Управління енерговикористанням покликане
забезпечити оптимальність параметрів споживання і передачі електричної енергії.
Енергія має багато станів і
видів. Енергія, що використовується в промисловості поділяється на теплову, електричну,
кінетичну, потенціальну. Всі ці типи є взаємопов’язані і перетворються один в
другий за допомогою електричних машин.
Процес споживання енергії
при виробництві продукції можна оцінити за допомогою поняття енергоємності продукції, що виготовляється.
Його можна розуміти як витрата кількості одиниць енергії на виготовлення
одиниці продукції.
Оптимальність процесу споживання енергії
прямо пов’язана з оптимальністю передачі енергії (збільшення витрат енергії
спричиняє збільшення втрат енергії при її транспорті до споживача).
Отже, оптимальне управління
енерговикористанням викликає збільшення раціоналізації енерговикористання,
зменшення непотрібних витрат і втрат енергії, зниження енергоємності продукції
і її собівартості.
Особливим питанням, що виникає
при управлінні енерговикористанням є питання енергоносія доцільного до
використання в тому чи іншому виробничому чи допоміжному процесі. В даному
випадку при прийнятті рішення слід враховувати велику кількість факторів
(вартість енергоносія, додаткові затрати при його використанні, вартість
монтажу і експлуатації передавального обладнання).
Для прикладу можна
розглянути роботу котельні на промисловому підприємстві. Можливим до
використанням в якості енергоносія є природній газ, кам’яне вугілля, електрична
енергія. Для визначення оптимального варіанту необхідно розрахувати і
проаналізувати приведені затрати (як при побудові нової котельні так і при
можливій доцільності реконструкції).
Також і в багатьох інших
процесах виникає питання доцільності використання того чи іншого виду енергії
(електричної, теплової, енергії стисненого повітря, енергії рухомих одиниць
(кінетична), енергії одиниць, піднятих над рівнем землі (потенціальна)).
Слід зауважити, що
оптимальне управління енерговикористанням можливе за умови розкриття
енергозберігаючого потенціалу кожної одиниці обладнання, яка використовує чи
перетворює енергію при своїй роботі.
Комплекс електрозберігаючих заходів кожної
організації – це аналіз електроспоживання кожним складовим елементом і
організації системи вцілому, який включає наступне: розробка методу збору і
точне представлення вхідної інформації; коректне формування задач і зменшення
електроспоживання існуючими елементами; встановлення взаємозв’язків між
елементами системи для зменшення електроспоживання нею; планування і здійснення
часткової або повної заміни елементів системи для зменшення електроспоживання.
Наведемо найбільш прості рекомендації по
економії електричної енергії в електричному технологічному обладнанні.
Використання стиснутого повітря є досить
неефективний процес. Близько 90 відсотків електричної енергії, яка
використовується для виробництва стиснутого повітря втрачається у вигляді
тепла. Основна можливість зекономити електричну енергію, якою живляться компресори
стиснутого повітря – це запобігти витокам з вказаної системи, системи
розподілу в тому числі в ємностях і пневмоінструментах.
Холодильне обладнання споживає більшу частину електричної
енергії в різних галузях промисловості, особливо в харчовій. Більшість
холодильних установок працює на основі стандартного циклу випаровування і
компресії. Значної економії енергії можна досягти шляхом покращення
конструкції, експлуатації та обслуговування холодильних установок.
При охолодженні або обігріванні приміщень з
допомогою вентиляційних систем значні втрати виникають за рахунок
інфільтрації зовнішнього повітря. Мінімізуючи час, на протязі якого двері
знаходяться у відкритому стані, та використовуючи можливості створити прехідні
закриті “камери” на дверях, можна значно зменшити втрати електричної енергії.
Слід уникати витоків з повітропроводів; відключати вентилятори в нічний час, на
час перезмінок та в обідні перерви.
Для забезпечення енергозбереження необхідно
правильно експлуатувати електроприводи: двигуни повинні бути підібрані
по потужності відповідно до навантаження; двигуни, які працюють без
необхідності, повинні легко вимикатися; слід передбачити ефективний захист,я
кий передбачає пошкодження крильчаток вентиляторів на осях мотору; слід
передбачити можливість встановлення приводів з змінною швидкістю, особливо там,
де двигуни тривалий час працюють не з повним навантаженням. Категорично
забороняється експлуатувати несправні або погано відремонтовані двигуни.
