Контрольные вопросы к теме №7

1. Что такое энергетический менеджмент?

2. Назовите цели и основные задачи энергетического менеджмента.

3. Каковы организационные составляющие энергетического менеджмента?

4. В чем особенности управления энергоиспользованием на предприятии?

5. Назовите сущность, назначение, виды энергетических балансов.

6. Что такое энергетический баланс предприятия, из каких частей он состоит?

7. Назовите виды электробалансов. Укажите задачи составления электробалансов.

8. Из каких статей формируется расходная часть электробаланса?

9. Как определяются резервы экономии энергии в результате составления электробаланса?

10. Какие формы учета энергии Вам известны? Охарактеризуйте их.

11. Что такое энергетический аудит? Каковы задачи энергетического аудита?

12. Назовите порядок проведения энергетического аудита? На какие этапы подразделяется проведение энергетического аудита? Охарактеризуйте каждый из них.

Тема 8. Энергосбережение на предприятии и в быту Лекция 8. Энергосбережение на предприятии и в быту

Основные понятия:

первичные энергоресурсы; вторичные энергоресурсы; структурное энергосбережение; современные АСКУЭ; уровни АСКУЭ; задачи АСКУЭ; учет тепловой энергии; централизованное теплоснабжение; децентрализация теплоснабжения.

Способы и средства энергосбережения на предприятиях и в организациях

Системыэнергообеспечения предприятия (организации).Условие функционирования любого предприятия, фирмы – надежное энергообеспечение их производственной или посреднической деятельности. Размеры, структура, исполнение системы энергообеспечения зависят от отраслевого профиля, применяемых технологий, масштабов производства предприятия или оказываемых фирмой услуг.

В рамках энергохозяйства предприятия различают первичные и вторичные энергоресурсы.Первичные– это энергоресурсы, поступающиена предприятие в готовом для потребления виде или специально вырабатываемые непосредственно на предприятии для осуществления технологических или вспомогательных, сервисных целей. Вторичные энергоресурсы, или «энергетические отходы» - это энергоресурсы,образующиеся как попутные при осуществлении технологических процессов. В табл. 8.1 представлены возможные виды первичных и вторичных энергоресурсов, образующих энергетические потоки внутри предприятия.

Система энергообеспечения предприятия может быть разделена на подсистемы по видам энергоносителей. В каждой из этих подсистем могут быть выделены источник энергии, система распределения, потребители, утилизаторы энергетических отходов. По взаимному расположению источника энергии и потребителей различают системы центрального и местного энергоснабжения. Все подсистемы энергообеспечения предусматривают резервирование, определяемое категорией потребителя. Подсистемы энергообеспечения различными энергоносителями, как правило, взаимосвязаны как в структурном, так и режимном отношениях.

Таблица 8.1

Виды первичных и вторичных энергоресурсов

Первичныеэнергоресурсы (ПЭР)	Вторичные энергоресурсы (ВЭР)
Топливо: уголь, кокс,горючие сланцы, отходы древесины, торф, природный газ Тепловая энергея (пар, горячая вода) Электрическая энергия Сжатый воздух Хладагенты (жидкий азот, кислород, фреон) Технологическая и хозяйственно-питьевая вода	Технологические газовые и жидкостные отходы Конденсат Отработанный пар Органические отработанные растворители Дымовые газы Биогаз Сточные воды Вентиляционные выбросы и др.

Одним из основных первичных энергоресурсов на промышленных предприятиях является топливо. Ему соответствует система топливообеспечения. Топливо на предприятиях сжигается в преобразовательных энергоустановках для производства тепловой или электрической энергии, а также может служить для осуществления технологических процессов, например, на металлургических, энергетических, коксохимических, нефтеперерабатывающих предприятиях. В зависимости от потребностей производства топливо может использоваться в твердом виде: уголь, кокс, горючие сланцы, –в жидком виде: мазут, дизельное топливо, бензин, в газообразном: природный газ, технологические газовые отходы. Снабжение предприятий мазутом и углем обычно производится по железнодорожным путям, газом - по технологическим газопроводам. Для Беларуси экономически целесообразно использование местных видов твердого топлива: отходов древесины и торфа. Применение отходов древесины как возобновляемого источника энергии имеет как экономическое, так и экологическое значение и требует создания инфраструктуры сбора, переработки, хранения и доставки. На территории предприятия имеется система хранения, переработки и распределения топлива.

