Разработка системы показателей для оценки эффективности энергоиспользования на промышленном предприятии Федосеев Николай Дмитриевич

Содержание к диссертации

Введение

1 Энергоаудит как одна изюсновных частей системы энергетического менеджмента 8

2 Обзор существующих методовпроведения энергоаудита промышленных предприятий : 13

2.1 Методология проведения энергоаудита предприятий, разработанная в консалтинговой компании Энизан" 13

2.2 Методика проведения энергетических обследований предприятийт организаций с годовым потреблением энергоресурсов менее 6000 т.ух, или^менее 1000 т моторного топлива 24

2.3 Методика проведения энергетических обследований и: паспортизации предприятий железнодорожного транспорта. 29

2.4 Основные выводы. 33

3 Формулировка и обоснование показателей для оценки эффективности энергоиспользования;на промышленном предприятии 36

3.1 Определение значения показателя эффективности энергоиспользования (ПЭЭ) на предприятии: 37

3.1.1 Определение мгновенного значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии . 37

3.1.2 Определение интегрального значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии 41

3.2 Определение значения показателя экономической целесообразности (ПЭЦ) реализации варианта энергосберегающего проекта; 45

3.3 Основные выводы. 48

4 Апробирование полученныхв работе результатов на действующих предприятиях промышленности 53

4.1" Определения значений показателей ПЭЭ и ПЭЦ для предприятия "Авиаремонтныйза вод" 53

4:2 Результаты энергоаудита предприятия "Институт теоретической и экспериментальной физики" (ИТЭФ) 68

Заключение 117

Список использованных источников. 119

Приложения 126

• Энергоаудит как одна изюсновных частей системы энергетического менеджмента
• Методика проведения энергетических обследований предприятийт организаций с годовым потреблением энергоресурсов менее 6000 т.ух, или^менее 1000 т моторного топлива
• Определение мгновенного значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии
• Результаты энергоаудита предприятия "Институт теоретической и экспериментальной физики" (ИТЭФ)

Введение к работе

Потенциал энергосбережения в России составляет по разным оценкам от 460; до 540 миллионов тонн условного топлива или 40-45 % всего энергопотребления в стране. Энергозатраты на единицу валового продукта (энергоемкость) остаются в России, как и ранее в СССР, одними из самых высоких в мире; До спада производства в 1992 году отечественное хозяйство было почти в 2,5 раза более энергоемким, чем в среднем по Западной Европе [21].

Удельная; энергоемкость валового внутреннего продукта в России выше, чем в развитых странах Западной Европы почти в 3 раза, а доля энергозатрат в себестоимости продукции и j услуг составляет в среднем: в промышленности -1S%, на транспорте -17%, в сельском хозяйстве -11%. Производители и все население в этом случае несут как бы двойные потери, а именно, через значительные затраты на энергоресурсы и через неполученные доходы как на отечественном, так и на зарубежных рынках. В свою очередь импорт аналогичной продукции подрывает, отечественный производственный потенциал, лишает значительной доли рабочих мест, что влечет за собой уменьшение налогооблагаемой базы для государства и снижение уровня жизни населения [6].

За; время действия Закона.«Об энергосбережении», то есть с 1996 года, энергозатратность отечественной/экономики в целом выросла, по некоторым данным, на 46% и более чем; на 30% увеличились затраты энергоресурсов на производство продукции стратегического назначения (сталь, алюминий, чугун и др:). Необходимо отметить, что без проведения комплексных мероприятий по энергоресурсосбережению невозможно вывести в разряд конкурентоспособной продукцию отечественной промышленности, поскольку удельный вес энергозатрат в цене этой продукции значительно превосходит зарубежные аналоги. В некоторых масштабных производствах доля таких затрат в себестоимости продукции составляет от 40% до 60%. Отсюда и высокая; цена, и проблемы со сбытом, несмотря на новизну и отличное качество отдельных товаров [6];'.

Высокая энергозатратность нашей экономики в значительной мере определяется устаревшими производственными: фондами, изношенностью оборудования, несовершенством технологий и другими объективными причинами. Но существуют и субъективные факторы: прямое энергорасточительство и бесхозяйственность, отсутствие единой системы учета,и контроля, недостаточное использование энергосберегающей техники, а главное - несовершенство управленческих механизмов, на устранение которых не требуются значительные затраты, сравнимые, предположим, со структурной перестройкой энергоемкого промышленного производства [6].

При реализации имеющегося потенциала энергосбережения необходимые ежегодные инвестиционные затраты только в топливно-энергетическом комплексе могут быть уменьшены на 50 миллиардов рублей [6]. Это, в свою очередь, позволит сократить расходы на геологоразведочные работы, снизить цены на.продукцию ТЭКа и тем самым повысить конкурентоспособность отечественных товаров.

Громадные резервы энергосбережения имеются в жилищно-коммунальной сфере, в отдельных отраслях промышленного производства. По экспертным оценкам, снижение удельной энергоемкости ВВП на один процент. дает рост национального дохода в 0,3 - 0,4 %.

В себестоимости продукции российской «оборонки» энергозатратная составляющая * в среднем составляет от 18% до 20 %, в то время как в 1991 году она равнялась 3-4'%. Необходимо отметить, что этот рост, энергозатратной составляющей наблюдается при общем: снижении потребления топливно-энергетических ресурсов; оборонными отраслями на 50-70 % и растущей тенденцией удорожания добычи и производства ТЭР: Таким образом, проблема энергосбережения,здесь, по сути, смыкается уже и с проблемой обеспечения безопасности государства.

Из всего перечисленного выше можно сделать вывод, что проблема энергосбережения в России в настоящее время имеет крайне важное значение, как для экономики отдельного предприятия, так и для экономики государства в целом:

Термин «энергосбережение», наряду с термином «энергоэффективность», в России стал активно использоваться учеными и практиками с начала 90-х годов. Был принят ряд постановлений Правительства, обязывающих исполнительные органы власти, хозяйствующие субъекты рационально относиться к ресурсам государства, в,частности, к энергетической их составляющей. Однако, по сути они имели локальный характер и затрагивали в основном ведомственные интересы. Комплексно рассматривать проблему энергосбережения стали в период разработки Основных, направлений, государственной энергетической политики до 2010 года, Основных положений Энергетической стратегии Российской Федерации, Федерального Закона "Об энергосбережении", и Федеральной целевой программы "Топливо и энергия" [22 - 37]. Тогда; же были, опубликованы и некоторые теоретические и научно-практические материалы, раскрывающие возможности разрешения проблемы и; обобщающие первый опыт по внедрению энергосберегающих проектов. Например, монографии и статьи В. В; Бушуева [38 - 41], двухтомник «Региональная политика повышения энергетической эффективности: от проблем к решениям" И. А. Башмакова, сборник материалов научно-практической.конференции "Перспективы энергосбережения в России; региональные подходы" (г. Челябинск, 25-26 сентября 1996 года) и т.д.

На сегодняшний день, Минтопэнерго рассматривает; проведение энергетических обследований (энергоаудитов) одним из основных механизмов организации выполнения Федеральной целевой программы "Энергосбережение России, 1998-2005 годы" [6]; Комплекс вопросов, определяющих общие положения, организацию, виды, методику проведения энергетических обследований (энергоаудита), требования к обследуемым потребителям ТЭР, оформление результатов и финансирование энергетических обследований^ а также права и ответственность при проведении этих работ определены "Правилами проведения энергетических обследований организаций", утвержденными в Министерстве топлива и энергетики в марте 1998 г. Согласно этих правил, энергетические обследования (энергоаудиты) проводятся в целях получения оценки эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на предприятии, определения возможностей ее повышения и определения затрат на реализацию энергоэффективных, решений. Нормативно-правовые основания для проведения энергетических обследований (энергоаудитов) базируются на Федеральном Законе "Об энергосбережении" [23] и Постановлении Правительства Российской Федерации от 2 ноября 1995 г. № 1087 "О неотложных мерах по энергосбережению" [28].

В настоящее время лицензированные аудиторские компании проводя энергоаудиты предприятий' используют собственные разработанные методы (и м етодики) его проведения, далеко не все из которых прошли аккредитацию в органах Госэнергонадзора, что приодит к большому количеству ошибок при обследовании предприятий и сложности проверки данных проведенных энергоаудитов в местных органах Госэнергонадзора. Кроме того, как показал анализ различных методов проведения; энергоаудита, в настоящее время используются три способа оценки эффективности энергоиспользования на предприятии, а именно, сравнение потребления энергии с нормативными значениями, сравнение удельного энергопотребления на обследуемом предприятии с наилучшими показателями на предприятиях отрасли, сопоставление энергопотребления в разные временные периоды работы предприятия. Однако перечисленные способы оценки не позволяют определить предел целесообразного повышения эффективности энергоиспользования для предприятия; а также по ряду объективных причин могут привести к значительным ошибкам при выполнении самой оценки.

Поэтому актуальной проблемой в организации и проведении энергоаудита на сегодняшний день является разработка основ: его методического обеспечения, в частности, способов оценки эффективности использования энергии на действующем промышленном предприятии.

В диссертации разработана система показателей, позволяющих оценить эффективность энергоиспользования на предприятии и предложить для реализации оптимальный вариант энергосберегающего проекта.

В связи с этим выполнен обзор и анализ существующих методов проведения энергоаудита; сформулированы и обоснованы показатели для оценки эффективности энергоиспользования на предприятии; обоснована методология проведения энергоаудита с использованием разработанной системы показателей; проведено апробирование полученных в диссертации результатов на действующих предприятиях промышленности.

1 ЭНЕРГОАУДИТ КАК ОДНА ИЗ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА

Уменьшение энергетических затрат на предприятии путем повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) приводит к целому ряду экономических, а также социальных и экологических преимуществ, а именно,. к увеличению прибыльности предприятия; большей конкурентоспособности его продукции; сохранению количества рабочих мест; получению дополнительных финансовых средств для развития предприятия; общему снижению вредных выбросов от производства (за.счет уменьшения потребления ТЭР) [6].

Проблема состоит в том, чтобы достичь максимально эффективного использования энергии на предприятии в то время, когда капиталовложения в новые технологии ограничены-. Наиболее рационально эта проблема может быть решена путем внедрения на предприятии политики энергетического управления (менеджмента). Одной из важнейших составляющих энергетического менеджмента является регулярное энергетическое обследование предприятия - энергоаудит [1].

