22
где
пол
Q
- используемая полезная энергия;
0
Q
- израсходованная энергия;
бесп
Q
- затраты на не рациональное использование энергии.
Для расчета экономического КПД, как правило, используются данные
энергетического баланса производственного предприятия. Его также можно
определить по затратам полезной электроэнергии или потерям энергии в
результате ее использования.
Потери энергии определяются по работе теплового агрегата,
осуществления обмена в технологической установке или по передаваемой
электрической энергии.
Полезной энергией называют энергию, которая концептуально
необходима для выполнения технологических процессов.
Для определения КПД тепловой электростанции используется формула:
.
р
н
BQ
N
ст
(6)
где
N
- объемы вырабатываемой электрической энергии;
B
- затраты на энергоресурсы;
р
н
Q
- низшая теплота сгорания топлива.
В случае определения энергоэффективности парового агрегата
применяется формула
15
:
.
..
..
р
н
BQ
вп
h
п
hD
кп
(7)
15
Торопов О. Ю. Энергосбережение или рациональное использование энергоресурсов //
Научно-образовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем, 2018. - №12.
– С.198-202.
23
где
D
- расход получаемого пара;
п
h
,
..вп
h
- энтальпия и воды соответственно.
Для определения КПД передачи по тепловой сети применяется формула:
.
.
.
..
затр
Q
ппол
Q
ст
(8)
В случае оценки эффективности использования энергоресурсов в
водяной системе теплоснабжения КПД определяют по формуле
16
:
.
211
..
hhG
Q
з
ст
(9)
Таким образом, термодинамические показатели эффективности
энергоресурсов применяют в отношении различных тепловых агрегатов и
энергосистем. Они зависят от параметров установки, используемого
энергоресурса и режима ее работы.
Экономические показатели оценки эффективности энергоресурсов
позволяют определить, насколько выгодно вкладывать капитальные вложения в
улучшение энергетической системы или для проведения энергосберегающих
мероприятий в текущем периоде и прогнозом.
Особенностью данных показателей является то, что при их расчетах
необходимо учитывать затраты на использование энергоресурсов и определить
эффективность. Одним из важных экономических показателей являются
затраты на энергоресурсы и определение их удельного веса в общей
себестоимости выпускаемой продукции. Данный показатель показывает не
16
Харитонов В. А. Нормирование потребления энергоресурсов при производстве тепловой
энергии на котельных // Статья в книге Тинчуринские чтения, 2018. – С.215-2016.
24
только совершенство производственных процессов, но и в целом отражает
возможность повышения энергоэффективности всего предприятия
17
.
Оценка данного критерия осуществляется с учетом специфики отрасли,
в которой работает предприятие. Среди традиционных показателей
эффективности использования энергоресурсов следует отметить чистую
прибыль, срок окупаемости, чистый приведенный доход, внутреннюю норму,
рентабельность инвестиций
18
.
Перечисленные показатели эффективности позволяют оценить
возможность реализации проекта от эффективности использования
энергоресурсов в производственных процессах. Расчет данных показателей
производится не только за текущий период времени, но прогнозируемый с
учетом инфляции и других факторов внешней среды.
1.3. Методические вопросы оптимизации энергопотребления на
предприятии
В качестве методического обеспечения для оптимизации
энергопотребления на предприятии выступает энергоаудит, в результате
которого определяется текущий уровень энергопотребления при используемых
технологиях.
Для проведения энергоаудита используются следующие нормативно-
правовые документы:
- Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и
о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в
отдельные законодательные акты РФ» (ред. от 26.07.2019 г. №241-ФЗ)
19
;
17
Логинова Н. А. Концептуальные основы управления транспортировкой энергоресурсов //
Статья в сборнике трудов Национальные модели экономических систем, 2019. – С.109-124.
18
Шемякин К. П. Факторы и ограничения экономии энергоресурсов предприятий // Теория и
практика современной науки, 2017. - №1. – С.1017-1021.
19
Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении
энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты
РФ» (ред. от 26.07.2019 г. №241-ФЗ). [Электронный ресурс]. URL:
https://base.garant.ru/12171109/ (дата обращения: 11.02.2020 г.).
25
- Федеральный закон от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент
о безопасности зданий и сооружений» (ред. от 02.07.2013 г. №185-ФЗ)
20
.
