CC BY
36
УДК 620.9
О НЕКОТОРЫХ АСПЕКТАХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ
А. Г. УС, А. И. КОНОВАЛОВ
Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого»,
Республика Беларусь
Введение
Энергосбережение в соответствии с [1] - это организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных организаций, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливноэнергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации.
Это многогранная деятельность, которая требует для своего решения наличия соответствующего методологического, технического, информационного, организационного, математического и программного обеспечения.
Энергосберегающая и сопутствующая ей деятельность начали осуществляться уже давно. У нас в республике осознанная деятельность в области энергосбережения проводится с 80-х гг. предыдущего столетия. За рубежом этот процесс начался еще раньше. На сегодняшний день накоплен достаточный практический опыт, чтобы энергосбережение сформировалось как отрасль науки, как деятельность многогранного обеспечения.
Постановка задачи
В настоящее время работы по энергосбережению носят сугубо творческий, субъективный характер с решением отдельных не совсем первоочередных задач, направленных на экономию топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Например, проведение энергоаудита потребителей, разработка технического учета расхода ТЭР, норм расхода энергоресурсов, отдельных мероприятий по экономии ТЭР.
Очевидным является и то, что только при системном подходе к решению вопросов энергосбережения ТЭР может быть достигнут значительный результат, наибольший экономический эффект. Целесообразным является комплексный подход к исследованию всей полноты вопросов, возникающих при энергосберегающей деятельности. Это декомпозиция обследуемой системы по различным критериям, классификация и ранжирование широкого круга задач, разработка баз данных по потреблению ТЭР, нормативной базе, мероприятиям по энергосбережению и др.
В данной статье рассматривается ряд аспектов системного подхода к решению широкого круга вопросов энергосберегающей деятельности.
Методология решения
Известно, что под системным подходом понимается направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, т. е. рассмотрение объекта как системы, анализ которой направлен на выдвижение альтернатив и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности.
Конечным результатам являются мероприятия (аспекты), позволяющие повысить эффективность энергосберегающей деятельности.
Решение
С целью более полного, эффективного выявления энергосберегающих задач (мероприятий) на основании результатов обследования и анализа существующего положения дел по работе энергетических служб потребителей, Гомельского областного управления по надзору за рациональным использованием ТЭР, организаций, выполняющих энергетические обследования и разработку программ энергосбережения [2], а также самих отчетов по энергоаудиту предлагается матричная декомпозиция системы потребления по осям расхода ТЭР и направлениям (резервам) экономии энергии.
В табл. 1 и 2 приведены примеры в виде фрагментов матричной декомпозиции, составленной по электрической и тепловой энергии.
Таблица 1
Фрагмент матричной декомпозиции по электрической энергии
Резервы экономии
Статьи расхода От холостых ходов и недогрузок оборудования В сетях и трансформаторах Из-за отсутствия автоматики Недокомпенсация реактивной мощности Энергосберегающие технологии Другие резервы Всего резервов
Общесетевое оборудование
Оборудование технологического процесса
Вспомогательные процессы
Прочие потребители
Таблица 2
Фрагмент матричной декомпозиции по тепловой энергии
Статьи расхода Резервы экономии
Нарушение теплоизоляции трубопровода Отсутствие автоматики Использование вторичных энергоресурсов Другие резервы Всего резер- вов
Передача и распределение тепловой энергии
Отопление
Горячее водоснабжение
Вентиляция
При таком способе декомпозиции системы потребления и использования энергоресурсов в местах пересечения координатных осей образуются ячейки, содержащие одно или несколько направлений (резервов) экономии ТЭР.
Правильно выбранные системы координат (расход по подразделениям, по статьям расхода, объекты, области управления, функции управления, направления экономии энергоресурсов) гарантируют наибольшую полноту выявленных мероприятий по энергосбережению.
Проведенный анализ с помощью способа декомпозиции позволил все мероприятия по экономии энергоресурсов классифицировать на следующие группы:
1. Мероприятия по нормативной базе: нормы расхода энергоресурсов, технический (внутрипроизводственный) учет, техническая документация, АРМы и т. д.
2. Мероприятия по системам энергоснабжения (электро-, теплоснабжения). В частности, по системам электроснабжения, например оптимальное распределение электроэнергии по критерию минимума потерь электроэнергии; обеспечение экономически целесообразного режима работы силовых трансформаторов (выбор оптимального количества работающих трансформаторов); оптимизация реактивной мощности в электрической сети, уровней напряжения в узлах нагрузки; совершенствование суточных графиков нагрузки и т. д.
3. Мероприятия по общепромышленным установкам: компрессоры, насосы. вентиляторы, подъемно-транспортные механизмы, сварочные, металло- и деревообрабатывающее оборудование, электрическое освещение.
4. Мероприятия по специальным технологическим установкам: различные технологические линии, установки, определяемые конкретным предприятием, отраслью промышленности.
Рассмотренная классификация и примерный перечень мероприятий по экономии энергоресурсов не являются исчерпывающими. Однако такое направление рассмотрения, обследования и исследования энергетического хозяйства предприятий и организаций позволит осуществить научный подход к энергосберегающей деятельности.
Это позволяет наметить конкретный объем работы по энергосбережению по отраслям, ведомствам, центральным и региональным органам управления и научным подразделениям.
Большие объемы, порой несистематизированной информации, используют в управляющих топливно-энергетическими ресурсами органах. Необходима разработка информационных баз, систематизация всего объема информации, разработка автоматизированных рабочих мест специалистов. Информационно-поисковые системы могут быть многоуровневыми, построенными по территориальному (предприятие -регион - республика) или ведомственному (предприятие - объединение - концерн (министерство) - республика) принципу.
Нами разработана база данных мероприятий по энергосбережению для каждой группы задач в соответствии с приведенной ранее классификацией. Для каждого мероприятия указаны средние ожидаемые значения срока окупаемости и экономического эффекта от внедрения. Эта информация может быть эффективно использована при экспресс-энергоаудите, планировании мероприятий по энергосбережению, разработке прогрессивных норм расхода ТЭР и решения широкого круга других задач управления потреблением и использованием ТЭР.
Важным при решении вопросов энергосбережения является оценка эффективности использования ТЭР. Необходима организация учета расхода энергоресурсов на выпускаемую продукцию или выполняемую работу для определения удельного фактического расхода ТЭР - это с одной стороны. С другой стороны, необходимо наличие нормативной базы - удельных норм расхода ТЭР.
Нами разработана база данных удельных норм расхода ТЭР для региона Гомельской области в соответствии с классификатором, предложенным Департаментом по энергоэффективности. Значения норм расхода электроэнергии приведены в табл. 3.
Таблица 3
Нормы расхода электроэнергии
Код продукции по ОКП Наименование вида продукции (работ, услуг) Единица измерения Норма расхода
0120008808 Теплоэнергия, отпущенная электростанциями и районными котельными кВт • ч/Гкал 28,663
9980000122 Добыча нефти всеми способами кВт • ч/т 71,2
0259100000 Первичная переработка нефти кВт • ч/т 18,2
0259420000 Гидрокрекинг кВт • ч/т 46,6
0259220000 Каталитический риформинг кВт • ч/т 31
0259410000 Гидроочистка кВт • ч/т 20,2
3922100000 Топливные брикеты кВт • ч/т 76,8
Добыча и переработка торфа кВт • ч/т 0,68
9980000012 Сжатый воздух кВт • ч/тыс. м3 104,9
0890020000 Прокат черных металлов (включая поковки из слитков) кВт • ч/т 59,2
1200000000 Метизы (из готового проката) - всего кВт • ч/т 127,5
2112200000 Сера кВт • ч/т 312,8
2121100000 Кислота серная кВт • ч/т 109
2197000000 Минеральные удобрения кВт • ч/т 712
2223000000 Смолы карбамидные кВт • ч/т 68
4111060000 Литье чугунное кВт • ч/т 1414
4113000000 Литье цветное кВт • ч/т 10574
4112010000 Литье стальное кВт • ч/т 7778
5361800000 Деревянные изделия кВт • ч/м3 152
5610000000 Мебель кВт • ч/усл. ед. 54,344
5430000000 Бумага кВт • ч/т 1326
4100010000 Металлоконструкции кВт • ч/т 913
5800000000 Бетонные и железобетонные изделия кВт • ч/м3 106,68
Товарный бетон и раствор кВт • ч/м3 13,933
Товарная арматура кВт • ч/т 114
Столярные изделия кВт • ч/м3 32
Погонажные изделия кВт • ч/тыс. п. м 1,75
571801000 Асфальт и асфальтобетон кВт • ч/т 8,6
5911000000 Стекло и изделия из него кВт • ч/т 267,6
8480000000 Мех искусственный кВт • ч/м2 1487
8800110000 Обувь резиновая кВт • ч/тыс. усл. пар 504
8501100000 Швейные изделия кВт • ч/усл. ед. 68,2133
9222000000 Цельномолочная продукция в пересчете на молоко кВт • ч/т 66,157
9224010000 Обезжиренная молочная продукция в пересчете на молоко кВт • ч/т 87,69
9184110000 Солод пивоваренный кВт • ч/т 311
9210580000 Мясо (включая субпродукты 1 категории) кВт • ч/т 280,26
Окончание табл. 3
Код продукции по ОКП Наименование вида продукции (работ, услуг) Единица измерения Норма расхода
9227000000 Консервы мясные кВт • ч/тыс. усл. банок 194,4
9221010000 Масло животное - всего кВт • ч/т 393
9225000000 Сыры жирные - всего кВт • ч/т 474,128
9223010000 Сухие молочные изделия и смеси кВт • ч/т 559,95
9213000000 Колбасные изделия кВт • ч/т 776,086
9184200000 Пиво кВт • ч/тыс. дал 1533
9185010000 Безалкогольные напитки кВт • ч/тыс. дал 329,5667
2114510000 Углекислота кВт • ч/т 201
9100110000 Кондитерские изделия кВт • ч/т 1439,133
9182100000 Спирт этиловый - всего кВт • ч/дал 1,3
9980000177 Очистка зерна кВт • ч/т 4,084
9980000096 Сушка зерна кВт • ч/т 6,614
9290270000 Мука - всего кВт • ч/т 105,61
