Планирование потребления и эффективности использования энергоресурсов

 

 

1.2 Энергетические балансы  предприятия

 

 

Основой рациональной организации энергетического хозяйства на предприятии является планирование производства и потребления энергоносителей на основе энергетических балансов, отражающих равенство подведенной и полезной энергии и потерь. Энергобаланс является отражением закона сохранения энергии в условиях конкретного производства. Он состоит из двух частей: приходной, характеризующей ресурсы энергии всех видов, и расходной, где показывается распределение энергоресурсов по направлениям потребления, включая потери (например, в сетях) и отпуск на сторону. Приходная и расходная части баланса должны быть равны.[13, с. 305]

Энергетические балансы промышленных предприятий должны обеспечить решение следующих основных задач:

• определение направлений, способов и размеров использования подведённых и побочных энергетических ресурсов;
• оценка эффективности использования отдельных видов энергетических ресурсов и в целом энергетического хозяйства предприятия;
• выявление и оценка потерь энергии, определение резервов хозяйства в области производства и использования энергоносителей;
• определение нормативов по энергетическому хозяйству, используемых в процессе принятия проектно-плановых решений (межотраслевые балансы, плановые энергетические балансы, планы развития отраслей, предприятий - проекты систем энергоснабжения и т.п.);
• обеспечение информацией научно-исследовательских и проектных разработок, связанных с созданием новой энергетической техники, совершенствованием методов и средств планирования и управления энергетическим хозяйством.[16]

Различают сводный (например, топливно-энергетический) и частные балансы отдельных энергоресурсов, плановые и отчетные. Частными могут быть электробаланс выработки и потребления электрической энергии, топливный баланс добычи, переработки (получения со стороны) и распределения (использования) топлива; тепловой - выработки теплоты и ее потребления и др. На предприятиях по каждому подразделению определяют ресурсы и направления использования всех видов энергии. Электроэнергию распределяют по потребителям силовой и осветительной нагрузки.

Энергетические балансы входят в группу материальных балансов предприятия.

Перспективные балансы составляются на длительный срок и используются при проектировании, реконструкции производства и развитии энергохозяйства предприятия. Составляются они в соответствии со стратегическим планом развития предприятия, предусматривающим коренные изменения в технологических процессах, в объеме производства, номенклатуре продукции, в объеме и структуре кооперирования. Учитываются также перспективы изменения в топливно-энергетической системе данного района. Стратегические энергобалансы являются основой для проектирования рациональных схем энергоснабжения предприятия, обоснования сооружения новых и реконструкции существующих энергоустановок.

Основной формой планирования потребления и использования энергоносителей на предприятии являются годовые тактические балансы. Их задача - обосновать, во-первых, потребность предприятия в топливе и энергии для выполнения плана по выпуску продукции (расходная часть баланса), а во-вторых, наиболее рациональные способы покрытия этой потребности за счет выработки энергии на собственных генерирующих установках, получения топлива и энергии извне, использования вторичных энергоресурсов (приходная часть баланса).

Для анализа выполнения плановых балансов, оценки работы в области рационализации энергохозяйства, экономии топлива и энергии составляют отчетные (фактические) балансы. Для их составления необходим хорошо организованный и точный учет расхода топлива и энергоносителей.

Составлению расходной части баланса предшествуют:

• расчет потребности подразделений предприятия во всех видах топлива и энергии;
• определение допустимых потерь энергии в заводских цехах и преобразовательных установках;
• определение суммарного потребления энергии.

Составлению приходной части баланса предшествуют:

• определение производственных ресурсов своих генерирующих установок и возможности получения топлива и энергии извне;
• проектирование режимов работы своих генерирующих установок в порядке разбивки суммарных графиков нагрузки между агрегатами;
• определение потребности за счет собственного производства, а также использования вторичных энергоресурсов.

Кроме того, разрабатываются балансы генерирующих установок предприятия, а также баланс топлива по отдельным видам и маркам. Главная цель энергобаланса - определение степени полезного использования энергии и поиск путей снижения потерь, рационализация энергопотребления. Разработка нормализованного энергетического баланса как раз и учитывает возможности рационализации и оптимизации энергопотребления и снижения потерь в механизмах и электрических сетях.

