15
Большая его доля потребляется в энергетике, и, например, очень важно
скорейшее внедрение газотурбинных технологий в большой энергетике. Если
на всех электростанциях, которые потребляют газ, поставить парогазовую
установку, мы можем сэкономить около трети потребляемого газа.
Потребление электроэнергии в целом по России в 2019 году составило
1075,2 млрд кВт/ч, что на 0,1% меньше, чем в 2018 году, следует из
оперативных данных «Системного оператора» (СО ЕЭС), опубликованных 13
января. Потребление электроэнергии в Единой энергосистеме (ЕЭС) России в
2019 году составило 1059,3 млрд кВт/ч, что на 0,4% больше объёма
потребления в 2018 году.
Выработка электроэнергии в России в 2019 году составила 1096,4 млрд
кВт/ч (+0,4%), электростанции ЕЭС выработали 1080,5 млрд кВт/ч (+0,9%).
Основную нагрузку по обеспечению спроса в ЕЭС в 2019 году несли тепловые
электростанции (ТЭС), выработка которых составила 616,8 млрд кВт/ч (-
0,5%). ГЭС выработали 190,3 млрд кВт/ч (+3,6%), АЭС – 208,6 млрд кВт/ч
(+2,2%). Электростанции промпредприятий за 2019 год выработали 63,3 млрд
кВт/ч (+2,1%).
Максимум потребления электрической мощности в ЕЭС зафиксирован
24 января 2019 года. Его значение составило 151 661 МВт, что на 216 МВт
(0,1%) меньше показателя 2018 года
10
.
Таблица 1
Потребление электрической энергии за 2019 год в ЕЭС
ОЭС/ Энергозона
Выработка,
млрд кВт/ч
Относительно
2018 года, %
Потребление,
млрд кВт/ч
Относительно
2018 года, %
Восток (с учётом
технологически
изолированных
энергосистем)
52,1
2,9
48,6
3,3
Сибирь (с учётом
технологически
изолированных
энергосистем)
216,4
1,5
219,1
0,5
Урал
265,6
0,7
260,3
-0,3
Средняя Волга
110,2
-3,7
109,1
-1
10
Крюков, К.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи [Текст] / Крюков К.П,
Новгородцев Б.П. – Ленинград: Энергия, 2015. –312с.
16
Центр
236,3
1,9
241,9
-0,3
Северо-Запад
112,8
-0,5
95
-0,1
Юг
103,1
-1,6
101,3
-1
В декабре 2019 года потребление в ЕЭС составило 101,1 млрд кВт/ч (-
2,2%), по России в целом в последний месяц года потребление снизилось на
2,7%, составив 102,6 млрд кВт/ч. Выработка в декабре в России уменьшилась
на 2,9%, до 104,4 млрд кВт/ч, в ЕЭС снижение составило 2,4%, до 102,9 млрд
кВт/ч.
В последний месяц года ТЭС выработали 62,3 млрд кВт/ч (-4,8%).
Выработка ГЭС за тот же месяц составила 16,5 млрд кВт/ч (+15,7% к декабрю
2018 года), выработка АЭС – 18 млрд кВт/ч (-9,9%), электростанций
промпредприятий – 6 млрд кВт/ч (+6,2%).
Максимум потребления мощности в ЕЭС в этом месяце зафиксирован 4
декабря (17:00 мск), он составил 147 755 МВт, что меньше максимума
потребления мощности в декабре 2018 года на 4122 МВт (2,7%).
Снижение потребления электроэнергии и мощности в декабре связано с
температурным фактором: среднемесячная температура воздуха в декабре
2019 года в целом по ЕЭС России составила -5,9 ⁰С, что выше температуры
декабря 2018 года на 4,9 °С. При этом в отдельные дни декабря температура
воздуха была выше прошлогодних значений на 5–9,5 °С
11
.
