого составляет более 1/3 всего нынешнего объема энергопотребления.

Новые экономические отношения в сфере уп­равления энергопотреблением проявляются в фор­мировании единого рынка электроэнергии. Исходя из выше сказанного, рынок электроэнергии должен представлять собой мно­гокомпонентный механизм согласования экономических интересов постав­щиков и потребителей электроэнергии.

Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инстру­ментального обеспечения являются автоматизи­рованные системы контроля и учета потребления электроэнергии.

1. Рынок электроэнергии

В условиях государственного централизо­ванного планирования энергопотребления ба­ланс экономических интересов производителей и потребителей электроэнергии сводился на уров­не государственных планов, при этом потре­битель должен был получать запланированное количество дешевой электроэнергии в удобное для него время. Поэтому основное назначение электроэнергетической отрасли состояло в на­дежном, бесперебойном энергоснабжении потре­бителей в запланированных объемах. Для до­стижения этой цели осуществлялось управление процессом производства, передачи и распреде­ления электроэнергии. Нагрузка регулировалась методом прямого управления — по требованию правительственных органов и энергокомпаний. В этих условиях электрическая энергия рассмат­ривалась, прежде всего, как физическая субстан­ция, поэтому первоочередным (и единственно необходимым) средством управления энергопот­реблением являлась автомати­зированная система диспетчерского управления (АСДУ), выполняющая роль регулятора потоков электрической энергии в процессе ее производ­ства, передачи и распределения.

Потребность в учете больших потоков элек­троэнергии при ее экспорте и при перетоках между энергосистемами, объединенными энер­гетическими системами и в масштабах Единой энергетической системы, обусловила необходи­мость создания локальных автоматизированных систем измерения (контроля) электроэнергии (АСИЭ).

В период перехода к рыночной экономике электроэнергия становится полноценным това­ром — объектом купли-продажи. Поскольку про­цесс купли-продажи завершается только после оплаты (реализации), электроэнергия как товар выражается не только количеством, но и стоимостью. При этом основными рыночными параметрами становятся количество полезно отпущенной энергии и ее оплаченная стоимость, а формирующиеся розничный и оптовый рынки электроэнергии представляют собой по сути рынок полезно потребленной электроэнергии.

Развитие рынка электроэнергии на основе экономического метода управления потребовало создания полномасштабных иерархических систем: автоматизированных систем измерения электроэнергии (АСИЭ), учета потребления и сбыта электроэнергии (АСУПСЭ), диспетчерского управления (АСДУ), контроля и учета энергопотребления (АСКУЭ).

Основная особенность экономического метода управления – рассмотрение энергопотребления как главного звена, управляющего рынком электроэнергии, который в свою очередь представляется совокупностью собственно технологического процесса (производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии), учетно-финансового процесса энергопотребления, а также политико-экономического (отражающего текущую политику в области энергоиспользования). Это и является предпосылкой для управления рынком электроэнергии посредством создания единой, интегрированной, системы управления энергопотреблением на базе систем АСИЭ, АСУПСЭ, АСДУ и АСКУЭ.

1. Введение

Проблемы энергосбережения, являясь одной из важнейших проблем всех стран, в России имеют особую остроту, т.к. в ней энергоресурсы используются крайне неэффективно.

На единицу выпускаемой продукции в России сегодня расходуется в 3 раза больше энергоносителей, чем в индустриально развитых странах, что делает экономику России неконкурентоспособной не только на мировом, но и на внутреннем рынке. Это объясняется в частности и изношенностью оборудования на промышленном предприятии, и изношенностью основных фондов отечественной энергетики, ее высокой капиталоемкостью и инерционностью. Сохранение современного высокого уровня энергоемкости народного хозяйства страны может привести к тому, что неудовлетворительный спрос на энергию может составить до одной трети нынешнего потребления в стране и покрыть этот спрос, учитывая вышеизложенные причины, будет крайне затруднительно. В тоже время доля энергетической составляющей в структуре затрат на производство продукции и оказание услуг в последние годы возросла в несколько раз и имеет устойчивую тенденцию к повышению. И хотя выпуск продукции на многих предприятиях и в целом по стране снизился, общие непроизводственные энергозатраты, накладываясь на меньший объем выпускаемой продукции, приводит к увеличению доли этих затрат в ее себестоимости.