Близько 10 відсотків промислового
споживання електричної енергії припадає на освітлення. З використанням
прогресивних систем освітлення та технологій можна значно знизити затрати. Для
діючих освітлювальних мереж можна дати ряд простих рекомендацій, направлених на
зменшення споживання електричної енергії: прості люмінісцентні світильники, які
працюють більше 5000 годин в рік, повинні бути обладнані рефлекторами; звичайні
лампи розжарювання, що працюють більше 4000 годин в рік, слід замінити на більш
ефективні системи освітлення; не слід встановлювати лампи розжарювання в холодильниках
та в інших охолоджувальних приміщеннях; для систем освітлення, які
встановлюються на висоті більше
Обладнання, яке напряму перетворює
електричну енергію в тепло, використовуються в основному в сільському
господарстві, а в промисловості при обробці металів. Заходи по економії
електричної енергії повинні виконуватися в напрямку підвищення продуктивності
печей, зменшення теплових втрат, зменшення втрат на акумуляцію тепла,
автоматизації управління температурним режимом печей і зміни технологічного або
температурного режиму. Наприклад, застосовуючи ступінчате регулювання
потужності електричних печей починаючи з половини номінальної потужності, що
приводить до незначного збільшення часу нагріву, можна зекономити до 30-40
відсотків електричної енергії.
Компенсація реактивної потужності є
складовою частиною комплексу організаційно-технічних заходів по регулюванню
режимів електроспоживання і обмеження максимумуів навантаження на промислових
підприємствах.
Вище вказані заходи мають певний рівень
ефективності. Вони дають змогу підвищити рівень ефективності виробництва, тобто
зменшити рівень споживання енергії із збереженням об’єму виробництва.
Втрати електричної енергії мають місце у
будь-якій виробничій системі, але вартість усунення цих втрат в різних
елементах системи істотно відрізняється. Доцільність впровадження тих або інших
заходів направлених на економію електричної енергії та зменшення її втрат у
конкретних споживачів визначають в результаті
проведення енергетичного аудиту.
Процес проведення енергетичного аудиту передбачає
наступні етапи:
- початковий огляд підприємства;
- складання карти споживання енергії на
підприємстві;
- порівняння споживання енергії, як в
цілому, так і по окремихтехнологічних процесах, системах і підсистемах
підприємства, з даними з літератури,даними про подібні процеси на подібних
підприємствах;
- підготування списку виявлених можливостей
для економії енергії на даному підприємстві, виявлення тих пропозицій, які
дають найбільшу та найшвидшу користь, більш детальне опрацювання проектів
згідно таких пропозицій.
Сьогодні проведення енергетичного аудиту
вимагає значних матеріальних затрат, так як послуги енергетичного аудитора
коштують дорого. Але проведення енергетичного аналізу дає змогу локалізувати
можливості для економії електричної енергії та енергії будь-якого іншого виду.
Крім того, як показує досвід, значну кількість втрат можна усунути шляхом
примітивного ремонту виробничих підсистем та їх елементів.
Проведення енергетичного аудиту в існуючих
умовах дає прекрасну базу для впровадження системи енергетичного менеджменту,
який дає змогу постійно досліджувати, а отже мати знання про розподіл та рівні
споживання енергії на підприємстві, а також оптимальне використання
енергоресурсів. Це дасть змогу забезпечити такий режим роботи підприємства, при
якому споживається тільки необхідна для виробництва електрична енергія.
Енергетичний менеджмент є основним
інструментом скорочення споживання електричної енергії та підвищення
ефективності використання енергії на
промислових підприємствах. Шляхом впровадження енергетичного менеджменту можна
отримати детальну картину споживання енергії, що дасть змогу порівняти рівні
споживання з споживанням на інших підприємствах
для точної оцінки проектів економії енергії. Для швидкого реагування в
випадках раптового зросту споживання енергії слід передбачити складання
математичної моделі споживання енергії виробництвом, яка б враховувала його
основні параметри.
Таким чином, проведення енергетичного
аудиту та впровадження системи енергетичного менеджменту дасть змогу виявити
основні джерела втрат електричної енергії (та енергії взагалі) та шляхи її економії, а також
забезпечити оптимальний режим роботи окремого виробництва та підприємства в
цілому.
Слід відзначити, що успішність впровадження енергетичного менеджменту в
значній мірі залежить від ставлення до нього керівництва підприємства. У
випадку, якщо це відношення позитивне і керівництво проявляє ініціативу, можуть
бути отримані істотні результати.