Энергоэффективность промышленных объектов - GISEE.ru

Министерство
образования Российской Федерации

Реальные потребности оборудования в электрической и тепловой энергии, в воде и других технологических средах далеко не всегда совпадают с возможностями и условиями площадки, на которой предполагается разместить проектируемый объект. Оптимизация потребления энергоресурсов — главная задача инженера-концептуалиста при разработке основных технических решений для любой технологической системы. Электроэнергия, тепло, вода, топливо и технические газы — поиск баланса между доступным и необходимым на производстве потребует решения целой системы уравнений с несколькими неизвестными. Найти его возможно следуя принципам энергоэффективного проектирования.

О том, как энергоэффективное проектирование позволит сделать ресурсосбережение базовой идеей будущего промышленного объекта, говорим сегодня.

Универсальных
решений в сфере энергосбережения на
промышленном предприятии не существует,
точно так же как и не существует одинаковых
энергосистем и производственных
процессов предприятий. Каждый
производственный процесс индивидуален
и требует соблюдения списка своих
определенных условий: температурных
режимов, уровня влажности, определенных
требований по вентиляции, освещенности
и энергетических нагрузок.

Используя
принципы энергоэффективности и
энергосбережения еще на этапе
проектирования и строительства
собственник предприятия получает
возможность значительной экономии
будущих затрат, но варианты технологических
решений определяются индивидуально.

Модернизация
и реконструкция существующей энергосистемы
предприятия

Если
вопрос энергосбережения возник на уже
действующем предприятии, с существующими
технологическими процессами, то прежде,
чем предпринимать какие-либо действия
необходимо произвести анализ потерь
энергии по предприятию.

Именно
энергоаудит ответит «цифрами» на
основные вопросы:

какие
энергопотери и их происхождение;

После
этого можно рассматривать варианты
модернизации и реконструкции промышленного
предприятия. Комплекс энергосберегающих
мероприятий, направленных на сокращение
всех видов расходов ресурсов и минимизации
воздействия на окружающую среду,
разрабатывается концептуальное решение
для каждого предприятия индивидуально.

Общие
принципы энергосбережения для промышленных
предприятий

Можно
выделить следующие основные направления
энергосберегающих мероприятий на
промышленном предприятии:

1.
Энергосбережение при строительстве —
еще на этапе проектирования строительства
использование эффективных теплоизоляционных
материалов, современных энергосберегающих
технологий как в технологических
процессах, так и во всей энергосистеме
предприятия.

2.
Энергосбережение в климатических
системах — современные энергосберегающие
системы вентиляции и кондиционирования
подразумевают поддержание постоянного
микроклимата (температура, важность,
поступление свежего воздуха) внутри
помещения при минимуме расходов.
Энергосберегающие проекты системы
вентиляции и кондиционирования —
позволяют экономить значительные
средства (цифра может доходить до 75 —
80 %, в сравнении с типовыми проектами
прошлых лет) на приобретении энергетических
мощностей.

3.
Энергосберегающее оборудование — как
при реконструкции и модернизации, так
и на этапе проектирования нового
строительства промышленного предприятия,
приоритетным ставится задача — высокая
энергоэффективность предприятия, а не
«цена вопроса», использование при этом
более дорогостоящего современного
энергосберегающего оборудования и
материалов, но высокоэффективных с
точки зрения потребления энергии. В
промышленных масштабах такое сбережение
энергии позволяет использовать
значительно меньшие мощности, а мощность
— ключевой показатель для формирования
себестоимости продукции.

Энергосбережение
на промышленном предприятии это:

сокращение
теплопотерь — теплоизоляция, утепление
всех источников тепловых потерь (фасады
зданий и всех ограждающих конструкций,
технологические трубопроводы и т.д.);

экономия
на отоплении — оптимизация работы
системы отопления на всех этапах:
производства тепловой энергии (котельная,
топочная), транспортировки (снижение
тепловых потерь на трубопроводах),
потребления (радиаторы, конвекторы,
фанкойлы);

экономия
на охлаждении — энергоэффективность
системы кондиционирования может
заключаться как в построении эффективного
управления системой кондиционирования
и снижении потерь на воздуховодах, так
и использование энергосберегающих
технологий и оборудования — тепловой
насос, пассивное охлаждение и т.п.;

Энергосбережение
на промышленном предприятии — это
низкая себестоимость и высокая
конкурентоспособность продукции и в
конце выгода для владельца бизнеса.
Минимизация всех расходов и высокая
эффективность деятельности — это
основное правило для успешного
предприятия.

