Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
петруша / ЭнЭф к зачету ДО / учебники / СпрДокументОнаилучших достижениях.pdf
Скачиваний:
56
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
21.13 Mб
Скачать

надежной и предсказуемой, что привело к значительному повышению качества продукции и степени загрузки мощностей. Это позволило выявить и с минимальными капитальными затратами реализовать скрытый потенциал повышения производительности в размере 15–20% на всех предприятиях.

7.7. Мониторинг и измерения

7.7.1. Количественные измерения

Два производственных подразделения одной компании, находящиеся на общей производственной площадке, совместно использовали единственный прибор учета электроэнергии. При этом затраты распределялись между подразделениями в пропорции 60/40. Подразделение, на которое приходилось 60% платы, отличалось необычно высокими удельными затратами на энергию; в качестве способа изменения ситуации рассматривалась даже возможность перевода производства на другую площадку. В конечном счете, на площадке была установлена современная система учета энергопотребления со многими измерительными приборами и автоматическим считыванием показаний (см. раздел 2.15.2). Данные учета показали, что на подразделение, платившее 60%, фактически приходилось около 40% энергопотребления промышленного комплекса. Кроме того, детальный учет позволил выявить пик энергопотребления (175 кВт), возникавший раз в неделю в связи с термической обработкой продукции. Этот пик был сдвинут на время суток с меньшим тарифом (см. раздел 7.11). Общий экономический эффект составил 324

тыс. долл. (240 тыс. евро) в год [183, Bovankovich, 2007] [227, TWG].

7.7.2. Оптимизация использования энергоресурсов

Пример 1: Schott AG, Германия

Компания, производящая различные виды стекольной продукции, имеет несколько производств в Германии и за ее пределами.

Традиционно затраты на приобретение энергии распределялись между подразделениями компании в соответствии с установленной пропорцией, а не на основе фактического потребления. Это не обеспечивало достаточных стимулов для снижения энергопотребления менеджерами, поскольку платежи их подразделений за энергию слабо зависели от деятельности по энергосбережению. Чтобы изменить сложившуюся ситуацию, компания внедрила автоматизированную систему мониторинга энергопотребления, оснащенную электронными приборами учета и включающую программные модели. В состав системы входят следующие измерительные устройства для различных энергоресурсов:

электроэнергия: 940 приборов учета;

вода: 203 прибора учета;

газ: 49 приборов учета;

сжатый воздух: 43 прибора учета;

мазут: 8 приборов учета;

N2, O2, NH3: 7 приборов учета. Экологические преимущества:

усиление мотивации для энергосбережения за счет лучшей информированности о затратах;

оптимизация энергопотребления.

Производственные преимущества:

ускорение устранения дефектов, ведущее к сокращению потерь энергоресурсов;

сглаживание графика энергопотребления;

прозрачность энергетических потоков.

Экономические аспекты:

программное обеспечение: около 50 тыс. евро;

390

оборудование: около 500 евро на измерительное устройство;

результаты:

o снижение пикового потребления электроэнергии: 3–5%;

o период окупаемости: от 0,9 до 2 лет (в зависимости от конкретного проекта). Schott glass: [127, TWG]

Пример 2: Больница «Атриум», Хеерлен, Нидерланды

В конце 1990-х гг. в составе комплекса больницы была построена тригенерационная установка для обеспечения круглосуточного производства пара, электроэнергии и холода со стопроцентной надежностью. В состав установки входит водогрейный котел, два паровых котла, электрогенерирующие агрегаты, абсорбционный чиллер, теплообменники, две когенерационные установки на основе ДВС и два резервных генератора. Сложная структура производства и потребления энергоресурсов, а также расценок на топливные ресурсы затрудняли достижение оптимального режима эксплуатации системы. Было проведено специальное обследование, по результатам которого была, в частности, установлена система утилизации тепла дымовых газов, которая обеспечила сбережение от 520 до 713 МВт-ч в год, или 5% от общего энергопотребления системы. Была установлена система управления энергоресурсами. Внутренний показатель рентабельности инвестиций составил 49% (экономический эффект 75–95 тыс. евро/год при общих переменных затратах на энергию около 1,2 млн. евро) [179, Stijns, 2005].