Основными первичными энергоресурсами на любом современном предприятии являются электрическая и тепловая энергия. При централизованной системе снабжения электроэнергия поступает из энергосистемы по воздушным или кабельным линиям электропередачи на головную подстанцию предприятия и распределяется по заводским электрическим сетям между конечными потребителями. При этом происходит трансформация электрической энергии с напряжения 110 кВ и выше на входе головной подстанции до 6–10 кВ в распределительных сетях на территории завода и до 0,4–0,6 кВ – в распределительных пунктах. Тепловая энергия поступает от теплоцентралей (ТЭЦ) энергосистемы в виде пара различного давления и горячей воды разной температуры по теплосетям и распределяется к потребителям по распределительным сетям предприятия. Подсоединение теплопотребителей к тепловой сети осуществляется через тепловые пункты, на которых производится преобразование вида теплоносителя или его параметров: давления и температуры. Тепловые пункты подразделяются на индивидуальные – ИТП для подсоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения одного здания и центральные – ЦТП для подсоединения названных систем двух и более зданий. При децентрализованных системах энергоснабжения электрическая энергия вырабатывается собственными генераторами, работающими на паровых или газовых турбинах либо дизельных двигателях. Излишки электроэнергии предприятие может продавать энергосистеме. На отдельных предприятиях потребности в электроэнергии могут покрываться как собственными источниками, так и частично закупкой в энергосистеме. Тепловая энергия может вырабатываться на собственной заводской ТЭЦ или котельной.

Котельные работают обычно на мазуте, газе, реже на угольной пыли, древесных отходах. Значительным источником тепловой энергии на заводах с высокотемпературными технологиями являются котлы-утилизаторы, использующие тепловые отходы или вторичные энергоресурсы.

Среди первичных энергоресурсов, широко применяемых для технологических целей, следует назвать сжатый воздух и хладагенты (жидкий азот, кислород, фреон). Сжатый воздух вырабатывается на заводских компрессорных станциях, электропривод которых осуществляется мощными синхронными электродвигателями. Заводы с технологическим потреблением сжиженных газов используют собственные станции сжижения или хранилища привозимых хладагентов.

К системам энергообеспечения относятся также системы снабжения технологической и хозяйственно-питьевой водой, канализации, очистки и утилизации сточных вод. Современные технологии очистки производственных вод позволяют обеспечить оборотную рециркуляционную систему водоснабжения с получением биогаза, служащего топливом для выработки тепловой или электрической энергии.

Рассмотрим основные направления потребления и использования перечисленных энергоресурсов. В целевом аспекте следует различать потребление энергоресурсов на технологические нужды и вспомогательные производственные и хозяйственно-бытовые нужды предприятия.

Технологическое энергопотребление включает следующие способы применения энергоресурсов:

• топлива– в различного рода печах и сушильно-выпарных устройствах для технологической обработки материалов и изделий: нагрева и плавки металлов, обжига строительных материалов,термической переработки топлива, получения перегретого пара, горячей воды, сушки сырьевых материалов и изделий и т. д.;

• электрической энергии –для электропривода (синхронные и асинхронные электродвигатели, двигатели постоянного и переменного тока) технологических механизмов и машин и для электронагрева в дуговых плавильных печах, электросварки, процессов промышленной электротермии: индукционного нагрева (закалка, плавка, штамповка, ковка и др.) и диэлектрического нагрева (сушка, склеивание, спекание и др.), для систем управления и автоматики;

• тепловой энергии –для нагрева (пропарки, сушки) сырья и готовой энергии сжатого воздуха –для пневмопривода, пневмотранспорта, очистки, обдувки сырья или готового продукта;

• энергии хладагентов –для процессов охлаждения, замораживания сырьевых, промежуточных, готовых материалов и изделий;

• энергии потоков воды и других жидкостей –для обмыва, очистки технологических поверхностей, охлаждения, переноса рабочих веществ и т.п.

Вспомогательные производственные и хозяйственно-бытовые энергозатраты включают затраты энергии на обеспечение функционирования систем освещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водо- и газоснабжения, очистки и утилизации производственных отходов, приводов механизмов собственных нужд предприятия или фирмы, устройств выработки сжатого воздуха, тепловой, электрической энергии для технологических процессов, внутризаводской транспортировки, складирования сырья и готовой продукции и т.п. Таким образом, это энергозатраты, не связанные с основными технологическими процессами и непосредственным выпуском продукции.

В табл. 8.2 указаны основные элементы систем энергоснабжения предприятия. Во всех элементах этих систем – звеньях получения, преобразования, передачи, распределения и потребления всех видов энергоносителей– имеют место потери энергии, а следовательно, существуют возможности оптимизации энергозатрат, как в системах собственных нужд, так и технологического энергообеспечения предприятия или фирмы.

Таблица 8.2

Системы энергоснабжения предприятий

СИСТЕМА ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЯ: разгрузочный пункт, склады топлива, устройства сортировки, переработки, внутризаводская система транспорта и доставки

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ: головная преобразовательная подстанция энергосистемы или заводская ТЭЦ, внутризаводские распределительные трансформаторные

СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ: заводская ТЭЦ или котельная либо тепловые пункты по приему и распределению тепловой энергии от энергосистемы, внутризаводские тепловые распределительные сети и запорные устройства, система сбора и возврата конденсата

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ: компрессорная станция, сеть распределительных трубопроводов с различными уровнями номинальных давлений и запорные устройства

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ: артезианские скважины и станции подъема воды, системы водозабора и очистки, сети распределительных трубопроводов и запорные устройства, системы канализации производственных, хозяйственно-бытовых, ливневых сточных вод, система оборотного водоснабжения

