Організація енергетичного господарства на підприємстві
Значення і завдання енергетичного господарства
Будь-який технологічний процес вимагає певного витрати палива, електричної та теплової енергії, тому промислові підприємства є найбільшими споживачами різних видів палива і енергії. У промисловості витрачається приблизно половина всього палива і дві третини енергії. В якості палива підприємства використовують вугілля, кокс, мазут, дрова і деревні відходи, природний газ, діоксид вуглецю (наприклад, для зварювального виробництва). З розвитком науково-технічного прогресу і зростанням виробництва споживання енергії систематично зростає. Зростає і частка витрат на енергоресурси. Частка енерговитрат у собівартості продукції доходить до 40-45%.
За XX століття кількість енергії, що витрачається на одиницю промислової продукції в розвинених країнах світу, зросла в 10-12 разів. У зв'язку з цим підвищується роль енергетичного господарства у забезпеченні безперебійного функціонування виробничого процесу, підвищується його значення з метою зниження витрат виробництва і підвищення рівня рентабельності промислових підприємств.
Енергетичне господарство промислового підприємства - це сукупність енергетичних установок і допоміжних пристроїв з метою забезпечення безперебійного постачання підприємства різними видами енергії та енергоносіїв, таких, як натуральне паливо (газ, мазут та ін), електричний струм, стиснене повітря, гаряча вода, конденсат.
До основних видів промислової енергії відносяться: теплова та хімічна енергія палива, теплова енергія пари та гарячої води, механічна енергія і електроенергія.
Основними завданнями енергетичного господарства є надійне і безперебійне забезпечення підприємства всіма видами енергії встановлених параметрів при мінімальних витратах.
Енергозабезпечення підприємства має специфічні особливості, зумовлені особливостями виробництва та споживання енергії:
♦ виробництво енергії, як правило, повинно здійснюватися в момент споживання;
♦ енергія повинна доставлятися на робочі місця безперебійно і в необхідній кількості. Перебої в постачанні енергією викликають припинення процесу виробництва, порушення технології;
♦ енергія споживається нерівномірно протягом доби і року. Це викликано природними умовами (літні та зимові періоди, день, ніч) і організацією виробництва;
♦ потужність установок з виробництва енергії повинна забезпечувати максимум споживання.
За характером використання енергія буває: технологічної, рухової (силовий), опалювальної, освітлювальної та санітарно-вентиляційної. Для промислових підприємств найбільше значення має споживання енергії на рухові і технологічні цілі. В якості рушійної сили технологічного та підйомно-транспортного обладнання використовуються головним чином електроенергія і в невеликій кількості пар і стисле повітря.
Різні види енергії та енергоносіїв застосовуються на всіх стадіях технології виробництва виробу. При цьому єдність і взаємозумовленість технології і енергетики - найбільш характерна риса більшості виробничих процесів промислового підприємства. У число споживачів електроенергії необхідно віднести і такі ділянки виробництва, як слабкострумові засоби зв'язку: телефони, радіо, диспетчерський зв'язок.
На всіх підприємствах-епергопотребітелях повинен бути складений енергетичний паспорт, який є нормативно-господарським документом, затвердженим за єдиною державній формі. У такому паспорті відображаються всі основні відомості про енергогосподарстві підприємства і виробляється оцінка ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів по об'єктах підприємства.
Структура та функції енергетичного господарства
Енергозабезпечення більшості промислових підприємств побудовано на централізованій системі, коли вони отримують енергоносії з боку: електроенергію - від енергетичної системи (через заводську знижувальних підстанцій) або від заводської електростанції, пов'язаної з енергетичною системою; пар - по тепловій мережі районної енергетичної системи при заводській теплоцентралі; газ - з мережі далекого газопостачання природним газом.
Споживані підприємством енергоресурси можуть проводитися, і на самому підприємстві: електроенергія - на заводській електричної станції, пара і гаряча вода - у котельних, генераторний газ - на газогенераторної станції.
Поширений і комбінований варіант забезпечення енергоресурсами, коли частина енергії покривається за рахунок її забезпечення від власних установок, а частина - централізовано. Найбільш економічною формою енергопостачання великих промислових підприємств є включення заводської ТЕЦ в енерготехнічного систему. У такому разі в години, коли підприємству потрібне додаткове кількість енергії, воно забирає її з енергосистеми. Це позбавляє ізольовані заводські електростанції від необхідності мати додаткові потужності для забезпечення максимального навантаження в години пік, коли ж падає потреба в електроенергії, така станція може віддавати надлишкову електроенергію в енергосистему.
Енергетичне господарство підприємства виконує наступні функції:
♦ забезпечення підприємства всіма видами енергії;
♦ спостереження за строгим виконанням правил експлуатації енергетичного обладнання;
♦ організація та проведення ремонтних робіт;
♦ організація раціонального використання і виявлення резервів по економії палива і енергії;
♦ розробка та здійснення заходів з реконструкції та розвитку енергетичного господарства підприємства.
Склад і розміри енергетичного господарства підприємства залежать від характеру і масштабів виробництва, застосовуваних технологічних процесів, особливостей енергопостачання.
Об'єкти енергогосподарства і характеристика цехів підприємства представлені на малюнку 1, таблиці 1.
Малюнок 1. Зразкова організаційна структура управління енергогосподарством великого промислового підприємства
Енергетичне господарство підприємства поділяють на дві частини: загальнозаводських і цехових. Загальнозаводські частина утворюють генеруючі, перетворюючі установки і загальнозаводські мережі. До цехової частини енергогосподарства належать первинні енергопріемнікі, цехові перетворювальні установки і внутріцехові розподільні мережі.
Загальнозаводська частина енергогосподарства об'єднує ряд цехів: електросилової (або електростанція), теплосилової, газовий, електромеханічний, слабкострумовий.
Таблиця 1. Характеристика енергетичних цехів підприємства
Великий вплив на склад і розміри енергетичного господарства надає енергетика району. Районні ТЕЦ звільняють промислові підприємства від необхідності виробляти енергію, забезпечуючи їх більш дешевої електро-та теплоенергією. У цьому випадку на підприємстві створюються тільки трансформаторні підстанції.
Енергетичне господарство великих промислових підприємств знаходиться у веденні головного енергетика. Відділ головного енергетика включає бюро (групи) енерговикористання, енергообладнання, а також електричну та теплову лабораторії. Лабораторії організовують і проводять дослідницьку роботу по зниженню витрати палива і енергії, розробляють і впроваджують раціональні режими роботи енергетичного устаткування, розробляють технічно обгрунтовані норми споживання енергії і контролюють їх виконання, здійснюють контроль за виробництвом і використанням енергії та енергоносіїв на всіх установках підприємства.
Головний енергетик підпорядкований головному інженеру підприємства. На невеликих підприємствах, де енергетичне господарство значно простіше, воно знаходиться у веденні головного механіка.
Визначення штатів органів управління енергетичним господарством підприємства здійснюється в залежності від споживаної енергетичної потужності, споживання теплоенергії, стиснутого повітря і води. На енергетичних господарствах великих підприємств протягом зміни призначаються чергові інженери-енергетики, керівні експлуатацією всього енергогосподарства. Їх завдання - забезпечення безперебійного живлення підприємства необхідними енергоносіями. На невеликих підприємствах черговим зазвичай призначається один з бригадирів ділянки енергогосподарства.
Усередині енергетичних цехів виділяють: змінний персонал, який веде безпосередню експлуатацію обладнання, та ремонтно-монтажний персонал, керований інженером або майстром, який виконує всі ремонтні і монтажні роботи в енергетичному господарстві.
Енергетичні баланси підприємства
Основою раціональної організації енергетичного господарства на підприємстві є планування виробництва та споживання енергоносіїв на основі енергетичних балансів, що відображають рівність підведеної і корисної енергії і втрат. Енергобаланс є відображенням закону збереження енергії в умовах конкретного виробництва. Він складається з двох частин: прибуткової, що характеризує ресурси енергії всіх видів, і видаткової, де показується розподіл енергоресурсів за напрямками споживання, включаючи втрати (наприклад, в мережах) і відпуск на сторону. Прибуткова і витратна частини балансу повинні бути рівні.