В числе основных причин сложившегося неблагополучного положения в области энергоемкости нашей экономики следует отметить:

• практически полное отсутствие экономических стимулов осуществления энергосбережения;

• относительно низкий уровень внутренних цен на энергетическое сырье и продукты его переработки и возникающая из этого не заинтересованность на всех уровнях управления и у населения в обеспечении рационального использования и экономного расходования топлива и энергии;

• отставание в создании оргструктур в сфере энергопотребления, соответствующих рыночным отношениям;

• крайне низкую оснащенность техническими средствами учета и контроля энергоресурсов;

• недостаточное количество энергосберегающих и высокоэкономичного технологического оборудования;

• высокие энергозатраты в производственных процессах из-за большой доли устаревших основных производственных фондов;

• недостаточную обеспеченность высококвалифицированным управленческим и инженерным персоналом в сфере энергосбережения;

• совершенно недостаточную энергосберегающую грамотность населения.

Проблема высокой энергоемкости усугубляется исключительно низким уровнем полезного использования энергетических ресурсов на всех этапах добычи, переработки, преобразования, транспортировки и распределения энергии первичных источников и на всех ступенях использования энергии. В материальном производстве, сфере услуг, вместе взятых, теряется в среднем около 90% от первоначального уровня.

Приведенные факторы взывают к необходимости рационального использования энергоресурсов на всех стадиях энергетического цикла от разработки недр до конечного потребления. В пользу экономии ресурсов свидетельствует также высокая удельная эффективность энергосберегающих мероприятий и наличие значительных резервов экономии материальных и энергетических ресурсов

Кроме того мероприятия по экономии топлива обычно в 2.5-3 раза дешевле, чем эквивалентный прирост по добыче и транспортировке потребителям. Энергосберегающие проекты в среднем в 5-6 раз менее капиталоемкие, чем проекты по производству энергии.

Как показывает обширный и пока еще небольшой российский опыт – энергосбережение является высокоэффективным и относительно быстро реализуемым методом покрытия потребностей экономики в энергии. Поэтому энергосбережение является важнейшим направлением энергетической политики в новых экономических условиях.

Экономия энергоресурсов и применение энергосберегающих технических решений позволяют добиться снижения энергетических издержек в себестоимости выпускаемой продукции.

Важной составляющей системы энергетического менеджмента является энергоаудит, т.е. энергетическое обследование. Его основные цели – анализ использования энергетических ресурсов предприятия, выявление мест их нерационального использования, выявление источников энергопотерь, разработка и обоснование энергосберегающих мероприятий и проектов и, в конечном итоге, снижение энергетических затрат в себестоимости продукции. Основными путями реализации целей энергоаудита являются:

1. совершенствование системы учета и контроля над расходованием энергоресурсов;

2. замена морально и физически устаревшего оборудования, внедрение новой техники и перспективных технологий в энергохозяйстве предприятия;

3. проведение организационно-технических мероприятий, направленных на сокращение нерационального использования энергии;

4. повышение степени использования вторичных энергоресурсов.

В ОАО «Пермские моторы» проводится целенаправленная работа по экономии энергоресурсов. Так в ОАО «ПМЗ» и ОАО «Авиадвигатель» в 2000 году были разработаны планы потребления энергоресурсов цехами, отделами, причем как в рабочую смену, так и в нерабочие дни. Каждому цеху , отделу установлены жесткие лимиты потребления энергоресурсов в рабочее и нерабочее время, что контролируется руководством предприятия. При необходимости проведения сверхурочных работ предварительно производятся расчёты дополнительных ресурсов, разрешение на использование может дать только генеральный директор.

В результате внедрения данных мероприятий в этих подразделениях расходы на энергоресурсы в 2000 году по сравнению с 1999-м уменьшились на 487 000 руб., что составляет стоимость их потребления в течении 15 рабочих смен. Такое сокращение достигнуто, несмотря на рост объёмов производства в 2000 году на 30% [9].

В ОАО “Пермские моторы” проводится целенаправленная политика по установке приборов учёта потребления энергоресурсов всех крупных потребителей.

Это позволяет:

• оперативно вмешиваться в процесс потребления при превышении максимальных договорных лимитов, при нештатных ситуациях, при изменении температуры наружного воздуха, длительных перерывов в работе;

• автоматизировать процесс управления потреблением;

• информировать руководителей всех подразделений о фактически потребленных энергоресурсах, не допускать попыток отдельных подразделений потреблять ресурсы, пользуясь общим котлом;

• настроить работников предприятия на снижение потребления энергоресурсов с целью снижения себестоимости продукции, увеличение прибыли.