Основная
задача управления промышленным
предприятием — найти оптимальное
значение между соблюдением всех
необходимых условий для нормальной
работы предприятия и максимально
возможной экономией.

#
#
#
#
Энциклопедический словарь-справочник.djvu
#
#

В разделах 1.3.5 и 1.5.1 обсуждается важность анализа энергоэффективности на уровне систем в целом и показывается, как системный подход может обеспечить больший прирост энергоэффективности (это может рассматриваться как подход к оптимизации «сверху вниз»).

Позволяет добиться большего энергосбережения по сравнению с оптимизацией на уровне отдельных компонентов. См. «Примеры» ниже. Результатами применения системного подхода может быть также сокращение образования отходов и сточных вод, снижение выбросов, производственных потерь и т.д.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Информация приведена в соответствующих разделах, в частности:

Раздел 2.15.2: Оптимизация использования энергоресурсов и управление ими на основе моделей;

Глава 3 посвящена, главным образом, отдельным системам.

См. соответствующие разделы.

сокращение потребности в капитальных инвестициях.

См. соответствующие разделы. Например, установка нового двигателя в системе обеспечения сжатым воздухом или насосной системе может привести к сокращению энергопотребления на 2%, в то время, как оптимизация системы в целом может привести к снижению энергопотребления на 30% или более (в зависимости от состояния системы). См. разделы 3.6 и 3.7.

На этапе планирования строительства нового предприятия или установки (или крупной реконструкции существующих объектов) следует оценить затраты, связанные с энергопотреблением производственных процессов, оборудования и вспомогательных систем на протяжении всего срока службы объекта. Во многих случаях может выясниться, что затраты, связанные с энергопотреблением, составляют значительную часть совокупной стоимости владения, рассчитываемой для всего срока службы предприятия и установки. Соответствующие примеры для типичного промышленного оборудования приведены на рис. 2.3.

Рисунок 2.3: Составляющие совокупной стоимости владения для типичного промышленного оборудования (в расчете на десятилетний срок службы)

Как показывает практика, в случае рассмотрения вопросов энергоэффективности на этапах планирования или проектирования нового объекта потенциал энергосбережения оказывается выше, а соответствующие инвестиции значительно ниже, чем при оптимизации энергоэффективности предприятия в процессе коммерческой эксплуатации. Эта закономерность проиллюстрирована на рис. 2.4.

Рисунок 2.4: Потенциал энергосбережения и соответствующий объем инвестиций на этапах проектирования и эксплуатации

В процессе энергоэффективного проектирования используются те же самые технические знания, подходы и методы, что и в процессе энергоаудита на существующих предприятиях. Важнейшее отличие состоит в том, что на этапе проектирования существует возможность выбора в таких областях, как основные проектные параметры установки, используемый производственный процесс (см. раздел 2.3.1), основное производственное оборудование и т.д., как показано на рис. 2.5. Это делает возможным выбор наиболее энергоэффективных технологий. Осуществление подобных изменений на действующем предприятии, как правило, является невозможным или крайне затратным.

Рисунок 2.5: Области, которые могут быть предметом деятельности на этапах проектирования и эксплуатации

Можно привести следующие типичные примеры областей, которые могут быть проанализированы на этапе проектирования с точки зрения снижения потребностей в энергии:

требования к потоку воздуха в системах ОВКВ (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): что можно сделать для того, чтобы уменьшить поток воздуха в централизованной системе ОВКВ? (См. раздел 3.9.)

требования к температуре охлаждающего раствора в системе охлаждения: какие процессы могут быть изменены или оптимизированы с целью снижения нагрузки на систему охлаждения и повышения температуры раствора?