Нормализованный энергобаланс как завершающий этап анализа фактического баланса служит основой для оценки резервов экономии энергоресурсов на предприятии.

Общие резервы экономии энергоресурсов подразделяются на текущие, осуществляемые с малыми затратами в текущем периоде, и перспективные, реализация которых возможна в отдаленной перспективе (3-5 и более лет) за счет проведения мероприятий, требующих дополнительных затрат.

Текущие резервы определяются путем сравнения фактического энергобаланса объекта с его энергобалансом, составленным на базе технически обоснованных отдельных потерь.

Перспективные резервы определяются сравнением нормализованного, перспективного, экономически обоснованного энергобаланса с учетом его качественных изменений и нормализованного энергобаланса, учитывающего проведение мероприятий, направленных на снижение потерь на ближайший период (до 5 лет) или на более длительный срок.[13, с. 305]

Из данной части можно сделать следующий вывод: Энергобаланс является отражением закона сохранения энергии в условиях конкретного производства. Он состоит из двух частей: приходной и расходной, также  различают сводные и частные балансы отдельных энергоресурсов, плановые и отчетные. Энергетические балансы входят в группу материальных балансов предприятия. Перспективные балансы составляются на длительный срок и используются при проектировании, реконструкции производства и развитии энергохозяйства предприятия.

 

 

1.3 Планирование потребности  в энергии

 

 

Рациональная организация энергетического хозяйства в определенной мере зависит от правильности планирования своей производственно-хозяйственной деятельности, нормирования и учета потребления энергоресурсов [2, с. 260].

Определение потребности предприятия в энергоресурсах и учет их расхода основываются на составлении энергетических и топливных балансов. Балансовый метод планирований дает возможность рассчитать потребность предприятия в энергии и топливе различных видов исходя из объема производства на предприятии и прогрессивных норм расхода, а также определить наиболее рациональные источники потребления этой потребности за счет получения энергии со стороны и собственного производства ее на предприятии. [7, с.183]

Определение потребности предприятия в энергоресурсах базируется на использовании прогрессивных норм расхода. Для использования топлива и энергии различных видов применяются удельные нормы.

Под прогрессивной нормой расхода энергии и топлива понимается минимально допустимый ее расход, необходимый для изготовления единицы продукции или выполнения единицы работы в наиболее рациональных условиях организации производства и эксплуатации оборудования.

Нормы энергопотребления бывают суммарными на единицу (времени) продукции или вид работ и операционными (дифференцированными) – на деталь, операцию, отдельный технологический процесс.

Основным методом определения норм расхода является расчетно-аналитический, позволяющий рассчитать плановую норму с учетом изменений в режиме работы, параметров технологических процессов и других факторов, влияющих на величину удельного расхода.

В зависимости от характера целевого использования энергии удельные нормы подразделяются на технологические и вспомогательные нужды (освещение, отопление, вентиляцию и т. д.). При этом учитываются допустимые потери энергии в сетях.

Плановая потребность предприятия в электроэнергии (общая) определяется по формуле

 

, (1.1)

 

где - плановая норма расхода электроэнергии на единицу продукции, кВт/ч; - плановый объем выпуска продукции в натуральном (стоимостном) выражении, шт. (руб.); - расход энергии на вспомогательные нужды (освещение, вентиляцию, отопление и т.д.), кВт/ч; - планируемый отпуск энергии на сторону, кВт/ч; - планируемые потери энергии в сетях, кВт/ч.[14, с.249]

Плановая потребность энергии по цехам определяется с помощью удельных норм расхода двигательной и технологической энергии на единицу продукции, а также объема производства в натуральном или других измерителях.

