Нормирование энергопотребления

Структура норм должна соответствовать технологии и организации производства и охватывать все статьи расхода электроэнергии на нормированный вид продукции или работ. Нормы должны учитывать также планируемые к осуществлению мероприятия по экономии электроэнергии. Нормы подлежат своевременной корректировке при изменении условий производства [4.5].

Процедуре лимитирования должен предшествовать энергоаудит, который должен выявить величину фактического потребления предприятием электроэнергии, а также реальный потенциал энергосбережения. Организация лимитирования бюджетным организациям предусматривает, что устанавливаемые государством лимиты электропотребления в натуральном и стоимостном выражении должны быть обеспечены бюджетным финансированием. При проведении различных по глубине видов энергоаудита (экспресс-аудит, инструментальный, выборочный, комплексный, целевой и т.д.) существенное значение наряду с техническим обследованием должен занимать и финансовый аудит, поскольку результатом обследования должны быть рекомендации как технического, так и финансово-экономического характера.

Предприятия, где вследствие банкротства введено внешнее управление, при утверждении мероприятий по выводу предприятия из кризиса должны иметь заключение Госэнергонадзора об эффективности использования электроэнергии. При разработке отраслевых программ электропотребяения реализуемый потенциал экономии определяется на каждый год. Его величина должна быть учтена при определении лимитов энергопотребления соответствующими министерствами и ведомствами.

4.Нормы расхода электроэнергии.

Норма расхода электроэнергии может использоваться для агрегата, цеха, предприятия, т.е. там, где имеется возможность контроля нормы техническими средствами измерения.

Нормы расхода электроэнергии устанавливаются в зависимости от типа производства. Так, в единичном и мелкосерийном производстве в условиях разнообразной номенклатуры выпускаемой продукции целесообразно устанавливать нормы расхода на 1 ч работы энергоприемных устройств, в серийном и массовом производстве -- нормы расхода потребляемой энергии на деталеоперацию, деталь, технологический процесс и в целом на изделие. Помимо норм расхода электроэнергии, связанного непосредственно с выпуском продукции, устанавливаются нормы расхода на вспомогательные и обслуживающие процессы, нормы потерь в сетях в процессе и т.д.

Производственное потребление энергии определяют суммированием расхода энергии по всем технологическим установкам и объектам вспомогательного хозяйства. Полную потребность в энергии, а также по отдельному параметру рассчитывают с учетом потерь при передаче энергии по заводским коммуникациям.

При планировании составляют сметы затрат по каждому цеху, устанавливают максимальную нагрузку электроэнергии - размер присоединенной мощности.

При определении общецеховых электрозатрат для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период требуется включать:

- технологические процессы (основной и вспомогательные);

- отопление;

- освещение;

- вентиляцию (с улавливанием выбросов);

- кондиционирование;

- транспортирование готовой продукции;

- транспортирование, хранение отходов;

- поддержание противопожарной системы;

- перекачку сточных вод;

- хранение готовой продукции.

Затраты на электроэнергию складываются из суммы оплаты поставщику электроэнергии по двухставочному тарифу (за максимальную нагрузку и за потребленную энергию) и расходов предприятия.

Расход электроэнергии учитывается с помощью графиков электрической нагрузки. При планировании необходимо определить плановую максимальную нагрузку и плановые средние нагрузки. Для небольших предприятий не обязательно рассчитывать все параметры режимов потребления, достаточно вычислить максимум нагрузки.

Годовые плановые графики строят исходя из суммарных средних суточных графиков нагрузки. Расчеты ведутся по потреблению брутто, т.е. с учетом всех потерь. Учитываются намечаемые мероприятия по регулированию графиков нагрузки.

Показатели экономичности электропотребления индивидуальны для различных видов изделий. Они характеризуют совершенство конструкции данного вида изделия и качество его изготовления. В качестве показателей экономичности электропотребления, как правило, следует выбирать удельные показатели.

Организация систем контроля электропотребления является актуальной задачей для любого предприятия. Внедрение данных систем позволяет получить реальную картину использования ресурсов и уменьшить их оплату, т.к. прекращается оплата потерь на магистралях поставщика.

