4. Організація оперативного контролю і нормалізації енерговикористання

Контроль і нормалізація енергоспоживання ( КІН ) вважаються одним з найбільш ефективних способів управління використанням енергії. Цей процес показує фактичне споживання енергії, а також різницю між фактичним споживанням і реально очікуваним рівнем споживання у відповідних умовах. Таким чином, КІН може бути використаний для визначення енергомарнотратні та енергозбереження. Будучи дуже корисним інструментом для управління енергоспоживанням, сьогодні в розвинених країнах світу КІН зазвичай використовується в багатьох галузях і активно підтримується відповідними агентствами державного управління енергозбереженням та міжнародними агентствами розвитку. КІН - це аналіз передісторії процесу (даних, зібраних за попередні періоди) для визначення "стандартних" (тобто середніх) і "планованих " рівнів енергоспоживання, з якими могли б зрівнятися майбутні рівні споживання. Ці стандартні і плановані рівні звичайно залежать від об’єктивних факторів, що впливають на них (такі, як продуктивність, погодні умови тощо). Визначивши їх, майбутні рівні споживання можна буде порівняти зі стандартними і планованими "показниками". Це дасть можливість порівняти реальні результати з очікуваними.

Контролюючи рівні споживання енергії і порівнюючи їх з постійними показниками, ми можемо швидко виявити погіршення в роботі. Сам по собі контроль, звичайно, не заощадить енергію, але з його допомогою можна визначити, де і коли ми повинні вжити заходів для усунення неефективного використання енергіі. КІН часто помилково приймають за форму управління, відому як управління в "реальному часі". Тому важливо усвідомити різницю.

КІН - це управління, яке контролює використання енергії через однакові інтервали часу (наприклад , тижні або місяці) для визначення змін в ефективності енергоспоживання в підконтрольних Центрах енергетичного обліку ( ЦЕУ ). Це дає можливість визначити місце і час для вжиття заходів щодо запобігання неефективного використання енергії.

Капітальні витрати на установку двигуна меншої потужності скуповуються виключно за рахунок економії електроенергії.

Двигун доцільно замінювати при завантаженні його менш 45%. При завантаженні його на 45 .. 70 %, для заміни потрібні значні економічні оцінки. При завантаженні двигуна більш ніж на 70%, його заміна недоцільна. При цьому двигуни повинні бути правильно підібрані за потужністю з урахуванням особливостей їх конструктивного виконання. Так як вартість роботи електродвигуна протягом року часто становить величину, яка більш ніж в 10 разів перевищує вартість самого мотора, то проблема його енергетичної ефективності - це ключове питання при виборі нового обладнання.

Таким чином, основними рекомендаціями з енергозбереження для електроприводів будь-яких технологічних установок, можуть бути наступні:

• ретельний підбір двигунів за потужністю, відповідно до споживаного навантаження;

• двигуни, які працюють без необхідності повинні легко вимикатися, бажано в автоматичному режимі;

• повинна бути розглянута можливість встановлення приводу зі змінною швидкістю при різних режимах роботи;

• використання енергетично ефективних моторів ;

• категорична відмова від експлуатації несправних чи погано відремонтованих ' двигунів.

За оцінками фахівців, до 10% промислового споживання електроенергії йде на освітлення приміщень. Із застосуванням прогресивних систем освітлення та технологій можна значно знизити витрати на системи освітлення. При цьому в ході розробки систем освітлення підприємств необхідно максимально використовувати переваги природного освітлення.

Для підвищення енергетичної ефективності при роботі систем освітлення, насамперед слід звертати увагу на ефективність конструкції, освітлювальних пристроїв, приладів і застосування нових технологій.

В якості нових технологічних рішень у цій області можна рекомендувати :

зо

Управління в реальному часі - це використання електронного обладнання для контролю та обліку змін результатів використання енергії (і таких параметрів, як тиск, температура, положення клапана, поточні параметри режимів енергопостачання) за більш короткий відрізок часу (наприклад, хвилини, години, дні). Ця система зазвичай інтегрується з Системою управління енергетикою в будівлі (СУЕЗ) і представляє інформацію у графічній формі на екрані комп'ютера (наприклад, запис тренда). Крім того, зазначені системи можуть впливати на зміну режиму роботи споживачів енергії в поточному часу, надрукувати таблиці даних і надати поточні дані з використання енергії, тиску, температурі і т.д. у вигляді імітують діаграм на екрані комп'ютера. Така інформація використовується, щоб визначити, більше або менше очікуваного виявився попит (або інші фактори) в конкретні години дня або тижня.

Хоча управління в реальному часі не є невід'ємною частиною систем КІН, але іноді воно складає частину функціонального пакета КІН. Зазвичай управління в реальному часі і КІН входять в єдину систему енергоменеджменту підприємств.