Энергетический менеджмент (или энергетическое управление) представляет собой комплексную систему управления, реализуемую внутри предприятия, и направленную на.снижение потребления: энергетических и других ресурсов на всех направлениях их использования; Энергоаудит входит в состав этой системы (см; рис.Г.1) и, являясь структурным звеном в ней, позволяет получать достоверную независимую картину энергоиспользования на регулярной основе, тем самым, координируя работу системы энергетического менеджмента для предприятия в целом. На промышленных; предприятиях в странах с развитой рыночной'экономикой за эффективное использование энергоресурсов, как правило, отвечает энергетический менеджер: В его задачи входит сбор информации о потреблении энергоресурсов каждым подразделением предприятия и крупными потребителями; анализ эффективности использования на регулярной основе,(например, еженедельно или ежедневно); информирование руководите- лей предприятия и потребителей о количестве потребляемых энергоресурсов, а также эффективности их использования; планомерная работа с подразделениями (потребителями) и техническими службами по снижению уровня энергопотребления и повышению эффективности использования энергоресурсов. В структурной схеме управления энергетический менеджер подчиняется техническому директору или главному инженеру предприятия [1].

В России подход к энергетическому управлению реализуется, как известно, несколько иначе. На предприятиях имеется служба главного энергетика, основная задача которой заключается в обеспечении своевременной подачи энергоресурсов потребителю в требуемом им количестве и качестве. Служба главного энергетика отвечает также за эффективную работу ключевых энергетических объектов: котельной, компрессорной, систем распределения и т.п.. Однако практически ни на одном предприятии нет человека, который непосредственно отвечал бы за эффективность использования энергоресурсов на предприятии в целом, в том числе, у конечных потребителей. На рисунке 1.1 показана структурная схема энергетического менеджмента, в которой отражено место ежегодного энергетического аудита.

Целевой мониторинг для контроля выполнения

Рисунок 1.1. Система энергоменеджмента

Для того чтобы эффективно управлять энергетическими потоками, энергопотребление должно быть измерено, и ежегодный энергоаудит в системе энергоменеджмента служит достижению этой цели.

В нашей стране энергоменеджмент в полном объеме этого понятия к настоящему времени широкого распространения не получил. Однако, его основная составляющая энергоаудит (проводимый на регулярной основе) становится неотъемлемой частью энергетической политики российских предприятий. И дело здесь не только в законодательных аспектах: его проведения, но также в постепенном осознании руководств ом. предприятий его значимости.

Энергоаудит представляет собой полное обследование всех энергетических систем и объектов предприятия на предмет выявления источников потерь, либо нерационального использования энергетических, а также других (например, воды) ресурсов на предприятии; поиск решений по улучшению эффективности использования энергии на предприятии в целом.

Энергоаудит позволяет получить количественную и качественную характеристики использования энергетических ресурсов на предприятии, а также дает возможность проанализировать следующие основные характеристики, определяющие эффективность использования энергетических и других ресурсов» на -предприятии [4]: потребление энергетических и других (например, воды) ресурсов предприятием,в целом, так и отдельными его структурными подразделениями; выработку и распределение энергетических ресурсов на предприятии ы целом; затраты денежных средств, связанных с: использованием* энергетических ресурсов на предприятии.

Наряду с этим энергоаудит позволяет; выявить места нерационального или: малоэффективного использования энергетических ресурсов; способствует разработке перечня мероприятий и/или проектов для снижения финансовых затрат предприятия, связанных с использованием энергетических ресурсов.

В связи с этим легко прослеживаются основные цели энергоаудита:

1. Определение объема потребления энергетических ресурсов и оцен ка рациональности их .потребления, в том числе определение необ ходимости использования конкретных энергетических ресурсов: в условиях предприятия [6].

Это дает возможность разработать энергетические балансы всех используемых на. предприятии энергетических ресурсов, выявить основных потребителей каждого энергоресурса, определить места потерь или нерационального использования ресурсов [6]:

2. Разработка энергосберегающих мероприятий и проектов [6]. Подготовка энергосберегающего проекта подразумевает его техническую проработку, определение возможных поставщиков оборудования, оценку стоимости проекта и срока его окупаемости [6].

Необходимость проведения энергоаудит а

Одним из основных методов оценки необходимости проведения энергоаудита на сегодняшний день считается сравнение основных энергетических показателей предприятия с нормативными данными или данными родственных предприятий¹ [1, 6,-.4]. Однако, предприятия,. выпускающие аналогичную продукцию и схожие по объемам производства, могут, в силу разных причин, работать в отличающихся условиях и, соответственно, иметь различные показатели. Однако, в любом случае данное сравнение несет определенную информацию о качестве использования энергоресурсов на предприятии и может раскрыть некоторые возможности для энергосбережения. Наиболее часто энергоаудит (энергетическое обследование) проводится в рамках государственного закона об энергосбережении. По этому закону энергетическому обследованию (энергоаудиту) подлежат все предприятия независимо от форм собственности, если годовое потребление ими энергетических ресурсов составляет более 6000 т.у.т, или 1000 тонн моторного топлива. Если же предприятие потребляет менее указанной цифры, то решение о проведении энергетического обследования принимается по решению органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, ответственных за координацию работ по эффективному ис- пользованию энергетических ресурсов [23]. В этом случае (на практике), основной акцент, как правило, ставится на сборе и: анализе информации об энергетических системах предприятия и на сборе информации для заполнения типовых форм энергетического паспорта. Если в проведении энергоаудита непосредственно заинтересованно руководство предприятия, исходя не из формальной (прописанной в законодательстве) стороны вопроса, а с целью получения реальной финансовой выгоды от внедрения энергосберегающих мероприятий, то акценты при проведении энергоаудита смещаются в сторону второй цели энергетического обследования. В этом случае задача заключается в получении полной картины энергетического хозяйства предприятия для получения максимально большого и обоснованного списка мероприятий и проектов по снижению затрат на энергетические ресурсы. Перечисленные положения базируются на реальном опыте проведения энергоаудита различных (как по потреблению ТЭР, так и по административной принадлежности) предприятий; С формальной же стороны проведение энергоаудита строиться в соответствии с целями, поставленными перед ним. В соответствии с этими целями энергоаудита возникает вопрос о количестве, качестве и достаточности информации, получаемой при обследовании предприятия. Этот вопрос решается разными способами, что и; определяет различия в методах проведения энергоаудита со стороны различных организаций проводящих это обследование. Однако, как показал анализ литературных источников [1, 2, 6, 4, 6 - 10, 44, 45] принципиальных отличий в подходах к проведению эн ер го аудита на сегодняшний день не наблюдается. В следующем разделе приводится обзор характерных методов проведения энергоаудита различными организациями.

2 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГОАУДИТА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

К числу актуальных проблем проведения энергоаудита, как было отмечено выше, относится его методическое обеспечение. Ведущие энергоаудиторские фирмы к настоящему времени реализуют на практике, как правило; свои методики проведения обследования энергохозяйства предприятия в целом, его отдельных систем (топливо-, тепло-, электро-, водо-, воздухо- и холодоснабже-ние), а также отдельных участков, агрегатов и установок. Однако эти методики не все прошли экспертизу и утверждение в соответствующих инстанциях [6].

Текущий раздел построен таким образом, чтобы на характерных примерах показать особенности существующих методов проведения энергоаудита в нашей стране. В разделе подробно представлены три методологии проведения энергоаудита для разных отраслей промышленности: методология консалтинговой компании ООО "Энизан-Р", которая одинаково применима для любых предприятий[6]; методология, применяемая для предприятий с потреблением энергии менее 6000 т.у.т. [8]; методология, разработанная^ Омским государственным университетом, путей сообщения непосредственно для предприятий железнодорожного транспорта [19].

Необходимо уточнить, что понятие методология энергоаудита тесно связано с понятием методика, поскольку каждый структурный этап энергоаудита подразумевает под собой определенную последовательность конкретных действий (методику) при проведении энергоаудита для конкретного предприятия.

2.1 Методология проведения энергоаудита предприятий, разработанная в консалтинговой компании "Энизан"

Предприятие "Энизан" занимается энергетическими обследованиями с 1996 года, имеет аккредитацию и лицензию на данный вид деятельности; Компанией в период с 1996 года по сегодняшний день были проведены обследова- ния многих промышленных предприятий, среди которых наиболее крупными являются: "Объединенный институт ядерных исследований" г. Дубна; "Институт экспериментальной и теоретической физики" г. Москва; Sandvic (МКТС) г. Москва (бывший Московский комбинат твердых сплавов);

Завод ОАО "Борец" г. Москва;

Любирецкая станция аэрации;

Курьяновкая станция аэрации, г Москва и многие другие.

На основании целей энергоаудита, а также многолетнего опыта его проведения сотрудниками предприятия "Энизан" была разработана методология проведения энергоаудита, которая состоит из шести основных этапов (см. рис. 2.1): расчет энергопотребления и затрат; расчет энергопотоков; критическое рассмотрение энергопотоков; разработка энергосберегающих проектов; экспертиза проектов; представление результатов.

1. Расчет энергопотребления и затрат

Расчет энергопотребления и затратна энергию Цели: сбор первичных данных, расстановка приоритетов будущей рабты.

Разработка проектов Цели: определить реализуемые проекты, сравнить альтернативные идеи, составить единый список проектов.

Экспертиза проектов Цели: оценка реализуемости проектов, определение целесообразности проведения проектов, оценка взаимовлияния проектов между собой, оценка стоимости проектов, расчет выводов от проекта, сравнение альтернативных проектов, формирование окончательных выводов по проектам.

2. Расчет энергопотоков

3. Критическое рассмотрение энерголотоков

4. Разработка проектов

5, Экспертиза проектов

6, Представление результатов

Расчет энергетических потоков Цели: определение основных потрбителей по видам используемой энергии, на основании количественного потребления ресурса и финансовых затрат на него, распределение энергии по основным потребителям.

Процесс достижения целей включает в себя: -обследование предприятия, -составление схем технологических процессов, -определение основных потребителей энергии, - определение потребления энергии каждым из основных потребителей энергии, -анализ потребления энергии основными потребителями.

Критическое рассмотрение энерго потоков Цели: - определение: нерационального использования энергии, мест потерь энергии, мест о низкой эффективности преобразования энергии; - предварительная разработка проектов.

Рисунок 2.1. Методология проведения энергоаудита, разработанная предприятием "Энизан"

Расчет энергопотребления и затрат

Первый, ознакомительный этап энергоаудита посвящен ознакомлению с предприятием, сбору и анализу имеющейся на предприятии, полезной для энергоаудита информации, необходимой для понимания проблем с энергоиспользованием и правильной расстановки приоритетов для достижения наилучших результатов энергоаудита.

На этом этапе необходима следующая информация; потребление всех энергоресурсов по месяцам на протяжении последних 12 или более месяцев (например, см. табл. 2.1); характеристика используемых топлив (теплотворная; способность, химический состав и т.ш); структура тарифов на используемые энергоресурсы с разбивкой по месяцам; информация об изменении тарифов в течение года, дифференцированных тарифных ставках, штрафных санкциях, других выплатах предприятия. Поскольку тарифы на электроэнергию являются составными, для оценки потенциала экономии в потреблении электроэнергии необходима следующая информация: мощность каждого ввода электроэнергии; полная мощность присоединенной нагрузки; профили нагрузки - суточный и годовой; значение коэффициента мощности; данные о компенсации > реактивной мощности; структура электропотребления (двигатели, освещение и т.п.).

Таблица 2.1. Потребление энергоресурсов

Месяц

Январь

Февраль

Апрель

Электрическая энергия, кВт*ч

ПрИрОДНЫЙ ; газ, нуб.м о о о о

Дизельное топливо, литры

Мазут, литры

Сжиженный газ, кг

2300' 31800 31500 25700 21500 20800 13800

Кокс, кг

Информация об энергопотреблении представляется в энергетическом эквиваленте для последующего сравнения. В табл. 2.2 показано долевое потребление различных энергоресурсов на предприятии в энергетическом и стоимостном выражении.

Таблица 2.2. Потребление энергоресурсов и их стоимость

Для оценки эффективности использования энергоресурсов и наглядности представляемой информации, могут быть получены различные типы удельных затрат: средняя стоимость энергоресурса и энергии, предельная стоимость, и т.п:

Результатом проведения первого этапа энергоаудита является следующая информация: общие затраты предприятия на энергоресурсы; структура затрат по энергоносителям; сезонные изменения в потреблении энергетических ресурсов и их стоимости; структура тарифов для каждого энергоресурса.

Эта информация позволяет составить ясную картину текущей ситуации с энергоиспользованием на предприятии и обосновать приоритетные направления для дальнейшей работы.

Расчет энергетических потоков

Целями второго этапа энергоаудита являются: определение для каждого энергоресурса наиболее значимых потребителей по затратам и объемам потребления; распределение потребления каждого энергоресурса по основным < потребителям (разработка энергетических балансов).

При реализации вышеперечисленных целей определяются конкретные места на предприятии и технологическое оборудование, где возможна экономия энергоресурсов.

Для определения структуры, энергоиспользования на предприятии необходима информация о производственно-технологических процессах. Эта информация получается путем обсуждения вопросов с руководством производственных цехов, мастерами и технологами; обследованием технологических линий предприятия и составлением схем (диаграмм) технологических процессов. Для каждого элемента такой схемы определяются потоки энергоресурсов, сырья, продукции, промышленных стоков и потерь. На основании имеющейся информации и визуальных наблюдений следует определить величину энергопотоков и потерь, а также составить перечень основных потребителей энергоресурсов (как для основных процессов, так и для вспомогательных).

Каждая стадия технологического процесса предприятия требует отдельного изучения, однако особое внимание следует обратить на: энергетические потоки к процессам и от них; потоки сырья и продукции; потоки потерь и отходов.

Вся информация о предприятии собирается на основе технической документации, а также, сведений полученных от ключевых специалистов предприятия (операторов технологических установок, мастеров и технологов, менеджеров по выпуску продукции).

Схема технологического процесса представляет собой диаграмму, показывающую основные этапы, через которые последовательно проходят материалы от первоначального состояния до готовой продукции. На схеме указываются места подачи и использования энергоресурсов, места переработки материалов, утилизация отходов в технологическом процессе. В качестве иллюстрации на рис. 2.2 приведена схема технологического процесса окраски кузовов на автомобильном заводе.

ВОДА ПАР

ВОДА ГАЗ

ХОЛ. ВОДА

ФОСФАТИ РОВАНИЕ (ГРУНТ 1)

ПРОМЫВКА

ДЕМИНИР.

ВОДОЙ

СУШИЛЬН.

КАМЕРА

120DC

ОХЛАЖДЕ HUE

ЭЛЕКТРО-ОСАЖДЕН (ГРУНТ 2)

ОБДУВКА ГОРЯЧИМ ВОЗДУХОМ

Р-Р 50-55 С

ВОДА СЖ, БОЗД.

СУШИЛЬН. КАМЕРА

170-190 С

ОХЛАЖДЕНИЕ

ШЛИФОВАНИЕ

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ

ЭЛЕКТРОСТАЛИ. (ГРУНТ 3)

ОБДУВКА ВОЗДУХОМ

ВОДА СЖ. ВОЗД.

СУШИЛЬН. КАМЕРА 140-160 С =-=-!

ОХЛАЖДЕНИЕ

МОКРАЯ ШЛИФОВКА промывка!

ДЕМИНИР. ВОДОЙ

I СУШИЛЬН. КАМЕРА

160 С

ОХЛАЖДЕНИЕ

ВОДА СЖ. ВОЗД

НА ПЕРЕКРАСКУ

ОКОНЧАТ. ОКРАСКА

ОХЛАЖДЕНИЕ

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

ПРОМЫВКА

ДЕМИНИР

ВОДОЙ

ВЫХОД ГОТОВОЙ

ПРОДУКЦИИ

Рисунок 2.2.

Схема технологического процесса окраски кузова автомобилей

Технологическая схема предназначена для определения списка основных потребителей ТЭР на предприятии, наиболее распространенными из которых являются: электропечи, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, котлы паровые и водогрейные, печи различного назначения компрессоры сжатого воздуха, холодильные компрессоры, насосное оборудование, оборудование для перемешивания и нагрева жидкостей, системы освещения;.

Расчет энергопотребления

Для оценки величины потребления энергии отдельными потребителями используются следующие основные приемы: расчетный способ, анализ сезонных изменений в потреблении, проведение непосредственных измерений.

Сезонные изменения в энергопотреблении позволяют отделить энергопотребление технологических процессов от потребления энергии на отопление (как показано нарис. 2.3)

ОТОПЛЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯis^ / _т ОТОПЛЕНИЕ

ЯФ МАМ И ИЛС О Н Д Месяцы Я Ф М AM И И А СОН Д Месяцы

Рисунок 2.3.

Сезонные изменения в потреблении теплоты и топлива

Расчеты энергопотребления сочетается с непосредственными измерениями и приближенными оценками. При этом возможно появление неувязок и небаланса в энергопотреблении. Однако этот этап предназначен для получения: только общей картины энергопотребления на предприятии.

Оценка энергетических потоков

Существует несколько способов оценки различных энергетических потоков, к числу которых относятся;

Использ ование лю бы х существующих счетчиков.

Прим енение специального переносного о борудован ия для проведения энергоаудитов (Приложение I).

Использование проектных данных для установленного оборудования. Оценить энергопотребление отдельного технологического оборудования возможно по его техническому описанию, инструкции. Однако такой подход, может привести к значительной ошибке в определении энергопотребления, если установка была модернизирована или были внесены нестандартные компоненты в её конструкцию.

Оценка максимальных потоков по параметрам сетей. Например, для оценки максимального потока газа или жидкости в трубопроводе можно использовать диаметр трубопровода, хотя диаметр трубопрово- да может служить лишь приближенным показателем возможного потока, особенно для случаев, когда трубопроводы не изменялись вместе с модернизацией предприятия и когда предприятие работает не на полную мощность. Одной из целей второго этапа энергоаудита является получение распределения каждого энергоресурса по потребителям или разработка энергетических балансов. В таблице табл. 2.3 и на рис. 2.4 приведены типичные виды представления энергетического баланса, в частности потребления электроэнергии.

Таблица 2.3. Расчет энергопотоков предприятия

Вентиляция 9%

Освещение

Конвейеры 13%

Прочее

Сжат, воздух 7%

Насосы 13%

Вентил. печей 34%

Рисунок 2.4.

Распределение потребления электроэнергии

Подсчитанные годовые значения сверяются с данными коммерческого учета, чтобы проверить правильность составленного баланса. Числа в графе "Прочее" характеризуют точность сведения баланса. Для особенно крупных или комплексных потребителей необходима большая детализация по составляющим энергобаланса.

Критическое рассмотрение энергетических потоков

Целью этого этапа методологии энергоаудита является анализ ранее собранной информации для выявления путей снижения затрат на энергоресурсы.

Анализ энергетических потоков основывается на сравнении с основными показателями энергопотребления других предприятий соответствующей отрасли (удельного энергопотребления), нормативными показателями и т.п.

Существуют три основных способа снижения энергопотребления: исключение нерационального использования энергоресурсов; устранение потерь; повышение эффективности преобразования энергии.

Любую энергетическую систему можно представить в виде схемы замещения отражающей преобразование, распределение и использование энергии (рис. 2.5).

Топливо

Котельная

Награна

Преобразование энергии

Распределение

Испол so овапие энергии

Рисунок 2.5.

Основные этапы использования энергии топлива

В первую очередь, необходимо снижать потребление энергетических ресурсов у конечных потребителей до минимума. Снижение конечного потребления будет также уменьшать потери при выработке и распределении, так как потребуется меньше энергии для передачи. В некоторых случаях, оказывается возможным осуществить рационализацию системы распределения с учетом снижения конечного потребления энергоресурсов.

Разработка энергосберегающих проектов

Результатом третьего этапа энергоаудита является большое количество информации об энергетической системе предприятия, множество вариантов снижения потребления энергоресурсов и их стоимости. На четвертом этапе осуществляется обобщение полученной ранее информации, выбор наиболее рациональных из вариантов энергосбережения и расчет технико-экономических показателей предлагаемых мероприятий.