Таблица 2
Выработка электроэнергии за декабрь 2019 года
ОЭС/ Энергозона
Выработка,
млрд кВт/ч
Относительно
декабря 2018
года, %
Потребление,
млрд кВт/ч
Относительно
декабря 2018
года, %
Восток (с учётом
технологически
изолированных
энергосистем)
5,6
3,2
5,3
4,5
Сибирь (с учётом
технологически
изолированных
энергосистем)
21
-0,7
21,1
-1,8
Урал
24,5
-3,1
24,1
-2,4
Средняя Волга
10,5
-0,9
10,3
-3,3
11
Ольховский, Г.Г. Воздушно-аккумулирующие газотурбинные электростанции (ВАГТЭ) / Г.Г. Ольховский.
- М.: Регулярная и хаотическая динамика, Институт компьютерных исследований, 2016. - 743 c.
17
Центр
22,8
-3,6
23,1
-4,2
Северо-Запад
10,8
-6,6
9
-4,4
Юг
9,4
-6,4
9,7
-3
Выработка электроэнергии в 2019 г. составила 1118 млрд кВт*ч,
увеличившись на 0,3% или 3 млрд кВт*ч. Четвёртый год подряд обновляется
исторический максимум, пик советского периода — 1082 млрд кВт*ч в 1990 г.
На ТЭС получено 711 млрд кВт*ч, что на 0,7% или 5 млрд кВт*ч
меньше, чем год назад. Это соответствует среднему уровню нынешнего
десятилетия, но значительно уступает уровню второй половины 80-х годов
(максимум — 797 млрд кВт*ч в 1990 г.).
АЭС выработали 209 млрд кВт*ч, что на 2% или 4 млрд кВт*ч больше,
чем в предыдущем году, и это очередной рекорд (пик советского периода —
128 млрд кВт*ч в 1989 г.).
ГЭС выработали 196 млрд кВт*ч, что на 1,6% или 3 млрд кВт*ч больше,
чем год назад, и это стало новым историческим максимумом (пик советского
периода — 168 млрд кВт*ч в 1991 г.). превзойдя абсолютный рекорд 2016-
2017 гг.
Как производитель электроэнергии Россия занимает 4-е место в мире
после Китая (более 7 трлн кВт*ч), США (4,5 трлн кВт*ч) и Индии (1,6 трлн
кВт*ч)
12
.
Рисунок 3. Производство электроэнергии в России в 1985-
2019гг, млрд кВт*ч
12
Ершевич В.В. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/ В.В. Ершевич, И.Ь.
Зейлигер; под ред. С.С. Рокотян, И.М. Шапиро.-М.: Энергоатомиздат, 2016.-352с.
18
По данным Росстата баланс электропотребления в Российской
Федерации складывался из баланса производства электроэнергии 38,4 тыс.
электростанциями, действующими на территории страны, а также сальдо
экспорт-импорта (сальдо перетоков) электроэнергии.
Совокупная установленная мощность электростанций разных типов
достигла почти 273 млн кВт (102,2 % к уровню 2018 г.).
Общий объем производства электроэнергии составил почти 1094,3
млрд. кВт∙ч (100,3 % к уровню 2018 г).
Структура установленной мощности электростанций по типам
и принадлежности приведена на рис. 4 и 5
13
.
Рисунок 4. Структура установленной мощности
электростанций Российской Федерации по типам станций в 2019
г.
Основная доля в структуре установленной мощности электростанций
страны составляют тепловые станции — 70 %, за ними следуют
гидростанции с долей 19,5 % и атомные станции — 10,3 %. Доля станций,
работающих с использованием возобновляемых источников энергии,
ничтожно мала и составляет 0,3 %. Причем 77 % установленной мощности (и
85% выработки электроэнергии) этих станций расположены в двух
13
Исакович, М. М. Устранение вибрации электрических машин / М.М. Исакович, Л.И. Клейман, Б.Х.
Перчанок. - М.: Энергия, 2019. - 216 c
19
регионах — в Крыму и на Камчатке. Подавляющая часть установленной
мощности (91 %) приходится на станции общего пользования и лишь
примерно 9 % — на станции при промышленных и сельскохозяйственных
предприятиях, транспортных, строительных и прочих организациях.
Рисунок 5. Структура установленной мощности
электростанций Российской Федерации по их принадлежности
в 2019 г.
Подавляющее количество электроэнергии на территории Российской
Федерации вырабатывается на электростанциях, объединенных в Единую
энергетическую систему (ЕЭС) России — 1053,9 млрд. кВт∙ч (рост на 0,5 %
к уровню 2018 года) или 96,3 % в общем объеме производства
электроэнергии в стране, указанном в начале публикации
14
.