Корпоративний / спільний звіт - це використання КІН для визначення споживання енергії за триваліший період часу (зазвичай рік) для вимірювання збереженої енергії і втрат, що виникли за цей термін.

Першим етапом у процесі КІН є збір необхідних даних. Він відомий як фаза контролю. Даними, необхідними для аналізу тенденцій і (пізніше) визначення рівнів експлуатації, є:

Для вимірювань в системах КІН зазвичай використовуються:

Для енергії / води:

• лічильники, дані з яких збираються вручну (наприклад, звичайні лічильники для газУ, масла, води і пари) або на базі систем обліку енергії;

• портативні реєстратори (наприклад, портативні ультразвукові лічильники води);

• дистанційна телеметрія (наприклад, підключення лічильників газу та води до СУЕЗ).

Для змінних величин:

• застосування сучасних систем управління освітленням;

• застосування сучасної освітлювальної арматури;

• застосування арматури для оперативного зонального відключення світильників, які можуть бути відключені без шкоди для виробництва;

• застосування ефективних електротехнічних компонентів, наприклад, баластних опорів з низьким рівнем втрат і високочастотні баласти .

Найбільш ефективний спосіб економії витрат на освітлення - це його відключення при відсутності необхідності в ньому. Сучасні системи управління дозволяють автоматично відключати або зменшувати рівень освітленості за допомогою одного або декількох елементів управління.

Фахівцями рекомендується:

• відключення в залежності від часу доби, наявності працівників в приміщенні, розташування природної освітленості;

• зменшення рівня освітленості по зміні природної освітленості за допомогою регулятора напруги і частоти.

Зазвичай модернізовані освітлювальні системи дозволяють заощаджувати від 20 до 30% електроенергії без погіршення комфортності.

Складовою частиною комплексу організаційно-технічних заходів з регулювання режимів електроспоживання та обмеженню максимумів навантаження на промислових підприємствах є компенсація реактивної потужності.

Енергоаудит групи різного профілю показав, що найбільш енергоємними є ливарні, термічні та енергетичні цехи. У витратах на енергоносії на МП визначальними є витрати на електроенергію, що досягають 60-78 % від загальних витрат на енергоносії. Дослідження місячних і добових графіків навантаження МП і цехів засвідчило, що режим роботи більшості підприємств двох - або тризмінни, є велика нерівномірність як добових, так і місячних графіків навантаження. Максимум навантаження МП взимку на 10-20% більше, ніж влітку.

• фіксування виробництва партії товару (наприклад, облік продуктів, вироблених за один тиждень)

• лічильники для реєстрації параметрів безперервного виробництва.

Крім того, успіх КІН залежить від способу порівняння фактичного споживання та очікуваного. Два основних способи проведення цієї операції:

- стандартні і цільові порівняння;

-нормалізовані показники роботи.

Стадії створення КІН.

Першою стадією створення системи КІН є визначення необхідної для звіту інформації (для потреб клієнта або для структури управління). Для цього необхідно визначити роботу системи з урахуванням таких аспектів:

-якими енергоресурсами компанія, що впроваджує у себе систему КІН, буде забезпечуватися і яка інформація повинна надаватися для аналізу;

-має намір система КІН в першу чергу надавати інформацію для внутрішнього користування або для інших структур, наприклад, енергопостачальних компаній;

-буде одержувана від системи КІН інформація використовуватися існуючою структурою управління енерговикористанням або для вивчення необхідності удосконалення системи.

Наступною стадією створення КІН є розробка специфікації системи. Вона може бути розділена на два напрямки:

А. Вибір ЦЕУ Тільки з причини неправильного вибору ЦЕУ багато систем КІН зазнають невдачі. Щоб ЦЕУ вважався дієвим, він повинен бути зручним для вимірювань; забезпечувати верифікацію вимірюваних змінних величин; контролюватися користувачем.

Б. Вибір технічних засобів і програмного забезпечення.

У даній області є широкий спектр вибору. З одного боку, ми можемо створити систему КІН, беручи за основу тільки лічильники та комп'ютерне забезпечення, які вже є на об'єкті. З іншого боку, можна інсталювати безліч нових лічильників з автоматичною телеметрією, яка підключається до бази даних, наданої в пакеті програмного забезпечення системи КІН .

Дослідження показало, що завантаження цехів на багатьох підприємствах знаходиться на рівні 30-50% від проектної продуктивності. Це призводить до завищення питомих витрат електроенергії в 1,5-2 рази.

Для нормування витрат електроенергії важливе значення має виявлення структури загального споживання електроенергії на підприємстві. Структура електроспоживання підприємства дозволяє проводити аналіз результатів використання електроенергії за напрямками її використання; давати оцінку роботи персоналу цехів з економії електроенергії; полегшує виявляти і враховувати можливі резерви економії при розробці планів організаційно- технічних заходів з економії електроенергії. Виходячи із структури електроспоживання повинна бути організована система нормування витрат електроенергії. Об'єктами нормування електроенергії на підприємствах повинні бути всі технологічні агрегати, цеха , виробництва, підприємство в цілому.

