ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / Energosberezhenie_2005

Итоговый документ, результат обследования

Рис. Основные задачи энергетического обследования

51

Физический анализ, как правило, включает следующие стадии:

-определяется состав объектов энергоиспользования (отдельные потребители, системы, технологические линии, подразделения и предприятие в целом), по которым будет проводиться анализ;

-определяется распределение всей потребляемой объектами энергии по отдельным видам энергоресурсов и энергоносителей;

-определяются для каждого объекта факторы, влияющие на потребление энергии (для технологического оборудования таким фактором служит выпуск продукции, для системы отопления – наружная температура, для систем передачи и преобразования энергии – выходная полезная энергия);

-вычисляется удельное энергопотребление по отдельным видам энергоресурсов и объектам;

-сравниваются удельное потребление энергии и базовое значение этого потребления по отрасли, после чего делается вывод об эффективности энергоиспользования по каждому объекту;

-определяются прямые потери энергии вследствие утечек энергоносителей, нарушения изоляции, неправильной эксплуатации оборудования, простоя, недогрузки и других выявленных нарушений;

-выявляются в конечном итоге наиболее неблагополучные объекты с точки зрения эффективности энергоиспользова-

ния.

Финансово-экономический анализ проводится параллельно с физическим. Его цель – придать экономическое обоснование выводам, полученным на основании физического анализа. На этом этапе вычисляется распределение затрат на энергоресурсы по всем объектам энергопотребления и видам энергоресурсов. Оцениваются прямые потери в денежном выражении.

Финансово-экономические критерии имеют решающее значение при анализе энергосберегающих рекомендаций и проектов.

Энергосберегающие рекомендации разрабатываются путем ис-

пользования типовых методов энергосбережения к выявленным на этапе анализа объектам с наиболее расточительным или неэффективным использованием энергоресурсов. Наиболее общие методы энер-

52

госбережения, которые могут использоваться на различных предприятиях, рассматриваются в последующих главах пособия.

При разработке рекомендаций необходимо:

-определить техническую сущность предлагаемого усовершенствования и принцип получения экономии;

-рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении;

-определить состав оборудования, необходимого для реализации рекомендации, его примерную стоимость, основываясь на мировой цене аналогов, стоимость доставки, установки и ввода в эксплуатацию;

-рассмотреть все возможные способы снижения затрат, например изготовление или монтаж оборудования силами самого предприятия;

-определить возможные побочные эффекты от внедрения рекомендации, влияющей на реальную экономическую эффективность;

-оценить общий экономический эффект предлагаемой рекомендации с учетом всех перечисленных пунктов.

Для взаимозависимых рекомендаций рассчитывается как минимум два показателя экономической эффективности:

-эффект при условии выполнения данной рекомендации;

-эффект при условии выполнения всех предлагаемых реко-

мендаций.

Для оценки экономического эффекта можно использовать такой показатель, как срок окупаемости.

После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются по трем направлениям:

-малозатратные, осуществляемые в порядке текущей деятельности предприятия;

-среднезатратные, осуществляемые, как правило, за счет собственных средств предприятия;

-высокозатратные, требующие дополнительных инвестиций, осуществляемые, как правило, с привлечением заемных средств.

Малозатратное направление для начальной стадии осуществления энергосберегающей политики – это совокупность организационных и технических мероприятий, направленных на снижение потерь

53

топлива и энергии без технического перевооружения. Срок окупаемости по мероприятиям этого направления менее одного года. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12…15 %.

Среднезатратное направление связано с техническим перевоо-

ружением и снижением энергоемкости продукции промышленности, сельского хозяйства и сферы услуг. Срок окупаемости по этим мероприятиям не превосходит двух лет. Резерв снижения потребности в топливно-энергетических ресурсах за счет этого направления составляет 15…20 % от существующего потребления.