расход тепла в процессе сушки: какие параметры процесса и принципы его организации можно изменить для того, чтобы свести к минимуму расход тепла? (См. раздел 3.11.)

потребность предприятия в паре: возможно ли использовать горячую воду в производственном процессе таким образом, чтобы отходящее тепло могло использоваться для целей отопления? (См. раздел 3.2.)

требования к давлению сжатого воздуха: можно ли снизить требуемое давление или разделить систему на отдельные системы высокого и среднего давления? (См. раздел 3.7).

Ответ на эти вопросы может не представлять трудностей, но для выявления полного потенциала энергосбережения необходимо рассмотрение целого ряда подобных вопросов.

Практика показывает, что энергоэффективное проектирование обеспечивает наибольшую отдачу в случае нового строительства или крупной реконструкции. Однако это не должно служить препятствием для применения данного метода при планировании модернизации, реконструкции или капитального ремонта существующих объектов. Там, где на предприятии или установке присутствуют как горячие, так и холодные потоки, ответ на некоторые из значимых вопросов может быть получен при помощи пинч-анализа (см. раздел 2.12).

Кроме того, практика показывает, что процессы планирования и проектирования отличаются интенсивностью и часто осуществляются в соответствии с жестким графиком, не оставляющим дополнительного времени (или ресурсов) для анализа потенциала энергосбережения. Поэтому рабочий процесс энергоэффективного проектирования (ЭЭП) должен быть тесно интегрирован с этапами процесса планирования и проектирования, как показано в таблице 2.2.

Таблица 2.2: Примеры задач, решаемых в процессе энергоэффективного проектирования нового промышленного предприятия

«Оценка реальных потребностей в энергии» является важнейшим элементом ЭЭП, позволяющим определить те области, на которые будут направлены основные усилия в ходе последующих этапов планирования и проектирования. В принципе, предлагаемая последовательность шагов может использоваться как при проектировании сложных производственных предприятий, так и

при закупке несложного оборудования. Необходимо заранее выявлять планируемые и включаемые в бюджет крупные инвестиции, например, в ходе ежегодного анализа со стороны руководства, и определять связанные с ними потребности в энергоэффективном проектировании.

С методологией ЭЭП связан максимальный потенциал энергоэффективности в промышленности. Она также создает возможности для применения энергоэффективных решений, внедрение которых на существующих предприятиях может оказаться невозможным. Во многих проектах достигаются объемы энергосбережения, составляющие 20 – 30% от общего энергопотребления. Эти величины значительно превосходят то, что может быть достигнуто в результате энергоаудитов на действующих предприятиях.

Таблица 2.3: Экономический эффект и инвестиции в пяти пилотных проектах ЭЭП

В целом, отношение совокупных социально-экономических выгод к издержкам при повышении энергоэффективности посредством ЭЭП оказывается в 3–4 раза выше, чем в случае традиционных энергоаудитов.

Рекомендуется организовывать работы по ЭЭП в несколько этапов, например:

оценка данных по энергопотреблению и определение приоритетных областей;

минимизация потребностей в энергии и применение НДТ;

вклад в выработку проектных решений, включая решения по системам КИПиА;

оценка качества организации тендеров;

деятельность на этапе реализации проекта.

Каждый этап работ должен завершаться представлением конкретных результатов, позволяющих компании – оператору выбрать приоритетные области для дальнейшего анализа.

Для обеспечения наилучших возможных результатов процесса ЭЭП целесообразно следовать нижеприведенным принципам:

несмотря на то, что многие параметры предполагаемых инвестиций еще не определены в начале этапа концептуального/базового проектирования, деятельность по ЭЭП должна начинаться именно в этот период, чтобы обеспечить максимальный экономический эффект и не задерживать дальнейший процесс проектирования;