Загальний вигляд енерготехнічного балансу:
W пр.е. = W потр.е. + W п.с.
де W пр.е. - Обсяг виробленої енергії; W потр.е. - Обсяг споживаної енергії; W п.с. - Втрати в мережах і перетворювальних установках.
Розрізняють зведений (наприклад, паливно-енергетичний) і приватні баланси окремих енергоресурсів, планові і звітні. Приватними можуть бути Електробаланс вироблення і споживання електричної енергії, паливний баланс видобутку, переробки (одержання зі сторони) і розподілу (використання) палива; теплової - виробітку теплоти і її споживання та ін На підприємствах по кожному підрозділу визначають ресурси і напрями використання всіх видів енергії. Електроенергію розподіляють по споживачах силової та освітлювальної навантаження.
Енергетичні баланси входять до групи матеріальних балансів підприємства. Класифікація енергетичних балансів наведена в таблиці 2.
Таблиця 2. Класифікація енергетичних балансів
Перспективні баланси складаються на тривалий термін і використовуються при проектуванні, реконструкції виробництва та розвитку енергогосподарства підприємства. Складаються вони відповідно до стратегічного плану розвитку підприємства, що передбачає корінні зміни в технологічних процесах, в обсязі виробництва, номенклатурі продукції, в обсязі та структурі кооперування. Враховуються також перспективи зміни в паливно-енергетичній системі даного району. Стратегічні енергобаланси є основою для проектування раціональних схем енергопостачання підприємства, обгрунтування спорудження нових та реконструкції існуючих енергоустановок.
Основною формою планування споживання та використання енергоносіїв на підприємстві є річні тактичні баланси. Їх завдання - обгрунтувати, по-перше, потреба підприємства у паливі та енергії для виконання плану з випуску продукції (видаткова частина балансу), а по-друге, найбільш раціональні способи покриття цієї потреби за рахунок вироблення енергії на власних генеруючих установках, отримання палива і енергії ззовні, використання вторинних енергоресурсів (прибуткова частина балансу).
Для аналізу виконання планових балансів, оцінки роботи в області раціоналізації енергогосподарства, економії палива та енергії становлять звітні (фактичні) баланси. Для їх складання необхідний добре організований і точний облік витрат палива та енергоносіїв. Приклад річного балансу електроенергії наведено в таблиці 3.
Таблиця 3. Баланс електроенергії на _____ рік
По вертикальному розрізу статті балансу групують як по ділянках виробництва, так і за напрямом використання енергії. Виділяються втрати енергії у заводських мережах. Горизонтальний розріз відображає весь внутрішній оборот енергії даного виду (або енергоносіїв), включаючи вихід і використання вторинних енергетичних ресурсів і витрат енергії на власні потреби генеруючих і перетворюючих установок.
Значення і завдання енергетичного господарства
Будь-який технологічний процес вимагає певного витрати палива, електричної та теплової енергії, тому промислові підприємства є найбільшими споживачами різних видів палива і енергії. У промисловості витрачається приблизно половина всього палива і дві третини енергії. В якості палива підприємства використовують вугілля, кокс, мазут, дрова і деревні відходи, природний газ, діоксид вуглецю (наприклад, для зварювального виробництва). З розвитком науково-технічного прогресу і зростанням виробництва споживання енергії систематично зростає. Зростає і частка витрат на енергоресурси. Частка енерговитрат у собівартості продукції доходить до 40-45%.
За XX століття кількість енергії, що витрачається на одиницю промислової продукції в розвинених країнах світу, зросла в 10-12 разів. У зв'язку з цим підвищується роль енергетичного господарства у забезпеченні безперебійного функціонування виробничого процесу, підвищується його значення з метою зниження витрат виробництва і підвищення рівня рентабельності промислових підприємств.
Енергетичне господарство промислового підприємства - це сукупність енергетичних установок і допоміжних пристроїв з метою забезпечення безперебійного постачання підприємства різними видами енергії та енергоносіїв, таких, як натуральне паливо (газ, мазут та ін), електричний струм, стиснене повітря, гаряча вода, конденсат.
До основних видів промислової енергії відносяться: теплова та хімічна енергія палива, теплова енергія пари та гарячої води, механічна енергія і електроенергія.
Основними завданнями енергетичного господарства є надійне і безперебійне забезпечення підприємства всіма видами енергії встановлених параметрів при мінімальних витратах.
Енергозабезпечення підприємства має специфічні особливості, зумовлені особливостями виробництва та споживання енергії:
♦ виробництво енергії, як правило, повинно здійснюватися в момент споживання;
♦ енергія повинна доставлятися на робочі місця безперебійно і в необхідній кількості. Перебої в постачанні енергією викликають припинення процесу виробництва, порушення технології;
♦ енергія споживається нерівномірно протягом доби і року. Це викликано природними умовами (літні та зимові періоди, день, ніч) і організацією виробництва;
♦ потужність установок з виробництва енергії повинна забезпечувати максимум споживання.
За характером використання енергія буває: технологічної, рухової (силовий), опалювальної, освітлювальної та санітарно-вентиляційної. Для промислових підприємств найбільше значення має споживання енергії на рухові і технологічні цілі. В якості рушійної сили технологічного та підйомно-транспортного обладнання використовуються головним чином електроенергія і в невеликій кількості пар і стисле повітря.
Різні види енергії та енергоносіїв застосовуються на всіх стадіях технології виробництва виробу. При цьому єдність і взаємозумовленість технології і енергетики - найбільш характерна риса більшості виробничих процесів промислового підприємства. У число споживачів електроенергії необхідно віднести і такі ділянки виробництва, як слабкострумові засоби зв'язку: телефони, радіо, диспетчерський зв'язок.
На всіх підприємствах-епергопотребітелях повинен бути складений енергетичний паспорт, який є нормативно-господарським документом, затвердженим за єдиною державній формі. У такому паспорті відображаються всі основні відомості про енергогосподарстві підприємства і виробляється оцінка ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів по об'єктах підприємства.
Структура та функції енергетичного господарства
Енергозабезпечення більшості промислових підприємств побудовано на централізованій системі, коли вони отримують енергоносії з боку: електроенергію - від енергетичної системи (через заводську знижувальних підстанцій) або від заводської електростанції, пов'язаної з енергетичною системою; пар - по тепловій мережі районної енергетичної системи при заводській теплоцентралі; газ - з мережі далекого газопостачання природним газом.
Споживані підприємством енергоресурси можуть проводитися, і на самому підприємстві: електроенергія - на заводській електричної станції, пара і гаряча вода - у котельних, генераторний газ - на газогенераторної станції.
Поширений і комбінований варіант забезпечення енергоресурсами, коли частина енергії покривається за рахунок її забезпечення від власних установок, а частина - централізовано. Найбільш економічною формою енергопостачання великих промислових підприємств є включення заводської ТЕЦ в енерготехнічного систему. У такому разі в години, коли підприємству потрібне додаткове кількість енергії, воно забирає її з енергосистеми. Це позбавляє ізольовані заводські електростанції від необхідності мати додаткові потужності для забезпечення максимального навантаження в години пік, коли ж падає потреба в електроенергії, така станція може віддавати надлишкову електроенергію в енергосистему.
Енергетичне господарство підприємства виконує наступні функції:
♦ забезпечення підприємства всіма видами енергії;
♦ спостереження за строгим виконанням правил експлуатації енергетичного обладнання;
♦ організація та проведення ремонтних робіт;
♦ організація раціонального використання і виявлення резервів по економії палива і енергії;
♦ розробка та здійснення заходів з реконструкції та розвитку енергетичного господарства підприємства.
Склад і розміри енергетичного господарства підприємства залежать від характеру і масштабів виробництва, застосовуваних технологічних процесів, особливостей енергопостачання.
Об'єкти енергогосподарства і характеристика цехів підприємства представлені на малюнку 1, таблиці 1.
Об'єкти енергогосподарства |
У залежності від видів енергії: - Паливне; - Теплосилове; - Електрогосподарство; - Компресорне; - Водне |
У залежності від джерела отримання та передачі: - Електростанції; - Підстанції; - Котельні; - Електромережі; - Парові мережі; - Тепломережі |
У технологічному відношенні: - Що виробляють; - Передавальні; - Споживають |
У залежності від підпорядкованості: - Загальнозаводські; - Цехові |
Малюнок 1. Зразкова організаційна структура управління енергогосподарством великого промислового підприємства
Енергетичне господарство підприємства поділяють на дві частини: загальнозаводських і цехових. Загальнозаводські частина утворюють генеруючі, перетворюючі установки і загальнозаводські мережі. До цехової частини енергогосподарства належать первинні енергопріемнікі, цехові перетворювальні установки і внутріцехові розподільні мережі.
Загальнозаводська частина енергогосподарства об'єднує ряд цехів: електросилової (або електростанція), теплосилової, газовий, електромеханічний, слабкострумовий.
Таблиця 1. Характеристика енергетичних цехів підприємства
| Найменування цеху | Виконувані функції | Зразковий склад цеху |
| Електросилової | Електропостачання підприємства на напрузі в робочих місць | Знижувальні підстанції Мотор-генераторні установки зарядних станцій Електродвигуни високої напруги (для генераторів високої частоти) Трансформаторні установки (пічні трансформатори дугових печей) |
| Теплосилової | Забезпечення підприємства пором, гарячою водою, стисненим повітрям Отримання промислової води | Заводські котельні Теплова мережа заводу Компресорні установки і повітряна мережа заводу Система водопостачання Мазутоперекачівающіе установки |
| Газовий | Постачання підприємства газом з мережі газопостачання Забезпечення роботи газогенераторної станції підприємства Постачання підприємства киснем і ацетиленом | Газові вводи або газогенераторна станція підприємства Киснева станція Газові мережі |
| Електромеханічний | Капітальний ремонт електрообладнання і електроапаратури підприємства і виготовлення в разі необхідності окремих видів нового обладнання | Дсфектовочная група Обмотувальний майстерня з сушильно-просочувальним відділенням Слюсарно-механічне та складальне відділення |
| Слабкострумовий | Телефонний та радіозв'язок Експлуатація акумуляторних установок | АТС, комутаторні установки, що передають, прийомні установки Зарядні станції, акумуляторне господарство електрокарного парку тощо |
Енергетичне господарство великих промислових підприємств знаходиться у веденні головного енергетика. Відділ головного енергетика включає бюро (групи) енерговикористання, енергообладнання, а також електричну та теплову лабораторії. Лабораторії організовують і проводять дослідницьку роботу по зниженню витрати палива і енергії, розробляють і впроваджують раціональні режими роботи енергетичного устаткування, розробляють технічно обгрунтовані норми споживання енергії і контролюють їх виконання, здійснюють контроль за виробництвом і використанням енергії та енергоносіїв на всіх установках підприємства.
Головний енергетик підпорядкований головному інженеру підприємства. На невеликих підприємствах, де енергетичне господарство значно простіше, воно знаходиться у веденні головного механіка.
Визначення штатів органів управління енергетичним господарством підприємства здійснюється в залежності від споживаної енергетичної потужності, споживання теплоенергії, стиснутого повітря і води. На енергетичних господарствах великих підприємств протягом зміни призначаються чергові інженери-енергетики, керівні експлуатацією всього енергогосподарства. Їх завдання - забезпечення безперебійного живлення підприємства необхідними енергоносіями. На невеликих підприємствах черговим зазвичай призначається один з бригадирів ділянки енергогосподарства.
Усередині енергетичних цехів виділяють: змінний персонал, який веде безпосередню експлуатацію обладнання, та ремонтно-монтажний персонал, керований інженером або майстром, який виконує всі ремонтні і монтажні роботи в енергетичному господарстві.
Енергетичні баланси підприємства
Основою раціональної організації енергетичного господарства на підприємстві є планування виробництва та споживання енергоносіїв на основі енергетичних балансів, що відображають рівність підведеної і корисної енергії і втрат. Енергобаланс є відображенням закону збереження енергії в умовах конкретного виробництва. Він складається з двох частин: прибуткової, що характеризує ресурси енергії всіх видів, і видаткової, де показується розподіл енергоресурсів за напрямками споживання, включаючи втрати (наприклад, в мережах) і відпуск на сторону. Прибуткова і витратна частини балансу повинні бути рівні.
Загальний вигляд енерготехнічного балансу:
W пр.е. = W потр.е. + W п.с.
де W пр.е. - Обсяг виробленої енергії; W потр.е. - Обсяг споживаної енергії; W п.с. - Втрати в мережах і перетворювальних установках.
Розрізняють зведений (наприклад, паливно-енергетичний) і приватні баланси окремих енергоресурсів, планові і звітні. Приватними можуть бути Електробаланс вироблення і споживання електричної енергії, паливний баланс видобутку, переробки (одержання зі сторони) і розподілу (використання) палива; теплової - виробітку теплоти і її споживання та ін На підприємствах по кожному підрозділу визначають ресурси і напрями використання всіх видів енергії. Електроенергію розподіляють по споживачах силової та освітлювальної навантаження.
Енергетичні баланси входять до групи матеріальних балансів підприємства. Класифікація енергетичних балансів наведена в таблиці 2.
Таблиця 2. Класифікація енергетичних балансів
| Класифікаційна ознака | Вид енергетичного балансу | Ілюстративний перелік |
| Призначення балансу | Перспективний Плановий Звітний | Електробаланс підприємства на перспективу розвитку Річний плановий Електробаланс, планові паливні баланси за видами палива Щомісячні баланси теплоти, палива, електроенергії |
| Вид енергоносія | Приватні енергобаланси за окремими видами енергоносіїв Зведені енергобаланси | Баланси окремих видів палива (вугілля, нафта, газ і т.д.) Електробаланс цеху, підприємства Баланс пари, гарячої води Баланс стисненого повітря Зведений паливний баланс підприємства (за сумою по всіх видах палива) Зведений енергобаланс цеху, підприємства (за сумою витрат всіх енергоносіїв) |
| Характер цільового використання енергії | Баланси силового використання видів енергії Баланси технологічного використання видів енергії Баланси виробничо-господарських видів енергії | Баланс силового пара Цеховий баланс технологічного використання енергії Баланс пари та гарячої води для опалювально-вентиляційних потреб цеху, заводу |
Основною формою планування споживання та використання енергоносіїв на підприємстві є річні тактичні баланси. Їх завдання - обгрунтувати, по-перше, потреба підприємства у паливі та енергії для виконання плану з випуску продукції (видаткова частина балансу), а по-друге, найбільш раціональні способи покриття цієї потреби за рахунок вироблення енергії на власних генеруючих установках, отримання палива і енергії ззовні, використання вторинних енергоресурсів (прибуткова частина балансу).
Для аналізу виконання планових балансів, оцінки роботи в області раціоналізації енергогосподарства, економії палива та енергії становлять звітні (фактичні) баланси. Для їх складання необхідний добре організований і точний облік витрат палива та енергоносіїв. Приклад річного балансу електроенергії наведено в таблиці 3.
Таблиця 3. Баланс електроенергії на _____ рік
| Споживач | Прихід | Витрата | ||
| млн кВт / год | % | млн кВт / год | % | |
| Всього отримано | 652,1 | 100 | ||
| Вироблено | 459,8 | 74 | ||
| Отримано: від ТЕЦ від мережі | 217,7 184,6 | 30,9 25,1 | ||
| Всього потреба | 662,1 | 100 | ||
| Відпущено районної системі | 140,6 | 17,2 | ||
| Витрачено на власні потреби ТЕЦ | 150,7 | 19,0 | ||
| Витрата підприємства У тому числі: технологічна енергія рухова енергія освітлення втрати | 570,8 198,5 424,1 143,4 14,8 | 22,7 57,7 17,7 1,9 | ||
Складанню видаткової частини балансу передують:
♦ розрахунок потреби підрозділів підприємства в усіх видах палива і енергії;
♦ визначення допустимих втрат енергії у заводських цехах і перетворювальних установках;
♦ визначення сумарного споживання енергії.
Складанню прибуткової частини балансу передують:
♦ визначення виробничих ресурсів своїх генеруючих установок та можливості отримання палива та енергії ззовні;
♦ проектування режимів роботи своїх генеруючих установок у порядку розбивки сумарних графіків навантаження між агрегатами,
♦ визначення потреби за рахунок власного виробництва, в також використання вторинних енергоресурсів.
Крім того, розробляються баланси генеруючих установок підприємства, а також баланс палива за окремими видами і марками.
Головна мета енергобалансу - визначення ступеня корисного використання енергії та пошук шляхів зниження втрат, раціоналізація енергоспоживання. Розробка нормалізованого енергетичного балансу як раз і враховує можливості раціоналізації й оптимізації енергоспоживання і зниження втрат у механізмах і електричних мережах.
Нормалізоване енергобаланс як завершальний етап аналізу фактичного балансу служить основою для оцінки резервів економії енергоресурсів на підприємстві.
Загальні резерви економії енергоресурсів поділяються на поточні, які здійснюються з малими витратами в поточному періоді, і перспективні, реалізація яких можлива у віддаленій перспективі (3-5 і більше років) за рахунок проведення заходів, що вимагають додаткових витрат.
Поточні резерви визначаються шляхом порівняння фактичного енергобалансу об'єкта з його енергобалансів, складеним на базі технічно обгрунтованих окремих втрат. Поточні резерви економії енергії Δ W можна визначити за формулою:
mn
Δ W T = Σ Σ (Δ W ij - Δ W 'ij)
J = 1 i = 1
де i = 1, ..., п - число заходів, спрямованих на зниження втрат;
j = 1, ..., т - число об'єктів, де впроваджені заходи; Δ W ij, Δ W 'ij - втрати енергії в кожному j-м об'єкті відповідно до і після проведення i-го заходу.
Перспективні резерви визначаються порівнянням нормалізованого, перспективного, економічно обгрунтованого енергобалансу з урахуванням його якісних змін і нормалізованого енергобалансу, що враховує проведення заходів, спрямованих на зниження втрат на найближчий період (до 5 років) або на більш тривалий термін.
Планування потреби в енергії
Загальна потреба підприємства в конкретному виді палива або енергії Е визначається за формулою:
Е = ЕНП + Еосв + Ео + Ев + ЕПР + Ест + Ес
де Ен - норма витрати силовий і технологічної енергії на одиницю товарної продукції, кВт / год, кДж / м 3; П - планований обсяг виробництва в натуральному вираженні; Еосв - витрата енергії на освітлення; Е о - витрата енергії на опалення; Ев - витрата енергії на вентиляцію; ЕПР - потреба енергії на інші потреби; Е ст - відпустка на сторону; Ес втрати в мережах підприємства.
У результаті розрахунку загальної потреби встановлюється ліміт за видами палива та енергії в натуральному та вартісному виразі для підприємства в цілому.
Загальний витрата енергії по підприємству прийнято ділити на дві частини - змінну і постійну. Змінну частину, тобто залежить від обсягу продукції, що випускається, становить витрата всіх видів енергії па рухові і технологічні цілі. Постійна частина, тобто не залежить від обсягу продукції, що випускається, - це витрата енергії на освітлення, опалення, привід вентиляційних пристроїв і ін
Витрата енергії за змінної частини Е визначається за формулою:
Е = Нр * Вт.п.
де Нр - зведена норма витрати енергії на 1000 р. товарної продукції; Вт.п. - Плановий обсяг товарної продукції, тис. р..
Загальну потребу підприємства в електроенергії визначають по об'єктах та видах робіт, підрозділах (дільницях і цехах) і цільовим призначенням - потреба силової енергії на рушійну силу, технологічних та підйомно-транспортних пристроїв, на технологічні процеси (електрозварювання, електроплавку, електроліз і т.п. ), освітлення, власні потреби електростанцій (освітлення, вентиляція, водопровід, подача палива і т.д.) і відпуск електроенергії на бік, в тому числі непромислового господарства.
Нормування та облік енергоресурсів
Визначення потреби промислового підприємства в енергоносіях базується на використанні прогресивних норм витрати, які встановлюються як в цілому по підприємству (укрупнені норми), так І по окремих агрегатів, робочих місць, дільниць і цехів (диференційовані норми).
Основним видом норм є питомі норми витрат на одиницю продукції (індивідуальні). Вони встановлюються за типами або окремим паливо-і енергоспоживаючих агрегатів, установок, машин і технологічними схемами відповідно до певних умов виробництва продукції (робіт). Ці норми є технологічними і служать для розрахунку групових норм витрат палива і енергії, а також для оцінки ефективності використання енергії. Індивідуальні норми складаються з корисного витрати (корисної енергії) і втрат енергії. Величина корисного витрати визначається па основі нормативної енергетичної характеристики або розрахунку енергетичного балансу.
Конкретний склад норми витрати палива та енергії встановлюється відповідними галузевими методиками та інструкціями, що розробляються з урахуванням особливостей даного виробництва. Виробничі зміни складу норм не допускаються.
Обсяги втрат (пускових, від неповного згоряння, з конденсатом, з прогонових пором, у навколишнє середовище тощо) розраховуються окремо відповідно до встановленого графіка роботи агрегату в календарному часу і відносяться до обсягу випуску продукції. Наведемо приклади розрахунку індивідуальних норм.
Індивідуальні норми витрат затверджуються підприємствами (об'єднаннями). На їх основі розраховуються групові норми витрат палива та енергії, тобто плановані кількості паливно-енергетичних ресурсів на виробництво одиниці об'єму однойменної продукції (робіт) за рівнями планування: народне господарство, міністерство, об'єднання, підприємство.
Найважливіші групові норми витрати:
♦ умовного палива на електроенергію, що відпускається з шин теплових електростанцій;
♦ сухого скіпового коксу на 1т передільного чавуну;
♦ умовного палива на виробництво 1 т клінкеру і ін Загальновиробничі норми витрат палива і енергії - планова кількість енергії на основні та допоміжні потреби виробництва (загальновиробничі цехове і заводське споживання на опалення, освітлення, вентиляцію та ін.) У цих нормах враховуються технічно неминучі втрати енергії в перетворювачах, теплових та електричних мережах підприємства (цеху), віднесені на виробництво даної продукції (роботи).
Технологічна норма витрати палива і енергії - планова кількість палива, теплової та електричної енергії на основні та допоміжні технологічні процеси виробництва даного виду продукції (роботи), на підтримку технологічних агрегатів у гарячому резерві, їх розігрів і пуск після поточних ремонтів та холодних простоїв. У цих нормах враховуються також технічно неминучі втрати енергії при роботі устаткування. Технологічні норми витрати можуть бути індивідуальними та груповими.
Облік енергоресурсів передбачає:
♦ реєстрацію первинних показників кількості і якості всіх видів енергії, як виробляється і відпускається на сторону, так і одержуваної з боку і витрачається на підприємстві;
♦ оперативний облік витрати енергії за допомогою приладів обліку відповідно до затверджених технічно обгрунтованими нормами її витрати;
♦ внесення на підставі показань вимірювальних приладом і довідок на параметри енергоносіїв, отримані розрахунковим шляхом;
♦ визначення витрати енергії розрахунковим способом за тим цехах і виробничих дільниць, де з яких-небудь причин відсутні прилади обліку.
Реєстрація первинних показників енергоносіїв та їх оперативний облік, а також первинний облік навантажень виробляється за показниками вимірювальних приладів (самописних або періодичної запису). Ці показники фіксуються в первинній документації обліку енергії.
До первинної документації обліку енергії відносяться: добові відомості експлуатації агрегатів, оперативні журнали, графіки навантажень, програми самописних приладів та ін Всі показники документації, що характеризують якість обслуговування устаткування і його технічний стан, фіксуються в добових відомостях через 0,5-1 ч.
Вторинні документи відображають підсумкові та середні показники роботи обладнання за зміну і добу. Це відомості і добові-рапорти з експлуатації установок та енергогосподарства. На підставі вторинної документації складаються місячні енергобаланси, квартальні технічні звіти з експлуатації, підводяться і аналізуються підсумкові показники.
При організації електроспоживання на підприємствах необхідний по-перше, здійснювати облік споживаної енергії на технологічні потреби і на висвітлення роздільно;
по-друге, кожен цех повинен мати окремий облік активної і реактивної енергії за лічильниками, встановленим на вводах;
по-третє, всі великі електроприймачі всередині цеху (компресори, насоси, великі верстати) повинні забезпечуватися індивідуальним урахуванням споживання енергії.
Підприємства, що отримують електроенергію для виробничих потреб від енергосистем, оплачують її вартість за двохставковим тарифом, що складається з річної плати на 1 кВт заявленої (абонувати) споживачем максимальної потужності, що бере участь в максимумі навантаження енергосистеми та плати за 1 кВт / год відпущеної активу та електроенергії. Під заявленою потужністю розуміється, абонувати споживачем найбільша півгодинна електрична потужність, що збігається з періодом максимального навантаження енергосистеми.
Плата за 1 кВт / год встановлена за відпущену споживачеві активну електроенергію, яка врахована розрахунковим лічильником на стороні вторинного напруги головного абонентського трансформатора. Якщо лічильник установлений на стороні вторинного напруги, тобто після головного абонентського трансформатора, то встановлена плата за 1 кВт / год відпущеної споживачу електроенергії при розрахунках множиться на коефіцієнт (наприклад, 1,025). Вартість електроенергії (в рублях), яку підприємство отримує від енергосистеми Зе.д, розраховується за формулою:
Зе.д = (Цij М + Цт Wy) (1 ± b)
де Цij - основна плата за 1 кВт приєднаної потужності, р. / рік;
М - потужність трансформаторів і високовольтових ліній, кВт;
Цт - додаткова плата за основним тарифом за спожитий 1 кВт / ч, р.; Wy - активний витрата електроенергії, врахованої лічильником, кВт / год;
b - коефіцієнт, що враховує знижку з тарифу або надбавку до нього.
Двоставковий тариф економічно заохочує споживачів до зниження потужності і максимуму навантаження за рахунок ущільнення і вирівнювання графіків, але при цьому ускладнені розрахунки зі споживачем.
Тарифи на енергію диференціюються за видами, параметрам, віддаленості теплоносіїв та за іншими ознаками.
За двохставковим тарифом оплачують промислові та прирівняні до них споживачі, а з приєднаною потужністю до 540 кВт - по одноставочному тарифом. Достоїнствами одноставочному тарифу є: простота розрахунку, мінімум вимірювальних приладів (використовується лічильник активної навантаження). Розмір плати за одноставочному тарифом Зт.о визначається як добуток ціни за одиницю енергії на її загальне спожите кількість за даний час:
Зт.о = Цт * Wy
де Ц т - тариф на електроенергію, р. / кВт / год; Wy - обсяг спожитої енергії, кВт.
Недолік одноставочному тарифу - економічна незацікавленість споживачів у вирівнюванні графіка за рахунок зниження піків навантаження, що полегшує умови роботи і покращує економічні показники енергосистеми в цілому. Тому важливо стимулювати зниження піків навантаження у споживачів і вирівнювання графіка, тобто зменшити витрати на закупівлю електроенергії у інших енергосистем.
Вартість 1 кВт / год електроенергії, одержуваної від власної електростанції Цс, можна визначити за формулою:
Цс = Зе.с / W kи
де Зе.с - загальні витрати на виробництво електроенергії власними електростанціями; W - Сумарна кількість енергії, що витрачається, кВт / год;
Kи - коефіцієнт використання енергії.
Аналіз та шляхи розвитку енергетичного господарства
Робота енергетичного господарства оцінюється системою техніко-економічних показників, яка повинна всебічно охоплювати енергетику підприємства як відносно економічності виробництва та споживання енергії, так і щодо різного роду структурних співвідношень, що характеризують енергетичний баланс підприємства.
Техніко-економічні показники енергогосподарства об'єднують в такі групи:
♦ показники економічності виробництва та розподілу енергії.
До них відносять питомі витрати палива на виробництво електроенергії і теплоти, коефіцієнти корисної дії генерування електричної і теплової енергії, питома витрата електричної енергії на 1000 м3 стисненого повітря, Питома витрата електроенергії або палива на тонну рідкого металу або придатного литва, на тонну поковок, на одну деталь або на одну операцію і т.д.;
♦ показники собівартості енергії і питомої величини енергетичних витрат.
Наприклад, собівартість 1 кВт / год електричної енергії, 1 МДж теплової енергії, 1000 м3 стисненого повітря;
♦ показники енергоозброєності, зокрема електроозброєність, озброєності тепловою енергією, показники озброєності первинними енергоресурсами - паливом.
При аналізі роботи енергетичного господарства виявляються:
1) ефективність режиму енергоспоживання виробництва, цеху, агрегату;
2) характер роботи технологічних установок у часі (протягом доби, днів тижня і місяця, влітку і взимку і т.п.);
3) раціональність структури розподілу та обліку споживання енергоносіїв з оцінкою джерел їх надходження і споживання;
4) ефективність розподілу витрат усіх видів енергоносіїв по підприємству;
5) взаємозв'язок показників витрат енергоносіїв обстежуваного виробництва із суміжними технологічними виробництвами;
6) фактичні і нормативні втрати енергоносіїв в розподільних мережах і системах;
7) випадки аварійності в системах виробництва, споживання і розподілу енергоносіїв на підприємстві.
Останньому напрямку на підприємствах не приділяється належної уваги. У той же час аналіз аварійності тільки в системах внутрішнього електропостачання ряду вітчизняних підприємств показав, що непродуктивні втрати енергоносіїв внаслідок аварійності сумірні з втратами енергоносіїв з інших причин: втрати в кабелях, недовантаження трансформаторів і т.п.).
Для оцінки ефективності енергозбереження використовують показник енергоекономічного рівня виробництва, що визначається за формулою:
ЕУП = Д / W,
де Д - результат господарської діяльності аналізованого виробництва, тис. p.; W - сумарне споживання енергоресурсів на технологічні цілі, т у. т.
Для зіставлення різних видів палива та сумарного обліку його запасів прийнята одиниця обліку - умовне паливо (у.п.), теплота згоряння якого прийнята за 29,3 МДж / кг (7000 ккал / кг).
Показник енергоекономічного рівня виробництва дозволяє оцінити рівень реалізації енергозберігаючих технологій, економічних теплових схем, енергозберігаючого обладнання і т.д.
Одним з показників ефективності використання на промислових підприємствах електроенергії є cos φ (косинус фі).
Він являє собою відношення кількості електричної енергії, потрібної на виконання певної роботи, до кількості витраченої.
Чим вищий цей показник, тим ефективніше витрачається електроенергія. Зниження cos φ викликається недостатнім використанням потужності обладнання, в результаті чого виникають втрати в мережах і на електростанції. Для зменшення цих втрат застосовуються штрафи або встановлені раніше надбавки до тарифу.
При підтримці cos φ в заданих розмірах або підвищенні його значення підприємство отримує премію чи додаткову знижку з тарифу. Нормальною величиною вважається cos φ, рівний 0,9-0,92.
При проектуванні нових об'єктів для визначення максимуму навантаження використовується коефіцієнт попиту. Коефіцієнт попиту Кс, що показує ступінь використання та якість експлуатації електрообладнання, визначається добутком двох коефіцієнтів (Кс = Кз * Ко): коефіцієнта завантаження Кз, що показує, яку частину від максимально можливої (номінально приєднаної) потужності становить завантаження електроприймачів, і коефіцієнта одночасності К о, що показує, яка частина всіх встановлених струмоприймачів знаходиться в роботі.
У результаті аналізу визначається можливий потенціал енергозбереження за видами енергоносіїв, дається оцінка розміру інвестицій на енергозберігаючі заходи, складається енергетичний паспорт підприємства та розробляється комплексна програма з енергозбереження з урахуванням зміни обсягів виробництва та асортименту.