- Федеральный закон «О саморегулируемых организациях» от 01.12.2007
г. №315-ФЗ (ред. от 03.08.2018 г. №340-ФЗ)
21
.
Целью энергоаудита является получение объективной оценки и
предложений по эффективному использованию энергоресурсов на основании
расчета показателей энергоэффективности с последующим составлением
списка мероприятий энергосбережения и выполнения стоимостной оценке,
определение потенциала энергосбережения и разработка мероприятий по
повышению энергоэффективности.
В основе методических вопросов оптимизации энергопотребления на
предприятии находится энергетический анализ, в результате которого
осуществляется оценка показателей эффективности по энергопотреблению
энергосбережению.
На первоначальном этапе для эффективного управления
энергопотреблением вне зависимости от размеров предприятия ведется работа
по улучшению производственного цикла, в том числе создание оптимальной
системы энергопотребления.
Для оптимизации энергопотребления на первоначальном этапе
необходимо назначить ответственное лицо, в качестве которого может
выступать заместитель руководителя, главный специалист предприятия или
главный энергетик, которым устанавливаются цели, координируется работа
отдела.
Ответственный имеет право создания рабочей группы из ключевых
специалистов по энергоэффективности предприятия. Вместе с этой группой
формируется программа по энергосбережению, в которой определяются цели
20
Федеральный закон от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности
зданий и сооружений» (ред. от 02.07.2013 г. №185-ФЗ) [Электронный ресурс]. URL:
https://base.garant.ru/12171109/ (дата обращения: 11.02.2020 г.).
21
Федеральный закон «О саморегулируемых организациях» от 01.12.2007 г. №315-ФЗ (ред.
от 03.08.2018 г. №340-ФЗ). [Электронный ресурс]. URL: https://base.garant.ru/12171109/ (дата
обращения: 11.02.2020 г.).
26
энергетической политики и принципы распределения обязанностей и
ответственности за проведение работ
22
.
На втором этапе производится оценка эффективности использования
энергоресурсов. На данном этапе осуществляются следующие работы:
- производится сбор исходных данных с определением отправной точки,
в отношении которой осуществляется анализ состояния и последующего
прогресса зрение последствия использования текущей системы
энергоменеджмента на предприятии;
- проводится сравнительный анализ энергоресурсов на этапах
осуществления производственного цикла;
- оценивается характер и проводится технический анализ эффективности
работы оборудования и осуществляемых технологических процессов;
- формируется отчет о мероприятиях, которые позволят оптимизировать
энергопотребление.
На третьем этапе устанавливаются определенные цели для достижения
качественных и количественных результатов, выбираются направления по
оптимизации энергопотребления на предприятии. При выборе цели
оптимизации энергопотребления формируется список мероприятий, бюджет на
их реализацию и осуществляется подбор организационных ресурсов, а далее
определяется потенциальный уровень энергосбережения
23
.
На четвертом этапе после установки целей формируется план действий.
При разработке плана действий осуществляется согласование мероприятий,
позволяющих улучшить потребление энергоресурсов и получить от них отдачу.
Для каждого энергоресурса используемого в технологических процессах
формируется общая цель определенная на предыдущем этапе, устанавливаются
сроки выполнения плана и оцениваются промежуточные результаты,
22
Романовский А. Ю. О контроле параметров энергоресурсов // Статья в сборнике Проблемы
и перспективы развития отечественной светотехники, 2017. – С.558-563.
23
Филиппова Т.А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем: учебник/ Т.А.
Филиппова, Ю.М. Сидоркин, А.Г. Русина. – Новосибирск: Новосибирский государственный
технический университет, 2018. – 356 c.
27
формируется система контроля для отслеживания выполняемых действий и
мероприятий, распределяются функции и роли с обозначением привлеченных
собственных сотрудников и внешних специалистов, определяются требуемые
ресурсы и формируется смета затрат для реализации выбранных мероприятий.
В состав затрат на оптимизацию системы энергопотребления
рекомендуется включать затраты на выплату заработной платы персоналу, его
обучение и выплату премиальных. Расходы на оптимизацию
энергопотребления могут быть покрыты как через собственные средства, так и
посредством привлечения денежных средств из банков или за счет участия в
целевых программах региона
24
.