все данные по энергопотреблению и соответствующим затратам за срок службы проектируемого объекта должны быть рассчитаны или получены в начале этапа концептуального/базового проектирования. Крайне важно, чтобы все данные по энергопотреблению были представлены для оценки лицу или организации, ответственным за ЭЭП. Часто поставщики и производители не имеют возможности (или отказываются) предоставить данные на этом этапе; в таком случае необходимые параметры должны быть оценены другими средствами. Сбор данных может осуществляться в рамках процесса проектирования или отдельно от него;

в качестве консультанта, осуществляющего деятельность по ЭЭП, должна привлекаться компания, независимая от проектной организации, как показано на рис. 2.6., в особенности, при проектировании производств, характеризующихся невысоким уровнем энергоемкости;

Рисунок 2.6: Рекомендуемая схема организации процесса планирования и проектирования новых объектов, включающая консультанта по энергетике

помимо конечных потребителей энергии, в ходе начального картирования энергопотребления необходимо выявить в организациях, имеющих отношение к проекту, стороны, способные повлиять на энергопотребление будущего объекта. Например, персонал (в т.ч. эксплуатационно-технический) существующего предприятия нередко участвует в определении важнейших проектных параметров, от которых зависит энергоэффективность будущего объекта;

в материалах по оценке рисков, связанных с тендерами, и других документах должно быть указано, какие производители могут быть не заинтересованы в оптимизации энергоэффективности своей продукции, поставляемой для проектируемого предприятия. Например, в условиях острой ценовой конкуренции производители оборудования часто вынуждены применять дешевые компоненты, сводить к минимуму использование теплообменников и т.д., что приводит к повышению общих эксплуатационных затрат за весь срок службы оборудования;

с другой стороны, определение энергоэффективности в качестве одного из важнейших факторов, учитываемых в тендерном процессе при строительстве новых или реконструкции существующих объектов, и придание ей соответствующего приоритета будет способствовать отбору наиболее энергоэффективных вариантов.

Важно отметить, что деятельность по ЭЭП во многих случаях носит междисциплинарный характер, и эксперт по энергетике (независимый или внутренний) должен не только располагать необходимыми техническими знаниями, но и иметь значительный опыт работы со сложными организациями и решением сложных технических проблем.

Практический опыт свидетельствует о том, что использование подходов энергоэффективного проектирования (ЭЭП) является одним из наиболее экономически эффективных и привлекательных способов повышения энергоэффективности в промышленности и других энергопотребляющих секторах. ЭЭП успешно применяется в большинстве отраслей промышленности, обеспечивая экономический эффект на уровне установок в целом, а также отдельных производственных единиц и вспомогательных систем.

Существенным препятствием для ЭЭП является тот факт, что многие производители (в особенности, производящие продукцию для неэнергоемких отраслей) занимают консервативную позицию, не желая менять традиционную конструкцию выпускаемой продукции, изменять условия гарантии и т.д. С другой стороны, часто бывает невозможно заранее предвидеть все последствия изменений, например, для качества продукции или ее производительности. Некоторые системы менеджмента, например, TQM (всеобъемлющий менеджмент качества), не допускают изменений, потенциально способных негативно повлиять на качество продукции.

Раннее начало работ по ЭЭП (на ранних стадиях концептуального проектирования) и их хорошая организация важны, поскольку они позволяют избежать замедления процесса планирования и проектирования.

Несмотря на то, что ЭЭП сосредоточено, в первую очередь, на применении хорошо известных технологий и принципов, во многих случаях использование этого подхода приводит к внедрению новых технологий или более сложных решений. Это должно рассматриваться как риск с точки зрения клиента.

Представители энергоемких отраслей (химической промышленности, нефтепереработки, производства стали, сжигания отходов) сделали следующие замечания относительно привлечения консультанта по энергоэффективному проектированию, независимого от проектной организации:

как правило, предприятия энергоемких отраслей располагают собственными экспертами по энергоэффективному проектирования. Основной причиной этого являются соображения конкуренции и конфиденциальности проектных решений, ограничивающие возможности для привлечения внешних консультантов;

требования в области энергоэффективности могут составлять часть тендерных спецификаций для производителей и поставщиков оборудования (соответствующие требования должны составлять часть тендерных спецификаций, см. соображения об

оценке связанных с тендерами рисков в подразделе «Производственная информация» выше). Как следствие, производители могут быть более внимательны к энергоэффективности своей продукции и регулярно оценивать ее с этой точки зрения;

при проведении тендеров на поставку сложных установок и систем, энергетические характеристики которых являются критически важными, в оценке тендерных предложений, как правило, принимает участие эксперт по энергетике со стороны потребителя.

