55
Глава 3. Оптимизация энергопотребления ООО «МОСЭНЕРГО»
3.1. Факторы снижения энергозатрат на предприятии
Проведя анализ показателей потребления энергоресурсов по
предприятию АО «ОХК «УРАЛХИМ» можно сделать вывод о том, что
преобладающая доля потребленных энергоресурсов и платежей приходится на
электрическую энергию (рисунок 15).
Рисунок 15. Состав потребленных энергетических ресурсов
АО «ОХК «УРАЛХИМ»
Также видно, что каждый год объем потребляемой электроэнергии и
затраты на нее, за исключением 2019 года, беспрестанно растут — это вызвано
ежегодным увеличением тарифа, повышением объема предоставляемых
услуг, покупкой и эксплуатацией нового оборудования (рисунок 16).
Рисунок 16. Динамика изменения потребления
электрической энергии (кВт) и динамика изменения платежей за
электроэнергию за 2017–2019 годы, руб.
Снижение затрат на электроэнергию в 2019 году на АО «ОХК
«УРАЛХИМ» было вызвано внедрением в производство новых видов
56
оборудования, модернизацией и реконструкцией энергетического и
технологического оборудования, а также с неизменной стоимостью тарифа на
электроэнергию в первой половине 2019 года.
Рисунок 17. Удельный вес энергозатрат в составе
себестоимости продукции по результатам 2019 года, %.
Удельный вес энергозатрат в составе себестоимости продукции по
итогам 2019 года составил 1,3 % (рисунок 17.
Рисунок 18. Динамика доли энергозатрат в составе
себестоимости продукции, %.
Рассматривая динамику доли энергозатрат в составе себестоимости
продукции можно сделать вывод о том, что в общем данная величина имеет
значение в пределах 1,3 %-1,69 %, занимая низкую величину в составе
себестоимости. Это говорит о том, что предприятие реализует эффективную
политику по энергосбережению. Предприятие почти полностью оснащено
новым технологическим оборудованием, произведенным в Южной Кореи,
Германии, Англии.
57
Подводя итог, можно сделать вывод, что энергоаудит в современных
условиях — основа для управления энергопользованием предприятия. Нельзя
управлять объектом, если нет объективного понимания его состояния. В этом
отношении энергоаудит дает полную картину того, что есть на самом деле
с энергопользованием.
Целесообразность проведения энергоаудита заключается во внешней,
независимой оценке энергетической эффективности использования
энерготехнологического оборудования. Поэтому, даже не смотря на то, что
АО «ОХК «УРАЛХИМ» имеет низкую долю энергозатрат в составе
себестоимости продукции, все же предприятию стоит обратиться
к специалистам в области энергоаудита, которые смогут дать заключение
и рекомендации по учету энергии и энергоресурсов на предприятии, выявить
неэффективно используемое оборудование и подготовить рекомендации по
оптимизации режимов работы, обнаружить потери энергии в результате
использования неисправного и неотлаженного оборудования, раскрыть
нарушения технических регламентов по обслуживанию и эксплуатации
оборудования, рассчитать потенциал увеличения энергоэффективности,
подготовить проект стандартных мероприятий по энергосбережению, а также
предпринять другие мероприятия, способствующие сокращению расходов
предприятия.
3.2. Предложения по оптимизации энергопотребления на предприятии
Исследования показывают, что правильная организация учета
энергопотребления позволяет экономить 5…10 % энергоресурсов без
дополнительных мероприятий. Наилучший результат достигается при
организации на предприятии энергоцентра, который содержит центральный
компьютер с соответствующим программным обеспечением, сеть передачи
данных об энергопотреблении и первичные приборы (счетчики и датчики).
Таким образом, организация контроля за потреблением энергоресурсов
является первым и важнейшим шагом к их рациональному управлению путем:
58
- выявления внутри предприятия цехов и участков, перерасходующих
энергоресурсы;
- детальной проверки счетов, выставляемых предприятию
энергоснабжающими организациями;
- выявления наиболее энергетически эффективных режимов работы
оборудования и поддержания этих режимов в течение как можно большего
отрезка времени;
- строгой количественной оценки эффективности различных
энергосберегающих мероприятий в натуральном (ГДж, кВтч и т. п.) и
денежном выражении.
Однако все же АО «ОХК «УРАЛХИМ» следует провести следующие
мероприятия по уменьшению объема потребляемых объемов электрической
энергии при сохранении соответствующего полезного результата от их
использования:
1. Установка приборов учета электрической энергии;
2. В каждом подразделении назначение лиц, которые будут отвечать
за энергохозяйство, в их обязанности будет входить:
- обеспечение реализации своевременного и качественного
технического обслуживания, планово-предупредительных ремонтов
и профилактических проверок электрооборудования, замер сопротивления
изоляции и заземления;
- организация проведения расчетов объемов потребленной
электроэнергии и реализация контроля за ее расходованием;
- разработка и внедрение мероприятий по рациональному потреблению
электроэнергии;
- стимулирование персонала организации в области энергосбережения.