Определенного энергосбережения за счет организационных
мероприятий, которые не требуют дополнительных финансовых вложений. В
отличие от программы по энергосбережению план оптимизации обновляется
каждый год с учетом текущих достижений научно-технического прогресса и
смены приоритетов по энергосбережению.
На пятом этапе для успешного выполнения плана действий необходимо
привлеченных ключевых лиц. Для этого проводятся мероприятия по контролю
разработанного плана действий, формируется дополнительная система
поощрения сотрудников выполняющих оптимизацию энергопотребления,
производится мониторинг плана по оптимизации энергосбережение.
На шестом этапе в существующий план действий вносятся
корректировки на основании выполненного анализа о текущем потреблении
энергетических ресурсов. В данном случае производится проверка текущей
системы энергоменеджмента, как собственными силами, так и посредством
привлечения внешних аудиторских компаний.
При проведении энергетического обследования осуществляется анализ
затрат на энергоресурсы, опрос и интервью работников предприятия
24
Свидерская Н.Ю. Использование вторичных энергоресурсов // Вопросы науки и
образования, 2017. - №9. – С.16-17.
28
применяются различные информационные технологии, позволяющие повысить
качество проведения энергоаудита.
В состав мероприятий по оптимизации энергопотребления входят
мероприятия по энергосбережению и созданию тепловой изоляции. Среди
энергосберегающих мероприятий сокращающих потери теплоты с поверхности
трубопроводов следует отметить:
- создание тепловой изоляции на неизолированных участках с
восстановлением текущего слоя теплоизоляции;
- нанесения покрытий, включающих теплоизоляционные материалы или
применение трубопроводов с новым типом теплоизоляционного покрытия;
- создание тепловой изоляции из запорной арматуры и фланцев.
Тепловая изоляция не изолированных участков выступает одним из
первоочередных энергосберегающих мероприятий, поскольку тепловые потери
с поверхности неизолированных трубопроводов достаточно высоки в
сравнении с потерями с поверхности изолированных трубопроводов
25
.
Новые виды теплоизоляционных покрытий должны обладать не только
низкой теплопроводностью, но иметь малую водопроницаемость и
воздухопроницаемость, а также уменьшать электрохимическую коррозию
материала труб.
В случае нарушения целостности слоя гидроизоляции наблюдается рост
влажности теплоизоляции. Увлажнение теплоизоляции позволяет сократить
разрушение труб из-за коррозии их внешней поверхности, что приводит к
сокращению срока службы трубопровода. Поэтому на поверхность трубы
специальный антикоррозийный слой, включающий эмали и силикаты.
Для оптимизации предприятия устанавливают теплопровод «труба в
трубе», который имеет пенополиуретановую изоляцию и ее дистанционный
контроль. Такая конструкция позволяет снизить потери тепловой энергии и
создать дополнительный изоляционный слой для защиты труб.
25
Гришин А. В. Технологический аспект сбережения энергоресурсов // Статья в сборнике
Современные проблемы обеспечения экологической безопасности, 2017. – С.104-106.
29
Среди профилактических мероприятий, позволяющих снизить потери
тепла с поверхности трубопроводов, следует выделить
26
:
- снижение затопления трубопроводов посредством создания
вентиляции в проходных и не проходных каналов для снижения попадания
конденсата.
Для снижения потерь тепловой энергии в системе теплоснабжения
ведется контроль разности труб теплоносителей. Однако для этого необходимы
дополнительные затраты на привлечение специалистов.
Среди мероприятий по оптимизации тепловой энергии следует отметить
также мероприятия, связанные с установкой конденсатоотводчиков в
теплопотребляющих установках и оценку передаваемых энергоресурсов для
исключения потерь
27
.
В целях снижения затрат на транспортировку теплоносителей следует
отметить мероприятия по промывке и очистке трубопроводов от отложений в
результате эксплуатации, установку насосов с высоким коэффициентом
полезного действия, проектирование запорной системы отличающиеся низким
сопротивлением. В качестве профилактических мероприятий для снижения
затрат теплоносителей реализуются мероприятия, связанные со снижением
гидравлических потерь и экономии энергии для создания баланса тепловой
сети. Для оптимизации гидравлических и тепловых режимов ведется контроль
гидравлического сопротивления и производится расчет тепловых нагрузок.
В тепловой сети процесс оптимизации включает несколько этапов,
основными из которых являются
28
:
- расчет оптимальных гидравлических и тепловых режимов в системе
теплоснабжения;
26
Ивина А. Д. Использование вторичных энергоресурсов в промышленности как способ
снижения себестоимости продукции // Аллея науки, 2017. - №9. – С.550-552.
27
Митрофанов С.В. Энергоаудит: учеб. пособие для СПО/ С.В. Митрофанов, О.И.
Кильметьева. – Саратов: Профобразование, 2020. – 116 c.
28
Митрофанов С.В. Энергосбережение в электроэнергетике: практикум / С.В. Митрофанов,
О.И. Кильметьева. – Саратов: Профобразование, 2020. – 104 c.
30
- наладка тепловой сети посредством установки дроссельных устройств
отличающихся оптимальным гидравлическим сопротивлением;
- регулирование работы тепловой сети с проверкой установившейся
параметров и расчетных значений.
Перечень технических и организационных мероприятий по оптимизации
энергопотребления приведен в таблице 3.
Таблица 3
Перечень технических и организационных мероприятий по
оптимизации энергопотребления
Технические мероприятия
Организационные мероприятия
Внедрение автоматизированных
информационных систем контроля
коммерческого учета электрической
энергии
Создание структурного подразделения по
оптимизации энергопотребления
Внедрение автоматизированных систем
управления внутренним и наружным
освещением
Выделение денежных средств на обучение
персонала для реализации мероприятий по
энергосбережению
Применение более экономных способов
для контроля работы вентиляторов
Разработка графика включения и
отключения вентиляции
Переход от люминесцентных ламп на
светодиодное освещение
Разработка мероприятий по премированию
сотрудников, выполняющих работы по
оптимизации энергопотребления
Среди мероприятий для оптимизации электрической энергии следует
также отметить выравнивание суточного графика электрической нагрузки со
стороны потребителей. Выравнивание нагрузки со стороны потребителей
позволяет вести контроль потребляемой энергии производственным
оборудованием, тепловыми агрегатами и другими источниками потребления
энергии. За счет выравнивания нагрузки сокращаются потери в сети передачи
электрической энергии, снижаются потери мощности за счет выравнивания
неравномерной нагрузки
29
.
Выравнивание нагрузки производится по контролю отклонений или
мощности со стороны потребителей. Для сокращения потерь электрической
энергии проводятся мероприятия по выбору электропередач с оптимальным
сечением.
29
Березовский В. В. Экономия энергоресурсов как фактор охраны окружающей среды //
Статья в сборнике Современные инновационные технологии, 2017. – С.383-385.
31
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В АО НПО
«МИКРОГЕН»
2.1. Краткая характеристика АО НПО «Микроген»
Научно-производственное объединение «Микроген» начала работу в
2003 г. посредством слияния компаний выпускающих медицинские
иммунобиологические препараты и другие лекарственные средства. На
основании решения Правительства РФ научно-производственное объединение
было создано с целью обеспечения потребностей государства в
диагностических, профилактических и лечебных препаратах.
Учредителем ФГУП НПО «Микроген» являлось Министерство
здравоохранения РФ. В 2017 г. на основании указа Президента РФ от
17.03.2015 г. № 139 «Об имущественном взносе Российской Федерации в
Государственную корпорацию по содействию разработке, производству и
экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех»» было
создано АО НПО «Микроген»
30
.
Товарный ассортимент АО НПО «Микроген» включает более 250
наименований лекарственных средств, представленных анатоксинами,
вакцинами, лекарственными препаратами, бактериофагами, а также
препаратами для лечения крови и готовыми лекарственными препаратами.
В настоящее время АО НПО «Микроген» выступает разработчиком
различных уникальных отечественных лекарственных средств, позволяющих
лечить столбняк, дифтерию, коклюш и другие инфекции.
Филиалы АО НПО «Микроген» размещены в Москве, Нижнем
Новгороде, Уфе, Омске, Томске, Ставрополе, Иркутске и Махачкале.
Одним из важных бизнес-процессов для осуществления производства и
поставки лекарственных препаратов является логистика, в которой
30
Официальный сайт АО НПО «Микроген». [Электронный ресурс]. URL:
https://www.microgen.ru/company/leaders/ (дата обращения: 10.02.2020 г.).