Стоимость услуг независимых консультантов может находиться в диапазоне 0,2–1% от стоимости предполагаемых инвестиций в зависимости от масштабов и характера энергопотребления предприятия. В том случае, если ЭЭП выполняется производителем приобретаемой установки или собственными экспертами заказчика, оценка соответствующих затрат затруднительна.

Во многих случаях ЭЭП приводит не только к сокращению энергозатрат, но и к снижению инвестиций, позволяя снизить проектную мощность основных энергосистем (охлаждения, отопления, обеспечения сжатым воздухом и т.д.).

Было продемонстрировано, что хорошо спроектированное производственное предприятие часто характеризуется не только большим уровнем эффективности, но и большей производительностью, чем предприятие, спроектированное традиционным образом, поскольку высокий уровень потерь приводит к непроизводительному использованию части мощностей.

Основными мотивами для использования ЭЭП являются:

снижение эксплуатационных затрат;

возможность применения новых технологий (НДТ)

повышение общего качества проектирования вследствие использования передовых методик проектирования и дополнительных данных.

Дополнительными преимуществами в результате использования ЭЭП могут быть повышение производительности установки, сокращение объемов образования отходов, а также повышение качества продукции (см. раздел 2.3.1).

Сообщается об осуществлении нескольких (10) официальных пилотных проектов по ЭЭП в Дании, включая:

новая бойня компании Danish Crown в Хорсенсе, Дания (www.danishcrown.com). Эта бойня является крупнейшей в 25 странах ЕС (EU-25), а компания-оператор имеет значительный опыт менеджмента энергоэффективности, поскольку стоимость энергии составляет значительную часть эксплуатационных затрат. Тем не менее, процесс энергоэффективного проектирования, примененный к исходному проекту предприятия внешними консультантами, позволил обеспечить дополнительное энергосбережение за весть срок службы предприятия в объеме более 30 %;

новая фабрика готовых блюд компании Danpo в Фарре, Дания (www.danpo.dk);

новое предприятие по производству компонентов для пищевых продуктов компании Chr. Hansen в Аведоре Хольме, Дания (www.chrhansen.com).

Официальные отчеты об этих проектах (на датском языке) доступны на сайте Агентства по энергетике Дании (www.ens.dk).

новое предприятие по производству картофельного крахмала, Karup Kartoffelmelfabrik, в Дании (проект в рамках программы EU LIFE).

Содержание

Системы отопления
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Энергоэффективное проектирование
Места с наибольшими энергозатратами
Дополнительная выгода энергоэффективного проектирования
Глава 1. Формирование нормативно-правовой базы энергосбережения 9
Энергоэффективное проектирование и его потенциал для промышленных предприятий
Способы экономии электроэнергии
Простые способы
Продвинутые способы
Высокотехнологические способы
Энергосбережение на предприятии
Системы водоснабжения
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Сделать иначе
Энергосбережение на промышленных предприятиях
Газоснабжение
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Посчитать энергопотребление. Сократить потери
Результаты внедрения энергосберегающих решений

Системы отопления

Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:

Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления

экономия ресурсов начинается с анализа энергоносителя. Для большинства отечественных предприятий характерно использование тех природных ресурсов, которые легче приобрести или добыть. Например, если рядом расположен угольный разрез, проще топить именно углём. Но это вовсе не значит, что нужно отдавать предпочтение только традиционным энергоносителям
вторым этапом модернизации отопительной системы будет повышение коэффициента полезного действия. Специалисты настоятельно рекомендуют максимально автоматизировать производственный процесс. Ручное управление никогда не сравнится с умными приборами почти мгновенно реагирующими на любые отклонения в работе системы
и третья составляющая успеха — обеспечение качества используемого топлива. Чем оно выше, тем устойчивее и экономнее функционирует отопление. Экономия на качестве в расчете на уменьшение финансовых затрат в этом вопросе — самообман.