На підставі аналізу технологічної продукції, що випускається різними цехами МП, пропонується унормувати витрати електроенергії на наступні одиниці продукції: ливарні цехи - в кВттод на 1 т придатного литва; термічні, ковальсько-штампувальні, механічні, електрозварювальні, складальні, ремонтні, експериментальні цехи - в кВттод на 1 виріб; гальванічні та фарбувальні цехи - в кВттод на квадратний метр покриття та забарвлення; виробництво стисненого повітря, кисню та інших газоподібних продуктів - в кВттод на 1000 мЗ; подача води - в кВттод на 1000 мЗ.

Пропонується для нормування витрат електроенергії на МП застосовувати один із трьох методів : 1) розрахунково-аналітичний; 2) експериментальний (дослідний); 3) розрахунково-статистичний.

Розрахунково-аналітичний метод передбачає визначення норм витрати електричної енергії розрахунковим шляхом за статтями витрат на основі енергетичних балансів технологічних установок і прогресивних показників використання електроенергії у виробництві. Практика застосування даного методу в інших галузях промисловості показує, що він є найбільш точним, але разом з тим трудомістким.

Способи надання інформації

В системі КІН існують різні типи звітів. Найпоширенішим є звіт про виявлення втрат, який зазвичай робиться раз на тиждень або раз на місяць. Це передбачено для позначення місць втрат енергії. Більшість таких звітів містять дані у вигляді таблиці для визначення ЦЕУ з надмірним споживанням енергії. Іноді вони містять і графічні данние. Довольно поширеним типом звіту є місячний або квартальний корпоративний звіт. Він робиться для демонстрації прогресу в програмах з енергозбереження.

Річні звіти набагато об'ємніше, містять розгорнуті варіанти місячних/квартальних корпоративних звітів про зміни у споживанні енергії.

Діагностичними називаються спеціальні звіти, фокусують увагу на одному ЦЕУ, де зафіксовано виняткове використання енергії. Такі звіти у вигляді графіків і таблиць надають дані, що пояснюють проблему.

Інформація надається у вигляді таблиць:

• використана кожним ЦЕУ енергія, у тому числі і в грошовому вираженні;

• розбіжності зі стандартними нормами в кожному цеу, в тому числі і в грошовому вираженні;

^в загальна кількість використаної енергії на об'єкті і загальне відміну від стандартних норм, в тому числі і в грошовому вираженні.

Графічна інформація:

• розбіжності графіків кумулятивної суми в кожному ЦЕУ;

• гістограми конкретного споживання енергії за місяць для кожного ЦЕУ.

Загальновиробнича цехова норма витрати електроенергії при

використанні розрахунково-аналітичного методу визначається виразом (кВт / год):

- \Ут + Шсп + (2)

де \¥т - витрата електроенергії на технологічні потреби цеху, кВт/год;

\¥всп - витрата електроенергії на допоміжні потреби цеху, кВт/год;

\¥ - втрати електроенергії в цехових мережах і трансформаторах, кВт/ч.

Витрата електроенергії на допоміжні потреби складається з витрати на освітлення, вентиляцію та інші споживачі електроенергії, безпосередньо не відносяться до технологічного процесу (господарсько-побутові та санітарно- гігієнічні потреби). Месячньїе расходьі на освещение (кВт/ч) определяются по вьіражению (кВт/ч):

Д¥осв = ^осв.р + ^осв.д + \¥осв.м, (3) де \¥осв.р — витрата електроенергії на загальне освітлення в робочий час, кВт/год; \¥осв.д - витрата електроенергії на аварійне і чергове освітлення, кВт/год;

А¥осв.м - витрата електроенергії на місцеве освітлення, кВт/ч.

Місячні витрати електроенергії на вентиляцію визначаються за виразом (кВт / год):

^вент = \¥вент.п + ^вент.в + ^вент.тз, (4) де \¥вент.п - витрата електроенергії на припливну вентиляцію, кВт/год;

\¥вент.в - витрата електроенергії витяжну вентиляцію, кВт/год;

\¥вент.тз - витрата електроенергії на теплові завіси, кВт/ч.

Витрата електроенергії на технологічні потреби визначається індивідуально для кожного цеху підприємства, при цьому методика розрахунку вибирається залежно від особливостей технологічного процесу цеху та обраної одиниці нормування.

Розрахунок ведеться щомісячно, вихідні дані заповнюються послідовно за кожен місяць. Вихідними даними для розрахунку є інформація по плановому випуску виробів за кожен місяць по всій номенклатурі продукції цеху. Інші дані,