CC BY
12
УДК 621.311(075) Канд. техн. наук С.В. ГУЛИН
(СПбГАУ, [email protected]) Канд. техн. наук А.Г. ПИРКИН
(СПбГАУ, [email protected])
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОЖНЫХ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК
Энерготехнологическая система, энергосервисная компания, эффективность производственного процесса
В современных условиях энерготехнологические системы, используемые на предприятиях АПК для производства и переработки сельскохозяйственной продукции, становятся все более сложными. Внешняя среда, в которой они функционируют, носит случайный и непредсказуемый характер. Это приводит к необходимости использования комплексного подхода к решению задач эксплуатации энерготехнологических систем, предполагающего совместный анализ их внутренней и внешней среды. Анализу факторов внутренней среды, включающей в себя производительность, надежность, ремонтопригодность, мероприятия по энергосбережению, квалификацию персонала, обслуживающего энерготехнологические системы, посвящен ряд работ [1, 2, 3, 4]. В этих работах применялся вероятностный подход, позволяющий определить статистические характеристики производительности, надежности и ремонтопригодности энерготехнологических поточных линий. В работе [5] впервые была разработана вероятностная модель внешней среды со стороны «входа» системы, реализующая процесс поставки сырья.
L_____________________________J
Рис. 1. Обобщенная схема процесса функционирования энерготехнологической системы:
------ внутренняя среда;
---^ - потоки информации;
-- результаты деятельности
В настоящей работе делается попытка учета такого важнейшего элемента внешней среды энерготехнологической системы, как энергосервисная компания (ЭСКО), обеспечивающая высокую
надежность функционирования энерготехнологического оборудования (ЭТО) и соответствующее энергосбережение в процессе реализации производственного процесса. Обобщенная схема функционирования энерготехнологической системы на предприятии АПК представлена на рис.1.
Эта схема наглядно показывает взаимодействие внутренней и внешней среды энерготехнологической системы предприятия АПК, находящейся в процессе эксплуатации. Внутренняя среда включает в себя такие важные показатели системы, как производительность, надежность, энергосбережение и т.д.
Внешняя среда в нашем случае включает в себя четыре компонента:
- поставка сырья;
- поставка энергетических ресурсов;
- готовая продукция, поставленная на рынок;
- энергосервисная компания (ЭСКО), обеспечивающая поддержание необходимых параметров производственного процесса.
Информационные связи «выхода» энерготехнологической системы с ее «входом» (информационные обратные связи) позволяют оптимально управлять поставками сырья и энергетических ресурсов.
ЭСКО как компонента внешней среды в процессе реализации энергосервисного договора (контракта) обеспечивает полный комплекс работ по внедрению энергосберегающих технологий на предприятии заказчика за счет привлеченных ЭСКО кредитных средств [6]. Участниками энергосервиса являются заказчик (бюджетная или коммерческая организация) и исполнитель (энергосервисная компания). Энергосервисная компания (ЭСКО) - организация, которая управляет всеми стадиями внедрения проекта энергоэффективности и обеспечивает другие услуги.
В процессе проведения энергосберегающих мероприятий исполнитель инвестирует заказчику материальные средства. Экономия, прибыль или позитивный денежный результат, который заказчик получает на своем объекте за счет энергосберегающих мероприятий, делится между исполнителем и заказчиком (рис.2.).
Рис. 2. Структура энергетического сервиса
В связи с вышеизложенным между исполнителем и заказчиком заключается энергосервисный контракт.
Энергосервисный контракт - договор на внедрение энергосберегающих технологий, предполагающий выполнение специализированной энергосервисной компанией (ЭСКО) полного комплекса работ по внедрению энергосберегающих технологий на предприятии заказчика за счет привлеченных ЭСКО кредитных средств. Оплата за привлеченные финансовые ресурсы и выполненные ЭСКО работы производится по мере реализации проекта энергосбережения в течение срока действия контракта за счет средств, составляющих экономический эффект от внедрения энергосберегающих технологий.
