В настоящее время малозатратное энергосбережение на промышленных предприятиях является одной из наиболее приоритетных задач в области энергетики.
В данной статье рассматривается вопрос реализации малозатратного энергосбережения на промышленных предприятиях, его объективные показатели и меры потенциальных возможностей.
Под малозатратным энергосбережением принимается реализация организационных, производственных, технических и экономических мер, направленных на экономичное, рациональное использование и экономное расходование энергетических ресурсов.
Кардинальным решением проблемы энергосбережения является замена устаревшего оборудования новым, более экономичным, коренная модернизация производственного оборудования, внедрение прогрессивных технологий, что может снизить удельное электропотребление в несколько раз. Этот путь требует больших инвестиций, поэтому далеко не всегда возможен. Во многих случаях приходится ограничиваться использованием имеющихся ресурсов малозатратного энергосбережения, в том числе электросбережения.
Реализация малозатратного энергосбережения возможна за счет повышения уровня технологической дисциплины обслуживающего персонала, оптимизации производственных процессов на существующем оборудовании и других малозатратных энергосберегающих мероприятий. Меньший эффект, достигаемый при малозатратном энергосбережении, в определенной степени компенсируется быстротой его получения [1].
Объективным показателем и мерой потенциальных возможностей малозатратного энергосбережения могут служить диапазоны разброса энергетических расходных характеристик отдельных электроприемников, их технологически, территориально или режимно обособленных групп и промышленных предприятий в целом относительно их усредненных на достаточно длительных (месяц, квартал) интервалах времени значений. Этот разброс численных значений удельного электропотребления объясняется воздействием на технологический процесс двух факторов: управляемых и неуправляемых. Удельная расходная характеристика рассматривается [2–4] как аддитивная смесь полезной составляющей ΔWпар(ΔП) и помехи ΔWст(ΔП):
где ΔWпар(ΔП) — параметрическая составляющая характеристики, обусловленная влиянием управляемых параметров, зависящих от эксплуатационного персонала, его квалификации, качества работы и соблюдения технологической дисциплины;
ΔWст(ΔП) — стохастическая составляющая, обусловленная влиянием неуправляемых параметров, не зависящих от деятельности эксплуатационного персонала, например, изменением качества поступающего сырья или погрешностями измерений расходов энергоносителей и объема выпуска продукции [1].
Предложенная в [4] идея мониторинга расходных характеристик позволяет получать изменяющиеся во времени параметрические составляющие, которые можно использовать для объективной оценки скрытых резервов малозатратного энергосбережения. Это дает возможность отказаться от существующего в практике нормирования подхода, не учитывающего, что предприятия, активно проводящие энергосберегающие мероприятия, быстрее исчерпывают свои возможности малозатратного энергосбережения и поэтому могут оказаться в невыгодном положении по сравнению с предприятиями, где работе по энергосбережению уделяется недостаточно внимания. Следует также учитывать, что экономичность работы одних и тех же технологических установок на разных предприятиях может существенно отличаться из-за различных условий работы. Поэтому объективные возможности снижения удельного электропотребления у них неодинаковы. Указанные обстоятельства должны выявляться в процессе проведения энергоаудитов и учитываться при планировании удельных норм потребления электрической энергии [1].
Целесообразно планировать снижение удельного электропотребления в фиксированной доле не от абсолютных значений удельных расходов, а от диапазонов разброса параметрических составляющих расходных характеристик. Потребители, существенно снижающие удельные расходы, будут при этом поощряться относительно меньшими последующими заданиями по снижению норм расхода.
На рис. 1 показаны полный диапазон разброса значений удельного расхода электроэнергии за определенный календарный срок (месяц, квартал, год) и его параметрическая составляющая. Диапазон разброса параметрической составляющей удельного расхода представляет собой его интервальную оценку вида.
где (ΔП) — точечная оценка удельных расходных характеристик (УРХ);
k — квантиль, определяющая диапазон параметрического разброса УРХ;
δ — среднеквадратичное отклонение значений УРХ относительно точечной оценки [1].
Рис. 1. Удельные расходные характеристики
Параметрический разброс УРХ можно рассматривать как меру «режимной уступчивости» потребителя при его режимном взаимодействии с энергосистемой, которая соответствует потенциалу малозатратного электросбережения. Соответствующая этому разбросу k выбирается на основании экспертного анализа энергосберегающего потенциала данного производства специалистами — технологами и энергетиками.
Мониторинг точечной оценки УРХ сводится к периодической проверке гипотезы о равенстве усредненных значений характеристик на смежных интервалах времени Т1, Т2, …, Тr. Эта гипотеза предполагает, что неизвестные истинные значения осредненной характеристики совпадают, а различия наблюдаемых усредненных значений (П, Т1), (П, Т2),…, (П, Тr) обусловлены ограниченностью количества экспериментальных точек n1, n2, …, nr, образующих r независимых выборок. [1].
Таким образом, по результатам мониторинга точечных оценок УРХ принимается решение о возможности объединения предыдущей и вновь полученной информации об УРХ. Имея фактические УРХ, персонал промышленного предприятия и контролирующие организации могут регулярно (ежемесячно, ежеквартально, ежегодно) сравнивать показатели работы за истекший период с установленными.
Литература:
- Анищенко В. А., Токочакова Н. В., Фёдоров О. В. Инвестиции в системы электроснабжения в энергоэффективность промышленных предприятий: учебно-методическое пособие: Изд-во: — Минск: БНТУ, 2009. — 93 с.
- Сбродов Г. П. Режимное взаимодействие электроэнергетической системы с потребителями электроэнергии / Г. П. Сбродов // Известия высш. учебных заведений и энерг. объединений СНГ. — Энергетика. — 1999. — № 3. — 37–44 с.
- Анищенко В. А. Мониторинг удельных расходных характеристик потребителей электроэнергии / Анищенко В. А. [и др.] // Известия высш. учебных заведений и энерг. объединений СНГ. — Энергетика. — 1998. — № 1. — 28–34 с.
- Сбродов, Г. П. Малозатратное электросбережение в промышленности / Сбродов Г.П // Доклады Федеративной конференции потребителей электричества. — СПб.: НТОЭП. — 1992. — 28–29 с.