3. Предупреждение повышения предельной мощности без разрешения
на технологическое присоединение;
4. Окраска стен помещений в светлые тона для повышения
освещенности. Благодаря повышению уровня освещенности из-за
59
естественного и искусственного освещения предприятие может сэкономить 5–
15 % электроэнергии;
5. Повышение эффективности применения электроэнергии при
автоматизации управления освещением (датчики движения, присутствия, реле
времени);
6. Правильное пользование компьютерной техникой. При частой работе
за компьютером в течение рабочего времени, выключать и включать его не
стоит, однако следует отключать монитор или переводить компьютер в
«спящий режим» через 4–5 минут. Компьютер потребляет до 400–500 Вт
мощности, эффективное пользование им, выключение монитора позволяет
экономить до 100–200 Вт. Не рекомендуется оставлять его в активном режиме
на долгое время. Неиспользуемый 2 часа компьютер даже в «спящем режиме»
потребляет 200–300 Вт, за месяц это порядка 12 кВт·ч. Принтеры, сканеры
и другие периферийные устройства следует всегда выключать, если они не
используются. Данное действие поможет сэкономить еще около 2–3 кВт·ч за
месяц;
7. Установка устройства плавного пуска. Использование устройств
плавного пуска сможет понизить пусковые токи, уменьшить возможность
перегрева двигателя, увеличить срок службы двигателя, ликвидировать рывки
в механической части привода или гидравлические удары в трубопроводах
и задвижках в момент пуска и остановки электродвигателей;
8. Замена светильников с лампами накаливания на светильники
с лампами дневного света или светодиодами, которые предназначены для
офисных помещений и рабочих мест.
9. Полная замена устаревшего электрооборудования на более
современное и экономичное.
Затраты на устанавливаемое оборудование представлены в таблице 16.
60
Таблица 16
Расчет капиталовложений на устанавливаемое оборудование АО
«ОХК «УРАЛХИМ»
Оборудование
Количество
Цена за
единицу,
руб
Стоимость, руб
Электросчетчик СЕ102
25 шт.
1471
36775
Электросчетчик СЕ303
52 шт.
10579
550108
Шкаф с УСПД-164-01М
1 компл.
16940
16940
PLC-модем СЕ832С4
8 шт.
4120
32960
ИТОГО:
-
636783
Транспортные затраты на доставку устанавливаемого оборудования на
объект принимаются равными 5 % от стоимости оборудования
С
дост
= 0,05 · С
обор
; (29)
где С
об
– стоимость яборудование, руб.;
С
дост
= 0,05 · 636783 = 31839 руб.
Стоимость монтажных работ принимается равной 40 % от стоимости
устанавливаемого оборудования
С
монт
= 0,4 · С
обор
; (30)
С
монт
= 0,4 · 636783 = 254713 руб.
Стоимость проектных работ принимается равной 15 % от стоимости
устанавливаемого оборудования
С
проект.
= 0,10 · З
Σ
; (31)
С
проект.
= 0,15 · 636783 = 95517 руб.
Капиталовложения на внедрение системы АСКУЭ АО «ОХК
«УРАЛХИМ» определяются по формуле:
К = С
обор
+ С
дост
+ С
монт
+ С
проект
; (32)
К = 636783 + 31839 + 254713 + 95517 = 1018852 руб.
В годовые эксплуатационные издержки включаем расходы, которые
связаны с поддержанием электросетей в работоспособном техническом
состоянии, а также годовая стоимость износа и затраты на компенсацию
потерь электроэнергии в элементах электросети.
Данные расчеты также определяем только для нового оборудования.
61
Годовые эксплуатационные издержки определяются
34
:
(33)
где И
ам
– издержки на амортизацию, тыс. руб./год;
И
т.р.обс
– издержки на ТОиР, тыс. руб./год;
И
пот
– издержки на компенсацию потерь электроэнергии, тыс. руб./год;
Издержки на амортизацию равны:
И
ам
= К · α
ам
/ 100 (34)
где К – капитальные вложения в строительство подстанции, тыс. руб.;
α
ам
– норма амортизационных отчислений для ПС, α
ам
= 4,4 %;
И
ам
= 88334,91 · 4,4 / 100 = 3886,74 тыс. руб/год.
