8. Экономия электрической энергии.

Экономия электроэнергии на предприятиях зависит прежде всего от ее эффективного использования при работе отдельных промышленных систем и технологических установок. Такими стандартными системами и установками любых технологических процессов являются системы сжатого воздуха, вентиляции, освещения, оборудования холодильных станций, электродвигатели технологического оборудования, электронагревательные установки и др.

Прежде всего экономия электрической энергии непосредственно связана с ответами на следующие вопросы :

1) Оправдана ли нагрузка и установленная мощность данной установки;

2) Можно ли снизить электрическую нагрузку потребителей;

3) Существуют ли неучтенные потери в электрических сетях и электрооборудовании;

4) насколько хорошо обслуживается данная система или установка.

Тщательный анализ ответов на эти вопросы и комплексный подход к возможностям их решения для каждой системы позволяют добиться успешных результатов по экономии электроэнергии в целом на любом предприятии.

При этом, для экономии энергии совершенно неприемлем такой способ как принудительное отключение и остановка производственных процессов. Каждая система должна работать с максимально возможной энергетической эффективностью. Этого можно добиться при следующих условиях:

1) Максимально высокий объем производства;

2) Правильный выбор технологии для основных энергоемких производств;

3) Низкий уровень потерь в системах распределения и потребления энергии.

Основным поставщиком механической энергии на промышленном предприятии, а соответственно и основным потребителем электрической энергии, является электропривод технологического оборудования. Если двигатели перегружены, то они быстро выходят из строя, если они недогружены - то двигатель работает неэффективно, снижается его КПД.

Капзатраты на установку двигателя меньшей мощности окупаются исключительно за счет экономии электроэнергии.

Двигатель целесообразно заменять при загрузке его менее 45%. При загрузке его на 45..70%, для замены требуются серьезные экономические оценки. При загрузке двигателя более чем на 70%, его замена не целесообразна. При этом двигатели должны быть правильно подобраны по мощности с учетом особенностей их конструктивного исполнения. Так как стоимость работы электродвигателя на протяжении года часто составляет величину, более чем в 10 раз превышающую стоимость самого мотора, то проблема его энергетической эффективности - это ключевой вопрос при выборе нового оборудования.

Таким образом, основными рекомендациями по энергосбережению для электроприводов любых технологических установок, могут быть следующие:

1) Тщательный подбор двигателей по мощности в соответствии с потребляемой нагрузкой;

2) Двигатели, которые работают без необходимости должны легко выключаться, желательно в автоматическом режиме;

3) Должна быть рассмотрена возможность установки привода с переменной скоростью при различных режимах работы;

4) Использование энергетически эффективных моторов;

5) Категорический отказ от эксплуатации неисправных или плохо отремонтированных двигателей.

По оценкам специалистов, до 10% промышленного потребления электроэнергии уходит на освещение помещений. С применением прогрессивных систем освещения и технологий можно значительно снизить затраты на системы освещения. При этом в ходе разработки систем освещения предприятий необходимо максимально использовать преимущества естественного освещения.

Для повышения энергетической эффективности при работе систем освещения, прежде всего следует обращать внимание на эффективность конструкции, осветительных устройств, приборов и применение новых технологий.

В качестве новых технологических решений в этой области можно рекомендовать:

1) Применение современных систем управления освещением;

2) Применение современной осветительной арматуры;

3) Применение арматуры для оперативного зонального отключения светильников, которые могут быть отключены без ущерба для производства;

4) Применение эффективных электротехнических компонентов, например, балластных сопротивлений с низким уровнем потерь и высокочастотные балласты.

Наиболее эффективный способ экономии затрат на освещение - это его отключение при отсутствии необходимости в нем. Современные системы управления позволяют автоматически отключать или уменьшать уровень освещенности с помощью одного или нескольких элементов управления. Специалистами рекомендуется :

1) Отключение в зависимости от времени суток, наличия работников в помещении, расположения естественной освещенности;

2) Уменьшение уровня освещенности по изменению естественной освещенности с помощью регулятора напряжения и частоты.

Обычно модернизированные осветительные системы позволяют экономить от 20 до 30% электроэнергии без ухудшения комфортности.

В современных системах освещения необходимо использовать осветительную аппаратуру с высокой степенью эффективности, например, малогабаритные криптоновые лампы вместо обычных ламп. С помощью таких ламп можно достигнуть экономии до 8% при этом же уровне освещенности.

Кроме того, используемые в коридорах, приемных, лестницах, туалетах, лампы накаливания желательно заменить на малогабаритные люминесцентные лампы с интегральным встроенным устройством управления.

Таким образом, путем внесения изменений в существующие системы освещения можно получить значительную экономию и в то же время добиться улучшения уровня освещенности.

Существенным потребителем электроэнергии, в основном в сельском хозяйстве, является электронагревательное оборудование, которое напрямую преобразует электроэнергию в тепло.

При оснащении электронагревательного оборудования, установленного у сельскохозяйственных потребителей, автоматикой и устройствами аккумуляции тепла, они могут стать основными регуляторами потребляемой мощности.

Мероприятия по экономии электроэнергии при работе электротермических установок, должны производиться в следующих направлениях:

1) Повышение производительности оборудования;

2) Уменьшение тепловых потерь;

3) Уменьшение потерь за счет аккумуляции тепла;

4) Автоматизацию управления температурными и технологическими режимами;

Составной частью комплекса организационно-технических мероприятий по регулированию режимов электропотребления и ограничению максимумов нагрузки на промышленных предприятиях является компенсация реактивной мощности.

Потребность в реактивной мощности обычно превышает возможность ее покрытия генераторами на электростанциях, поэтому практически все показатели качества электроэнергии по напряжению зависят от объемов потребления реактивной мощности промышленными нагрузками.

Сущность любых мероприятий по снижению потребляемой реактивной мощности заключается в ограничении влияния электроприемника на питающую сеть посредством воздействия на сам электроприемник.

К таким мероприятиям можно отнести:

1) Повышение загрузки технологических агрегатов по мощности, а именно:

увеличение загрузки асинхронных двигателей; переключение обмоток нагруженных асинхронных двигателей (переход от треугольника к звезде снижает мощность двигателя в 3 раза, что целесообразно делать при загрузке до 40%); выбор мощности трансформатора близкой к требуемой нагрузке.

2) Повышение загрузки технологических агрегатов по времени, в том числе применение ограничителей холостого хода асинхронных электродвигателей и сварочных агрегатов.

3) Замена асинхронных двигателей синхронными.

4) Замена или исключение малозагруженных технологических агрегатов при обосновании технико-экономическим расчетом и без ухудшения технических показателей всей системы.

5) Применение преобразователей с большим числом фаз выпрямления, искусственной коммутацией вентелей и ограниченным содержанием высших гармоник в потребляемом токе.

Выбору технических средств компенсации реактивной мощности должен предшествовать прежде всего тщательный технико-экономический анализ в связи с их высокой стоимостью и сложностью. При разработке мероприятий по снижению реактивной мощности, сначала необходимо, насколько это возможно, снизить реактивность собственно потребителей, а только затем рассматривать технические способы ее компенсации.

Таким образом, только комплексное рассмотрение всех энергетических систем и установок, а также тщательный анализ их совместной работы позволит добиться максимальной энергетической эффективности их работы и соответственно экономии энергетических ресурсов на предприятии.