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.

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:

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):

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).

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