Например, в ОАО «ПМЗ» и ОАО «Авиадвигатель» установки в каждом цехе приборов учета расхода электро- и теплоэнергии, воды (питьевой, холодной и горячей, технологической), пара, газа. Уже первый квартал 2001 года позволило получить этим предприятиям экономию от данных мероприятий в размере 1.278 тыс. руб., из них только за счет установки счетчиков тепловой энергии получена экономия 606 тыс. руб. [ ].

Существенная экономия была получена при применении автоматических регуляторов отопления в корпусах ЗАО «Авиадвигатель».

В ОАО «ПМЗ» внедрили 16 счетчиков СЭТ-4. В цехе №1 уменьшилась оплата за электроэнергию в три раза, но цехе №53 возросла в 2 раза. Таким образом, учет приводит к точной оценке потребляемой электроэнергии и реальным затратам за потребленные энергоресурсов.

С увеличением доли предприятий холдинга, переходящих на учет потребления энергоресурсов, все потери, которые существуют в передающих сетях, должны в ОАО «Энергетик-ПМ» точно учитывается.

Эти потери будут вначале включены в цену услуг, оказываемых ОАО «Энергетик-ПМ». В перспективе предприятия холдинга будут сравнивать, что экономичнее – покупать эти услуги у ОАО «Энергетик- ПМ» или самим обеспечивать потребность в них. Поэтому в долгосрочном плане все заинтересованы в энергосбережении и удешевлении своей продукции.

В данном отчете обобщены результаты энергетических обследований ОАО «Энергетик-ПМ».

Аннотация

Данный материал содержит общие предварительные предложения по устройству системы контроля и управления электроэнергетикой ОАО «Энергетик ПМ».

Даны общая концепция организации системы, описание предполагаемых типов технологических объектов управления, принципов организации связи между объектами и краткое описание принципов функционирования системы.

В конце материала приведены предложения по организации этапов внедрения системы и предварительная стоимостная оценка внедрения первого этапа.

Общая часть

Предприятием, для которого разработаны данные предложения, является предприятие машиностроения, ОАО «Энергетик ПМ». Учтена основная специфика данного предприятия - компактность и возможность использования выделенных проводных линий для доставки информации.

Электроснабжение завода от сетей энергосистемы осуществляется через головные подстанции (ГПП) и от собственной ТЭЦ через трансформаторы 110/6, 35/6 кВ

Распределение электроэнергии внутри завода осуществляется через распределительные и трансформаторные подстанции 6/0,4 кВ. общее количество подстанций - порядка 64. От сетей завода осуществляется электроснабжение ряда сторонних организаций.

Целью создания системы является снижение эксплуатационных затрат за счет оптимального управления процессом электроэнергоснабжения, а именно:

• замена физически и морально устаревших комплексов программно-технических средств;

• обеспечение безопасности функционирования объектов;

• снижение затрат живого труда;

• достижение оптимальной загрузки оборудования (особенно - опорных подстанций);

• оптимизация режимов работы технологического оборудования;

• как следствие оптимизации работы оборудования - снижение заявляемых мощностей;

• в плане технического учета потребления электроэнергии - обеспечить оперативный контроль за электропотреблением основных и вспомогательных производственных подразделений завода; также в задачи комплекса входит обеспечение оперативной информацией об энергопотреблении руководителей производственных подразделений ОАО «Энергетик ПМ» для сопоставления этой информации с объемом выпущенной проудкции;

• повышение надежности энергоснабжения конечных потребителей за счет своевременной ликвидации аварийных и предаварийных ситуаций.

Предлагаемая система контроля и управления, как компонента общей системы управления предприятием, предназначена для целенаправленного ведения технологического процесса и обеспечения смежных и вышестоящих систем управления оперативной и достоверной информацией. В рамках этих задач система обеспечивает:

• централизованный контроль и измерение технологических параметров (токи, напряжения, мгновенные мощности);

• косвенное измерение (вычисление) параметров процесса (технико-экономических показателей, косвенных переменных);

• удаленное управление объектами электроэнергохозяйства;

• формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУ ТП (или АТК);

• подготовку и передачу информации в смежные системы управления (в отдел учета или отдел реализации электроэнергии).

