8.7. Принципы подхода к созданию аиис

промышленных предприятий

Приступая к созданию АИИС промышленного предприятия целесообразно руководствоваться следующими принципами:

Для реализации элементов разных уровней АИИС можно использовать различные технические и программные решения от различных поставщиков. Однако, АИИС целесообразно строить как однородную систему, использующую на всех уровнях единые аппаратные и программные средства. Это дает возможность поэтапной реализации бизнес-проектов, связанных с учетом энергоресурсов, возможность поэтапного построения АИИС и ввода отдельных ее частей в промышленную эксплуатацию, уменьшает стоимость пусконаладочных работ и минимизирует затраты на подготовку персонала и организацию обслуживания.

Необходимость первоочередного и быстрого создания АСТУЭ технического учета, как необходимого и обязательного инструмента при проведении на предприятии политики рационального энергоиспользования. Основная цель создания технических АСТУЭ – максимальная автоматизация и снижение трудозатрат при получении точной, достоверной и оперативной информации об энергопотреблении предприятия и его отдельных подразделений для решения следующих задач:

1. – соблюдение заданных режимов электропотребления;

2. – получение информации о полном энергопотреблении отдельных подразделений пред приятия для определения производственной энергоемкости выпускаемой продукции; проведение анализа энергопотребления с целью разработки и эффективного внедрения организационных и технических мероприятий, направленных на рациональное использование энергоресурсов;

3. – автоматизация финансовых расчетов с энергоснабжающей организацией (при переводе системы в разряд коммерческих). При создании систем технического учета на промышленных предприятиях целесообразно выбирать такие технические и программные средства, которые позволяли бы:

   • минимизировать затраты на создание систем;

   • полностью отвечали бы необходимым требованиям при переводе систем (или их частей) в разряд коммерческих;

   • позволяли организовать малозатратное гарантийное и сервисное обслуживание.

8.8. Контрольные вопросы

1. Назначение технической АИИС.

2. Перечислить каналы связи, которые могут использоваться в АИИС и АСКУЭ.

3. Что означает трехуровневый принцип построения АИИС?

ЛЕКЦИЯ 9

МОНИТОРИНГ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЭР

9.1. Мониторинг энергоэффективности

Современный термин «мониторинг» обозначает наблюдение, анализ и оценку состояния какого-либо объекта, а также прогнозирование его изменения.

В настоящее время, как органы власти региона, так и энергетические службы предприятий не располагают всеми данными, необходимыми для комплексного решения задач, возникающих в процессе поиска, оценки и реализации резервов энергосбережения. Одна из причин этого заключается в том, что остается неизвестным фактическое потребление энергии многими промышленными установками, поскольку оно не измеряется и, следовательно, его нельзя сравнить с нормативным расходом,

Выполняемые инспекторами контролирующих организаций обследова­ния предприятий не позволяют:

• выявить тенденции изменения эффективности энергоиспользования на отдельных предприятиях и для отдельных отраслей;

• оперативно оценивать резервы энергосбережения на предприятиях и управлять ими, что приводит к игнорированию основополагающего принципа современной теории управления - наличию обратной связи;

• проводить эффективную социально ориентированную тарифную политику.

Действующие в настоящее время система учета позволяет лишь констатировать изменения в режимах выработки и потребления энергии и практически исключает возможность оперативного вмешательства, кроме того, она не дает возможности организовать экономически обоснованную систему взаиморасчетов за использование энергоресурсов как между энергопроизводителями и потребителями ТЭР, так и между отдельными цехами и производствами предприятий.

Существующую систему ведения учета, удовлетворяющую потребности предприятия лишь при сравнительно больших сроках взаимной отчетности (квартал, год) в условиях стабильно развивающейся экономически, еще можно было бы отчасти принять. Современная же экономическая ситуация делает ее непригодной.

Недостатки системы учета определяют в значительной степени и фактическое состояние нормирования энергопотребления на предприятиях: на большинстве из них отсутствуют научно и технически обоснованные нормы расхода ТЭР даже на наиболее энергоемкие процессы и операции, что, естественно, не позволяет контролировать потребление энергии на тех участках производства, которые оказывают решающее влияние на общие результаты энергоиспользования.

Логично предположить, что рост цен и тарифов, на энергоресурсы и невозможность бесконечно компенсировать увеличение энергетической составляющей себестоимости продукции увеличением ее цены должны привести к осознанию и решению вопроса создания современной системы учета, контроля и регулирования расхода ТЭР.

