Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности энергопотребления на предприятиях цветной металлургии 10
1.1. Роль энергоресурсов в технологиях металлургического передела 10
1.2. Методы снижения энергоемкости производства 17
1.3. Информационная модель учета и мониторинга энергоресурсов на предприятии 34
1 .4. Основные выводы и постановка задачи исследования 43
Глава 2. Разработка алгоритмов функционирования информацилонно-управляющей системы деятельностью энергохозяйства предприятия 44
2.1. Построение математической модели функционирования производственно-энергетической системы промышленного предприятия 44
2.2. Алгоритм формирования интегрального показателя энергетической устойчивости предприятия 60
2.3. Моделирование динамики изменения интегрального показателя энергоустойчивости промышленного предприятия 69
2.4. Выводы 78
Глава 3. Особенности внедрения и эксплуатации автоматизированной системы производственно-энергетических показателей (АСПЭП) на промышленном предприятии 81
3.1. Аппаратная реализация автоматизированной системы производственно-энергетических показателей (АСПЭП) 81
3.2. Разработка алгоритмов работы программы 98
3.3. Разработка программы автоматизированного планирования и учета энергоресурсов па предприятии 112
3.4. Выводы 115
Глава 4. Внедрение результатов работы и определение экономического эффекта 118
4.1. Определение энергетической устойчивости предприятия 118
4.2. Результаты проведенного энергетического обследования на ОАО «Электроцинк» 121
4.3. Разработка и внедрение мероприятий по повышению энергоэффективности ОАО «Электроцинк» 131
4.4. Выводы 136
Заключение 138
Литература 139
Приложение 146
- Роль энергоресурсов в технологиях металлургического передела
- Построение математической модели функционирования производственно-энергетической системы промышленного предприятия
- Аппаратная реализация автоматизированной системы производственно-энергетических показателей (АСПЭП)
- Определение энергетической устойчивости предприятия
Введение к работе
Актуальность проблемы. Энергоснабжение является важной составляющей технологического процесса любого промышленного предприятия. Последние годы, в связи со снижением качества энергообеспечения промышленных предприятий и постоянным ростом стоимости энергоресурсов, повышение надежности энергоснабжения становится одним из основных направлений работы менеджеров всех уровней. Переход экономики к рынку требует переоценки многих устоявшихся подходов к обозначенным проблемам. Необходимо с учетом особенностей экономического развития энергетической отрасли страны разработать новые решения, методы и средства повышения энергетической устойчивости промышленных предприятий.
Приоритетным направлением работы энергетических служб и подразделений промышленных предприятий должно стать эффективное управление энергопотреблением с использованием современных автоматизированных информационных систем, так как процесс принятия решения определяется своевременной и точной обработкой больших объемов информации. Особо большое значение эти процессы имеют для энергоемких промышленных производств, например, для производства цветных металлов с помощью электролиза.
Таким образом, решение задач, связанных с повышением эффективности использования энергоресурсов, надежности энергоснабжения и, как следствие, повышение энергоустойчивости выпускаемой продукции, является актуальной в условиях трансформации экономики.
Решению отдельных вопросов важных и актуальных проблем снижения энергоемкости продукции, а также повышения надежности энергоснабжения в промышленности, посвящены фундаментальные работы научных школ МЭИ (ТУ), МГГУ (МГИ), МГТУ, НГТУ, ЮРГТУ (НПИ), СамГТУ, СКГМИ (ГТУ) и ряда других научных и высших учебных
6 заведений. Основополагающий вклад в решение вопросов, связанных с теоретическим обоснованием и практической реализацией методов управления энергоснабжением и энергопотреблением внесли такие известные ученые Арзамасцев Д. А., Арунянц Г. Г., Бобряков А. В., Бусленко Н. П., Вакулко А.Г., Варнавский Б. П., Васильев И. Е., Гительман Л. Д., Глушков В. М., Горбатов В. А., Железко Ю. С, Жилин Б. В., Клименко А. В., Хузмиев И. К, и др.
