Методология энергоаудита промышленногопредприятия
Несмотря на существование нормативно-технических документов, определяющих правила проведения энергетических обследований предприятия, энергоаудиторы в настоящее время не имеют конкретных узаконенных методик выполнения обследований как предприятий в целом, так и отдельных его систем и установок [8].
Ниже рассмотрим на примерах различных предприятий методологию анализа их статистической отчётности, получаемую энергоаудиторами на этапе сбора информации.
Для осознанного оперирования исходной информацией вначале следует представить принципиальную схему материальных и энергетических потоков в расширенном или упрощённом виде (например, см. рис. 8.3). Изображённые на рис. 12.3 и ниже графические примеры дают лишь общие представления о подходах к анализу и не нуждаются в расшифровке названия каждой технологии, цеха и т.п.
Как было показано выше, энергоаудит предприятия целесообразно начинать с анализа статистической информации и опросных листов, заполненных его работниками.
Анализ информации следует начинать с получения общих представлений об энергообеспечении и энергопотреблении предприятия (принципиальная схема энергообеспечения, топливно-энергетический баланс в натуральных и условных единицах, сопоставление стоимости единицы условного топлива, подводимой с различными видами энергоносителей).
Необходимая для составления энергетических балансов исходная информация о расходах энергии и энергоносителей, а также о состоянии оборудования включает в себя:
расход топлива, электрической и тепловой энергии по предприятию и его подразделениям, основным видам продукции и укрупнённым группам технологических процессов;
структуру установленной мощности электроприемников по укрупнённым группам потребителей;
плановые и фактические удельные расходы топлива, электрической и тепловой энергии на производство основных видов продукции;
графики нагрузок по электрической и тепловой энергии, эксплуатационные параметры оборудования.
Примером потребления энергоресурсов предприятием могут служить данные, представленные в табл. 12.3.
При установлении приоритетности обследования потребления тех или иных энергоносителей информацию следует представлять в таком виде, как приведено в табл. 12.4. Данные таблицы показывают не только долевое потребление различных энергоресурсов на предприятии, но и финансовые затраты на них. Годовое потребление различных энергоресурсов на предприятии приводят к одним единицам измерения, например гигакалориям или тоннам условного топлива.
Следует помнить, что в энергообеспечении предприятия могут участвовать и вторичные энергоресурсы. Например, на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности используют горючие виды ВЭР в виде черных щёлоков и древесных отходов. Их потребление должно быть учтено в приходной статье энергобаланса предприятия, если в дальнейшем предполагают выполнять расчёт удельных расходов энергии.
Таблица 12.3
Сведения о потреблении энергоносителей обследуемым предприятием за базовый и текущий годы
|
Потребление энергоресурсов и их стоимость
Таблица 12.4
|
Рис. 12.2. Структура энергопотребления целлюлозно-бумажного комбината по основным цехам
Полезную информацию можно получить, если графически представить структуру потребления энергии по основным цехам предприятия (рис. 12.2).
Как видно из рис. 12.2, основные усилия энергоаудиторов, особенно на уровне экспресс-обследования, могут не касаться цехов аэрофонтанной сушки (АФС) каустизации и регенерации извести (ЦКРИ). Составляющие фактического топливно-энергетического баланса предприятия можно распределить по направлениям использования: технология, производство теплоты и электроэнергии, отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, обеспечение энергией социальной сферы предприятия, отпуск энергии сторонним потребителям, прочие энергозатраты и непроизводительные затраты энергии как небаланс между всей потребляемой энергией и суммой потребления энергии по перечисленным направлениям.
Упорядочению всех статей энергобаланса способствует схема энергетических потоков. Принципиальная схема энергоснабжения предприятия, имеющего технологическую нагрузку, затраты энергии на коммунально-быто- вые нужды, на отпуск энергии сторонним потребителям и прочие затраты (на освещение, собственные нужды и т.п.) показана на рис. 12.3.
При анализе структуры приходной и расходной частей энергетического баланса можно установить специфику энергопотребления и эффективность энергоиспользования по сравнению с аналогичными предприятиями и наметить пути изменения структуры энергетического баланса.
Анализ структуры потребления подведённых и вырабатываемых на предприятии энергоносителей, а также их стоимости" позволяет оценить долю каждого из них на стадии конечного использования и сделать вывод о необходимости акцентировать внимание на анализе использования того или иного энергоносителя.
Анализ структуры энергопотребления по производственно-территориальному признаку даёт возможность определить для каждого объекта на предприятии долю, как по суммарному энергопотреблению, так и по потреблению отдельных видов энергоносителей (рис. 12.3 —12.7).
Рис. 12.3. Принципиальная схема энергетических потоков предприятия
Рис. 12.4. Структура годового энергопотребления
Рис. 12.5. Использование природного газа на предприятии
Рис. 12.6. Структура распределения тепловой энергии
Рис. 12.7. Структура энергопотребления в цехе варки
Анализ структуры энергопотребления по целевому назначению даёт возможность найти: долю энергопотребления по различным направлениям (технологические и силовые нужды, отопление и др.) как в цехах, так и по предприятию в целом; долю энергопотребления различных потребителей по каждому направлению; распределение отдельных видов энергоносителей по направлениям использования и потребителям.
Для ориентировочной оценки потенциала энергосбережения, имеющегося на предприятии, без реализации целенаправленных энергосберегающих мероприятий и косвенной проверки достоверности отчётных данных используют сведения по удельным расходам энергии на выпуск продукции (рис. 12.8).
Если привести удельные затраты тепловой и электрической энергии к одной единице измерения (т у.т/единицу продукции) и построить зависимостьq= f(П), где П — выпуск продукции за месяц, то можно оценить минимальный потенциал энергосбережения только вследствие обеспечения ритмичной работы участка, цеха, предприятия (рис. 12.9 и 12.10).
Рис. 12.8. Удельные расходы теплоты (линия 1) и электроэнергии (линии 2) на варку целлюлозы
Рис. 12.9. Зависимость удельного расхода энергии на технологические нужды от выпуска продукции в цехе варки
Рис. 12.10. Удельное теплопотребление в зависимости от выпуска продукции за месяц
При сравнении месячных значений потребления энергоресурсов предприятием за основу принимают минимальный удельный расход их в конкретном технологическом цикле или на предприятии, реализованный за отчётный период. Потенциал энергосбережения рассчитывают как совокупные годовые потери энергоресурсов из-за увеличения удельных показателей вследствие негативных производственных факторов:
где qi, qфакт,qmin— удельные расходы соответственно за отдельный месяц, среднеарифметический за отчётный период и минимальный за рассматриваемый период; П, Э — выпуск продукции и потребление энергоресурсов за месяц; П, Э — выпуск продукции и потребление энергии за год.
Относительный потенциал энергосбережения, %, вычисляют по соотношению
Рис. 12.11. Зависимость удельного расхода электроэнергии от выпуска продукции в цехе выпарки щелока
Проверить достоверность отчётных данных можно, например, по графику, представленному на рис. 12.11. Очевидно, что с увеличением производительности сокращается доля непроизводительных затрат энергии на пуск и останов оборудования и соответственно удельный расход должен снижаться. Таким образом, данные, приведённые на рис. 12.11, не являются достоверными и требуется дополнительный анализ.
При проведении углублённого энергоаудита следует определять не только фактические энергозатраты, но и нормативные и составлять рас-чётно-нормативный баланс.