Основные задачи, которые должна решать подобная система, следующие:

• осуществление эффективных хозяйственных отношений между энергоснабжающей организацией и энергопотребителями;

• оперативное управление использованием энергоресурсов, составление и анализ энергобалансов предприятий по фактической структуре энергопотребления;

• организация контроля установленных планов и норм расхода как со стороны соответствующих региональных структур, так и внутри предприятий;

• определение фактического уровня полезного использования энергии выявление путей его повышения;

• совершенствование хозяйственного механизма на предприятиях;

• разработка и внедрение научно обоснованных норм расхода ТЭР;

• точное определение и анализ энергетической составляющей себестоимости различных видов продукции, выпускаемой предприятиями;

• организация действенной системы материального стимулирования работников предприятий за рациональное использование и экономию ТЭР.

Одна из причин, почему предприятия вяло реагируют на повышение цен на энергоносители, заключается и в том, что цены на энергию являются для потребителей экономическими сигналами только тогда, когда они связаны с количеством потребляемой энергии, и реагировать на такие сигналы потребители могут только в том случае, если они в состоянии контролировать и регулировать количество используемой ими энергия. Сегодня же они практически лишены этой возможности.

Требованием сегодняшнего дня становится формирование системы мониторинга энергоэффективности (в первую очередь - промышленной сферы региона) на основе компьютерной технологии анализа и прогноза динамики изменения энергоэффективности крупных промышленных потребителей и основных отраслей хозяйства, определяющих производственный профиль региона.

Система мониторинга энергоэффективности в промышленности может быть реализована сравнительно более просто, чем в других блоках регионального ТЭК, т.к. промышленность является более концентрированным потребителем энергии, легче поддается государственному и территориальному регулированию через систему налогов, законов, дотаций и пр. Технически вопрос решается при наличии полной и достоверной ин формации путем установки в узлах и на периферии системы энергоснабжения соответствующего компьютеризованного оборудования и средств оргтехники, организацией каналов связи, созданием эффективной "горизонтальной" схемы управления энергосбережением на уровне региона и городов, а также, и это самое главное, - осознанием необходимости проведения такой работы.

Как показала практика и опыт работы, в настоящее время система мониторинга, которая удовлетворяла бы как энергопроизводящую организацию, так и потребителей энергии и органы власти региона, отсутствует. В то же время разработка и внедрение системы мониторинга энергоэффективности позволяет:

• усовершенствовать аналитические методы обследования предприятий;

• сформировать на персональных компьютерах базы данных, получаемых в результате обследования потребителей энергии;

• разработать процедуры автоматизированного анализа и выдачи информации по эффективности энергоиспользования на основе компьютерных технологий.

Система мониторинга энергоэффективности также позволит осуществлять информационное обеспечение следующих управленческих задач, решаемых АО-энерго и органами власти региона в современных условиях и обозримой перспективе:

• прогнозирование спроса на электрическую и тепловую энергии (мощность) с периодической корректировкой прежних прогнозных оценок;

• разработку договорных тарифов на электро- и теплоэргию и контроль условий и результатов их применения потребителями;

• формирование программ управления спросом на энергию и мощность (управление нагрузкой промышленного предприятия, общая рационализация энергопотребления, повышение эффективности отдельных видов оборудования), а также контроль за ходом выполнения программ;

• разработку и обеспечение функционирования механизма стимулирования рационального энергопотребления, включающего набор поощрений и экономических санкций к потребителям.

Наиболее общей, стратегической задачей, решаемой посредством создания системы мониторинга энергоэффективности, является разработка и реализация инвестиционной политики АО-энерго, Последняя, в свою очередь, должна рассматриваться в качестве базового элемента энергетической стратегии региона.

Система мониторинга энергоэффективности состоит из двух подсистем (Рисунок 13) [9]:

• подсистемы мониторинга производства и распределения энергии;

• подсистемы мониторинга энергопотребления.

Обе подсистемы являются необходимыми и существенно отличаются друг от друга методиками проведения измерения, приборами и составом программного обеспечения.

Использование показателей энергоэффективности в управленческих решениях должно производиться по трем основным направлениям:

• определение резервов рационализации и направлений их реализации;

• систематический контроль за осуществлением мероприятий и оценка их результативности;

• разработка и совершенствование методов стимулирования потребителей и производителей энергии.

Объединенный центр системы мониторинга, контролирующий производство к потребление энергии, может строиться по централизованном и региональному принципам. При централизованном проведении мониторинга (Рисунок 14) предусматривается создание единого центра обработки информации мониторинга производства и распределения энергии и мониторинга энергопотребления. При региональном принципе предполагается установка обрабатывающих центров в каждом промышленном узле или районе, что при высокой стоимости подобных центров и нехватке высококвалифицированного персонала сегодня неоправданно.

Рисунок 14 – Принципиальная схема системы мониторинга

Целесообразность создания различных центров обработки информации для производства и потребления энергии следует не только из разных задач, технического и методического обеспечения, но и необходимости взаимного контроля результатов наблюдения и, таким образом, из требований надежности системы мониторинга.

Наиболее достоверным источником информации являются инструмен­тальные средства, не так как установить датчики на каждый техноло­гический агрегат (производящий, распределяющий или потребляющий анергию) невозможно, приходится идти на сочетание инструментальных и аналитических средств мониторинга.