По данным Росстата, основной объем производства электроэнергии
в России приходится на тепловые электростанции — 64,2 %,
гидроэлектростанции занимают в выработке 17,1 %, атомные — 18,6 %
и всего лишь 0,1 % — геотермальные, солнечные и ветровые. При этом
подавляющая часть электроэнергии (почти 94 %) вырабатывается
электростанциями общего пользования и лишь примерно 6 % —
электростанциями при промышленных и сельскохозяйственных
14
Езовит, Г. П. Справочник электроэнергетика / Г.П. Езовит. - М.: Наукова думка, 2016. - 272 c.
20
предприятиях, транспортных, строительных и прочих организациях
15
.
1.3. Анализ энергопотребления предприятия: основные методы и
технологии
Экономия энергии заключаются в эффективном использовании
энергетических ресурсов, для чего используются разные по собственной сути
методы энергосбережения. Они должны быть технически осуществимы и
экономически обоснованы, не иметь негативного воздействия на экологию и
социальную сферу жизни.
По факту, все методы энергосбережения сводятся к понижению
бесполезных потерь энергии. Проведенный анализ продемонстрировал, что
при передаче электрической энергии пропадает только 9-десять процентов,
тогда как при потреблении случается до девяносто процентов потерь. Потому
особенное внимание к применению методов энергосбережения уделяется
конкретно в сфере расхода электроэнергии.
Одним из основных методов энергосбережения является
распространение энергосберегающих технологий в промышленности.
Происходит модернизация технологического процесса, топливно-
энергетические ресурсы употребляются более эффективно. Создано много
устройств, которые позволяют уменьшить потери электрической энергии при
работе электрического оборудования. Применение таковых устройств в
особенности актуально для механизмов, имеющих неодинаковую нагрузку в
различный период времени: насосы, конвейеры, вентиляторы и т.п
16
.
К методам энергосбережения, применяющимся как на производстве, так
и в быту, относятся мероприятия по экономии электрической энергии на
освещении. Нужно максимально применять дневной свет, также увеличивать
прозрачность и увеличивать площадь окон, ставить дополнительные окна.
Световые источники должны располагаться более оптимально и
15
Костин В.Н. Электропитающие системы и электрические сети: учебное пособие – СПб.: 2017. – 154 с.
16
Кабышев А.В. Молниезащита электроустановок систем электроснабжения: учебное пособие/А.В. Кабышев.
– Томск: Изд-во ТПУ, 2016. – 124 с.
21
употребляться лишь по необходимости. Лампы накаливания заменяются
энергосберегающими. Уже издавна одним из методов энергосбережения
является применение автоматических систем освещения, когда свет
включается лишь по необходимости. Освещение отключено в дневное время.
Когда наступают сумерки, на выключателе активируется микрофон. При
появлении шума по периметру до 5 метров происходит автоматическое
включение света. Он горит, пока кто-то находится в помещении. В таких
системах освещения употребляются энергосберегающие лампы.
Каждый человек может использовать методы энергосбережения у себя
дома, значительно сократив тем расход электрической энергии. Заменив
лампы накаливания энергосберегающими лампами, выключая
неиспользуемые приборы из сети, своевременно удаляя из электрочайника
накипь, задействуя светлые шторы, обои и т.д. можно значительно понизить
издержки электро энергии.
Разрабатываются методы энергосбережения и для внедрения в
транспортной отрасли. Например, американские инженеры пробуют сделать
легковой автомобиль, снаряженный насадками, которые преобразуют тепло
выхлопных газов в электричество. Приобретенная таким образом
электрическая энергия может быть применена для работы музыкальной
системы, кондиционера в машине и т.п. Методами энергосбережения в
транспортной отрасли интересуются и германские научные работники. Они
разрабатывают автомобиль с гибридным движком, который будет работать
при помощи нефти на автостраде и на электрической энергии в городе. В
итоге, будет употребляться существенно меньше энергии
17
.
Применение методов энергосбережения как предприятиями, так и
частными лицами, является важным моментом в решении экологических
проблем и сохранении природных запасов.