Своевременность и актуальность решаемых в настоящей работе проблем повышения эффективности управления энергоснабжением, использования энергоресурсов и энергосбережения на предприятиях цветной металлургии заключается в разработке алгоритмов управления энергоустоичивостыо в соответствии с современными требованиями к производственно-энергетическим системам (ПЭС) предприятий.
Цель работы: создание высокоэффективной информационно-управляющей системы оптимального управления энергоустойчивостью промышленного предприятия на базе современных программно-технических средств и информационных технологий.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
Системный анализ особенностей и взаимосвязи внутрипроизводственных энергетических потоков.
Разработка и исследование математической модели функционирования производственно-энергетической системы предприятия.
Определение критерия оптимальности, характеризующего состояние энергетического хозяйства и энергетического менеджмента предприятия.
Постановка и формализация задачи принятия оптимального решения для снижения энергоемкости продукции и повышения энергоустойчивости предприятия.
Разработка алгоритмов и программных продуктов управления и обработки информации для анализа потребления энергоресурсов на предприятии.
Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на применении комплекса методов, включающего системный анализ, математическое моделирование с использованием принципов построения экономико-математических моделей, математический анализ и исследование операций, теорию оптимального управления, теорию автоматического управления, совершенствования управления и принятия решений, экономический анализ и обработка информации.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований, результатами внедрения разработанной системы управления на ряде промышленных предприятий цветной металлургии.
На защиту выносится следующее:
Методика моделирования системы энергопотребления промышленного предприятия.
Алгоритм определения интегрального показателя энергетической устойчивости предприятия.
Методика моделирования динамики изменения интегрального показателя энергетической устойчивости предприятия.
Программный алгоритм управляющих действий при принятии решения по повышению энергоэффективности предприятия.
Структура информационной системы и архитектура программного обеспечения для анализа производственно-энергетической системы предприятия и принятия решения по повышению энергоустойчивости.
Научная новизна: 1. Разработана математическая модель энергопотребления промышленного предприятия, позволяющая оценить влияние изменения режимов энергопотребления на состояние технологических процессов, учитывающая группы показателей энергетических потоков в рамках подразделений производства.
Разработан интегральный показатель энергетической устойчивости предприятия, применение которого позволяет выявлять качественный уровень состояния системы энергетического менеджмента и сформировать оптимальную стратегию его деятельности. Даны методика и алгоритм его расчета.
Разработана модель динамики изменения интегрального показателя энергоустойчивости промышленного предприятия.
Предложен алгоритм определения оптимальной стратегии управления производственно-энергетической системой предприятия с целью минимизации энергозатрат.
Разработана структура средств информационного и программного обеспечения для решения поставленных задач функционирования автоматизированной системы оптимального управления энергоустойчивостью на предприятиях цветной металлургии.
Практическая значимость:
Разработана программа и методика проведения энергоаудита на предприятиях цветной металлургии.
Основные результаты работы использованы для разработки рекомендаций по снижению энергоемкости производства.
Разработан алгоритм управляющих действий для лиц принимающих решения по оптимизации работы энергохозяйства предприятия, внедренный на ОАО «Электроцинк».
Результаты работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ) при подготовке специалистов специальностей «Организация производства и экономика промышленности» и «Информационные системы в экономике».
Апробация и реализация работы. Основные положения исследования докладывались на ежегодных заседаниях Правления ОАО «Электроцинк», международной научно-практической конференции «Экономические и экологические проблемы регионов СНГ» (г. Астрахань), VII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Энергия молодых - экономике России» (г. Томск), Всероссийской научно-практической конференции и выставки студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Екатеринбург), различных региональных совещаниях, научно-практических конференциях ассоциации «Энергоменеджмента» и вузов РСО-А, ежегодных НТК СКГТУ (2004-2006 г.г.).
Личный вклад автора. Основные научные положения, теоретические выводы и практические результаты были получены совместно с соавторами при долевом участии соискателя 75%.
Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 8 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников из 75 наименование, приложения и содержит 145 страницы основного машинописного текста, в т. ч, 43 рисунка и 9 таблиц.