К основным способам экономии относят:

Простые методы

обеспечение надёжной теплоизоляции, достигающееся в первую очередь защитой от холода наружных коммуникаций (теплотрасс) и помещений в целом — экономия от 15 до 20%
использование отходов производства в качестве источника тепла (например, сжигание опилок или древесных отходов) — приносит до 20% и больше экономии

Продвинутые методы

установка учётных приборов — настоящая классика энергосбережения, обеспечивающая экономию до 30%
монтаж полов с подогревом обеспечивает экономию топлива в 40-50%, особенно осенью или в весенний период, когда отопление не включается на полную мощность, а температура окружающей среды не достигает максимально низких температурных показателей
использование современных котельных приносит экономию в 20-25%

Высокотехнологические методы

применение для отопления солнечных коллекторов. В ясные дни эти современные системы способны обеспечить 50% экономию основного топлива, использующегося в системе отопления.
тепловые насосы. Высокую эффективность вам обеспечат как воздушные так и на основе грунтового коллектора. Эффект от внедрения данных систем — очень высок

Энергоэффективное проектирование

Практический опыт свидетельствует о том, что использование подходов энергоэффективного проектирования является одним из наиболее экономически эффективных и привлекательных способов повышения энергоэффективности в промышленности и других энергопотребляющих секторах. ЭЭП успешно применяется в большинстве отраслей промышленности, обеспечивая экономический эффект на уровне установок в целом, а также отдельных производственных единиц и вспомогательных систем.

Вот несколько практических рекомендаций для тех, кто планирует использовать методы ЭЭП, чтобы обеспечить максимальную эффективность будущего промышленного объекта:

Несмотря на то, что многие параметры предполагаемых инвестиций еще не определены в начале этапа концептуального/базового проектирования, деятельность по ЭЭП должна начинаться именно в этот момент, чтобы обеспечить максимальный экономический эффект и не задерживать дальнейший процесс проектирования. Раннее начало работ по ЭЭП (на ранних стадиях концептуального проектирования) и их правильная организация важны, поскольку они позволяют избежать замедления процесса планирования и проектирования
Все данные по энергопотреблению и соответствующим затратам за срок службы проектируемого объекта следует рассчитать или получить в начале этапа концептуального/базового проектирования. Крайне важно, чтобы эти данные по энергопотреблению были представлены для оценки лицу или организации, ответственным за энергоэффективное проектирование. Часто поставщики и производители не имеют возможности (или отказываются) предоставить данные на этом этапе; в таком случае необходимые параметры должны быть оценены другими средствами, например, по объектам-аналогам. Сбор данных может осуществляться в рамках процесса проектирования или отдельно от него.
Если заказчик не обладает необходимым инженерным потенциалом для концептуальной проработки проектируемой технологии, в качестве консультанта, осуществляющего деятельность по ЭЭП, стоит привлекать компанию, независимую от проектной организации, в особенности, при проектировании производств, характеризующихся невысоким уровнем энергоёмкости. Предпочтение лучше отдавать специализированным компаниям, располагающим штатом квалифицированных специалистов с соответствующей подготовкой и опытом.
Деятельность по ЭЭП во многих случаях носит междисциплинарный характер, поэтому эксперт по энергетике (независимый или внутренний) должен не только располагать необходимыми техническими знаниями, но и иметь значительный опыт работы с крупными технологическими производствами со сложной структурой и большим количеством единиц оборудования, а также решения сложных технических задач.
Многие производители (в особенности, производящие продукцию для энергоемких отраслей) занимают консервативную позицию, не желая менять традиционную конструкцию выпускаемой продукции, изменять условия гарантии и т.д. Но практика показывает, что это препятствие легко преодолеть. Ищите производителя, который принимает во внимание пожелания заказчика и проектной организации. Компании, готовые модифицировать свои решения под индивидуальные параметры, на рынке есть. И на самом деле такая гибкость выгодна обеим сторонам. Оборудование, полностью соответствующее требованиям объекта, проживет дольше, а забот в процессе эксплуатации будет доставлять меньше и самому заказчику и сервисным службам производителя.