Пинч-анализ может применяться на предприятиях широкого круга
17
Проектирование механической части воздушных ЛЭП: Учебное пособие / А.П. Вихарев, А.В. Вычегжанин,
Н.Г. Репкина – Киров: Изд. ВятГТУ ,2016.–99 с.
22
отраслей, где используются технологические потоки, имеющие различные
температуры.
Этот метод используется при проектировании новых предприятий или
производственных единиц, модернизации производственных мощностей, а
также таких исследованиях деятельности предприятия, как:
- энергетический анализ производственных единиц;
- анализ систем энергоресурсов, включая тепловые и
электроэнергетические системы;
- проектирование и анализ теплообменных систем;
- комплексный анализ производств с целью оптимизации процессов и
интеграции использования различных энергоресурсов;
- анализ водородных и водных систем
18
.
Сначало пинч-анализ был применен в нефтехимии, нефтепереработке и
в больших организациях химической промышленности, где результатом его
использования было энергосбережение и сокращение серьезных издержек. Но
в ближайшее время эта методика удачно применяется к разным
технологическим действиям широкого круга отраслей. А именно, пинч-анализ
употребляется в когенерации, фармацевтической, целлюлозно-бумажной и
цементной промышленности, также разных подотраслях пищевой индустрии
(к примеру, пивоварении, производстве кофе, мороженого и продуктов из
молока).
Пинч-анализ удачно применяется к технологическим действиям разных
типов, в том числе повторяющиеся, полунепрерывные и непрерывные
процессы, и способен учесть разные свойства этих действий, в том числе
внедрение разных видов сырья и энергетических ресурсов, сезонные
колебания спроса, также ограничения, которые связаны с качеством
продукции, и ограничения природоохранного характера.
Пинч-анализ имеет репутацию дорогостоящей и трудной в применении
18
Сборник укрупненных показателей стоимости строительства (реконструкции) подстанций и линий
электропередачи для нужд ОАО «Холдинг МРСК». – М., 2017 - 71 стр.
23
методологии. Но в случае несложных процессов расчеты могут производиться
вручную либо с помощью программных инструментов (в т.ч.
распространяемых безвозмездно). Уровень, с которого начинается цена
проектов по пинч-анализу, составляет приблизительно 5 тыс. евро. Легкий
анализ может производиться даже на базе незначимого количества данных. В
текущее время пинч-анализ включен во многие программы обучения
промышленных инженеров.
В более трудных ситуациях может понадобиться группа опытнейших
профессионалов, отлично знакомых с пинч-анализом, особенностями
определенного производства, также методиками моделирования действий и
оценки издержек.
При применении пинч-анализа к имеющейся работе компании в почти
всех вариантах получилось достигнуть улучшения характеристик
производственного процесса, что дало возможность, к примеру, повысить
гибкость производства, «расшить» узкие места в технологических действиях,
увеличить продуктивность и понизить масштаб негативных эффектов.
24
Глава 2. Анализ энергопотребления АО «ОХК «УРАЛХИМ»
2.1. Характеристика направлений и результатов деятельности
предприятия
Акционерное общество «Объединенная химическая компания
«УРАЛХИМ» (АО «ОХК «УРАЛХИМ») – одна из крупнейших компаний на
рынке минеральных удобрений в Российской Федерации и СНГ.
Компания является российским лидером в производстве аммиачной
селитры, а также занимает второе место в России по объемам производства
аммиака и азотных удобрений.
Российской производство аммиака в 2019 приведено на рисунке 6.
Рисунок 6. Российской производство аммиака в 2019
Компания «УРАЛХИМ» располагает мощностями по производству
более 3 млн тонн аммиака, 3 млн тонн аммиачной селитры, 1,2 млн тонн
карбамида и 1 млн тонн фосфорных и сложных удобрений в год.
В 2018 году предприятия компании «УРАЛХИМ» произвели 27,6%
аммиачной селитры, 16,9% российского аммиака, 15% карбамида, а также
другие удобрения.
В состав основных активов Компании «УРАЛХИМ» входят на
территории Российской Федерации:
- Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Березники;
- Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Кирово-Чепецке;
- Филиал «ПМУ» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Перми;