Необходимое количество двигательной (силовой) электроэнергии для производственных целей зависит от мощности установленного оборудования и определяется по формуле

 

, (1.2)

 

где - суммарная мощность установленного оборудования (электромоторов), кВт; - эффективный фонд времени работы оборудования (потребителей электроэнергии) за плановый период (месяц, квартал, год), ч; - коэффициент загрузки оборудования; - средний коэффициент одновременной работы потребителей энергии; - коэффициент полезного действия питающей электрической сети; - коэффициент полезного действия установленных электромоторов.

Необходимое количество электроэнергии для производственных целей рассчитывается по формулам:

 

(1.3)

 

, (1.4)

 

где - коэффициент спроса потребителей электроэнергии; - коэффициент мощности установленных электродвигателей; - коэффициент машинного времени электроприемников (машинного времени работы оборудования).[12, с.238]

На предприятиях отдельно должны устанавливаться нормы расхода на все виды энергии с учетом их потребления.

Чтобы выявить резервы экономии энергоресурсов, необходимо провести анализ энергобаланса. Основной прием анализа - сравнение различных уровней энергоиспользования, характеризуемых соответствующими видами энергобалансов. Для правильного определения потенциала энергосбережения важно установить наилучший уровень энергоиспользования, от которого и должен производиться отсчет резервов экономии энергоресурсов. Такой уровень характеризуется расходом энергоресурсов в оптимальном энергобалансе. Достигнутый уровень энергоиспользования характеризуется расходом энергоресурсов в фактическом энергобалансе, приведенном к объему выпуска и условиям производства для заданного перспективного этапа развития предприятия. Резерв экономии энергии, или потенциал энергосбережения, определяется на основе сравнения расходов энергоресурсов в фактическом W, и перспективном Wom энергобалансах [7, с.217]:

 

(1.5)

Из данной части можно сделать следующий вывод: нормы энергопотребления бывают суммарными на единицу продукции или вид работ и операционными – на деталь, операцию, отдельный технологический процесс. В зависимости от характера целевого использования энергии удельные нормы подразделяются на технологические и вспомогательные нужды.

 

 

1.4 Нормирование и учёт  энергоресурсов

 

 

Определение потребности промышленного предприятия в энергоносителях базируется на использовании прогрессивных норм расхода, которые устанавливаются как в целом по предприятию (укрупненные нормы), так и по отдельным агрегатам, рабочим местам, участкам и цехам (дифференцированные нормы).

Основным видом норм являются удельные нормы расхода на единицу продукции (индивидуальные). Они устанавливаются по типам или отдельным топливо- и энергопотребляющим агрегатам, установкам, машинам и технологическим схемам применительно к определенным условиям производства продукции (работ). Эти нормы являются технологическими и служат для расчета групповых норм расхода топлива и энергии, а также для оценки эффективности использования энергии. Индивидуальные нормы состоят из полезного расхода (полезной энергии) и потерь энергии. Величина полезного расхода определяется на основе нормативной энергетической характеристики или расчета энергетического баланса.

Конкретный состав нормы расхода топлива и энергии устанавливается соответствующими отраслевыми методиками и инструкциями, разрабатываемыми с учетом особенностей данного производства. Производственные изменения состава норм не допускаются.

Объемы потерь (пусковых, от неполного сгорания, с конденсатом, с пролетным паром, в окружающую среду и т. д.) рассчитываются отдельно в соответствии с установленным графиком работы агрегата в календарном времени и относятся к объему выпуска продукции. Приведем примеры расчета индивидуальных норм:

• Индивидуальная норма на сушку древесины - на основе разработки энергетического (теплового) баланса сушильной установки;
• Индивидуальные нормы на производство электрической и тепловой энергии тепловыми электростанциями являются технологическими нормами расхода условного топлива для определенного типа оборудования на конечные виды продукции - отпуск электрической и тепловой энергии.

Индивидуальные нормы расхода утверждаются предприятиями (объединениями). На их основе рассчитываются групповые нормы расхода топлива и энергии, т. е. планируемые количества топливно-энергетических ресурсов на производство единицы объема одноименной продукции (работ) по уровням планирования: народное хозяйство, министерство, объединение, предприятие. Важнейшие групповые нормы расхода: