Теоретическое обоснование эффективности энергосбережения

Содержание

 

 

Введение

 

Актуальность темы определяется особой ролью электроэнергетики страны в реформировании экономики. В связи  с принципиальным изменением условий функционирования предприятий электроэнергетической отрасли, развитием процессов реструктуризации энергетических объектов, повышением значимости обеспечения надёжности и качества энергоснабжения потребителей и изменением динамики взаимосвязей энергетической системы на предприятиях энергетического комплекса, целесообразно развивать с учетом общенаучной системной методологии.

 

1. Теоретическое обоснование эффективности энергосбережения

 

На развитие хозяйствующих субъектов  в нашей стране существенное негативное влияние оказывает высокая доля энергетических затрат в издержках производства, которая на промышленных предприятиях составляет в среднем 8-12% и имеет устойчивую тенденцию к росту в связи с большим моральным и физическим износом основного оборудования и значительными потерями при транспортировке энергетических ресурсов.

Одним из определяющих условий снижения издержек на промышленных предприятиях и повышения экономической эффективности  производства в целом является рациональное использование энергетических ресурсов. Вместе с тем, энергосберегающий путь развития возможен только при формировании и последующей реализации программ энергосбережения на отдельных предприятиях, для чего необходимо создание соответствующей методологической и методической базы. Откладывание реализации энергосберегающих мероприятий наносит значительный экономический ущерб предприятиям и негативно отражается на общей социально-экономической ситуации. Помимо этого, дальнейший рост издержек в промышленности сопровождается растущим дефицитом финансовых ресурсов, что задерживает обновление производственной базы предприятий в соответствии с достижениями научно-технического прогресса.

Для предотвращения финансовых потерь при формировании совокупности энергосберегающих  мероприятий требуется разработка и совершенствование методов оценки эффективности программ энергосбережения, учитывающих многовариантность использования источников инвестиций, предназначенных для их реализации. Уменьшение энергетической составляющей в издержках производства позволит получить дополнительные средства для обеспечения приемлемого уровня морального и физического износа технологического оборудования. Не вызывает сомнений, что согласно видовой классификации ТЭР следует отнести к материальным ресурсам, хотя в некоторых производственных процессах на предприятии ТЭР воздействует на предмет труда непосредственно. Также следует заметить, что часть их используются и как топливо, и как сырье для переработки (например, нефть).

Энергосбережение — это «реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии».

При этом, однако, данное определение  не уточняет, что понимается под «эффективным использованием энергетических ресурсов». За это оно было подвергнуто справедливой критике. Энергосбережение - это реализация производственных, научных, технических, организационных, экономических и правовых мер, имеющих целью достижение экономически обоснованного значения эффективности использования энергетических ресурсов.

При этом необходимо отметить, что  в качестве ориентира энергосбережения могут применяться различные  критерии. Наиболее часто ориентиром для управляющих воздействий служит потенциал энергосбережения, под которым подразумевают резервы, которые могут быть освоены во времени.

Можно сделать вывод о том, что рациональное использование энергетических ресурсов на предприятии является важной составляющей снижения издержек и решения социальных проблем на основе:

- реализации процесса подготовки производства в соответствии с оптимальными режимами ввода основных средств в эксплуатацию;

- использования наиболее рентабельных производственных технологий;

- разработки, освоения и внедрения новой техники и технологий, в которых энергетические ресурсы используются более эффективно;

- улучшения социально-бытовой сферы для персонала предприятия и социального климата населения.

Вследствие этого, энергосбережение как фактор экономического роста, улучшения благосостояния населения, обеспечения соответствующей экологической и социально-бытовой обстановки. Таким образом, энергосбережение должно быть одним из приоритетных направлений экономической политики. В то же время сегодня пристального внимания заслуживает оценка эффективности энергосбережения и ее составляющих, которую необходимо учитывать при последующей разработке целевых программ энергосбережения и сценариев их реализации.

 

2. Основные этапы разработки программы энергосбережения

 

Энергоаудит. Энергетическое обследование (энергоаудит) проводится в целях определения путей быстрого и эффективного снижения издержек на энергоресурсы, сокращения и исключения непроизводительных расходов (потерь), оптимизации или замены технологии производства. Он может стать основательной базой, трамплином для качественного рывка в конкурентной борьбе на рынке товаров и услуг.

- Существуют три способа снижения потребления энергии:

- Исключение нерационального использования энергоресурсов;

- Устранение потерь энергоресурсов;

- Повышение эффективности использования энергоресурсов.

Энергоаудит условно можно разделить  на четыре основных этапа:

1. Ознакомление, сбор и анализ необходимой информации, составление программы обследования. На этом этапе производится уточнение объемов и сроков проведения работы.
2. Обследование предприятия. В том числе: разработка подробных балансов по всем энергоресурсам, выявление основных потребителей и "очагов" нерациональных потерь энергоресурсов; проведение необходимых испытаний и инструментальных замеров.
3. Разработка энергосберегающих проектов и мероприятий. Определение технического и экономического эффекта от их внедрения. Формирование программы энергосбережения предприятия;
4. Оформление отчета по энергетическому обследованию и энергетического паспорта. Презентация результатов работы.

Структурно программа энергосбережения состоит из следующих разделов: общей  части, нормативно-правовой базы, перечня  основных направлений энергосбережения, программного блока, информационно - образовательного блока и приложений.

Основная часть программы энергосбережения – программный блок, включающий организационно-технические мероприятия, перечень проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ в области энергосбережения, а также перечисление первоочередных объектов создания демонстрационных зон высокой энергетической эффективности.

Главный особенностью построения программного блока является возможность разработки на его основе детальных годовых  программ энергосбережения и оптимизации направлений энергосбережения предприятия.

Информационно-образовательный блок содержит два основных вида этой деятельности: подготовку и переподготовку специалистов всех уровней по энергосбережению, пропаганду идей энергосбережения.

Основными целями программы энергосбережения предлприятия являются:

- повышение эффективности использования энергетических ресурсов;

- снижение финансовой нагрузки  за счет сокращения платежей за  электрическую энергию;

- улучшение финансового состояния за счет снижения платежей за энергоресурсы.

Цели программы достигаются путем внедрения эффективных технологий и разработки эффективных финансово-экономических механизмов производства, транспортирования и потребления энергетических ресурсов, проведения мероприятий по энергосбережению, внедрения систем учета.

3.Мероприятия по снижению потерь электрической энергии в системе освещения.

Современное энергоэффективное оборудование в осветительных установках

На искусственное освещение  в любой организации в зависимости  от отрасли приходится от 20 до 70 % всего  электропотребления. Бережное, с наибольшим экономическим эффектом расходование такого значительного количества энергии является большой и важной задачей. Экономия электроэнергии на освещение не должна достигаться за счет снижения норм освещенности, отключения части осветительных приборов или отказа от использования искусственного освещения при недостаточном уровне естественного света, поскольку уменьшение освещенности приводит к понижению зрительной работоспособности, ухудшению психофизического состояния людей, повышению травматизма, снижению производительности труда и т.д. Потери от ухудшения осветительных условий значительно превосходят стоимость сэкономленной электроэнергии.

Как правило, система освещения  на любом предприятии является комбинированной, поэтому увеличение доли естественного  освещения является не менее важной задачей, чем экономия на искусственном освещении. 

Увеличение доли естественного  света в общей комбинированной системе освещения достигается реализацией следующих мероприятий:

а.  Установка новых отражателей. Наиболее простой и не требующий больших вложений способ энергосбережения – установка новых съемных отражателей в светильники. В связи с потерей отражающих свойств или отсутствием отражателей, КПД светильника снижается в 1,5 – 2 раза, а коэффициент использования осветительной установки в 2 – 2,5 раза. При замене отражателей установленная мощность может быть снижена на 1/3 при создании более высоких уровней освещенности (200 – 300 лк).