7.7.3. Энергетические модели, базы данных и балансы

Пример 1: Модели потребления электроэнергии

Простая модель потребления электроэнергии в табличной форме представлена в табл. 7.8.

 

 

A

B

C

D

E

F

G

Подразделение

Устройство

n.

Ном.

Ном.

Время

Коэфф.

Энерго-

%

 

 

 

мощность,

КПД

работы,

загрузки

потребление,

 

 

 

 

кВт

 

ч/год

 

кВт -ч

 

Подразделение 1

Устройство 1

10

55

0,92

500

1

298913

 

 

Устройство 2

20

4

0,85

4000

0,8

301176

 

 

Устройство 3

15

10

0,9

4000

0,9

600000

 

Всего подр. 1

 

 

780

 

 

 

1200089

17.5

Подразделение 2

Устройство 1

1

500

0,85

3500

0,5

1029411

 

 

Устройство 2

20

15

0,9

4000

1

1333333

 

 

Устройство 3

5

7,5

0,8

4500

0,9

189844

 

 

Устройство 4

10

2

0,75

1500

0,8

32000

 

 

Устройство 5

3

150

0,92

3000

0,95

1394022

 

Всего подр. 2

 

 

1307

 

 

 

3978611

58,1

Подразделение №

Устр. №

 

ВСЕГО

 

 

3250

 

 

 

5425000

100,0

Таблица 7.8: Простая модель потребления электроэнергии

Величина в столбце A представляет собой количество идентичных устройств в подразделении.

«Энергопотребление» в столбце F рассчитывается как произведение числа устройств на номинальную мощность, количество часов работы в год и коэффициент загрузки, деленное на номинальный КПД:

F =

A B D E

Уравнение 7.24

C

 

 

Общее энергопотребление предприятия рассчитывается как сумма энергопотребления всех устройств во всех подразделениях.

Если рассматриваемое производство не отличается сложностью или большим количеством устройств, этой простой модели может быть достаточно для выявления областей, в которых может существовать значимый потенциал энергосбережения. Достаточно обратить внимание на общее энергопотребление каждого подразделения, приводимое в столбце G. Весьма вероятно, что потенциал энергосбережения особенно значителен именно в подразделениях с наибольшим энергопотреблением, и именно на эти подразделения должны быть направлены приоритетные

391

усилия. Подразделениям с невысоким уровнем энергопотребления внимание может быть уделено позже.

Там, где этого требуют условия (например, в случае сложного производства, или если данные об электрическом оборудовании никогда не собирались ранее), целесообразно собрать дополнительные данные, которые также могут быть полезны при определении мер по энергосбережению, например:

для двигателей и приводов:

oтип устройств, приводимых в действие двигателем (компрессоры, вентиляторы, насосы и т.д.);

o идентификационный номер; o производитель и модель; o тип двигателя;

o год установки или время до окончания срока службы;

o количество перемоток, осуществленных до настоящего времени; o метод управления скоростью (если имеется);

o тип механической передачи;

o возможность сдвига потребления на другое время (для использования оптимальных тарифов на электроэнергию);

для осветительных устройств: o тип светильника;

o количество светильников;

o количество ламп в светильнике; o тип ламп;

o номинальная мощность ламп; o КПД ламп;

o тип балласта (железный, медный, высокочастотный).

Пример 2. Модели производства и потребления тепловой энергии

Хотя и в случае тепловой энергии полезным является сбор детальной информации по всем устройствам, в составе модели первого уровня (модель «стороны производства») достаточно учесть лишь основные характеристики устройств, производящих тепловую энергию (см.

табл. 7.9):

 

 

A

B

C

D

E

F

G

Процесс

Устройство

n.

Ном.

Ном.

Время

Коэфф.

Энерго-

%

 

 

 

мощность,

КПД

работы,

загрузки

потребление,

 

 

 

 

кВтт

 

ч/год

 

Нм3 ПГ

 

Этап 1 (напр.