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

вода
тепло
электроэнергия
воздух

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Освещение и обеспечение работы оборудования — самые энергозатратные направление. Отопление, водоснабжение и кондиционирование идут сразу после обеспечения освещения.

Поэтому, рекомендуем вам начать именно с уменьшения потребления электричества лампами освещения. Это достигается путем правильного подбора специализированных промышленных светильников и оптимизацией рабочего процесса вашего производственного оборудования. Принятие мер в этих направлениях — даст эффект экономии энергоресурсов.

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Дополнительная выгода энергоэффективного проектирования

Применение метода ЭЭП позволяет:

сократить эксплуатационные затраты в будущем;
оптимизировать бюджет проекта. В ряде случаев применение метода ЭЭП позволяет минимизировать проектную мощность основных энергосистем (охлаждения, теплоснабжения, обеспечения сжатым воздухом и т.д.). А значит, вы не только сможете экономить в будущем, но и сократите инвестиции в строительство объекта;
обеспечить высокую производительность вашего объекта и качество продукции. Высокий уровень потерь приводит к непроизводительному использованию части мощностей, поэтому хорошо спроектированное производственное предприятие будет не только энергоэффективным, но и более производительным;
повысить общее качество проектирования благодаря использованию передовых методик проектирования и дополнительных данных.

Таким образом, даже если, на первый взгляд, предполагаемая площадка для размещения нового предприятия не может быть обеспечена всеми необходимыми энергоресурсами в достаточном объёме, стоит изменить подход к проектированию и выбору применяемых в строительстве технологий и проектных решений, чтобы найти скрытые резервы и добиться желаемого результата.

Готовы применять энергоэффективное проектирование, чтобы строить производство по новому? О том, какие решения в рамках этого метода мы находим для оптимизации потребления различных видов ресурсов, расскажем в следующем выпуске.

Глава 1. Формирование нормативно-правовой базы энергосбережения 9

Глава 2. Основы
договорных отношений потребителей и
энергоснабжающих организаций 17

Глава 3.
Теоретические основы энергосбережения 26

Глава 4.
Стандартизация, сертификация и измерение
электрической энергии 31

Глава 5.
Энергетические обследования предприятий
и организаций 37

Глава 6. Приборное
и методическое обеспечение энергетических
обследований 47

Глава 7. Учет и
контроль потребляемых энергоресурсов 57

Глава 8. Формирование
рынков энергии 64

Глава 9.
Энергосбережение в системах освещения 81

Глава 10.
Энергосбережение в строительстве и
жилищно-коммунальном хозяйстве 91

Глава 11.
Экономические и финансовые механизмы
энергосбережения 101

Глава 12. Основы
энергетического менеджмента 113

Глава 13.
Экологические аспекты энергосбережения 122

Глава 14. О
формировании энергосберегающего
поведения 129

Литература к
главе 1 131

Литература к
главе 2 131

Литература к
главе 4 131

Литература к
главе 5 131

Литература к
главе 6 132

Литература к
главе 7 132

Литература к
главе 8 132

Литература к
главе 9 133

Литература к
главе 10 134

Литература к
главе 11 134

Литература к
главе 12 134

Литература к
главе 13 134

Россия располагает крупными запасами
энергетических ресурсов. В нашей стране
имеются все предпосылки для развития
национального топливно-энергетического
комплекса, базирующегося в течение
обозримой перспективы на собственных
энергетических ресурсах. Однако нельзя
не отметить, что и нам приходится
сталкиваться в данной области с новыми
проблемами. Они связаны с возрастанием
затрат на добычу топлива, необходимостью
разработки новых, относительно более
труднодоступных месторождений.

Произошедшие в России изменения
экономических отношений потребовали
изменения подхода к энергопроизводству
и энергопотреблению. Век безрассудного,
безоглядного владения дарами недр Земли
ушел в прошлое. Сегодня энергосбережение
является главным направлением
энергетической политики России в новых
экономических условиях.