Основными целями четвертого этапа энергоаудита являются: выбор тех вариантов совершенствования энергоиспользования, которые возможно и целесообразно воплотить в реальные проекты; сравнение альтернативных вариантов и выявление лучшего из них; разработка единого списка энергосберегающих мероприятий; Одной из главных задач на этом этапе является систематизация имеющейся информации об энергоиспользовании на предприятии.

Экспертиза энергосберегающих проектов

По результатам энергетического обследования предлагаются не только простые энергосберегающие мероприятия, не требующие больших капитальных затрат, но также и дорогостоящие проекты. Поэтому иногда требуется техническая экспертиза предлагаемых проектов с определением всех возможных последствий их внедрения. В связи с этим целями пятого этапа являются: проверка реализуемости проектов; оценка целесообразности их проведения; определение взаимного влияния проектов между собой; определение стоимости отдельных проектов; расчет технико-экономических показателей проектов; сопоставление альтернативных проектов; формирование основных выводов.

Наиболее простым способом- экономической, оценки инвестиционного проекта, а также сравнения двух альтернативных проектов, является метод сро- ка окупаемости инвестиций. "Срок окупаемости" является периодом времени, в течение которого происходит накопление дополнительной прибыли, равной сумме первичных инвестиций. Чемт меньше срок окупаемости, тем привлекательнее проект. Многие компании устанавливают для себя максимально допустимый ', период окупаемости, при превышении которого проект вообще не рассматривается.

Этот метод оценки наиболее часто используется при рассмотрении энергосберегающих проектов. Основным преимуществом метода является его простота. Однако, финансовые институты при рассмотрении вопросов об инвестициях и кредитах требуют использования более сложных методов, учитывающих обесценивание денежных средств за время жизни проекта, а также возможны й эффект от внедрения проекта в течение периода, большего срока окупаемости. Для; составления отчета по энергоаудиту использование этих методов анализа, обычно не требуются.

Помимо факторов;.влияющих на экономическую эффективность проекта, в отчете указываются также факты, дающие другие, нефинансовые выгоды, а таюке. риски, связанные с изменением цен на энергоресурсы, надежностью и; т.п.

Представление результатов

Цель этого, заключительного этапа энергоаудита - отчитаться? перед предприятием-заказчиком о выполненной работе, т.е. сообщить о полученных результатах. Обычно отчет о проделанной работе включает в себя две части — письменный отчет по энергетическому обследованию предприятия и устную презентацию результатов энергоаудита руководству а также заинтересованным^? специалистам.

2.2 Методика проведения энергетических обследований предприятий и организаций с годовым потреблением энергоресурсов менее 6000 т.у.т., или менее 1000 т моторного топлива.

Настоящая методика разработана в дополнение к «Временному положению о проведении энергетических обследований организаций», введенному

Минтопэнерго РФ в сентябре 1996 г. Данное положение распространяется на предприятия и организации с годовым потреблением энергоресурсов менее шести тысяч тонн условного топлива или менее одной тысячи тонн моторного топлива [8].

Порядок проведения энергоаудита.

Энергоаудит подразделяется на два типа: предварительный и основной энергоаудит.

Предварительный энергоаудит служит для составления программы основного энергоаудита; При проведении предварительного энергоаудита определяются основные характеристики обследуемого предприятия: общие сведения о предприятия; организационная структура; состав основных зданий; ассортимент выпускаемой продукции; состав потребляемых энергоресурсов; продаваемые энергоресурсы; цены (тарифы) на энергоресурсы; установленные' мощности подразделений; основные потребители по видам энергоресурсов; наличие учета энергоресурсов и т.д. В сборе информации при проведении предварительного энергоаудита участвуют как обследующая организация, так и обследуемое предприятие. На этом этапе определяются наиболее энергоемкие подразделения, технологические циклы и места наиболее вероятных потерь энергоресурсов. По итогам предварительного энергоаудита составляется программа основного этапа энергоаудита, которая согласовывается с руководством предприятия и подписывается двумя сторонами. При составлении программы учитывается мнение руководства обследуемого предприятия о порядке и приоритетности проведения работ на различных объектах. Основной энергоаудит предполагает следующие этапы его проведения: сбор документальной информации; инструментальное обследование; обработка и анализ полученной информации; разработка рекомендаций по энергосбережению; оформление отчета.

Сбор документальной информации

На этом этапе производиться сбор информации в соответствии с разработанной программой энергоаудита, составленной при проведении предварительного энергоаудита. Источниками информации являются: анкетирование и беседы с руководством и техническим персоналом; схемы энергоснабжения и учета энергоресурсов; отчетная документация по коммерческому и техническому учету энергоресурсов; счета от поставщиков энергоресурсов; суточные, недельные и месячные графики нагрузки;.данные по объему произведенной продукции, ценам и тарифам; техническая документация на технологическое и вспомогательное оборудование (технологические схемы, спецификации- режимные карты, регламенты и т.д.); отчетная документация по ремонтным, наладочным, испытательным и; энергосберегающим мероприятиям; перспективные программы, ТЭО, проектная документация на технологические или организационные усовершенствования, планы развития предприятия и т.п.

Предприятие должно предоставить энергоаудиторам всю имеющуюся документальную информацию не менее чем за 24 последних месяца. При этом оно отвечает за достоверность предоставленной информации.

Инструментальное обследование

Инструментальное обследование проводится с целью восполнения информации, недостающей для оценки эффективности энергоиспользования, или при возникновении сомнений в достоверности предоставленной информации. Для проведения инструментального обследования применяются стационарные или переносные специализированные приборы. При инструментальном обсле- довании предприятие разделяется на системы или объекты, которые подлежат комплексному исследованию.

Обработка и анализ полученной информации^

Вся информация, полученная из документов или путем инструментального обследования, является исходным материалом для анализа * эффективности энергоиспользования. Методы анализа применяются к отдельному объекту или предприятию в целом. Конкретные методы'обработки информации и: анализа энергоэффективности зависят от вида оборудования и исследуемого процесса, а также типа и отраслевой принадлежности предприятия и они изложены в специальной литературе. Методы анализа делятся на физические и: финансово-экономические.

Физический г анализ оперирует с физическими, (натуральными) величинами и имеет целью определение характеристик эффективности энергоиспользования. Он, как правило, состоит из следующих этапов: определяется; состав объектов, по которым будет проводиться анализ; (объектами могут служить отдельные' потребители, системы, технологические линии, цеха, подразделения и предприятия в целом); находится распределение всей потребляемой объектами энергии по отдельным видам энергоресурсов и. энергоносителей (электроэнергия, топливо, тепловая энергия^г и * т.д.), для чего данные по<. энергопотреблению приводятся к единой системе измерения; определяются ^ для каждого объекта факторы, влияющие на потребление энергии (например, для технологического; оборудования таким фактором. служит выпуск, продукции, для систем отопления - наружная температура, для систем передачи т преобразования энергии - выходная полезная энергия и т.д.); вычисляется удельное энергопотребление по отдельным видам энергоресурсов и о бъектам, являющееся отношением энергопотребления к объему выпускаемой продукции.

Значение полученного удельного энергопотребления сравнивается с нормативными значениями, после чего делается вывод об эффективности энерго-испОльзования, как по отдельным объектам, так и по предприятию в целом. Нормативные значения могут быть заданы, рассчитаны или взяты из зарубежных источников.

Затем определяются: прямые потери различных энергоносителей, за счет утечек, недогрузки, потерь, простоев, неправильной эксплуатации и других выявленных нарушений; выявляются наиболее неблагоприятные объекты с точки зрения эффективности энергоиспользования.

Финансово-экономический анализ проводится параллельно с физическим и имеет целью дать 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.

Разработка рекомендаций по энергосбережению

Разработка рекомендаций включает в себя: проработку технических вопросов предлагаемого усовершенствования и определение принципов получения экономии; расчет потенциальной годовой экономии в физическом и денежном выражении; определение состава оборудования, необходимого для реализации рекомендации, . его примерную стоим ость, стоимость доставки, установки и ввода в эксплуатацию; оценку всех возможных снижений капитальных затрат (например изготовление и монтаж оборудования силами самого предприятия); определение возможных побочных эффектов от внедрения рекомендаций, влияющих на реальную экономическую эффективность; оценку общего эффекта предлагаемых рекомендаций с учетом всех вышеперечисленных пунктов.

После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются по трем категориям: беззатратные и низкозатратные - осуществляемые в порядке текущей деятельности предприятия; среднезатратные - осуществляемые, как правило, за счет собственных средств предприятия; высокозатратные - требующие дополнительных инвестиций и осуществляемые, как правило, с привлечением заемных средств. Все энергосберегающие рекомендации сводятся в одну таблицу, в которой они располагаются по трем категориям, перечисленным выше. В каждой из категорий рекомендации располагаются¹ в порядке понижения их экономической эффективности. Такой порядок расположения рекомендаций. соответствует наиболее оптимальной очередности их выполнения.

Оформление отчета

Отчет по энергосбережению содержит описательную и аналитическую части. В описанной части представляется вся информация об обследуемом < предприятии, имеющая отношение к вопросам энергоиспользования, а также общая характеристика предприятия. В аналитической части приводится физический и финансово-экономический анализ эффективности энергоиспользования, описываются энергосберегающие рекомендации и порядок их выполнения. Сводная^ таблица энергосберегающих рекомендаций выносится в начало или конец отчета и оформляется в виде общего резюме (выводов) по работе.

2.3 Методика проведения энергетических обследований;и паспортизации предприятий железнодорожного транспорта.

Настоящая методика проведения энергоаудита на предприятиях железнодорожного транспорта разработана Омским государственным университетом путей сообщения (научно-производственной лабораторией «Энергоаудит и энергетическая паспортизация предприятий») и; представляет собой методическое обеспечение проведения энергетических обследований применительно к предприятиям железнодорожного транспорта [19].

Методика распространяется на все предприятия железнодорожного транспорта, использующие энергетические ресурсы для осуществления перевозок, ремонтных работ и услуг. Методика устанавливает порядок проведения энергоаудитов потребителей ТЭР во всех сферах деятельности предприятия, регламентирует подготовку, проведение, методы оценки и оформления результатов обследования [19]. При разработке данного методического документа учитывались результаты проведения энергетического обследования промышленных и железнодорожных предприятий, опыт ряда научных, проектно-конструкторских организаций и высших учебных заведений, а так же Минтопэнерго, Методика проведения энергетического обследования прошла апробацию на ряде промышленных и железнодорожных предприятий.[ 19]

Цели проведения энергоаудита в соответствии с методикой Омского государственного университета путей сообщения

Основные цели; энергоаудита - оценка эффективности: использования энергетических ресурсов предприятиями железнодорожного транспорта; определение путей снижения затрат потребителей на энергообеспечение, уменьшения энергоемкости производства, сохранения природных не возобновляемых ресурсов, предупреждения отрицательных воздействий на человека и понижения уровня экологического риска.