Роль энергоресурсов в технологиях металлургического передела
Цветная металлургия - одна из ведущих отраслей тяжёлой промышленности, характеризующаяся значительными затратами энергетических ресурсов, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов. Россия обладает мощной цветной металлургией, отличительная черта которой - развитие на основе собственных ресурсов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов. На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии легких металлов (алюминиевая, титаномагниевая промышленность) и тяжелых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности). Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор [4, 73].
Металлургия является крупнейшим в стране промышленным потребителем топлива и энергии. Так, например, годовое потребление электрической энергии составляет около 140 млрд. кВтч (почти половину), а природного газа - 30 млрд. куб. м (почти четверть всего общероссийского промышленного потребления этих энергоносителей). Коксующегося угля отрасль потребляет 90 процентов всей его добычи (табл.1.1). Никакая другая отрасль отечественной промышленности не имеет такой энергоемкости (табл.1.2) [1, 18, 19]. При этом наблюдается ежегодный рост потребления энергоресурсов, несмотря на рост их стоимости.
В реальных условиях последних лет, высокая энергоемкость металлургической продукции, к сожалению, автоматически трансформируется в недопустимо высокую долю энергетических затрат в структуре себестоимости производства этой продукции. Так, например, в алюминиевой подотрасли эта доля составляет до 17 -25 процентов, в черной металлургии (по предприятиям с полным металлургическим циклом) до 20 -25 процентов, в цветной металлургии до 15 -20 процентов, что, за исключением алюминиевой подотрасли, значительно превышает аналогичные показатели в металлургии развитых зарубежных стран.
При этом следует отметить, что за последнее десятилетие эти показатели почти удвоились из-за двух основных причин [16, 19, 26, 31, 32]:
- непрерывного роста цен (тарифов) практически на все основные энергоносители. Так, действующий в настоящее время уровень цен (тарифов) на основные энергоносители, отпускаемые металлургическим предприятиям России, составляет, например, по электрической энергии - в среднем около 1 рубУкВтч., по природному газу - в среднем около ЮООруб./ЮОО куб. м. При этом следует иметь ввиду, что указанные цены (тарифы) нельзя сравнивать с аналогичными на зарубежных предприятиях (по электрической энергии у них выше примерно в 1,5-2 раза, а по природному газу у них выше примерно в 7-8 раз) из-за совершенно разного масштаба и структуры цен.
- недостаточности принимаемых мер по снижению энергоемкости производимой металлопродукции. Так, в настоящее время уровень удельных расходов топливно-энергетических ресурсов при производстве металлопродукции на металлургических предприятиях России превышает достигнутый на ряде аналогичных зарубежных предприятий примерно в 1,5 -1,8 раза.
В настоящее время цветная металлургия потребляет около 15% от всей электроэнергии, расходуемой в промышленности. Причём 93% электроэнергии поступает от энергетических систем, а 7% от собственных источников. Особенно энергоёмкими является производство алюминия, магния, меди, ни 13 келя и цинка. На получение этих металлов расходуется 85% всех энергоресурсов, потребляемых цветной металлургией. Постоянный рост электропотребления связан с заменой процессов основанных на прямом использовании топлива, дальнейшей электрификацией и автоматизацией производственных процессов. Возрастает одиночная мощность агрегатов питания электротехнологических установок.
Для получения цветных металлов наиболее распространён электролизный способ, который требует расхода большего количества электроэнергии на единицу продукции. Так при получении алюминия, удельный расход электроэнергии колеблется от 15000 до 20000 кВтч/т, в зависимости от прогрессивности принятой технологии[2, 33, 61, 63,74]. По данным ОАО «Электроцинк» (рис. 1.1-1.4) при получении цинка удельный расход электроэнергии колеблется от 4000 до 5000 кВтч/т, свинца - от 1000 до 1200 кВтч/т.
Именно поэтому уровень энергетических затрат в структуре себестоимости производства энергоемкой металлопродукции в настоящее время является одним из важнейших факторов, определяющих не только уровень цен на эту продукцию, но и все финансово-экономическое состояние самих металлургических предприятий.