Внедрение системы мониторинга энергоэффективности на промышлен­ном предприятии можно представить в виде схемы (Рисунок 15).

Рисунок 15 – Схема потоков информации и управляющих воздействий

системы мониторинга

Разработка функциональной структуры мониторинга энергоэффективности заключается в выделении в отдельный блок тех энергоприемников предприятия, нагрузкой которых мы можем управлять (управление заключается в формировании значений показателей режима энергопотребления конкретного энергоприемника в момент принятия решения о регулирования нагрузки). Таким образом, функциональная структура мониторинга включает в себя блок принятия решений по управлению и блок управления мониторингом. Последний может воздействовать на элементы системы энергоснабжения (отключить, включить, переключить) и элементы электромеханической системы объекта мониторинга (регулировать технологические показатели: температуру, давление, расход и т.п.).

Рисунок 16 – Упрощенный алгоритм внедрения мониторинга

энергоэффективности на предприятии

Планирование графика нагрузки отдельного объекта мониторинга (энергоприемника) на контролируемый период осуществляется на основе действительных и прогнозных значений показателей эксплуатационной надежности и эксплуатационных ограничений режима энергопотребления предприятия с учетом плановой (предполагаемой) уставки на регулирование нагрузки.

Планирование графика нагрузки предприятия на контролируемый период осуществляется на основе режимных и организационно-производственных ограничений режима энергопотребления предприятия, стоимостных и производственных показателей качества энергоснабжения с учетом регулирующих возможностей всех объектов мониторинга.

Задачи системы управления мониторингом энергоэффективности под разделяются на:

• фоновые задачи;

• задачи реального времени.

Фоновые задачи обеспечивают планирование на очередные сутки к на более длительный период (неделю, декаду, месяц, квартал, год) оптимизированных графиков электрической и тепловой нагрузки отдельных потребителей, группы однородных по технологическому признаку потребителей и предприятия в целом на базе действительных и прогнозных значений основных показателей режимов энергопотребления и качества энергоснабжения, технологии и организации работ, стоимостных показателей производства.

Задачи реального времени обеспечивают:

• планирование графиков нагрузки отдельных потребителей и группы потребителей, однородных по технологическому признаку, а также предприятия в целом на заданном промежутке времени (например, полчаса) в пределах текущих суток;

• определение моментов принятия решения о регулировании нагрузки;

• ранжирование потребителей для регулирования нагрузки в моменты принятия решения о регулировании;

• вычисление и распределение установки на регулирование нагрузки между потребителями в момент принятия решения о регулировании;

• выбор, реализацию и оценку стратегий управления потребителем;

• формирование базы выходных данных, на основе которых обрабатываются задачи реального времени в очередной момент принятия решения о регулировании нагрузки.

Алгоритм функционирования мониторинга представляет собой последовательное выполнение этапов:

• формирования базы входных данных;

• классификации объектов мониторинга;

• формирования базы текущей измерительной информации о показателях режимов отдельных энергоприемников;

• определения предельного момента принятия решения по управлению;

• построения шкалы приоритетов объектов мониторинга на регулирование нагрузки;

• выбора стратегии управления с использованием имитационных мо­делей;

• реализации и опенки управляющих воздействий;

• формирования базы выходных данных.

Главная практическая ценность системы мониторинга - возможность получать постоянно обновляемую информацию по состоянию энергоиспользования на крупных промышленных предприятиях области и в от дельных отраслях регионального хозяйственного комплекса, которая позволяет принимать оперативные решения по управлению энергосбережением как на них, так и в целом по региону. В конечном итоге создаются предпосылки для грамотного формирования региональной энергосберегающей политики, носящей упреждающий характер.

Одним из следствий проведения – мониторинга энергоэффективности должно стать побуждение к активным действиям потребителей энергии в области энергосбережения, повышение их уровня знаний в этой области, а также тех, кто формирует энергетическую политику региона и пред приятий и обеспечивает функционирование энергетики.

В качестве положительного итога реализации описанной системы энергомониторинга можно принять совокупность следующих результатов:

• прекращение расточительного использования энергии;

• уменьшение зависимости региона от покупки ТЗР;

• сохранение собственных невозобновляемых источников энергии:

• предупреждение и снижение ущерба окружающей среде и экологического риска;

• учет социальных последствий эволюции систем энергоснабжения и энэрготехнологий:

• покрытие тех потребностей, которые при отсутствии мер экономии вели бы к избыточному спросу на энергоносители.

Система мониторинга энергоэффективности дает одну из наиболее перспективных возможностей для промышленности способствовать облегчению обшей энергетической ситуации и соответствующий метод противодействие росту затрат на энергию; она является необходимым звеном антикризисной системы управления промышленными предприятиями региона.