Шляхами вдосконалення енергетичного господарства є:
1. Організація роботи з економії палива і енергії.
Заходи з економії палива і енергії на підприємстві можна об'єднати в такі групи: енергетичні, спрямовані на підвищення економічності виробництва, транспортування та використання енергоресурсів; технологічні, спрямовані на вдосконалення технології та поліпшення режиму роботи обладнання та забезпечують тим самим скорочення витрат енергоресурсів на одиницю продукції; організаційно -економічні, спрямовані на вдосконалення господарського розрахунку всередині підприємства, впровадження; технічно обгрунтованих норм витрат палива та енергії, стимулювання працюючих за їх ефективне використання.
На всіх стадіях технологічного процесу виготовлення продукції використовуються різні види енергії та енергоносіїв. При цьому характерною рисою більшості виробничих процесів промислового підприємства є єдність і взаємозумовленість технології і енергетики. Зміна технології впливає на енергетичні показники підрозділів підприємства. Створюються нові енергозберігаючі та екологічно чисті технології, нові енергонасичені машини та обладнання з низьким споживанням енергоресурсів.
Розвиток електроприводу йде в напрямку його автоматизації. При цьому здійснюється скорочення числа передатних ланок в машині і конструктивне зрощування електродвигуна з робочим механізмом (наприклад, створення багатомоторні приводу), збільшується діапазон швидкостей (до десятків тисяч оборотів), що дозволяє спростити конструкцію робочої машини і підвищити її продуктивність і точність роботи. Розширюється діапазон потужностей електроприводу: від 1 Вт (прилади) до декількох десятків мегават (прокатні стани).
Подальший прогрес спостерігається у створенні надійних, технічно досконалих, економічних і простих в експлуатації конструкцій енергоустановок на базі нетрадиційних відновлювальних джерел енергії. До 2010 р. країни Європейського союзу (ЄС) планують збільшити використання нетрадиційних джерел енергії до 8% у загальному обсязі енергоспоживання.
Однією з умов забезпечення дбайливого і раціонального використання палива та енергії, скорочення їх втрат у виробництві є здійснення на підприємствах організаційно-масової роботи, спрямованої на економію паливно-енергетичних ресурсів. Основним призначенням цієї роботи є доведення до всіх членів трудового колективу важливості економного і дбайливого використання палива та енергії, недопущення їх втрат на всіх ділянках виробництва, залучення в роботу з економії кожного працівника підприємства, організація роботи громадських організацій з виявлення й усунення втрат, преміювання персоналу за економію і прийняття суворих заходів до гультяями палива, теплової електричної енергії. При цьому важлива активізація на підприємствах розробки раціоналізаторських пропозицій щодо економії енергоресурсів та надання робочим допомоги в оформленні рацпропозицій.
2. Вибір та використання найбільш економічних енергоносіїв. Це завдання має здійснюватися на основі комплексного вирішення питань енергетики, технології та економіки. Якщо енергетичні баланси району, підприємства дозволяють застосовувати кілька енергоносіїв, а технологія виробництва - відповідно різні способи виготовлення продукції, то вибір найбільш економічного енергоносія здійснюється на основі порівняльного аналізу питомих норм витрат технологічного палива і енергії, а також їх використання по всій енергетичному ланцюжку. Розраховуються собівартість і потрібні інвестиції за варіантами. Враховуються зміни умов праці. Розвиток і вдосконалення використання енергоносіїв йде за напрямками:
♦ газифікації високотемпературних технологічних процесів;
♦ електрифікації ряду технологічних процесів, де це економічно доцільно;
♦ використання вторинних енергетичних ресурсів. Енергія, втрачена для даного процесу, може бути використана в інших процесах. У такому випадку вона називається вторинними енергетичними ресурсами. Ці ресурси повинні нормуватися, плануватися враховуватися і калькулюватися як енергетична продукція відповідних цехів підприємства.
Використання вторинних енергетичних ресурсів дає не тільки енергетичний ефект, але й екологічний, оскільки зменшується кількість викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище, в тому числі і в повітряний басейн.
3. Створення бази стандартизації енергозбереження та вдосконалення тарифної політики в енергетиці. Відомо, що державні стандарти - це компроміс між виробником (його можливостями) і споживачем устаткування (його бажаннями). Але коли споживач не представлений належним чином в органах, які стверджують стандарти, а виробник не зацікавлений встановлювати жорсткі нормативи, ми отримуємо стандарт, що фіксує нормативи давно освоєного і устаткування, що випускається, та ще й з хорошим запасом. Тому потрібно забезпечити систему заходів за процедурами розробки і затвердження стандартів, яка забезпечить встановлення об'єктивного значення нормативу енергоспоживання. Крім того, необхідна продумана тарифна політика. Непомірно високі тарифи, особливо на теплоенергію, змушують багато промислових підприємств створювати власні енергоджерела, енергетично менш ефективні, ніж в енергосистемі, а також нераціонально використовувати електроенергію на цілі теплопостачання. При цьому залишилися споживачі змушені брати па себе весь тягар перехресного субсидування, підриваючи тим самим свою економічну ефективність і конкурентоспроможність.
Тарифи на енергію повинні створюватися на базі об'єктивно існуючого економічного механізму, вираженого залежністю ціни і попиту па енергію.
Недоліком систем тарифоутворення є також їх недифференцированность за часом доби, тоді як в індустріально розвинених країнах (США, Франція, Англія та ін) тарифи диференційовані не тільки по годинах доби, а й по сезонах, декадах місяця. Застосування тарифів, різних за зонами доби, дозволяє зберегти 5-10% енергії, так як вони стимулюють споживачів знижувати навантаження в години максимуму навантаження енергосистеми і заповнювати нічні «провали» навантаження.
Традиційно керівництво підприємств більше уваги приділяє насущним потребам виробництва, а не ефективність використання енергії, яку розглядає більше як проблему технічну, а не управлінську. У той же час управління енергоресурсами є науковий процес і життєва необхідність для кожного підприємства.
Особливо актуально воно для країн СНД і Східної Європи, де енергії на випуск продукції витрачається в 3-5 разів більше, ніж в індустріально розвинених країнах. Можливість роботи вітчизняних підприємств з підвищеною енергоємністю продукції за рахунок зростання цін практично вичерпала себе, тому що веде за собою подальше падіння їх конкурентоспроможності. У цьому зв'язку в травні 1990 р. представники країн, що входять в Європейську економічну концепцію ООН, розробили програму кампанії «Енергозбереження-2000», що передбачає розширення контактів, встановлення інформаційного обміну, визначення загальносвітових стандартів, знайомство з ефективними технологіями, демонстрацію передового досвіду, відбору новинок , та ін
Завдання
Розрахувати максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу при місячному їх витраті 250 шт. Мінімальний (страховий) запас у ЦІСе 25 шт. Періодичність поповнення запасу 2 міс.
Рішення
Розрахуємо максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу за формулою:
Zmax = ИДН * Tn + Zmin,
Для цього знайдемо середньоденну потреба ИДН:
ИДН = 250 шт. / 30 днів ≈ 8 шт.
Розрахуємо максимальний запас Zmax:
Zmax = 8 шт. * 90 днів + 25 шт. = 745 шт.
Таким чином, максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу складає 745 шт.
Список літератури
1. Бик В.Ф., Синиця Л.М., Бондарева Т.В. Організація виробництва: практикум для студентів вищих навчальних закладів. - Мінськ: ІОЦ Мінфіну, 2007. - 270 с.
2. Синиця Л.М. Організація виробництва: Навчальний посібник. - Мн.: УП «ІОЦ Мінфіну», 2003. - 512 с.: Іл.
3. Підручник / Туровець О.Г., Бухалков М.І., Батьківщиною В.Б. та ін; Під ред. О.Г. Туровця. М.: ИНФРА-М, 2003. - 528 с. (Серія «Вища освіта»).
♦ розрахунок потреби підрозділів підприємства в усіх видах палива і енергії;
♦ визначення допустимих втрат енергії у заводських цехах і перетворювальних установках;
♦ визначення сумарного споживання енергії.