9294000000 Крупа - всего кВт • ч/т 164,24
9149000000 Макаронные изделия кВт • ч/т 367
9290830000 Комбикорма сухие, гранулированные и комбинированные кВт • ч/т 112,71
9110050000 Хлеб и хлебобулочные изделия кВт • ч/т 276,54
9980000181 Содержание свиней кВт • ч/гол. 136,9333
9980000180 Содержание крупного рогатого скота кВт • ч/гол. 227,286
9229110000 Производство казеина сухого технического кВт • ч/т 715,7333
Производство яиц кВт • ч/тыс. шт. 76,7
9990000171 Подъем и подача воды кВт • ч/тыс. м 768,036
Прием, очистка и подача сточных вод кВт • ч/тыс. м3 524,8444
9980000170 Строительно-монтажные работы, выполненные собственными силами кВт • ч/усл. ед. 69,5
Ремонтные работы кВт • ч/усл. рем. 2000
Погрузочно-разгрузочные работы кВт • ч/тыс. • т 0,005666
9980000040 Отопление теплиц кВт • ч/м 9,85
Инкубация яиц кВт • ч/тыс. шт. 136,85
Сельскохозяйственная техника кВт • ч/усл. ед. 9286,5
4600000000 Подшипники - всего кВт • ч/усл. ед. 34
Станки металлообрабатывающие - всего кВт • ч/усл. ед. 6139000
9980000121 Транспортировка нефти кВт • ч/тыс. т • км 147,1
Приборы, средства автоматизации и связи и запасные части к ним кВт • ч/усл. ед. 303,25
Электрохимические изделия кВт • ч/усл. шт. 7674
Кабели и проволока электротехническая кВт • ч/усл. км 19
Продукция машиностроения, запчасти и комплектующие кВт • ч/усл. ед. 1071,683
Гидрооборудование кВт • ч/усл. шт. 48,5
Капитальный и восстановительный ремонт подвижного состава и его составных частей кВт • ч/усл. рем. 7698
Заготовка и первичная обработка древесины кВт • ч/тыс. м3 0,035
5550000000 Спички кВт • ч/тыс. усл. ящ. 0,0035
Эти нормы в сравнении с фактически достигнутым удельным расходом в определенной степени могут характеризовать эффективность использования электроэнергии при производстве конкретной продукции или выполняемой работы субъектом хозяйствования.
При решении конкретных задач (мероприятий) по энергосбережению, направленных на оптимизацию режимов работы энергооборудования, использовании их по мощности и по времени и при учете различных влияющих факторов существенную роль оказывает моделирование энергопотребления. Оно позволяет решать в первую очередь следующие задачи:
- определять объем выпуска продукции, при котором удельный расход энергоресурсов будет минимален;
- рассчитывать плановую потребность в ТЭР в условиях меняющегося объема производства;
- оценивать эффективность внедрения энергосберегающих мероприятий;
- определять оптимальную загрузку оборудования;
- рассчитывать целевой показатель энергопотребления в сопоставимых условиях.
Системный подход к решению вопросов энергосбережения позволит устранить
также такие недостатки, как неучет требований по энергоэффективности при осуществлении государственных закупок; неравномерность в течение года бюджетного финансирования на внедрение технологий энергосбережения (часто основные объемы бюджетного финансирования приходятся на отопительный период, что делает технически невозможным реализацию целого ряда энергосберегающих мероприятий); отсутствие адресной ответственности и материального стимулирования за рациональное использование ТЭР; недостаточно качественные энергетические обследования и полнота выявляемых резервов экономии ТЭР.
Заключение
Повышение эффективности работы по энергосбережению возможно за счет системного подхода к этой деятельности.
Предложены: матричная декомпозиция системы потребления и использования ТЭР, позволяющая выявить наибольшую полноту мероприятий по энергосбережению; классификация по функциональным признакам мероприятий по экономии энергоресурсов, дающая возможность наметить конкретный объем работы по вопросам энергосбережения для различных органов и подразделений.
Разработаны: база данных мероприятий по энергосбережению, значительно повышающая эффективность проведения экспресс-энергоаудитов; база данных удельных норм расхода ТЭР для региона Гомельской области в соответствии с классификатором Департамента по энергоэффективности, позволяющая оценивать эффективность использования энергоресурсов при производстве конкретной продукции или выполняемой работы.
Литература
1. Энергосбережение. Основные термины и определения: СТБ П 1770-2007. - Введ. 01.12.07 до 01.12.09. - Минск : БелГИСС, 2007. - 6 с.
2. О порядке проведения энергетического обследования предприятий, учреждений, организаций : постановление Совета Министров Респ. Беларусь от 16.10.1998 г. № 1583. - Минск, 1998.
Получено 23.02.2010 г.