б.  Очистка остекления фонарей и окон. Проведение работ по регулярной очистке окон и фонарей позволит обеспечить необходимые уровни освещенности в течение дневной смены с мая по сентябрь месяцы года без включения искусственного освещения (график включения и выключения  искусственного освещения может быть определен по очистки остекления и проведения необходимых измерений естественного освещения).

в.  Окраска помещений с применением светлых отделочных материалов. Коэффициент отражения потолков и защитных боковин фонарей 0,7 – (белый цвет), стен 0,4 – 0,5 (светло-зеленый или светло-желтый цвета). Увеличение отражающих свойств позволяет улучшить качество освещения по распределению яркости (смягчение теней, улучшение равномерности освещения, повышение освещенности в вертикальных плоскостях, снижение ослепленности), снизить установленную мощность на ≈10%.  Поскольку окраска стен в большинстве своем преимущественно тёмная, поэтому рекомендуется за счёт изменения окраски увеличить коэффициент отражения а, следовательно, уменьшить установленную мощность осветительных установок. Указанное мероприятие целесообразно провести одновременно с модернизацией искусственного освещения.

Добившись снижения установленной  мощности осветительных установок  системы искусственного освещения  за счет реализации выше указанных  мероприятий, можно начинать экономить  электроэнергию модернизацией уже  существующей системы искусственного освещения.

 Существует огромное  количество мероприятий, систем  и технологий, которые направлены  на более рациональное использование искусственного освещения:

а.  Установка ламп в соответствии с мощностью. Установка ламп накаливания в точном соответствии с мощностью, указанной в проекте осветительной установки или инструкции по эксплуатации светильника, позволит избежать дополнительных материальных затрат. Так, например, установка лампы накаливания мощностью большей, чем требуется, приводит к разрушению декоративного плафона светильника.

б.  Замена стартеров в светильниках с люминесцентными лампами. Контроль режима работы установок с люминесцентными лампами с залипшими контактами стартера тлеющего разряда (светятся только концы ламп). В таком режиме ток светильника возрастает в 1,2 – 1,8 раза по сравнению с током номинального рабочего режима, что вызывает увеличение потребляемой из сети мощности. Например, одноламповый некомпенсированный люминесцентный светильник с лампой 40 Вт потребляет в рабочем режиме  95 В∙А, а в режиме с залипшим стартером – 132 В∙А. Коэффициент мощности светильника в режиме с залипшим стартером снижается до 0,12 – 0,15, а реактивный ток возрастает с 0,37 до  0,6 А, что вызывает увеличение потерь мощности в 2,5 раза. Кроме того, лампа в указанном режиме не излучает света, т.е. и вся активная мощность, потребляемая из сети светильником, является по существу бесполезной, т.е. потерями. Поэтому своевременная замена стартеров является мероприятием по экономии электроэнергии.

в.  Контроль исправности балластных и компенсирующих конденсаторов в электромагнитных ПРА. Контроль исправности балластных и компенсирующих конденсаторов в пускорегулирующей аппаратуре для люминесцентных ламп. При пробое балластного конденсатора в индуктивно-емкостном ПРА двухламповых (четырех, шести) люминесцентных светильников примерно в 4,4 раза увеличивается реактивный ток, потребляемый светильником, и соответственно возрастают потери мощности а, следовательно, и энергии в электрической сети. При пробое компенсирующего конденсатора, установленного параллельно сетевым зажимам светильника, реактивный ток увеличивается в 2 раза, а потери мощности – в 4 раза.

г.  Замена существующих пускорегулирующих аппаратов на электронные ПРА. Данное мероприятие заключается в замене традиционных электромагнитных пускорегулирующих аппаратов на электронные, предназначенные для работы светильников со всеми типами ламп (ЛБ – 36,   ЛД – 36, ЛБ – 40  и т.п.).