Порядок проведения энергоаудита.

Согласно методики ОмГУПС энергоаудит содержит следующие этапы проведения: сбор документальной информации; составление программы обследования; инструментальное обследование; анализ информации; разработка рекомендаций по энергосбережению.

Сбор документальной информации

Энергоаудит начинается с общего знакомства с предприятием по данным анкетного опроса, в ходе которого устанавливаются основные характеристики предприятия - ассортимент выпускаемой продукции, состав потребляемых энергоресурсов, производственная структура и т.д. На предварительном этапе определяется доступность информации по использованию энергоресурсов, оценивается степень ее достоверности, определяются наиболее энергоемкие подразделения, технологические циклы и места наиболее вероятных потерь энергоресурсов.

Составление программы:обследования

На основании результатов первого этапа составляется программа проведения энергоаудита, которая согласуется с руководством предприятия и подписывается двумя сторонами - представителями предприятия и обследующей организации.

Инструментальное обследование

Инструментальное обследование применяется: для восполнения отсутствующей информации, для подтверждения достоверности системы коммерческого и технического учета, для определения коэффициентов использования оборудования и соответствия значений установленной мощности, для определения соответствия технических параметров требованиям технологии производства или проектной документации на предприятии.

Анализ информации

Вся полученная информация является исходным материалом для анализа эффективности энергоиспользования. Конкретные методы анализа энергоэффективности зависят от вида оборудования и исследуемого процесса, типа предприятия, рода деятельности и т.п. В конечном итоге выявляются наиболее неблагополучные с точки зрения эффективности энергоиспользования объекты.

Разработка рекомендаций по энергосбережению

Энергосберегающие рекомендации разрабатываются путем применения типовых методов энергосбережения к выявленным на этапе анализа объектам с расточительным или неэффективным использованием энергоресурсов.

При разработке рекомендаций определяются принципы получения экономии; рассчитывается потенциальная годовая экономия в натуральном и денежном выражениях, определяются затраты на реализацию рекомендаций, общий экономический эффект. Критерием оценки экономической эффективности в данном случае служит срок окупаемости затрат на реализацию энергосберегающего мероприятия. После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются по трем категориям; организационные и мало затратные (срок окупаемости менее года), средне затратные (срок окупаемости 2-3 года), долгосрочные и высоко затратные.

Требования к отчетной документации

Отчет (пояснительная записка к энергетическому паспорту) по энергетическому обследованию предприятия должен содержать следующие разделы: описательный, аналитический и рекомендательный список нормативных документов И ИСПОЛЬЗуеМЫХ ИСТОЧНИКОВ;

Описательный раздел содержит общую информацию об обследуемом предприятии, имеющую отношение к вопросам энергоиспользования. В аналитическом разделе приводятся, результаты натурального и финансово-экономического анализов эффективности энергоиспользования потребителем ТЭР по всем направлениям, хозяйствования. В рекомендательном разделе приводятся энергосберегающие мероприятия с экономической проработкой их эффективности. Составляется сводная таблица энергосберегающих мероприятий с. учетом их классификации.

Отчет (пояснительная записка) и энергетический паспорт утверждаются руководством организации, проводившей обследование. Прием работы пред- приятием, заказавшим энергоаудит, оформляется двусторонним актом установленной формы на передачу научно-технической продукции.

2.4' Основные выводы

Как уже отмечалось ранее, а также: из предыдущего раздела можно сделать вывод о том, что принципиального отличия в методах проведения энергоаудита в нашей стране на сегодняшний день не наблюдается. Этот вывод следует также из анализа¹ литературных источников [1, 2, 5; 4, 6 - 10, 44, 45]. Обобщенно в методологии энергоаудита можно выделить пять этапов его проведения, которые в явном или не явном виде прослеживаются во всех перечисленных подходах к его проведению.

Первый этап - собой сбор общей информации о предприятии, ознакомление с энергетической структурой * предприятия, определение приоритетов для дальнейшей работы. На этом этапе разрабатывается программа проведения; энергоаудита предприятия. Итогом первого этапа является получение общей картины энергоиспользования на предприятия.

Второй этап; - сбор всей недостающей информации об энергетических объектах и системах предприятия для составления энергетических балансов; определяются все энергопотоки, с выявлением, основных (с точки зрения потребления энергетических ресурсов) энергетических объектов на предприятии. На данном этапе производится получение и проверка, в том числе и инструментальными методами, необходимой для полного описания энергетической структуры предприятия информации. По завершении сбора всей необходимой информации об энергохозяйстве предприятия составляются энергетические балансы по используемым на предприятии видам энергии. Итогом этапа является, получение наиболее полной картины энергоиспользования на предприятии.

Третий этап - анализ, полученных энергетических балансов, а также другой информации об энергетическом хозяйстве предприятия. Итогом данного этапа является выявление мест нерационального использования энергии, либо необоснованных потерь..

Четвертый этап - разработка энергосберегающих мероприятий на основании всей полученной в предыдущих этапах информации. Итогом этапа является перечень мероприятий по улучшению эффективности энергоиспользования на предприятии и экономии денежных средств за счет рационального использования энергетических ресурсов.

Пятый этап - технико-экономическое обоснование крупнозатратных и среднезатратных энергосберегающих мероприятий и их согласование с руководством предприятия. В конце, этого этапа составляется законченный список энергосберегающих мероприятий с качественным описанием каждого из них применительно к условиям работы предприятия:

Шестой этап - оформление отчета о проделанной работе и, при необходимости, энергетического паспорта предприятия с его утверждение в органах Госэнергонадзора. Кроме того, иногда подготавливается устная презентация итогов проведения энергоаудита руководству предприятия.

Необходимо отметить, что разделение методологии энергоаудита на шесть этапов носит условный характер, однако, последовательность проведения энергоаудита от ознакомления с предприятием до оформления отчета явно прослеживается во всех проанализированных методах выполнения энергоаудита.

Способы выявления нерационального потребления; энергоресурсов

Существующая система проведения энергоаудита в нашей стране подразумевает выявление нерационального потребления энергоресурсов на предприятии путем сравнения: аналогичных энергетических систем родственных предприятий в сопоставимых условиях работы (опираясь на лучшее из них); энергопотребления объектов и систем с определенными нормативными показателями энергопотребления для этих объектов; наименьшего потребления энергоресурсов предприятием, в какой либо период времени с текущим его энергопотреблением (с приведением к одинаковым условия).

На практике это приводит к тому, что в результате проведения энергоаудита остается открытым вопроса об эффективности использования энергии предприятием при существующих энергосберегающих технологиях, т.е. насколько потребление энергии конкретным предприятием в его конкретных условиях работы соответствует современному уровню развития энергоисполь-зующего оборудования, а также систем энергоснабжения, у нас в стране и за рубежом. При проведении энергоаудита по существующим методикам остается неразрешенным также вопрос о том, насколько в пределе имеет смысл повышать эффективность использования энергии на конкретном предприятии. Необходимо отметить при этом, что способ выявления нерационального потребления энергии путем сравнения с нормами или с аналогичными предприятиями в аналогичных условиях работы не совсем корректен. Сравнение с нормами вызывает значительную ошибку по двум причинам: во-первых, норма, как показывает практика, всегда отстает от реального уровня развития техники и технологий, а во-вторых норма является средне статистическим показателем; как правило, для отрасли в целом, т.е. не учитывает реального положения конкретного предприятия в его конкретных технико-экономических, региональных и климатических условиях. Результаты сравнения энергоиспользования на данном предприятии с энергоиспользованием на других предприятиях в аналогичных условиях их функционирования или сравнение энергоиспользования в режимах работы предприятия в разные периоды времени непременно вызывает следующий вопрос - возможно ли повысить эффективность потребления энергии на лучшем из срав ниваемых предприяти й (или на этом же предприятия) и, если возможно то, до какого предела;

3 ФОРМУЛИРОВКА И ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ

Существующая система проведения энергоаудита в России подразумевает выявление нерационального потребления энергоресурсов путем сравнения энергопотребления в соответствующих системах различных предприятий при аналогичных условиях работы, либо путем сравнения с нормативными показателями энергоиспользования для отдельных технологий и объектов (систем)- а также путем сравнения (при сопоставимых условиях) текущего энергопотребления с наименьшим на данном предприятии.

При таких подходах остаются открытыми вопросы о том, насколько эффективность энергопотребления на предприятии отвечает современному уровню развития энергосберегающих технологий (современному состоянию энерготехнологического оборудования у нас в стране и за рубежом), а-также насколько "в пределе" целесообразно и возможно стремиться к повышению эффективности энергоиспользования на конкретном, даже лучшем среди других, предприятии. Важно при этом отметить, что сравнение, например, энергопотребления с нормативными показателями может привести к существенным ошибкам^ из-за того, что норма, как правило, отстаёт от современного уровня развития техники и технологии и в недостаточной мере учитывает реальное положение предприятия в его конкретных технико-экономических, региональных и климатических условиях работы.

Ответы на поставленные вопросы могут быть получены в результате рассмотрения и расчета значений специальных показателей, которые названы соответственно: показателем эффективн ости г энергоиспользования (ПЭЭ) и показателем экономической целесообразности (ПЭЦ) варианта реализации энергосберегающего проекта (совокупности энергосберегающих мероприятий).