Отличительной особенностью энергосервисного контракта является то, что затраты инвестора возмещаются за счет достигнутой экономии средств, получаемой после внедрения энергосберегающих технологий. Таким образом, отсутствует необходимость в первоначальных затратах собственных средств или кредитовании. Инвестиции, необходимые для осуществления всего проекта, привлекаются энергосервисной компанией.
Согласно Федеральному закону № 261-ФЗ энергосервисный контракт должен содержать:
- условие о величине экономии энергетических ресурсов, которая должна быть обеспечена исполнителем в результате исполнения энергосервисного договора (контракта);
- условие о сроке действия энергосервисного договора (контракта), необходимого для достижения установленной величины экономии энергетических ресурсов;
- иные обязательные условия энергосервисных договоров (контрактов), установленные законодательством РФ.
Из указанных требований следует, что энергосервисный контракт должен содержать четкие параметры экономии энергоносителей и сроки реализации по внедрению энергосберегающих мероприятий.
Типовой энергосервисный контракт ЭСКО включает следующие этапы:
- энергоаудит;
- определение перечня мероприятий по экономии и повышению эффективности использования энергии;
- разработка проектных и технических решений;
- определение результатов, которые планируется достичь (например, величину экономии ресурсов);
- создание методики и процедур, позволяющих зафиксировать достижение конкретных результатов;
- определение структуры договорных отношений;
- заказ, приобретение, поставка, установка и пуско-наладка оборудования;
- обслуживание и текущий ремонт установленного оборудования на период действия контракта;
- завершение договора и фиксация достигнутого опыта.
Основные этапы реализации энергосервисного контракта приведены в таблице.
Таблица 1. Основные этапы реализации энергосервисого контракта
Технический аудит Реализация мероприятий Обслуживание контракта
Анализ текущего уровня потребления и установленного оборудования Разработка энергосервисного контракта Гарантийное обслуживание оборудования
Определение потенциала энергосбережения Проведение конкурсных процедур Текущие планово-предупредительные мероприятия
Разработка и согласование программы энергосбережения Заключение энергосервисного контракта Мониторинг эффективности и энергоконсалтинг
Выработка проектных и технических решений Проведение энергосберегающих мероприятий за счет исполнителя Осуществление расчетов по факту достигнутой экономии
Основные условия энергосервисного контракта:
1. Исполнитель за свой счет реализует энергосберегающие мероприятия.
2. Заказчик оплачивает работы в зависимости от достигнутой экономии.
3. Экономия определяется в сравнении с потреблением в базовом году. Основные положения контракта:
1. Исполнитель реализует подготовительные мероприятия.
2. В течение всего срока действия контракта осуществляется мониторинг показателей потребления и состояния систем.
3. Заказчик несёт ответственность за сохранность установленного оборудования.
4. Исполнитель ответственен за эксплуатацию.
5. После завершения контракта права собственности на установленное оборудование переходят к заказчику.
Все виды энергосервисных контрактов, где ЭCКO оказывает полный комплекс энергосервисных услуг, обладают одними и теми же характерными чертами:
- ЭСКО ответственны за разработку, внедрение и оценку результатов от проекта по повышению энергоэффективности;
- ЭСКО берут на себя риск гарантировать заказчику (собственнику) снижение затрат на оплату энергоресурсов;
- ЭСКО предлагают заказчику широкий спектр рекомендаций и помогают разработать меры повышения энергоэффективности для удовлетворения потребностей каждого конкретного клиента.
Энергосервисная компания в свою очередь напрямую заинтересована в качественном выполнении комплекса работ, так как окупаемость и полученная прибыль напрямую зависят от размера сэкономленных заказчиком средств. Основные выгоды для потребителя при заключении энергосервисного контракта можно сформулировать следующим образом:
- экономия средств предприятия;
- оплата мероприятий по повышению энергоэффективности за счет будущих накоплений;
- сокращение расходов на ремонт устаревшего оборудования;
- получение услуги качественного управления строительным и монтажным проектом;
- техническая подготовка операционного персонала.
Большинство энергосервисных контрактов финансируется за счет долгосрочных кредитов. Широко также используется практика предоставления оборудования в лизинг компаниями-производителями.