Процессы, происходящие в электроэнергетической отрасли страны определяют новые условия функционирования производственных предприятий, когда за превышение лимитов энергопотребления и за отклонения в заказываемых объемах энергоресурсах приходится платить штрафы в десятки раз превышающие их стоимость. Так по данным ОАО «Электроцинк» переплата за неэффективное планирование и прогнозирование потребления электроэнергии (рис. 1.3 - 1.4) в период за 2003-2005 г.г. составила 10 млн. руб. в год. Поэтому возникает актуальность совершенствования работы менеджеров предприятий как на уровне взаимоотношений с поставщиками энергоресурсов так и на внутрипроизводственном уровне энергопотребления для поддержания и сохранения оптимальной энергоустойчивости предприятия и энергоемкости производства.
Построение математической модели функционирования производственно-энергетической системы промышленного предприятия
Современные условия функционирования энергоемкого промышленного предприятия на рынке производителей ставят его в полную зависимость от положения на рынке поставщиков энергоресурсов. Это требует интегрированного подхода к исследованию производственно-энергетических проблем всех составляющих процесса энергоснабжения.
В силу комплексности выдвинутой проблемы предприятие должно рассматриваться как производственно-энергетическая система (ПЭС).
При укрупненном рассмотрении деятельности любых ПЭС выделяются два контура процессов управления:
1. Управление энергетическими потоками таким образом, чтобы, иметь возможность для снижения энергоемкости выпускаемой продукции.
2. Управление структурой ПЭС с точки зрения ее постоянного соответствия структуре (по показаниям номенклатуры, качества, и количества энергопотребляющего оборудования).
Кроме того выделяются два контура возмущений ПЭС. Это -колебания окружающей среды и циклы технических нововведений. К колебаниям окружающей среды относятся всевозможные изменения, происходящие в ней: изменения стоимости энергоресурсов, экономической и политической ситуации, изменения структуры рынка поставщиков и др. Все названные позиции являются возмущениями, которые могут вывести предприятие из режима стабильной работы. Циклы технических и организационных нововведений (или развитие научно-технического прогресса) выступают достаточно сильным возмущающим фактором, поскольку они являются как причиной изменений в графиках потребления и энергоемкости продукции, так и причиной необходимости изменения организационно-функциональную структуру ПЭС и производственных подразделений предприятия. Таким образом, создание системы, управляющей взаимодействием названными двумя контурами, обеспечит устойчивость ПЭС. Подобный подход интересен своими динамическими характеристиками. В такой системе могут существовать элементы, которые как усиливают различного рода колебания, так и скрадывают их. Здесь необходимо решение задачи управления, состоящей в сохранении устойчивости (устойчивой реакции), которая влечет за собой устойчивое энергоснабжение и постоянный рост энергоэффективности. Поэтому представляет интерес функционирование ПЭС с точки зрения теории автоматического управления.
При рассмотрении каждой из составляющих ПЭС определяются их цели и задачи, которые при слиянии в единую систему, как правило, не совпадают. Попытки соединить эти несовпадающие интересы зачастую приводят к увеличению общих издержек в процессе работы. Поэтому рассмотрение ПЭС на основе комплексного подхода к вопросам движения энергетических потоков нацелена на создание и контроль деятельности ПЭС и всего предприятия, необходимо проводить на основе математического моделирования. В связи с этим функционирование предприятия должно осуществляться в замкнутой ПЭС, состоящей из технологического энергопотребляющего оборудования, оборудования для эффективной внутрипроизводственной транспортировки энергоносителей, резервных источников энергии, современных систем учета и систем передачи информации. При такой структуре максимально увеличивается эффективность (результативность) всей ПЭС в целом.
С учетом вышеизложенного предлагается рассматривать поэлементный подход к исследованию производственно-энергетической системы (ПЭС) с позиции теории автоматического управления сложными вероятностными кибернетическими системами [20,22,23, 30,35,47, 53, 54, 56, 71].