Энергосберегающая политика предполагает
широкое использование энергосберегающего
оборудования, материалов и энергоэффективных
технологий, вовлечение в хозяйственный
оборот альтернативных, экологически
чистых источников энергии, а также
местных видов топлива.

Энергетические проблемы тесно связаны
с экономическими, социальными,
научно-техническими и экологическими
проблемами. Это означает, что достичь
в скором времени ощутимых результатов
можно, лишь обеспечив подготовку
инженерно-технических кадров, способных
оказать заметное влияние на эффективность
энергосберегающих мероприятий на
промышленных предприятиях, в
жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ),
сельском хозяйстве, строительстве, на
транспорте и т.д.

Учитывая актуальность проблемы
энергосбережения, организационный,
педагогический опыт, имеющийся в Томске,
наличие сертифицированных специалистов,
Учебно-методический Совет по специальности
100400 – «Энергоснабжение (по отраслям)»
разрешил открыть специализацию
«Энергосбережение в системах
электроснабжения промышленных
предприятий» при кафедре «Электроснабжение
промышленных предприятий» Томского
политехнического университета. Разработан
учебный план подготовки дипломированных
специалистов по данной специализации.
Одной из специальных дисциплин учебного
плана является дисциплина «Энергосбережение
на промышленных предприятиях».

Учебное пособие по энергосбережению
на промышленных предприятиях
предназначенное для студентов, обучающихся
по специализации «Энергосбережение в
системах электроснабжения промышленных
предприятий», выпускается впервые. В
будущем авторы продолжат работу над
совершенствованием пособия и будут
благодарны за все замечания и предложения,
которые позволят улучшить его, устранить
возможные недостатки. Учебное пособие
может быть использовано студентами
других специальностей энергетического
профиля, а также инженерно-техническими
работниками Госэнергонадзора, центров
энергоэффективности и энергетических
служб предприятий.

Руководитель авторского коллектива и
научный редактор — Заслуженный энергетик
РФ, директор Регионального Центра
управления энергосбережением, профессор
М.И. Яворский.

Учебное пособие подготовлено:

Энергоэффективное проектирование и его потенциал для промышленных предприятий

Энергоэффективное проектирование объекта открывает максимальный потенциал сбережения энергоресурсов в промышленности.
Она создаёт возможности для применения энергоэффективных решений, внедрение которых на существующих предприятиях может оказаться невозможным. Во многих проектах достигаются объёмы энерго- и ресурсосбережения, составляющие 20–30% от общего потребления. Эти величины значительно превосходят то, что может быть достигнуто в результате энергоаудитов на действующих предприятиях.

Например, на предприятии пищевой промышленности именно на стадии проектирования объекта возможно предусмотреть на будущем производстве:

применение систем рекуперация тепла,
сокращение потребности в избыточном отоплении, кондиционировании и водоснабжении,
использование новых принципов освещения,
улучшенный контроль технологических процессов (сушка, охлаждение и т.п.),
применение современных энергоэффективных систем охлаждения (абсорбционные технологии и фрикулинг),
оптимальные схемы взаимодействия теплообменного оборудования,
снижение давления сжатого воздуха относительно принятых стандартов для сокращения его потребления,
более дешевый источник тепла (централизованное теплоснабжение).

Внедрение таких технологий на существующем предприятии всегда ограничено параметрами действующих инженерных систем. И даже, если технически это будет возможно, затраты на реализацию будут выше.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества

покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами. Экономия — 1-5%
очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами. Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%

Продвинутые способы

назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

Высокотехнологические способы

Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы

установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Энергосбережение на предприятии

Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.

Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.

Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.

Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:

увеличение эффективности производственного процесса
экономия энергоресурсов

На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:

модернизация оборудования
применение энергосберегающих технологий
уменьшение потерь электроэнергии в электроприемниках и системах электроснабжения
регулирование режимов работы оборудования
улучшение качества электроэнергии

В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).

Системы водоснабжения

Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды

Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.

На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.