Высокозатратное направление предусматривает внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования в наиболее энергоемких технологиях. Реализация этих возможностей связана, как правило, с существенными финансовыми и материальными затратами. Однако эти затраты в несколько раз ниже затрат, необходимых для эквивалентного повышения добычи и производства топлива и энергии. Кроме того, энергосберегающие технологии являются экологически чистыми и не требуют дополнительных затрат на решение социальных проблем. В этом направлении представляется возможным снизить потребность предприятия в энергоресурсах на

25…30 %.

Затем все энергосберегающие рекомендации сводятся в одну таблицу, в которой они располагаются по трем перечисленным категориям. В каждой из категорий рекомендации целесообразно располагать в порядке понижения их экономической эффективности. Такой порядок рекомендаций соответствует наиболее оптимальной очередности их выполнения, конечно, с учетом инвестиционных возможностей конкретного предприятия.

Отчет по энергоаудиту должен содержать в общем случае описательную и аналитическую части.

Вописательной части представляется информация об обследуемом предприятии, имеющая отношение к вопросам энергоиспользования, а также общая характеристика предприятия.

Ваналитической части приводится физический и финансовоэкономический анализ эффективности энергоиспользования, описываются энергосберегающие рекомендации и порядок их выполнения.

Сводная таблица рекомендаций выносится в начало или конец отчета и оформляется в виде общего резюме (выводов) по работе.

54

Как правило, основной объем отчета составляют приложения, в которые выносятся:

-исходный фактический материал в виде числовых данных, таблиц, схем, диаграмм и т.д.;

-расчетные методики, формулы и примеры вычислений;

-список приборов, используемых для измерений;

-другая вспомогательная информация.

Новый импульс в контроле за использованием энергоносителей промышленных объектов дан Госстандартом Российской Федерации, который ввел в действие ГОСТ Р 51379-99 «Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергети- ческих объектов. Основные положения. Типовые формы». Стандарт является обязательным при энергетических обследованиях потребителей энергоресурсов и оценке эффективности использования ТЭР.

Энергетический паспорт промышленного потребителя ТЭР

должен содержать разделы:

-общие сведения о потребителе ТЭР;

-сведения о потреблении ТЭР:

-общее потребление энергоносителей,

-потребление электроэнергии,

-потребление тепловой энергии,

-потребление котельно-печного топлива,

-потребление моторного топлива;

-сведения об эффективности использования ТЭР;

-мероприятия по энергосбережению и повышению эффектив-

ности использования.

Заключительный раздел энергетического паспорта потребителя ТЭР должен включать:

-перечень зафиксированных при обследовании потребителя фактов непроизводительных расходов ТЭР с указанием их величины в стоимостном и натуральном выражении;

-предлагаемые направления повышения эффективности использования ТЭР с оценкой экономии последних в стоимостном и натуральном выражении с указанием затрат, сроков внедрения и окупаемости;

-количественную оценку снижения уровня непроизводительных расходов ТЭР за счет внедрения энергосберегающих мероприятий.

55

Типовые формы энергетического паспорта промышленного потребителя ТЭР включают:

-титульный лист энергетического паспорта потребителя ТЭР;

-общие сведения о потребителе ТЭР;

-сведения об общем потреблении энергоносителей, содержащие информацию о годовом потреблении и коммерческом учете потребления всех видов энергоносителей, используемых потребителем ТЭР;

-сведения о потреблении электроэнергии;

-сведения о потреблении (производстве) тепловой энергии;

-сведения о потреблении котельно-печного и моторного топлива, об использовании вторичных энергоресурсов, альтернативного топлива, возобновляемых источников энергии;

-сведения о показателях эффективности использования ТЭР, содержащие информацию об удельных расходах ТЭР;

-сведения об энергосберегающих мероприятиях, содержащие

информацию об энергоэффективных мероприятиях по каждому виду ТЭР.

Общие сведения о потребителе ТЭР должны содержать:

-наименование и реквизиты предприятия;

-объем производства основной и вспомогательной продукции;

-численность персонала;

-другие сведения о предприятии.