На рис.3.1 представлена структурная схема системы производства, распределения и потребления энергии на промышленном предприятии. і Промышленное і предприятие її = З і І

вход ЭНЕРГИИ (тепловая, электрическая, химически связанная энергия топлива.) _І

Рисунок 3:1-

Укрупненная схема замещения энергетической структуры промышленного предприятия

3.1 Определение значения показателя эффективности энергоиспользования (ПЭЭ) на предприятии

3,1.1 Определение мгновенного значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии

В общем случае уравнение баланса мгновенных значений мощности энергоиспользования предприятия, на основании схемы замещения (см. рис. 3.1), может быть записано следующим образом: а Ъ с d г s f

7 ХистЛ — 2-І С** 2—1 "Pi 2-І PC* 2-І *яті *" 2^ Є№»-і ~~ 2-І <&* » і=\ (=1 ^ГР_исті - первичная (на входе) мощность источника энергии (мощность на пер- вичной обмотке входного трансформатора; мощность, соответствующая химической теплоте топлива, поступающего в котел; мощность энергии поступающей со стороны); -?„.,- - мощность собственных нужд, необходимая для работы источников энергии; ^Р_п?л - мощность потерь энергии при её преобразовании; Y^Ppc.i " мощность потерь энергии в распределительных сетях; *Yj^Pnm.i - мощность, необходимая для работы потребителей энергии на самом предприятии;

2^,/ " мощность, отдаваемая с предприятия сторонним потребителям энер- />„, - мощность вторичных энергоресурсов, возвращаемых в систему произ- водства, распределения и потребления энергии на предприятии.

Обозначим суммарную мощность источников через -А, тогда: p -А-¹ исті ^п J / у "сні 2^ прЛ ' 2-J pel 2.U ^пт.і ' 2.U cnm.i ~~ 2.U »з.і /=1 Ы Щ Ы\ Ы\ (=1 _ D .

А Разделив первую и вторую части равенства на "А" получим следующее: ~ = в) или (1 = 5) или {\-B = D);

Последовательность вариантов изменения энергопотребления предприятия должна быть такой, чтобы для варианта к выполнялось неравенство:

Будем считать при этом, что вариантом (k = I) является первый, более совершенный вариант по сравнению с существующей на предприятии схемой энергоиспользования.

В этом случае вариант (к -I = о) (является нулевым), а поэтому, вариант, относящийся к существующей схеме энергоиспользования, следует обозначать индексом "О", т.е.: / -j ист А .м Jo

Ь с d в g f / _f "сні "*" 2-d "Р-і 2-І рві ~*~ 2-І ".і + 2^ "<ятЛ ~ 2^ ^ю' ⁼ ї=] 1=1 і=1 і=] г-1 /=1 J₀

Тогда для существующей на предприятии схемы энергоиспользования величина (l-B₀=D₀=o), однако: (l—B_t = D_x *o)

Задача проведения энергоаудита предприятия заключается в том, чтобы предложить вариант энергоиспользования на предприятии, при котором: ' Ь с d е g f ^ X^i+E^j+Z^+Z^+Z^-JXi стремиться к минимуму, а, ^,/=1 1=1 Ы i=l i=I i=l ) следовательно, {1-В^_п = Ц^) стремиться к максимуму.

Очевидно, не может быть B_min - 0 или 13_ш = 1 поскольку в этом случае потребление энергии на предприятии вообще не будет.

Величина D зависит от выбранного варианта совершенствования схемы энергоиспользования на предприятии (совершенствования схемы энергоснабжения).

Тем не менее, при заданной технологии производства продукции объективно имеется предельное максимальное значение D_max, величина которого определяется современным уровнем развития техники, обеспечивающей производство, преобразование, распределение и потребление топливно-энергетических ресурсов на предприятии.

Если рассмотреть 1,2,3,...,п вариантов совершенствования системы энергоиспользования на предприятии, для которых В = В_л,В₂,В_г,....,В„ тогда получим соответствующие значения D = D_UD₂,D₃,...., Д,.

Из этого следует, что величина D_k, где к=1,2,3,....,п, характеризует совершенство одного из вариантов схемы энергоиспользования по сравнению с существующей схемой энергоиспользования на предприятии.

В связи с этим назовем D_k показателем эффективности энергоиспользования для 1с_го варианта совершенствования схемы энергоснабжения предприятия, т.е.: ь с d в я f

2-і "см J """ 2-І .яр-і "*" 2-І Р=і "** 2-І *кті *** 2-І "стал ~ 2-І вэЛ »,-1-5,-1-

Тогда; D_miX является наибольшим (предельно возможным) значением показателя эффективности^ энергоиспользования среди множества тех значений, которые могут быть получены при рассмотрении последовательности вариантов совершенствования схемы, энергоиспользования на предприятии.

Следует отметить при этом, что величина А₀ в уравнении соответствует её значению для существующей схемы энергоиспользования на предприятии.

Методика определения значения ПЭЭ применима для всех вариантов совершенствования схем энергоиспользования, в, которых не изменяется режим работы оборудования с течением времени, а по этой причине может применяться только при определении мгновенного значения ПЭЭ:

Баланс мощности составляется для каждого из покупаемых энергетических ресурсов на предприятии, т.е. формально составляются три баланса для разных энергетических ресурсов (рис. 3.1), для того чтобы затем определить экономический эффект за счет экономии каждого вида энергоресурса в отдельности. Это относиться также и к определению интегрального значения ПЭЭ, (раздел 3:1.2).

Экономия энергии; АЭ_к за промежуток времени Д г для к__го варианта совершенствования системы энергоиспользования по сравнению с нулевым, т.е. существующем на предприятии вариантом системы производства, распределения и потребления энергии, может быть рассчитана с использованием следующих равенств:

СИИСКАП1 ^1р::тпЕНМАЯІ .Г1ІОТСКЛ

РОССИІЇС."- гссу;:/.*':;

А_а A_Q A3^]D_k(T)-A₀(r)-dT = ][A₀(z)-A_k(T)ldr

Очевидно, среднее за промежуток времени Л г значение экономии энергии можно рассчитать по формуле: Ю = (Д (г) А, (г))- Д г = {а₀ (г) - А_к (г))- Дг

3.1.2 Определение интегрального значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии

В случае, когда для совершенства энергоиспользования предприятия предлагаются варианты, предполагающие изменение не только мощности энергопотребления, но и режимов использования этих мощностей по времени целесообразно применение методики определения интегрального значения ПЭЭ.

Методика определения интегрального значения ПЭЭ от методики определения мгновенного значения ПЭЭ отличается только тем, что для определения интегрального значения ПЭЭ используются не мощности элементов схемы (раздел 3.1.1), а величины потребленной этими элементами энергии за определенный характерный для всей схемы в целом период времени. В результате такого подхода в методике определения ПЭЭ появляется дополнительная переменная г, определяющая режим использования каждого из элементов схемы в отдельности. Это позволяет при рассмотрении вариантов энергосбережения учитывать изменение режима работы индивидуально для каждого элемента энергетической схемы.

В этом случае уравнение баланса энергоиспользования на предприятии может быть записано следующим образом: ^ист ~ ^сх "*" ~^пр """ -Эр с + J ті + ^ои ~ ^ю і _fc-W* действительная энергия источника;

Э_т = 2 xP^i^dz - энергия источников, затрачиваемая на собственные нужды; ^;=1L \P_C!W(j)di

Э = Y величина потерь энергии при её преобразовании; потери энергии в распределительных сетях; энергия, отдаваемая потребителям энергии; - энергия, отдаваемая с предприятия сторонним потреби- телям энергии; _{э„ = 1 ]р~№} энергия вторичных энергоресурсов, возвращаемая в систе- му распределения и потребления энергии на предприятии. г - время использования мощности соответствующего элемента энергетической схемы.

Методика определения интегрального значения ПЭЭ аналогична методике определения мгновенного значения ПЭЭ, но при определении интегрального значения ПЭЭ используются не мощности, а энергии элементов энергетической схемы. Тогда теория определения интегрального значения ПЭЭ будет иметь вид изложенный далее.

Обозначим суммарную энергию источников через - А, тогда: = А; А = Э_сн+Э_пр+Э_рс+Э_т,+Э_спт-Э_вз\ сн пр рс пт спт еэ п ,

Энергоаудит как одна изюсновных частей системы энергетического менеджмента

Уменьшение энергетических затрат на предприятии путем повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) приводит к целому ряду экономических, а также социальных и экологических преимуществ, а именно,. к увеличению прибыльности предприятия; большей конкурентоспособности его продукции; сохранению количества рабочих мест; получению дополнительных финансовых средств для развития предприятия; общему снижению вредных выбросов от производства (за.счет уменьшения потребления ТЭР) [6].

Проблема состоит в том, чтобы достичь максимально эффективного использования энергии на предприятии в то время, когда капиталовложения в новые технологии ограничены. Наиболее рационально эта проблема может быть решена путем внедрения на предприятии политики энергетического управления (менеджмента). Одной из важнейших составляющих энергетического менеджмента является регулярное энергетическое обследование предприятия - энергоаудит [1].

Энергетический менеджмент (или энергетическое управление) представляет собой комплексную систему управления, реализуемую внутри предприятия, и направленную на.снижение потребления: энергетических и других ресурсов на всех направлениях их использования; Энергоаудит входит в состав этой системы (см; рис.Г.1) и, являясь структурным звеном в ней, позволяет получать достоверную независимую картину энергоиспользования на регулярной основе, тем самым, координируя работу системы энергетического менеджмента для предприятия в целом. На промышленных; предприятиях в странах с развитой рыночной экономикой за эффективное использование энергоресурсов, как правило, отвечает энергетический менеджер: В его задачи входит сбор информации о потреблении энергоресурсов каждым подразделением предприятия и крупными потребителями; анализ эффективности использования на регулярной основе,(например, еженедельно или ежедневно); информирование руководите 9

лей предприятия и потребителей о количестве потребляемых энергоресурсов, а также эффективности их использования; планомерная работа с подразделениями (потребителями) и техническими службами по снижению уровня энергопотребления и повышению эффективности использования энергоресурсов. В структурной схеме управления энергетический менеджер подчиняется техническому директору или главному инженеру предприятия [1].

В России подход к энергетическому управлению реализуется, как известно, несколько иначе. На предприятиях имеется служба главного энергетика, основная задача которой заключается в обеспечении своевременной подачи энергоресурсов потребителю в требуемом им количестве и качестве. Служба главного энергетика отвечает также за эффективную работу ключевых энергетических объектов: котельной, компрессорной, систем распределения и т.п.. Однако практически ни на одном предприятии нет человека, который непосредственно отвечал бы за эффективность использования энергоресурсов на предприятии в целом, в том числе, у конечных потребителей. На рисунке 1.1 показана структурная схема энергетического менеджмента, в которой отражено место ежегодного энергетического аудита.

В нашей стране энергоменеджмент в полном объеме этого понятия к настоящему времени широкого распространения не получил. Однако, его основная составляющая энергоаудит (проводимый на регулярной основе) становится неотъемлемой частью энергетической политики российских предприятий. И дело здесь не только в законодательных аспектах: его проведения, но также в постепенном осознании руководств ом. предприятий его значимости.

Энергоаудит представляет собой полное обследование всех энергетических систем и объектов предприятия на предмет выявления источников потерь, либо нерационального использования энергетических, а также других (например, воды) ресурсов на предприятии; поиск решений по улучшению эффективности использования энергии на предприятии в целом.

Энергоаудит позволяет получить количественную и качественную характеристики использования энергетических ресурсов на предприятии, а также дает возможность проанализировать следующие основные характеристики, определяющие эффективность использования энергетических и других ресурсов» на -предприятии [4]: потребление энергетических и других (например, воды) ресурсов предприятием,в целом, так и отдельными его структурными подразделениями; выработку и распределение энергетических ресурсов на предприятии ы целом; затраты денежных средств, связанных с: использованием энергетических ресурсов на предприятии. Наряду с этим энергоаудит позволяет; выявить места нерационального или: малоэффективного использования энергетических ресурсов; способствует разработке перечня мероприятий и/или проектов для снижения финансовых затрат предприятия, связанных с использованием энергетических ресурсов. В связи с этим легко прослеживаются основные цели энергоаудита: и 1. Определение объема потребления энергетических ресурсов и оцен ка рациональности их .потребления, в том числе определение необ ходимости использования конкретных энергетических ресурсов: в условиях предприятия [6]. Это дает возможность разработать энергетические балансы всех используемых на. предприятии энергетических ресурсов, выявить основных потребителей каждого энергоресурса, определить места потерь или нерационального использования ресурсов [6]: 2. Разработка энергосберегающих мероприятий и проектов [6]. Подготовка энергосберегающего проекта подразумевает его техническую проработку, определение возможных поставщиков оборудования, оценку стоимости проекта и срока его окупаемости [6]. Необходимость проведения энергоаудит а Одним из основных методов оценки необходимости проведения энергоаудита на сегодняшний день считается сравнение основных энергетических показателей предприятия с нормативными данными или данными родственных предприятий1 [1, 6,-.4]. Однако, предприятия,. выпускающие аналогичную продукцию и схожие по объемам производства, могут, в силу разных причин, работать в отличающихся условиях и, соответственно, иметь различные показатели. Однако, в любом случае данное сравнение несет определенную информацию о качестве использования энергоресурсов на предприятии и может раскрыть некоторые возможности для энергосбережения. Наиболее часто энергоаудит (энергетическое обследование) проводится в рамках государственного закона об энергосбережении. По этому закону энергетическому обследованию (энергоаудиту) подлежат все предприятия независимо от форм собственности, если годовое потребление ими энергетических ресурсов составляет более 6000 т.у.т, или 1000 тонн моторного топлива. Если же предприятие потребляет менее указанной цифры, то решение о проведении энергетического обследования принимается по решению органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, ответственных за координацию работ по эффективному использованию энергетических ресурсов [23]. В этом случае (на практике), основной акцент, как правило, ставится на сборе и: анализе информации об энергетических системах предприятия и на сборе информации для заполнения типовых форм энергетического паспорта. Если в проведении энергоаудита непосредственно заинтересованно руководство предприятия, исходя не из формальной (прописанной в законодательстве) стороны вопроса, а с целью получения реальной финансовой выгоды от внедрения энергосберегающих мероприятий, то акценты при проведении энергоаудита смещаются в сторону второй цели энергетического обследования. В этом случае задача заключается в получении полной картины энергетического хозяйства предприятия для получения максимально большого и обоснованного списка мероприятий и проектов по снижению затрат на энергетические ресурсы. Перечисленные положения базируются на реальном опыте проведения энергоаудита различных (как по потреблению ТЭР, так и по административной принадлежности) предприятий; С формальной же стороны проведение энергоаудита строиться в соответствии с целями, поставленными перед ним. В соответствии с этими целями энергоаудита возникает вопрос о количестве, качестве и достаточности информации, получаемой при обследовании предприятия. Этот вопрос решается разными способами, что и; определяет различия в методах проведения энергоаудита со стороны различных организаций проводящих это обследование.

Методика проведения энергетических обследований предприятийт организаций с годовым потреблением энергоресурсов менее 6000 т.ух, или^менее 1000 т моторного топлива

Настоящая методика разработана в дополнение к «Временному положению о проведении энергетических обследований организаций», введенному Минтопэнерго РФ в сентябре 1996 г. Данное положение распространяется на предприятия и организации с годовым потреблением энергоресурсов менее шести тысяч тонн условного топлива или менее одной тысячи тонн моторного топлива [8]. Порядок проведения энергоаудита. Энергоаудит подразделяется на два типа: предварительный и основной энергоаудит. Предварительный энергоаудит служит для составления программы основного энергоаудита; При проведении предварительного энергоаудита определяются основные характеристики обследуемого предприятия: общие сведения о предприятия; организационная структура; состав основных зданий; ассортимент выпускаемой продукции; состав потребляемых энергоресурсов; продаваемые энергоресурсы; цены (тарифы) на энергоресурсы; установленные мощности подразделений; основные потребители по видам энергоресурсов; наличие учета энергоресурсов и т.д. В сборе информации при проведении предварительного энергоаудита участвуют как обследующая организация, так и обследуемое предприятие. На этом этапе определяются наиболее энергоемкие подразделения, технологические циклы и места наиболее вероятных потерь энергоресурсов. По итогам предварительного энергоаудита составляется программа основного этапа энергоаудита, которая согласовывается с руководством предприятия и подписывается двумя сторонами. При составлении программы учитывается мнение руководства обследуемого предприятия о порядке и приоритетности проведения работ на различных объектах. Основной энергоаудит предполагает следующие этапы его проведения: сбор документальной информации; инструментальное обследование; обработка и анализ полученной информации; разработка рекомендаций по энергосбережению; оформление отчета. Сбор документальной информации На этом этапе производиться сбор информации в соответствии с разработанной программой энергоаудита, составленной при проведении предварительного энергоаудита. Источниками информации являются: анкетирование и беседы с руководством и техническим персоналом; схемы энергоснабжения и учета энергоресурсов; отчетная документация по коммерческому и техническому учету энергоресурсов; счета от поставщиков энергоресурсов; суточные, недельные и месячные графики нагрузки;.данные по объему произведенной продукции, ценам и тарифам; техническая документация на технологическое и вспомогательное оборудование (технологические схемы, спецификации- режимные карты, регламенты и т.д.); отчетная документация по ремонтным, наладочным, испытательным и; энергосберегающим мероприятиям; перспективные программы, ТЭО, проектная документация на технологические или организационные усовершенствования, планы развития предприятия и т.п. Предприятие должно предоставить энергоаудиторам всю имеющуюся документальную информацию не менее чем за 24 последних месяца. При этом оно отвечает за достоверность предоставленной информации. Инструментальное обследование Инструментальное обследование проводится с целью восполнения информации, недостающей для оценки эффективности энергоиспользования, или при возникновении сомнений в достоверности предоставленной информации. Для проведения инструментального обследования применяются стационарные или переносные специализированные приборы. При инструментальном обсле 27 довании предприятие разделяется на системы или объекты, которые подлежат комплексному исследованию.

Обработка и анализ полученной информации Вся информация, полученная из документов или путем инструментального обследования, является исходным материалом для анализа эффективности энергоиспользования. Методы анализа применяются к отдельному объекту или предприятию в целом. Конкретные методы обработки информации и: анализа энергоэффективности зависят от вида оборудования и исследуемого процесса, а также типа и отраслевой принадлежности предприятия и они изложены в специальной литературе. Методы анализа делятся на физические и: финансово-экономические.

Физический г анализ оперирует с физическими, (натуральными) величинами и имеет целью определение характеристик эффективности энергоиспользования. Он, как правило, состоит из следующих этапов: определяется; состав объектов, по которым будет проводиться анализ; (объектами могут служить отдельные потребители, системы, технологические линии, цеха, подразделения и предприятия в целом); находится распределение всей потребляемой объектами энергии по отдельным видам энергоресурсов и. энергоносителей (электроэнергия, топливо, тепловая энергияг и т.д.), для чего данные по . энергопотреблению приводятся к единой системе измерения; определяются для каждого объекта факторы, влияющие на потребление энергии (например, для технологического; оборудования таким фактором. служит выпуск, продукции, для систем отопления - наружная температура, для систем передачи т преобразования энергии - выходная полезная энергия и т.д.); вычисляется удельное энергопотребление по отдельнымвидам энергоресурсов и о бъектам, являющееся отношением энергопотребления к объему выпускаемой продукции. Значение полученного удельного энергопотребления сравнивается с нормативными значениями, после чего делается вывод об эффективности энерго-испОльзования, как по отдельным объектам, так и по предприятию в целом. Нормативные значения могут быть заданы, рассчитаны или взяты из зарубежных источников.

Затем определяются: прямые потери различных энергоносителей, за счет утечек, недогрузки, потерь, простоев, неправильной эксплуатации и других выявленных нарушений; выявляются наиболее неблагоприятные объекты с точки зрения эффективности энергоиспользования.

Финансово-экономический анализ проводится параллельно с физическим и имеет целью дать 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.

Определение мгновенного значения показателя эффективности энергоиспользования на предприятии

Необходимо отметить, что разделение методологии энергоаудита на шесть этапов носит условный характер, однако, последовательность проведения энергоаудита от ознакомления с предприятием до оформления отчета явно прослеживается во всех проанализированных методах выполнения энергоаудита.

Способы выявления нерационального потребления; энергоресурсов Существующая система проведения энергоаудита в нашей стране подразумевает выявление нерационального потребления энергоресурсов на предприятии путем сравнения: аналогичных энергетических систем родственных предприятий в сопоставимых условиях работы (опираясь на лучшее из них); энергопотребления объектов и систем с определенными нормативными показателями энергопотребления для этих объектов; наименьшего потребления энергоресурсов предприятием, в какой либо период времени с текущим его энергопотреблением (с приведением к одинаковым условия).

На практике это приводит к тому, что в результате проведения энергоаудита остается открытым вопроса об эффективности использования энергии предприятием при существующих энергосберегающих технологиях, т.е. насколько потребление энергии конкретным предприятием в его конкретных условиях работы соответствует современному уровню развития энергоисполь-зующего оборудования, а также систем энергоснабжения, у нас в стране и за рубежом. При проведении энергоаудита по существующим методикам остается неразрешенным также вопрос о том, насколько в пределе имеет смысл повышать эффективность использования энергии на конкретном предприятии. Необходимо отметить при этом, что способ выявления нерационального потребления энергии путем сравнения с нормами или с аналогичными предприятиями в аналогичных условиях работы не совсем корректен. Сравнение с нормами вызывает значительную ошибку по двум причинам: во-первых, норма, как показывает практика, всегда отстает от реального уровня развития техники и технологий, а во-вторых норма является средне статистическим показателем; как правило, для отрасли в целом, т.е. не учитывает реального положения конкретного предприятия в его конкретных технико-экономических, региональных и климатических условиях. Результаты сравнения энергоиспользования на данном предприятии с энергоиспользованием на других предприятиях в аналогичных условиях их функционирования или сравнение энергоиспользования в режимах работы предприятия в разные периоды времени непременно вызывает следующий вопрос - возможно ли повысить эффективность потребления энергии на лучшем из срав ниваемых предприяти й (или на этом же предприятия) и, если возможно то, до какого предела;

Существующая система проведения энергоаудита в России подразумевает выявление нерационального потребления энергоресурсов путем сравнения энергопотребления в соответствующих системах различных предприятий при аналогичных условиях работы, либо путем сравнения с нормативными показателями энергоиспользования для отдельных технологий и объектов (систем)- а также путем сравнения (при сопоставимых условиях) текущего энергопотребления с наименьшим на данном предприятии.

При таких подходах остаются открытыми вопросы о том, насколько эффективность энергопотребления на предприятии отвечает современному уровню развития энергосберегающих технологий (современному состоянию энерготехнологического оборудования у нас в стране и за рубежом), а-также насколько "в пределе" целесообразно и возможно стремиться к повышению эффективности энергоиспользования на конкретном, даже лучшем среди других, предприятии. Важно при этом отметить, что сравнение, например, энергопотребления с нормативными показателями может привести к существенным ошибкам из-за того, что норма, как правило, отстаёт от современного уровня развития техники и технологии и в недостаточной мере учитывает реальное положение предприятия в его конкретных технико-экономических, региональных и климатических условиях работы.

Ответы на поставленные вопросы могут быть получены в результате рассмотрения и расчета значений специальных показателей, которые названы соответственно: показателем эффективн ости г энергоиспользования (ПЭЭ) и показателем экономической целесообразности (ПЭЦ) варианта реализации энергосберегающего проекта (совокупности энергосберегающих мероприятий).

Результаты энергоаудита предприятия "Институт теоретической и экспериментальной физики" (ИТЭФ)

В примере представлены результаты апробирования, разработанной в диссертации, методологии проведения; энергоаудита предприятия с использованием показателей ПЭЭ и ПЭЦ.

Исходная информация для рассматриваемого примера, была получена во время проведения энергоаудита предприятия "Государственный научный: центр РФ - Институт теоретической и экспериментальной физики" (г. Москва), выполненного консалтинговой компанией "Энизан-Р" в период с февраля по ноябрь 2002 года (базовый, год 2001). Энергоаудит предприятия был реализован автором при поддержке инженерной группы компании;

По результатам энергоаудита был подготовлен и утвержден "Энергетический паспорт потребителя топливно-энергетических ресурсов". Необходимые сведения были получены путем непосредственных измерений (например, мощностей, электропотребляющего оборудования), а также путем расчетов с использованием данных проектной и нормативной документации. Некоторая информация была получена с помощью установленных на предприятии счетчиков энергии, а также от специалистов предприятия. Для выполнения непосредственных измерений использовалось современное переносное оборудование: анализатор электропотребления ("РС-5" фирмы "SINERGY LTD"), ультразвуковые расходомеры жидкости ("ISTT-P", "Portaflow"), газоанализатор ("UniGas"), цифровые термометры (вторичный преобразователь "Omega" с комплектом "хромель-копелевых" термопар), токоизмерительные клещи ("HEME 1000Р").

Энергоаудит был проведён в соответствии с разработанной в диссертации: методологией. Показатели ПЭЭ и ПЭЦ определены для каждого энергоресурса в отдельности. Для соответствующего энергоресурса был составлен список ва 69 риантов энергосберегающего проекта; на основании системы показателей, разработанной в диссертации, был:проведён анализ эффективности указанных вариантов и обоснован выбор оптимального из них.. Последовательность изложения примера соответствует разработанной методологии проведения энергоаудита (раздел 3) схематично отображенной на рисунке 3.5. Сбор общей информация об энергосистеме предприятия Основным видом деятельности предприятия являются фундаментальные и прикладные научные исследования по различным направлениям физики, также в состав института входит синхротрон (кольцевой ускоритель заряженных элементарных частиц). В силу специфики производимых научно исследовательских работ института основное количество производственных объектов представляют собой различного рода лаборатории. Предприятие работает пять дней в неделю в одну смену, однако при работе ускорителя обслуживающие его подразделения переходят на круглосуточную работу. Общее количество сотрудников составляет около 1500 человек.

Основными с точки зрения потребления, энергоресурсов являются следующие подразделения института: ускорительный комплекс, калориферно-вентиляционный корпус, лаборатория криогенных исследований и разработок, опытное производство и насосная оборотного водоснабжения:

Ускорительный комплекс. Крупнейшим энергопотребителем института является синхротрон. Синхротрон служит для ускорения; частиц до предельно высоких энергий. Синхротрон представляют собой сложную циклически работающую установку, включающую в себя следующие основные системы: система питания кольцевого электромагнита; укоряющая система;. вакуумная система; система водоохлаждения; инжектор И-2; система коррекции магнитного поля; система вывода и транспортировки: пучков; АСУ и диагностика; освещение, вентиляция установок, проходов и каналов.

Здание ускорительного комплекса представляет собой корпус значительных размеров, в котором находится кольцо синхротрона (длина окружности 250 м), а также целый ряд лабораторий и вспомогательных производственных объектов. Особенностью корпуса является полностью воздушное отопление, как основного зала ускорителя, так и других объектов. Это вызвано тем, что при работе ускорителя в случае непредвиденных обстоятельств возможно повышение уровня радиации в помещении, и, для предотвращения заражения всей территории института (через сетевую воду); используется воздушное отопление корпуса,

Калориферно-вентиляционный корпус. Рядом со зданием ускорителя построено калориферно-вентиляционное здание для обеспечения отопления ускорительного комплекса. В нем установлено несколько приточных и вентиляционных установок (Приложение V и Приложение VI), предназначенных, исключительно для корпуса ускорителя и энергокорпуса (корпуса источника питания ускорительного комплекса).

Лаборатория криогенных исследований и разработок: Подразделение представляет собой лабораторию по производству жидкого азота из воздуха и ожижению гелия, используемого в работе различными лабораториями института. Получаемый, в качестве побочного продукта при выработке азота, кислород не используется и выбрасывается в атмосферу. Получаемый жидкий азот используется для нужд института, а также для продажи..

Наиболее энергоемким оборудованием криогенной станции является компрессор 4ВМ (с двигателем; СДК2-17-26-12 Кухл 4), предназначенный для; сжатия воздуха в процессе получения жидкого азота.

Для охлаждения компрессорного оборудования используется вода из системы оборотного водоснабжения, которая используется для охлаждения оборудования ускорителя. По этой причине работа криогенной станции связывается с работой ускорительного комплекса и составляет 2 - 3 недели (до 6 недель) в году круглосуточно, что определяется расходованием накопленного в емкости азота. Основное количество получаемого азота отпускается на продажу. Как показал анализ документации, выручка от продажи азота покрывает все расходы (электроэнергии и эксплуатационные) связанные с работой станции в таком режиме. По этой причине, а также по причине незначительной загрузки криогенной станции ее детальное обследование не проводилось.

Опытное производство. Подразделение предназначено для изготовления лабораторных и вспомогательных установок, а также для обеспечения текущих ремонтов оборудования. Опытное производство занимает два здания, в которых размещено различное станочное оборудование, электрические печи для термообработки металла, а также гальваническое отделение.

Насосная оборотного водоснабжения, и градирня. Для охлаждения электросиловых элементов ускорительного комплекса на территории института построена крупная насосная станция оборотного водоснабжения, в которой установлены пять насосов с производительностью по 1000 м3/час. Охлаждение оборотной воды осуществляется в градирне, представляющей собой стандартный водо-воздупшый испарительный теплообменник. Для интенсификации теплообмена на градирне установлены вентиляционные установки (три вентилятора). Оборотная система работает только при работе ускорительного комплекса.

Основными энергетическими системами предприятия являются: система электроснабжения, система снабжения котельно-печным топливом, система теплоснабжения, системы приточно-вытяжной: вентиляции, система водоохлаж-дения ускорителя.

Похожие диссертации на Разработка системы показателей для оценки эффективности энергоиспользования на промышленном предприятии

Оценка полной эффективности энергетических систем на основе обобщенных показателей энергии - неттоЛукина, Елена Владимировна

Системный анализ и повышение эффективности энергетического комплекса газоперерабатывающих предприятий : на примере Астраханского газоперерабатывающего заводаДолотовский Игорь Владимирович

Повышение эффективности систем топливообеспечения энергетического комплекса газоперерабатывающих предприятийЛенькова, Александра Викторовна

Разработка методов оценки последствий нарушений электроснабжения нефтеперерабатывающих предприятий Щеголькова Татьяна Михайловна

Разработка методологии определения влияния использования собственных энергетических источников промышленных предприятий на общее топливопотребление регионаТрушаков Роман Владимирович

автореферат Исследование и разработка систем энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергииПопель Олег Сергеевич

Разработка системы автоматизированного расчета и анализа топливо-энергопотребления в стационарной теплоэнергетике железнодорожного транспорта Рожицкий Дмитрий Борисович

Исследование и разработка систем энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергииПопель Олег Сергеевич

Разработка системы дифференцированных тарифов для повышения эффективности региональной электроэнергетикиСмирнов Олег Валерьевич

Разработка энергоэффективных систем сбора и пневмотранспорта золы из бункеров электрофильтров тепловых электростанций с повышением ее утилизационных качествБольшаков, Валерий Петрович