На рис, 2.1. представлены блок-схема организационно-функциональной структуры ПЭС и совмещенная с ней структурная схема в терминах преобразования Лапласа. Комплекс ПЭС, представляющий собой сложную кибернетическую вероятностную систему с множеством информационных и энергетических потоков, управляется менеджерами с помощью системы обратных связей WQ-I (Р),—, W(4-IJC (р), ПО которым поступает оперативная информация. Входом N (р) является прогностический план энергопотребления (ППЭ), который отслеживается и реализуется блоком 1. Выходом Nehlx (р) является фактическое энергопотребление (блок 4), Соответствующие показатели ППЭ доводятся до сведения блоков 2-4, увязываются с их возможностями и учитываются в процессе функционирования ПЭС при сравнении выходов с фактическим выполнением ППЭ как для каждой локальной подсистемы (блоки 2-4), так и для всей системы в целом.
Аппаратная реализация автоматизированной системы производственно-энергетических показателей (АСПЭП)
Серверная часть представляет собой реляционную базу данных (БД) под управлением СУБД Microsoft SQL 2000. База данных состоит из набора связанных между собой таблиц, процедур и функций обработки данных. Клиентской частью программного обеспечения являются пакеты прикладных программ, реализованных на объектно-ориентированном языке высокого уровня в среде разработки Microsoft .NET Framework, или Borland Delhi 7.0, и включающих в себя интерфейс пользователя, функции первичной обработки и подготовки исходных данных, процедуры доступа к базе данных. Вся расчетная часть ПО, в которой реализованы результаты диссертационной работы, вынесена в отдельные динамически подключаемые библиотеки, которые разработаны в среде программирования Visual C++.
Процедура доступа к базе данных представляет собой набор запросов к базе данных на языке SQL NET версии 2.0 (structured query language -язык структурированных запросов), а так же набор компонент для хранения результатов запросов и доступа к ним. Процедура обработки данных представляет собой набор функций, осуществляющих получение данных из процедуры доступа к БД, часть из которых обрабатывают самостоятельно, а часть передают в динамически подключаемые библиотеки, получая результаты расчёта. Результаты обработки данных и расчётов передаются в интерфейс пользователя. Интерфейс пользователя состоит из набора подчиненных окон, содержащих элементы ввода-вывода и управления.
Совокупность исходных данных, а так же результаты расчетов могут быть сохранены в отдельном файле на пользовательской рабочей станции. Данный файл, в последствии, может быть открыт стандартными офисными средствами обработки электронных документов входящими в пакет MS Office, и на его основе может быть проведен расчет, даже при отсутствии доступа к БД. Для построения отчета по результатам расчёта, реализована функция экспорта данных в программу MS Excel - одного из компонентов пакета MS Office. Центр обработки данных АСПЭП построен на базе высоконадежных решений компании Hewlett Packard. С вариантами использования двух программно-аппаратных конфигураций: 1. Сервер HP ProLiant ML350 G4p Процессор, операционная система и память Описание процессора: Intel Хеоп 3,40 ГГц/800 МГц, 3,20 ГГц/800 МГц или 3,00 ГГц/800 МГц. Кэш-память -2 Мб встроенной кэш-памяти второго уровня. Чипсет Intel Е7520. Тип памяти РС2-3200 DDR2 SDRAM (400 МГц). Количество слотов памяти 6 слотов. Описание максимальной памяти: 12 Гб DDR2 SDRAM. Модернизация памяти Максимум -12 Гб. Встроенный привод CD-ROM/DVD - 48х IDE CD-ROM. Характеристики системы Корпус - Башенный или стоечный (5U). Питание:
Модели с возможностью горячей замены: 725 Вт, корректировка коэффициента мощности (PFC), номинальное напряжение на входе от 100 до 240 В перем, тока с возможностью горячего подключения (автоматическое определение), совместимость с СЕ Mark, дополнительный второй источник питания для обеспечения резервирования с возможностью горячего подключения 1 + 1.
Порты ввода/вывода: параллельный — 1; последовательный - 1 (дополнительно может быть установлен второй последовательный порт); Порты: мышь— 1; графический - 1; клавиатура - 1; сетевой RJ-45 -2(1 для iLO); USB - 2; внешние SCSI 2.
Сетевой интерфейс - Встроенный гигабитный сетевой контроллер NC7761 PCI 10/100/ЮООТ.