Складанню прибуткової частини балансу передують:
♦ визначення виробничих ресурсів своїх генеруючих установок та можливості отримання палива та енергії ззовні;
♦ проектування режимів роботи своїх генеруючих установок у порядку розбивки сумарних графіків навантаження між агрегатами,
♦ визначення потреби за рахунок власного виробництва, в також використання вторинних енергоресурсів.
Крім того, розробляються баланси генеруючих установок підприємства, а також баланс палива за окремими видами і марками.
Головна мета енергобалансу - визначення ступеня корисного використання енергії та пошук шляхів зниження втрат, раціоналізація енергоспоживання. Розробка нормалізованого енергетичного балансу як раз і враховує можливості раціоналізації й оптимізації енергоспоживання і зниження втрат у механізмах і електричних мережах.
Нормалізоване енергобаланс як завершальний етап аналізу фактичного балансу служить основою для оцінки резервів економії енергоресурсів на підприємстві.
Загальні резерви економії енергоресурсів поділяються на поточні, які здійснюються з малими витратами в поточному періоді, і перспективні, реалізація яких можлива у віддаленій перспективі (3-5 і більше років) за рахунок проведення заходів, що вимагають додаткових витрат.
Поточні резерви визначаються шляхом порівняння фактичного енергобалансу об'єкта з його енергобалансів, складеним на базі технічно обгрунтованих окремих втрат. Поточні резерви економії енергії Δ W можна визначити за формулою:
mn
Δ W T = Σ Σ (Δ W ij - Δ W 'ij)
J = 1 i = 1
де i = 1, ..., п - число заходів, спрямованих на зниження втрат;
j = 1, ..., т - число об'єктів, де впроваджені заходи; Δ W ij, Δ W 'ij - втрати енергії в кожному j-м об'єкті відповідно до і після проведення i-го заходу.
Перспективні резерви визначаються порівнянням нормалізованого, перспективного, економічно обгрунтованого енергобалансу з урахуванням його якісних змін і нормалізованого енергобалансу, що враховує проведення заходів, спрямованих на зниження втрат на найближчий період (до 5 років) або на більш тривалий термін.
Планування потреби в енергії
Загальна потреба підприємства в конкретному виді палива або енергії Е визначається за формулою:
Е = ЕНП + Еосв + Ео + Ев + ЕПР + Ест + Ес
де Ен - норма витрати силовий і технологічної енергії на одиницю товарної продукції, кВт / год, кДж / м 3; П - планований обсяг виробництва в натуральному вираженні; Еосв - витрата енергії на освітлення; Е о - витрата енергії на опалення; Ев - витрата енергії на вентиляцію; ЕПР - потреба енергії на інші потреби; Е ст - відпустка на сторону; Ес втрати в мережах підприємства.
У результаті розрахунку загальної потреби встановлюється ліміт за видами палива та енергії в натуральному та вартісному виразі для підприємства в цілому.
Загальний витрата енергії по підприємству прийнято ділити на дві частини - змінну і постійну. Змінну частину, тобто залежить від обсягу продукції, що випускається, становить витрата всіх видів енергії па рухові і технологічні цілі. Постійна частина, тобто не залежить від обсягу продукції, що випускається, - це витрата енергії на освітлення, опалення, привід вентиляційних пристроїв і ін
Витрата енергії за змінної частини Е визначається за формулою:
Е = Нр * Вт.п.
де Нр - зведена норма витрати енергії на 1000 р. товарної продукції; Вт.п. - Плановий обсяг товарної продукції, тис. р..
Загальну потребу підприємства в електроенергії визначають по об'єктах та видах робіт, підрозділах (дільницях і цехах) і цільовим призначенням - потреба силової енергії на рушійну силу, технологічних та підйомно-транспортних пристроїв, на технологічні процеси (електрозварювання, електроплавку, електроліз і т.п. ), освітлення, власні потреби електростанцій (освітлення, вентиляція, водопровід, подача палива і т.д.) і відпуск електроенергії на бік, в тому числі непромислового господарства.
Нормування та облік енергоресурсів
Визначення потреби промислового підприємства в енергоносіях базується на використанні прогресивних норм витрати, які встановлюються як в цілому по підприємству (укрупнені норми), так І по окремих агрегатів, робочих місць, дільниць і цехів (диференційовані норми).
Основним видом норм є питомі норми витрат на одиницю продукції (індивідуальні). Вони встановлюються за типами або окремим паливо-і енергоспоживаючих агрегатів, установок, машин і технологічними схемами відповідно до певних умов виробництва продукції (робіт). Ці норми є технологічними і служать для розрахунку групових норм витрат палива і енергії, а також для оцінки ефективності використання енергії. Індивідуальні норми складаються з корисного витрати (корисної енергії) і втрат енергії. Величина корисного витрати визначається па основі нормативної енергетичної характеристики або розрахунку енергетичного балансу.
Конкретний склад норми витрати палива та енергії встановлюється відповідними галузевими методиками та інструкціями, що розробляються з урахуванням особливостей даного виробництва. Виробничі зміни складу норм не допускаються.
Обсяги втрат (пускових, від неповного згоряння, з конденсатом, з прогонових пором, у навколишнє середовище тощо) розраховуються окремо відповідно до встановленого графіка роботи агрегату в календарному часу і відносяться до обсягу випуску продукції. Наведемо приклади розрахунку індивідуальних норм.
Індивідуальні норми витрат затверджуються підприємствами (об'єднаннями). На їх основі розраховуються групові норми витрат палива та енергії, тобто плановані кількості паливно-енергетичних ресурсів на виробництво одиниці об'єму однойменної продукції (робіт) за рівнями планування: народне господарство, міністерство, об'єднання, підприємство.
Найважливіші групові норми витрати:
♦ умовного палива на електроенергію, що відпускається з шин теплових електростанцій;
♦ сухого скіпового коксу на 1т передільного чавуну;
♦ умовного палива на виробництво 1 т клінкеру і ін Загальновиробничі норми витрат палива і енергії - планова кількість енергії на основні та допоміжні потреби виробництва (загальновиробничі цехове і заводське споживання на опалення, освітлення, вентиляцію та ін.) У цих нормах враховуються технічно неминучі втрати енергії в перетворювачах, теплових та електричних мережах підприємства (цеху), віднесені на виробництво даної продукції (роботи).
Технологічна норма витрати палива і енергії - планова кількість палива, теплової та електричної енергії на основні та допоміжні технологічні процеси виробництва даного виду продукції (роботи), на підтримку технологічних агрегатів у гарячому резерві, їх розігрів і пуск після поточних ремонтів та холодних простоїв. У цих нормах враховуються також технічно неминучі втрати енергії при роботі устаткування. Технологічні норми витрати можуть бути індивідуальними та груповими.
Облік енергоресурсів передбачає:
♦ реєстрацію первинних показників кількості і якості всіх видів енергії, як виробляється і відпускається на сторону, так і одержуваної з боку і витрачається на підприємстві;
♦ оперативний облік витрати енергії за допомогою приладів обліку відповідно до затверджених технічно обгрунтованими нормами її витрати;
♦ внесення на підставі показань вимірювальних приладом і довідок на параметри енергоносіїв, отримані розрахунковим шляхом;
♦ визначення витрати енергії розрахунковим способом за тим цехах і виробничих дільниць, де з яких-небудь причин відсутні прилади обліку.
Реєстрація первинних показників енергоносіїв та їх оперативний облік, а також первинний облік навантажень виробляється за показниками вимірювальних приладів (самописних або періодичної запису). Ці показники фіксуються в первинній документації обліку енергії.
До первинної документації обліку енергії відносяться: добові відомості експлуатації агрегатів, оперативні журнали, графіки навантажень, програми самописних приладів та ін Всі показники документації, що характеризують якість обслуговування устаткування і його технічний стан, фіксуються в добових відомостях через 0,5-1 ч.
Вторинні документи відображають підсумкові та середні показники роботи обладнання за зміну і добу. Це відомості і добові-рапорти з експлуатації установок та енергогосподарства. На підставі вторинної документації складаються місячні енергобаланси, квартальні технічні звіти з експлуатації, підводяться і аналізуються підсумкові показники.