Крупные печи

4

800

0,85

7700

0,8

2417000

 

сжигание)

Малые печи

5

600

0,85

7700

0,8

2266000

 

Всего этап 1

 

 

6200

 

 

 

4683000

76,5

Этап 2 (напр. пр-

Водогрейный котел

2

2500

0,92

1000

0,5

283200

 

во тепла)

Паровой котел

2

1000

0,92

7000

0,5

793200

 

 

Водогрейный котел

2

1000

0,92

1600

0,5

181200

 

Всего этап 2

 

 

9000

 

 

 

1257600

20,5

Этап 3 (тех.

Распылительная

1

400

0,7

200

1

11900

 

службы, вспом.

сушилка

 

 

 

 

 

 

 

устройства)

Генератор горячего

1

400

0,85

1600

0,5

39200

 

 

воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

Небольшие

37

30

0,8

1600

0,5

115700

 

 

обогреватели

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупные

2

60

0,8

1600

0,5

12500

3,0

 

обогреватели

 

 

 

 

 

 

 

Всего этап 3

 

 

2030

 

 

 

179300

 

ВСЕГО

 

 

3250

 

 

 

6119900

100,0

Таблица 7.9: Модель использования тепловой энергии первого уровня («сторона производства»)

392

В данном случае для облегчения расчетов вся потребляемая энергия была выражена в Нм3 природного газа. Соответствующие объемы газа были рассчитаны по формуле:

F = A B D E 3600

C 34500

где:

3600 – коэффициент пересчета из кВт·ч в кДж; 34500 – низшая теплотворная способность природного газа (кДж/Нм3).

Сформировав модель первого уровня, необходимо проверить ее, убедившись в том, что сумма энергопотребления всех устройств и систем соответствует количеству топлива, указываемому в счетах от поставщика. Если результат проверки оказался положительным, модель может использоваться для определения приоритетных областей для повышения энергоэффективности.

Для оценки эффективности использования тепловой энергии необходимо составление моделей второго уровня («сторона потребления»). При этом необходимо учесть все устройства и системы, потребляющие тепловую энергию в любых формах (горячая вода, пар, горячий воздух и т.д.), но не топливо (потребители которого были учтены при составлении модели первого уровня).

Для каждого устройства необходимо собрать следующие данные:

тип используемого теплоносителя;

время работы (ч/год);

коэффициент загрузки (средняя доля потребляемой номинальной мощности при работе);

номинальная тепловая мощность.

Собранные данные могут быть организованы в виде таблицы (см. табл. 7.10).

 

 

A

B

C

D

E

F

G

Подразделение

Устройство

n.

Тепло-

Тепл.

Время

Коэфф.

Энерго-

%

 

 

 

носитель

мощность,

работы,

загрузки

потребление,

 

 

 

 

 

кВтт

ч/год

 

Нм3 ПГ

 

Подразделение 1

Устройство 1

2

Пар

500

1000

1

104200

 

 

Устройство 2

1

Пар

125

500

0,8

5200

 

 

Устройство 3

5

Г/вода

75

5000

0,8

156400

 

Всего подр. 1

 

 

 

 

 

 

265800

21,8

Подразделение 2

Устройство 1

1

Пар

75

2500

0,5

9800

 

 

Устройство 2

20

Г/воздух

10

3000

1

62500

 

 

Устройство 3

5

Пар

50

2500

0,8

52100

 

 

Устройство 4

10

Г/вода

5

1500

0,8

6300

 

 

Устройство 5

3

Пар

25

3000

0,9

21100

 

Всего подр. 2

 

 

 

 

 

 

151800

12,5

Подразделение

Устройство

 

 

 

 

 

 

 

ВСЕГО

 

 

 

 

 

 

1215700

100,0

Таблица 7.10: Модель использования тепловой энергии второго уровня («сторона потребления»)

Модель второго уровня (модель «стороны потребления») используется для проверки соответствия количества тепла, производимого на предприятии (котлы, теплогенераторы и т.п.), объему потребления пользователей. В данном случае величины в столбце F рассчитываются следующим образом:

393

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.