Слот расширения - 6 слотов расширения: 1 слот PCI-Express х4 (половинной длины), 1 слот PCI-Express х8, 2 64-битных слота PCI-X с частотой 100 МГц, 1 64-битный слот PCI-X с частотой 133 МГц, 1 64-битный слот PCI-X с частотой 66 МГц. Совместимые операционные системы: Microsoft Windows Server 2003; LINUX (Red Hat, SuSE). Функции управления:
HP Systems Insight Manager; Management Agents; SmartStart; Выбор абонентом; ROMPaq, поддержка ПО и утилиты конфигурирования; Insight Diagnostics Online Edition; ПО Optional ProLiant Essentials Value Packs (Integrated Lights-Out Advanced Pack; Rapid Deployment Pack; Performance Management Pack; Intelligent Networking Pack; Vulnerability and Patch Management Pack; Virtual Machine Management Pack). Управление безопасностью Пароль на включение питания; Пароль настройки; Управление загрузкой с дискеты; Управление параллельным и последовательным интерфейсом; Блокировка конфигурации диска; Безопасность выключателя электропитания. Функции сервиса и поддержки HP предоставляет ограниченную гарантию сроком 3 года (включая профилактическую гарантию на жёсткие диски, память и процессоры), полностью поддерживаемую глобальной сетью реселлеров и поставщиков услуг. Резервные источники питания, вентиляторы, память и диски гарантируют, что сервер ProLiant ML350 G4p продолжит поддерживать работу даже в случае сбоя в питании, повышения температуры или ошибки диска; поддержка горячей установки отсеков для жёстких дисков и источников питания не только обеспечивает работоспособность сервера, по и упрощает обновление сервера и замену деталей; новая дуплексная объединительная панель SCSI обеспечивает экономичное разделение комплектов RAID.
Сервер ProLiant ML350 G4p объединяет новейшие технологии процессоров Intel и высокую производительность устройств ввода-вывода и памяти по цене, не обременительной для любого бюджета.
Во время инсталляции ПО SmartStart, входящее в пакет ProLiant Essentials Foundation Pack, поставляемый с сервером ML350, обеспечивает подключение сервера всего за три несложных шага; после завершения инсталляции HP Systems Insight Manager выполняет мониторинг сервера, поэтому сотрудники могут сосредоточиться на важных проектах. Условия предупреждения о состоянии системы можно настроить; Если необходимо внести изменения в систему, используйте ПО Integrated Lights-Out (iLO) для удалённого управления сервером. Новое для серверов ProLiant ML350 программное обеспечение iLO позволяет просматривать консоль сервера и обновлять операционную систему после каждого сбоя.
Определение энергетической устойчивости предприятия
При предварительном анализе возможного состояния энергетичекой устойчивости на предприятии было решено использовать локальные показатели энергоустойчивости по показателям объемов потребления энергоресурсов и потенциала энергосбережения, отражающих энергоэффективность производства.
Эффективность разработанных методов и алгоритмов определения энергетической устойчивости была проверена на ОАО «Электроцинк» г.Владикавказа. В качестве первого этапа внедрения разработанных алгоритмов была установлена АИИСКУЭ, позволяющие вести учет потребления энергоресурсов в каждом из подразделений предприятия.
Для определения локальных показателей энергоустойчивости, характеризующих внутрипроизводственную энергетическую систему и позволяющую анализировать результаты ее деятельности для внесения корректировок в планы на последующие периоды (2.27), была использована взаимосвязь базовых показателей. Алгоритм расчета локальных показателей энергоустойчивости предприятия также нашел свое отражение в программном обеспечении «Планирование и учет энергоносителей на предприятии».