При разработке данных предложений были использованы следующие нормативно-технические документы из числа инструктивных материалов Главгосэнергонадзора:

1) Общие положения о порядке учета и контроля расхода топлива, электрической и тепловой энергии промышленными, транспортными, сельскохозяйственными и коммунально-бытовыми предприятиями и организациями.

2) Методика определения фактических значений основных параметров потребления электроэнергии на промышленных предприятиях.

3) Порядок установления лимитов потребляемой мощности и контроля за их соблюдением.

4) Инструкция по учету электроэнергии в энергосистемах.

5) Инструкция по определению потерь электроэнергии в трансформаторах и линиях электропередачи, учитываемых при финансовых расчетах за электроэнергию между энергосистемами и энергосистемой и потребителем.

6) Письмо «О подготовке технико-коммерческих предложений» от 22.03.99 №13/28-460 с приложениями.

Многолетний опыт внедрения АСКУЭ на предприятиях различных отраслей народного хозяйства Республики Беларусь и России по­казал, что получаемая от этого экономия энер­горесурсов достигает от 10 - 15 до 25 - 30 % (в зависимости от предприятия и отрасли) их ме­сячного потребления, а срок окупаемости за­трат на создание АСКУЭ составляет от одного квартала до года. Эффективность внедрения АСКУЭ выражается главным образом в воз­можности получения точного представления о процессе энергопотребления, обоснованного выявления потерь и управления графиком энергопотребления, перехода на выгодный тариф, реализации внутреннего хозрасчета подразделений предприятия по энергоресурсам и достижения экономии внутри подразделений на базе материального стимулирования работни­ков за реальные показатели энергосбережения.

Необходимо отметить, что в процессе раз­вития АСКУЭ малых и средних предприятий на них могут быть дополнительно возложены различные технологические функции, напри­мер, такие, как контроль температуры на скла­дах, в испытательных камерах, технологиче­ских установках, контроль за сточными водами и выбросами и т.п.

Современная цивилизованная торговля энергоресурсами и система их рационального потребления внутри предприятия основаны на

использовании автоматизированного прибор­ного энергоучета, сводящего к минимуму участие человека на этапе измерения, сбора и обработки данных и обеспечивающего досто­верный, точный, оперативный и гибкий, адап-

тируемый к различным тарифным системам учет со стороны как поставщика энергоресур­сов, так и потребителя. С этой целью потреби­тели (поставщики) создают на своих объектах автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) — см. рис. 1. При наличии АСКУЭ предприятие полностью конт­ролирует весь процесс энергопотребления и имеет возможность по согласованию с постав­щиками энергоресурсов гибко переходить к разным тарифным системам, минимизируя свои энергоплатежи. Только благодаря АСКУЭ уда­ется обнаружить и устранить внутри предприя-

тия все непроизводительные расходы энергоре­сурсов, а также решить объективно, на осно­вании беспристрастного машинного отчета спор­ные вопросы между поставщиком и потребите­лем энергоресурсов, его субабонентами.

Многие потребители уже осознали свою за­интересованность в расчетах с поставщиком энергоресурсов не по каким-то условным нор­мам, договорным величинам или устаревшим и неточным приборам, а на основе современного и высокоточного приборного учета. Под давле­нием рынка и в виду жизненной необходимости они начинают понимать, что первым неизбеж­ным шагом в направлении обеспечения экономии энергоресурсов и снижения финансовых потерь предприятия является точный энерго­учет. Очевидно, что в рыночных условиях пре­имущества в производстве конкурентоспособ­ной продукции будут у тех предприятий, которые уже осуществляют полный автомати­зированный контроль всех процессов энерго­потребления.

Исторически сложившаяся типовая схема промышленного предприятия (см. рис. 1) включает в себя (с точки зрения энергоучета) иерархию единых территориально распределен­ных производственно-организационных струк­тур (предприятие - площадка - цех - учас­ток - установка) и структур коммерчески само­стоятельных, но связанных по схеме энерго­потребления (абонент и субабоненты), а также собственные источники энергоресурсов (коте­льные) и собственные хозяйственные объекты непроизводственной сферы (детские сады, об­щежития, пионерские лагеря, профилактории, базы отдыха, бани и т.п.). Каждое предприя­тие, стремящееся выжить в условиях высокой стоимости и лимитирования энергоресурсов, должно иметь разветвленную систему энерго­учета и контроля всех энергоносителей (элект­роэнергии, воды, газа, пара и т.д.) по всей своей структурной иерархии вплоть до каждого подразделения, субабонента и рабочего места.