Издержки на обслуживание рассматриваемой подстанции состоят из
стоимости израсходованных материалов, заработной платы обслуживающего
персонала, издержки на ТОиР ПС
(35)
где
– норма на ТОиР ПС,
И
т.р.обс
= 88334,91 · 4,0 / 100 = 3533,40 тыс. руб/год.
Затраты на компенсацию потерь электрической энергии равны
35
:
И
пот
= С · ΔW (36)
где C – величина одноставочного тарифа на электроэнергию, для I
полугодия 2020 года С = 3,80 руб./(кВт ·ч);
ΔW – суммарные потери электрической энергии в силовых
трансформаторах подстанции, кВт ·ч;
36
, (37)
где ΔP
хх
, ΔP
кз
– потери ХХ и КЗ соответственно трансформатора ТДТН-
25000/220/35/10;
34
Блок, В. М. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических
специальностей : учеб. пособие для студентов вузов / В. М. Блок, Г. К. Обушев, Л. Б. Паперно и др. – М. :
Высш. шк., 2016. – 384 с.
35
Маркович, И. М. Режимы энергетических систем / И. М. Маркович. – М. : Энергия, 2015. – 352 с.
36
Маркович, И. М. Режимы энергетических систем / И. М. Маркович. – М. : Энергия, 2015. – 352 с.
62
– максимальное значение полной мощности, которая проходит
через один трансформатор ПС в нормальном режиме, МВА
S
макс1
= S
макс
/ 2 = 28,6 / 2 = 14,3 МВА;
– номинальная мощность силового трансформатора, МВА
ΔW
тр
= 8760 · 52 + 132 ·
· 5463 = 867998 кВт · ч
И
пот
= 3,80 · 867998 = 3298394 руб./ год = 3298,39 тыс. руб./ год
Годовые эксплуатационные издержки равны:
И = 3886,74 + 3533,40 + 3298,39 = 10718,53 тыс. руб. / год.
Для определения срока окупаемости замены существующего силового
трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Yн на силовой
трансформатор со схемой соединения обмоток Y/Zн в систему
электроснабжения АО «ОХК «УРАЛХИМ» можно применять чистый
дисконтированный доход, который можно определить по формуле
????
????
(38)
где IC – начальные инвестиции, в нашем случае равны единовременным
капиталовложениям на замену существующего силового трансформатора со
схемой соединения обмоток Y/Yн на силовой трансформатор со схемой
соединения обмоток Y/Zн, руб.;
i – ставка дисконтирования, определяется с учетом того, что каждый
год стоимость электроэнергии увеличивается на 6-7 %, i = 6 %;
– поток платежей через t лет, год;
для каждого года поток платежей принимается равным и составляет
таким образом, после первого года эксплуатации
????
????
следовательно, после первого года эксплуатации проект еще не
окупится.
После второго года эксплуатации
63
????
????
????
????
следовательно, после второго года эксплуатации проект еще не
окупится
После третьего года эксплуатации
????
????
????
????
????
????
следовательно, после третьего года эксплуатации проект еще не
окупится
После четвертого года эксплуатации
????
????
????
????
????
????
????
????
следовательно, после четвертого года эксплуатации проект еще не
окупится
После пятого года эксплуатации
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
следовательно, после пятого года эксплуатации проект еще не окупится
После шестого года эксплуатации
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
следовательно, после шестого года эксплуатации проект еще не окупится
После седьмого года эксплуатации
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
64
следовательно, данное мероприятие окупится на седьмом году эксплуатации.
График окупаемости замены существующего силового трансформатора
со схемой соединения обмоток Y/Yн на силовой трансформатор со схемой
соединения обмоток Y/Zн строится по рассчитанным значениям чистого
дисконтированного дохода и представлен на рисунке 19.
Рисунок 19. График окупаемости замены существующего
силового трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Yн на
силовой трансформатор со схемой соединения обмоток Y/Zн
Так же можно предложить:
1. Мероприятие «Отключение трансформаторов в режимах малых
нагрузок на подстанции с двумя трансформаторами
На питающей подстанции расположены два трансформатора типа
ТМ1000 64 .
Масса масла в одном трансформаторе равна 85 кг.
При этом потери холостого хода трансформатора данного вида
составляет 110 Вт, а короткого замыкания -600 Вт, напряжение короткого
замыкания не превышает 4,5%.
В связи с графиком работы предприятия есть смысл выключать
параллельный трансформатор на выходные два дня.
Откуда годовая экономия составит : 24 часа·2 дня·52 недели·100
Вт=274560кВт·ч
В соответствии с тарифом на покупку электроэнергии у АО «ОХК
-296438
-244144
-194809
-148268
-104360
-62938
-23861
13005
-350000
-300000
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
1 2 3 4 5 6 7 8
NPV, руб.
Год эксплуатации