Сведения о потреблении (производстве) электрической и тепловой энергии, а также моторного топлива должны содержать данные об оборудовании, расчетно-нормативном потреблении и годовом балансе этого потребления.

Представленные в стандарте типовые формы энергетического паспорта используются в качестве базовых. В зависимости от принадлежности потребителя к той или иной отрасли экономики, обязанностей и специфики производственного оборудования и технологических процессов типовые формы могут быть дополнены.

Эффективность разрабатываемой энергоаудиторским коллективом программы энергосбережения обследуемого объекта напрямую зависит от глубины знания каждого технологического процесса и современных технологий и технических средств энергосбережения. Этим вопросам и посвящены следующие главы данного пособия.

56

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Каковы основные цели энергоаудита?

2.Кому предоставляется право проведения энергоаудита?

3.Каким требованиям должен отвечать энергоаудитор?

4.Какие существуют виды энергетических обследований?

5.В каких случаях проводится внеочередное обследование?

6.Что такое «энергетический менеджмент предприятия»?

7.В чем заключаются основные задачи энергетических обследований?

8.Что предшествует финансово-экономическому анализу энергоэффективности предприятия?

9.Что представляет собой энергетический паспорт потребителя ТЭР?

10.Как можно классифицировать мероприятия, направленные на энергосбережение?

11.Что представляет собой программа проведения энергетических обследований?

12.Из каких стадий состоит физический анализ эффективности энергоиспользования?

13.Какие виды измерений можно выделить при инструментальном обследовании?

14.Какие разделы должен содержать отчет по энергетическому обследованию предприятия?

57

ГЛАВА 3

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ НА ОСНОВЕ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Электропривод представляет в общем случае электромеханическую систему, состоящую из взаимодействующих преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением с целью осуществить технологический процесс.

Из приведенного определения следует, что электропривод представляет собой систему, состоящую из элементов, являющихся предметом самостоятельного изучения (например, передаточные устройства, электрические машины, преобразователи электроэнергии и информации и т.д.). Поэтому основные свойства электропривода проявляются в нем как в системе, объединяющей все составляющие его элементы и реализующей целенаправленное приведение в движение рабочих органов машины.

Основным звеном в системе электропривода является электродвигатель, в качестве которого могут быть использованы электрические машины постоянного и переменного тока. Известно, что использование последних (особенно асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором) повышает надежность электропривода, а также снижает капитальные и эксплуатационные затраты. Эти преимущества определяют предпочтительность использования электропривода переменного тока.

Основной проблемой, сдерживающей широкое использование электропривода переменного тока, до последнего времени являлась сложность регулирования частоты вращения ротора у этих электроприводов. В последние годы созданы статические преобразователи частоты переменного тока, и регулируемый электропривод на их основе заменяет менее надежный электропривод постоянного тока.

58

3.1. Принцип действия и регулирование частоты вращения электропривода с асинхронными двигателями

Принцип действия асинхронных двигателей основывается на электромагнитном взаимодействии между вращающимися магнитным полем статора, создаваемым системой трехфазного тока, протекающего по его обмоткам, и токами обмотки ротора, протекающими под действием наводимой в ней ЭДС. При синусоидальном характере поля статора частота его вращения составляет

ω0 = 2πpf ,

где p – число пар полюсов;

f – частота напряжения, подводимого к обмотке статора. Электромагнитное взаимодействие между обеими частями асин-

хронной машины возможно только при разности частот вращения поля статора ω0 и ротора ω. Отношение

S = ω0 − ω ω0

называется скольжением асинхронной машины.

Электромагнитный момент на валу асинхронной машины M пропорционален величине вращающегося магнитного потока и активной составляющей тока в обмотке ротора, которая зависит от величины скольжения S.

Пользуясь схемами замещения асинхронной машины (рис.3.1) можно определить зависимость M=f(S) или M=f(ω) для установившихся режимов, которая называется механической характеристикой:

где mS – число фаз статора;

U – напряжение, подводимое к статору двигателя;