Организация систем учета электропотребления на предприятиях, имеющих большое количество электросчетчиков, позволяет осуществлять дистанционный контроль работы оборудования и текущих расходов электроэнергии по всем счетчикам и объектам учета, а также обеспечивает хранение данных и возможность предоставления информации за различные периоды.

5. Энергетические балансы

Энергетический баланс выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии в энергетическом хозяйстве. Энергетический баланс является статической характеристикой динамической системы энергетического хозяйства за определенный интервал времени.

Оптимальная структура энергетического баланса является результатом оптимизационного развития энергетического хозяйства. Энергетический баланс может составляться:

а) по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам, участкам, энергоустановкам, агрегатам и т.д.;

б) по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, кондиционирование, средства связи и управления и т.д.);

в) по уровню использования (с выделением полезной энергии и потерь);

г) в территориальном разрезе и по отраслям народного хозяйства.

Основой расчета потребности электроэнергии являются балансы расхода и прихода. Отчетные балансы электроэнергии строятся на основе первичного учета по счетчикам. В приходной части должны быть даны все источники поступления энергии на предприятие, в расходной -- все направления ее расходования.

Баланс электроэнергии подразделяется на балансы электроэнергии постоянного и переменного тока.

Сводный энергобаланс показывает направление развития энергоснабжения предприятия в количественном и качественном отношениях. Энергобалансы разрабатываются на основе производственной программы предприятия и удельных норм расхода энергии на единицу продукции .

Расходная часть энергобаланса включает потребность предприятия в энергоресурсах на производственные, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды. Приходная часть энергобаланса состоит из объемов покрытия потребности предприятия в энергоресурсах за счет как собственных, так и привлекаемых со стороны источников. Энергобаланс должен обеспечивать равенство между расходной к приходной частями.

Если потребность в электроэнергии больше, чем возможности источников их покрытия, то предприятию необходимо пересмотреть расходную часть энергобаланса и разработать мероприятия по снижению потребности и экономному расходованию электроэнергии или искать дополнительные источники покрытия потребности. В случае превышения приходной части энергобаланса над расходной, необходимо разработать мероприятия по реализации излишней энергии или разработать мероприятия по оптимизации мощностей собственных подразделений, входящих в состав энергетического хозяйства предприятия.

Потребность в электроэнергии устанавливается на основе норм расхода и соответствующих объемных показателей.

Производственная потребность предприятия в электроэнергии включает потребность в двигательной энергии, в энергии на технологические нужды, на хозяйственно-бытовые нужды.

Потребность электроэнергии для освещения рассчитывается исходя из освещаемой площади, нормы освещения и количества часов освещения. Во многих случаях потребность в электроэнергии для освещения определяется по количеству установленных светильников, их мощности и планируемому количеству часов освещения.

6. Определение объема энергосбережения для действующей технологии

Высокая себестоимость выпускаемой продукции в значительной степени обусловлена затратами на электроэнергию. Рыночные условия заставляют предприятия переходить к энергосбережению и нормированию электропотребления. Под энергосбережением в промышленности понимается применение технологии с рациональным расходованием электроэнергии и снижением потерь. Если предприятие не знает реальных графиков нагрузки своих подразделений, не может достоверно оценить, кто, когда, сколько и на что расходует электроэнергию, оно вынуждено завышать заявленное значение максимума нагрузки, что приводит к значительной переплате за установленную мощность.

Энергетические потери разделяются на потери неустранимые (или потери, устранение которых экономически неоправданно) и потери, устранение которых в данных технических условиях возможно и экономически целесообразно.

Потери электроэнергии, устранение которых возможно и экономически целесообразно, можно разделить на:

а) потери, вызванные неудовлетворительной эксплуатацией оборудования и инженерных сетей;

б) потери, вызванные конструктивными недостатками оборудования, не правильным выбором технологического режима работы, отставанием развития инженерных сетей и т.д.

Для каждого агрегата или технологической линии, электропотребление которых фиксируется по счетчикам, удельные расходы на единицу продукции могут быть рассчитаны за каждые сутки (или технологическую операцию) и за год (месяц, квартал). Эти показатели имеют гауссово распределение, которое характеризуется средним значением и областью определенного разброса, называемой областью технологически нормальной работы. Выход параметра из области технологически нормальной работы должен фиксироваться, технологу следует проанализировать причины отклонения и найти пути его устранения. Чем лучше работает агрегат, тем меньше среднее значение удельного расхода, однако его снижение имеет предел, обусловленный возможностями технологии.

Одинаковые удельные расходы для различного оборудования не могут быть жестко заданы даже на одном предприятии, поскольку работа агрегата зависит от многих факторов. Тем более не может быть одинаковых удельных расходов у однотипных технологических линий и агрегатов, но работающих на разных предприятиях, т.е. в различных сложившихся техноценозах. Под термином техноценоз подразумевается сложная техническая система - современное промышленное предприятие. Исследование ценозов как целостности предполагает их системное описание иерархической системой показателей. Структуру ценоза как сообщества элементов-особей отражает описание его элементов по повторяемости. Анализ показателей с целью их применения для практических расчетов опирается на теорию и математический аппарат Н-распределения -гиперболического распределения. В каждом техноценозе агрегат работает в разных условиях по технологии, сырью, обслуживанию, воздействию окружающей среды. Результаты энергосбережения можно оценивать, только имея в виду индивидуальность каждого производства. Ценологическое влияние -это влияние конкурирующих между собой предприятий за ограниченный ресурс электроэнергии.

Таким образом, невозможно пронормировать расходы электроэнергии для всех режимов и всех видов продукции, нельзя считать их постоянными, на несколько лет вперед. Поэтому нереально опираться на них при определении экономии электроэнергии по цехам и прогнозировании параметров электрояо-требления предприятия в целом. Здесь необходим более обобщенный показатель, связывающий потребление электроэнергии с выпуском продукции. Таким показателем может являться электроемкость продукции.

Электроемкость базового вида продукции рассчитывается как отношение годового электропотребления предприятия к объему ее выпуска. Размерность данного показателя -- кВт-ч/т или кВт-ч на единицу продукции, что совпадает с размерностью удельного расхода, но эти величины имеют разный физический смысл.

Удельный расход -- это количество электроэнергии, затраченное на производство единицы данного технологического продукта. Например, для металлургического предприятия за единицу продукции может быть принята I т проката. Электроемкость же проката учитывает расход электроэнергии не только непосредственно на производство проката, но и во всех предыдущих переделах данного предприятия (сталь, чугун, железорудное сырье, как используемые затем для получения проката, так и продаваемые другим предприятиям), а также затраты электроэнергии на производство изделий дальнейшего передела, выработку кислорода, сжатого воздуха, тепла, водоснабжение и т.д. Поэтому значение электроемкости в несколько раз превышает значение удельного расхода электроэнергии на соответствующий вид продукции.

Годовое электропотребление многономенклатурных производств существенно зависит от изменений объемов вьшускаемой продукции, которые в свою очередь отражают состояние конъюнктуры рынка на данный момент времени.

Если для каждого вида продукции многономенклатурного производства рассчитать электроемкость как отношение годового электропотребления к объему выпуска этого вида, то в целом по предприятию эти величины подчиняются ранговому распределению. Полученные параметры рангового распределения по годам имеют достаточно стабильную тенденцию к увеличению. Возрастание рангового коэффициента показывает, что на предприятии с годами увеличиваются разнообразие выпускаемой продукции и разница в расходах электроэнергии на выпуск различных видов.

Совокупность кривых рангового распределения представляет собой поверхность. Анализ структурно-топологической динамики (траектории движения особи по кривой рангового распределения) на этой поверхности дает временной ряд электроемкости каждого исследуемого вида продукции, что представляет интерес с точки зрения возможности прогноза параметров электропотребления. Можно сделать вывод о наличии жесткой корреляционной связи между годовым электропотреблением многономенклатурного производства, структурой выпускаемых изделий и видовым разнообразием выпускаемой продукции.