Определяемые показатели рассматривались как в динамике, так и во взаимосвязи. Взаимосвязь этих показателей в целом для всех подразделений ОАО «Электроцинк» по данным на начало 2005 г. представлена следующими коэффициентами:
Коэффициенты качества потребления энергоресурсов: 1) коэффициент точности прогнозирования потерь энергоресурсов ки = 0,6. Так как ки 1, то при прогнозировании были допущены ошибки и в прогнозирующую функцию необходимо вносить изменения. 2) коэффициент снижения потерь ki2 = 0,67 . Так как к\г 1, то существуют возможности для снижения потерь. 3) коэффициент качества планирования потребления кп = 1,2 Так как к\$ 1, возникает вопрос о плохой системе планирования или прогнозирования потребления энергоресурсов на предприятии. 4) коэффициент снижения потребления ки =0,8; Так как ки 1, то существуют возможности для снижения потребления энергоресурсов. Таким образом, можно говорить об неэффективной деятельности внутрипроизводственной энергетической системы предприятия, поскольку структура коэффициентов ки, к к , ки, такова, что все они должны стремиться к единице. Локальный показатель эффективности функционирования производственно-энергетической системы предприятия: К = кцх к12 х к!3 х к14 =0,39. Отклонение от единицы говорит о мере неустойчивости данного показателя.
Показатели потенциала энергосбережения, необходимые для оценки потенциальных возможностей по снижению потребления энергоресурсов за счет внедрения энергосберегающих мероприятий и технологий, рассматривалась по каждой энергоемкой функциональной подсистеме предприятия.
Показатели потенциала энергосбережения были определены следующими коэффициентами: 1) коэффициент новизны используемых энергосберегающих технологий и мероприятий Кшх —0,72; 2) уровень нагрузки эн ер го потребляющего оборудования находит свое отражение в коэффициенте использования энергопотребляющего оборудования Кр=0,$. Так как Кр \, предприятию следует обратить внимание на потери от недогрузки энергопотребляющего оборудования; 3) для определения уровня квалификации кадров вводится показатель численности внутрипроизводственного энергетического персонала ЧХПг, который должен рассматриваться с позиций соответствия каждой единицы персонала требуемой квалификации. Таким образом, коэффициент профессионально - квалификационного соответствия К1{ЖЯ =087.
Так как АТ,ШСЛ 1, то необходимы инвестиции для повышения квалификации энергетического персонала, поскольку потери энергоресурсов на производстве из-за неквалифицированно выполняемых работ могут быть достаточно большими.
Показатель потенциала энергосбережения К„.э, аналогично Ко6 , формируется следующим образом:
Отклонение от единицы также говорит о мере неустойчивости данного показателя и снижении энергоэффективности и, соответственно энергоустойчивости производства.
Сигнал об уменьшении энергоэффективности ПЭС явился началом дополнительного анализа ее деятельности.
Расчеты показали следующее соотношение (2.22) на ОАО «Электроцинк» на начало 2005 г.: д? } dt2 0 St { Ы что, как указывалось выше, привело к необходимости проведения инструментального энергоаудита предпрития с целью выявления мест необоснованных потерь энергоресурсов и внедрения энергосберегающих технологий и мероприятий на предприятии для повышения энергоэффективности, а соответственно и энергоустойчивости ПЭС. В ходе проведения энергетического обследования (энергоаудита) электролитного цеха завода «Элсктроцинк» была проанализирована работа трансформаторных подстанций (КПП, п/ст 3. п/ст 7, п/ст 2а, п/ст 2), питающих подразделения цеха, с целью выявления источников нерационального потребления электроэнергии, а также определения показателей эффективности ее использования. Были проведены измерения параметров качества электрической энергии и энергопотребления технологическим оборудованием (электролизные ванны, индукционные печи, кремниевые выпрямители), проведены расчёты по: проверке соответствия мощности оборудования; определению коэффициентов загрузки и потерь мощности и энергии в трансформаторах; определению потерь в контактных соединениях на ТП 6/0,5 кВ, переходных контактах электролизных ванн и бортовой шины.
По результатам работы определены резервы экономии электроэнергии, произведена разработка экономически обоснованных мер по повышению эффективности потребления, рекомендован к внедрению перечень энергосберегающих мероприятий.
Произведены расчёты экономического эффекта от внедрения предложенных мероприятий и годовой экономии электроэнергии в физическом и стоимостном выражении, а также произведены расчёты сроков окупаемости предложенных к внедрению мероприятий.
Похожие диссертации на Разработка системы оптимального управления энергоустойчивостью промышленного предприятия