Помимо традиционных услуг, ЭСКО предоставляют:
- информационные услуги (позволяют потребителям лучше использовать свои предприятия и более выгодно вести закупки энергии);
- услуги по биллингу (помогают уменьшить административные и энергетические затраты);
- услуги по закупке энергетических ресурсов;
- услуги по обеспечению качества энергии.
Услуги по закупкам позволяют заказчикам уменьшить затраты и усилить концентрацию на своем основном бизнесе.
Таким образом, проводимые ЭСКО энергосервисные мероприятия позволяют оптимизировать текущее потребление энергоресурсов, оценить потенциал энергосбережения, изыскать средства для снижения потребления энергоресурсов, осуществить комплекс энергосберегающих мероприятий с положительным экономическим эффектом.
Учитывая факторы внутренней и внешней среды, эффективность производственного процесса ЭПП(Х), обеспечиваемого энерготехнологической системой, можно представить в виде некоторой сложной функции ^ от нескольких функций времени Э'пп(X), Эпс(X), Эпэр(X), Ээс(Х).
Эпп(Х) = ЩЭ'ппС) Эпс(X), Эпэр(Х), Ээс(Х)], (1)
где Э'пп(Х) - эффективность некоторого идеального производственного процесса (идеально осуществляется поставка сырья и энергетических ресурсов, а также безукоризненно работает ЭСКО);
Эпс (X) - эффективность процесса поставки сырья;
ЭПЭР(Х) - эффективность поставки энергетических ресурсов;
Ээс(Х) - эффективность функционирования энергосервисной компании.
Величина Ээс (X) напрямую зависит как от времени, так и от качества обслуживания энергетического оборудования.
Поскольку время нахождения конкретного энерготехнологического оборудования (ЭТО) в сервисной компании (время обслуживания - ^обсл.) является случайным, его можно представить в виде математического ожидания:
МО[исЛ] =МО[?1 ]+МЭД + ... +МО[и ] + ... +МО[Гп ], (2)
где п - число технологических операций (этапов реализации энергосервисного контракта);
1 - номер этапа реализации контракта;
МО[^1 ], ..., МО[^г], ..., МО[(п] - математические ожидания времен отдельных этапов
реализации энергосервисного контракта.
Поскольку ЭТО либо обеспечивает производственный процесс, либо находится на сервисном обслуживании в ЭСКО, время полноценной (эффективной) работы энерготехнологической системы может быть определено следующим образом:
МО[(раб. ] =МО[(общ. ] - МО[(обсл. ], (3)
где МО[^ общ] - математическое ожидание общего времени эксплуатации энерготехнологической системы.
Как наглядно видно из формулы (3), основная задача ЭСКО сводится к минимизации величины МО[^обсл ], что приводит к обеспечению максимального значения времени полноценной работы энерготехнологической системы, повышению производительности труда и в конечном счете к увеличению прибыли предприятия.
Материалы, представленные в настоящей статье, позволят вплотную подойти к разработке обобщенной математической модели процесса эксплуатации энерготехнологической системы, которая позволит оптимизировать как обслуживающую систему (ЭСКО), так и производственный процесс выпуска продукции.
Литература
1. Беззубцева М.М., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Методика оценки производственной энергетической безопасности энерготехнологических линий на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2010. -№20. -С. 285-290.
2. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г. Вероятностный подход к оценке энергетической эффективности функционирования поточных линий на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2011 . -№23 -С.434-441.
3. Исаенко Д.А., Пиркин К.А. Учет случайных факторов при оценке энергетической эффективности поточных производств на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2012 .-№26.- С.408-414.
4. Ракутько С.А. Теория энергосбережения: научные абстракции и практическая конкретность // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, -№32 -2013. - 268 с.
5. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г., Пиркин К.А. Методика формирования рациональной поставки сырья для энерготехнологических поточных линий на перерабатывающих предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2013. №33- С.238-243.
6. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Энергетический менеджмент и энергосервис в аграрном секторе экономики: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2014. - 186 с.