СИСТЕМА КОНЕЧНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ: технологические и вспомогательные системы и установки предприятия или фирмы

Немаловажное значение имеют режимы энергопотребления, т.е. изменение уровня потребления энергии во времени. Они определяются нуждами технологии и режимами производства или оказываемыми услугами. Поэтому возможности оптимизации энергопотребления в этом направлении лимитируются технологическими ограничениями или требуют реорганизации производства и совершенствования технологий. Оптимизация технологических процессов, конструкций и режимов работы производственного оборудования по критерию энергозатрат получила название технологического энергосбережения. Многообещающими средствами оптимизации режимов энергопотребления является использование внутризаводских систем и устройств аккумулирования, а также, при централизованном снабжении электроэнергией, - методов так называемого встречного регулирования графиков электрической нагрузки предприятия. Такое регулирование предполагает оптимизацию режимов внутризаводского потребления навстречу изменениям графика нагрузки энергосистемы с целью компенсации последних для минимизации платы за энергоресурсы. Встречное регулирование как средство оптимизации работает при наличии системы тарифов, отвечающих реальным затратам на производство, передачу и распределение электроэнергии.

Взаимозаменяемость энергоресурсов и энергоустановок ставит задачу оптимального выбора энергоносителей и компонентов систем энергохозяйства предприятия и определяет важную часть еще одного направления энергосбережения - структурного. Структурное энергосбережение в рамках предприятия или фирмы включает также оптимизацию структуры номенклатуры выпускаемой продукции или оказываемых услуг, структур применяемых сырья, технологий и производственного оборудования.

Качество и эффективность технологических процессов, конкурентоспособность готовой продукции или услуг предприятия в значительной степени определяются их энергетической эффективностью. Обеспечение последней означает эффективное энергоиспользование –уровень и структуру потребления энергоресурсов, исключающие их нерациональный расход и ненормативные потери. Этим определяется цель управления энергоиспользования (энергоменеджмента) на предприятии или фирме.

Управление энергоиспользованием.Следует различать контуры внешнего и внутреннего управления энергоиспользованием предприятия. Исходя из выполненного краткого анализа структуры, технологий,режимов энергообеспечения предприятия, сформулируем принципы и задачи внутреннего управления энергоиспользованием:

• принятие энергосберегающих решений и их реализация на стадиях проектирования, строительства и монтажа: выбор строительной площадки, размещение зданий, сооружений, объектовна территории предприятия, их ориентация, выбор типа зданий, строительных и конструкционных материалов, технологий, производственного и вспомогательного оборудования, систем и инфраструктур инженерного обеспечения, управления и т.д.;

• организационная согласованность финансовой, технологической и энергетической политики и дисциплины на предприятии;

• экономическое стимулирование и мотивация всех подразделений, служб, персонала предприятия на энергосбережение; экономические выгоды от энергосберегающих мероприятий и средств должны покрывать затраты на них и распределяться с целью их скорейшего внедрения;

• учет и контроль потоков всех энергоресурсов и энергоносителей;

• создание автоматизированной системы управления энергоиспользованием на предприятии и подсистем ее обеспечения;

• энергетические обследования и аудиты предприятия в целом и его подразделений с целью оценки потенциала энергосбережения, определения плана и приоритетов мероприятий по снижению энергозатрат (в их числе изменение условий эксплуатации оборудования, рационализация режимов энергопотребления, модернизация технологических процессов и т.д.). Внешнее управление энергоиспользованием отдельных предприятий осуществляется посредством правовых, экономических, финансовых, административных механизмов, определенных государственной политикой энергосбережения и осуществляемых через государственные органы энергосбережения.

Таким образом, обеспечение эффективного энергоиспользования на предприятии или фирме предполагает два параллельных процесса оптимизации систем энергообеспечения, технологий и организации производств по энергозатратам. Внутренняя оптимизация осуществляется в рамках обеспечения рентабельности предприятия и внешняя - в рамках непротиворечия государственным интересам.

Действенными механизмами внешнего контура управления энергоиспользованием в условиях поворота к рыночной экономике являются обоснованная тарифная политика на энергоносители, выполняющая коммуникативную функцию и обеспечивающая ценовые стимулы энергосбережения, обязательные, периодически выполняемые на независимой основе энергоаудиты предприятий, создание конкурентной среды в производстве и снабжении энергоресурсами.

Технические направления повышения эффективности энергоиспользования.Государственная программа «Энергосбережение» определила приоритетные технические направления энергосбережения в Республике Беларусь, на выполнение которых в первую очередь должны концентрироваться усилия:

• учет и регулирование ТЭР;

• малые и мини-ТЭЦ;

• использование ВЭР (вторичных энергоресурсов);

• котельные и тепловые сети;

• парогазовые установки в энергетике;

• регулируемый электропривод;

• системы освещения;

• холодильная техника и компрессорное оборудование;

• строительные конструкции и теплоизоляционные материалы;

• теплонасосные установки;

• автоматизированные системы управления технологическими процессами;

• нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;

• внедрение новых технологий и оборудования.