При організації електроспоживання на підприємствах необхідний по-перше, здійснювати облік споживаної енергії на технологічні потреби і на висвітлення роздільно;
по-друге, кожен цех повинен мати окремий облік активної і реактивної енергії за лічильниками, встановленим на вводах;
по-третє, всі великі електроприймачі всередині цеху (компресори, насоси, великі верстати) повинні забезпечуватися індивідуальним урахуванням споживання енергії.
Підприємства, що отримують електроенергію для виробничих потреб від енергосистем, оплачують її вартість за двохставковим тарифом, що складається з річної плати на 1 кВт заявленої (абонувати) споживачем максимальної потужності, що бере участь в максимумі навантаження енергосистеми та плати за 1 кВт / год відпущеної активу та електроенергії. Під заявленою потужністю розуміється, абонувати споживачем найбільша півгодинна електрична потужність, що збігається з періодом максимального навантаження енергосистеми.
Плата за 1 кВт / год встановлена за відпущену споживачеві активну електроенергію, яка врахована розрахунковим лічильником на стороні вторинного напруги головного абонентського трансформатора. Якщо лічильник установлений на стороні вторинного напруги, тобто після головного абонентського трансформатора, то встановлена плата за 1 кВт / год відпущеної споживачу електроенергії при розрахунках множиться на коефіцієнт (наприклад, 1,025). Вартість електроенергії (в рублях), яку підприємство отримує від енергосистеми Зе.д, розраховується за формулою:
Зе.д = (Цij М + Цт Wy) (1 ± b)
де Цij - основна плата за 1 кВт приєднаної потужності, р. / рік;
М - потужність трансформаторів і високовольтових ліній, кВт;
Цт - додаткова плата за основним тарифом за спожитий 1 кВт / ч, р.; Wy - активний витрата електроенергії, врахованої лічильником, кВт / год;
b - коефіцієнт, що враховує знижку з тарифу або надбавку до нього.
Двоставковий тариф економічно заохочує споживачів до зниження потужності і максимуму навантаження за рахунок ущільнення і вирівнювання графіків, але при цьому ускладнені розрахунки зі споживачем.
Тарифи на енергію диференціюються за видами, параметрам, віддаленості теплоносіїв та за іншими ознаками.
За двохставковим тарифом оплачують промислові та прирівняні до них споживачі, а з приєднаною потужністю до 540 кВт - по одноставочному тарифом. Достоїнствами одноставочному тарифу є: простота розрахунку, мінімум вимірювальних приладів (використовується лічильник активної навантаження). Розмір плати за одноставочному тарифом Зт.о визначається як добуток ціни за одиницю енергії на її загальне спожите кількість за даний час:
Зт.о = Цт * Wy
де Ц т - тариф на електроенергію, р. / кВт / год; Wy - обсяг спожитої енергії, кВт.
Недолік одноставочному тарифу - економічна незацікавленість споживачів у вирівнюванні графіка за рахунок зниження піків навантаження, що полегшує умови роботи і покращує економічні показники енергосистеми в цілому. Тому важливо стимулювати зниження піків навантаження у споживачів і вирівнювання графіка, тобто зменшити витрати на закупівлю електроенергії у інших енергосистем.
Вартість 1 кВт / год електроенергії, одержуваної від власної електростанції Цс, можна визначити за формулою:
Цс = Зе.с / W kи
де Зе.с - загальні витрати на виробництво електроенергії власними електростанціями; W - Сумарна кількість енергії, що витрачається, кВт / год;
Kи - коефіцієнт використання енергії.
Аналіз та шляхи розвитку енергетичного господарства
Робота енергетичного господарства оцінюється системою техніко-економічних показників, яка повинна всебічно охоплювати енергетику підприємства як відносно економічності виробництва та споживання енергії, так і щодо різного роду структурних співвідношень, що характеризують енергетичний баланс підприємства.
Техніко-економічні показники енергогосподарства об'єднують в такі групи:
♦ показники економічності виробництва та розподілу енергії.
До них відносять питомі витрати палива на виробництво електроенергії і теплоти, коефіцієнти корисної дії генерування електричної і теплової енергії, питома витрата електричної енергії на 1000 м3 стисненого повітря, Питома витрата електроенергії або палива на тонну рідкого металу або придатного литва, на тонну поковок, на одну деталь або на одну операцію і т.д.;
♦ показники собівартості енергії і питомої величини енергетичних витрат.
Наприклад, собівартість 1 кВт / год електричної енергії, 1 МДж теплової енергії, 1000 м3 стисненого повітря;
♦ показники енергоозброєності, зокрема електроозброєність, озброєності тепловою енергією, показники озброєності первинними енергоресурсами - паливом.
При аналізі роботи енергетичного господарства виявляються:
1) ефективність режиму енергоспоживання виробництва, цеху, агрегату;
2) характер роботи технологічних установок у часі (протягом доби, днів тижня і місяця, влітку і взимку і т.п.);
3) раціональність структури розподілу та обліку споживання енергоносіїв з оцінкою джерел їх надходження і споживання;
4) ефективність розподілу витрат усіх видів енергоносіїв по підприємству;
5) взаємозв'язок показників витрат енергоносіїв обстежуваного виробництва із суміжними технологічними виробництвами;
6) фактичні і нормативні втрати енергоносіїв в розподільних мережах і системах;
7) випадки аварійності в системах виробництва, споживання і розподілу енергоносіїв на підприємстві.
Останньому напрямку на підприємствах не приділяється належної уваги. У той же час аналіз аварійності тільки в системах внутрішнього електропостачання ряду вітчизняних підприємств показав, що непродуктивні втрати енергоносіїв внаслідок аварійності сумірні з втратами енергоносіїв з інших причин: втрати в кабелях, недовантаження трансформаторів і т.п.).
Для оцінки ефективності енергозбереження використовують показник енергоекономічного рівня виробництва, що визначається за формулою:
ЕУП = Д / W,
де Д - результат господарської діяльності аналізованого виробництва, тис. p.; W - сумарне споживання енергоресурсів на технологічні цілі, т у. т.
Для зіставлення різних видів палива та сумарного обліку його запасів прийнята одиниця обліку - умовне паливо (у.п.), теплота згоряння якого прийнята за 29,3 МДж / кг (7000 ккал / кг).
Показник енергоекономічного рівня виробництва дозволяє оцінити рівень реалізації енергозберігаючих технологій, економічних теплових схем, енергозберігаючого обладнання і т.д.
Одним з показників ефективності використання на промислових підприємствах електроенергії є cos φ (косинус фі).
Він являє собою відношення кількості електричної енергії, потрібної на виконання певної роботи, до кількості витраченої.
Чим вищий цей показник, тим ефективніше витрачається електроенергія. Зниження cos φ викликається недостатнім використанням потужності обладнання, в результаті чого виникають втрати в мережах і на електростанції. Для зменшення цих втрат застосовуються штрафи або встановлені раніше надбавки до тарифу.
При підтримці cos φ в заданих розмірах або підвищенні його значення підприємство отримує премію чи додаткову знижку з тарифу. Нормальною величиною вважається cos φ, рівний 0,9-0,92.
При проектуванні нових об'єктів для визначення максимуму навантаження використовується коефіцієнт попиту. Коефіцієнт попиту Кс, що показує ступінь використання та якість експлуатації електрообладнання, визначається добутком двох коефіцієнтів (Кс = Кз * Ко): коефіцієнта завантаження Кз, що показує, яку частину від максимально можливої (номінально приєднаної) потужності становить завантаження електроприймачів, і коефіцієнта одночасності К о, що показує, яка частина всіх встановлених струмоприймачів знаходиться в роботі.
У результаті аналізу визначається можливий потенціал енергозбереження за видами енергоносіїв, дається оцінка розміру інвестицій на енергозберігаючі заходи, складається енергетичний паспорт підприємства та розробляється комплексна програма з енергозбереження з урахуванням зміни обсягів виробництва та асортименту.
Шляхами вдосконалення енергетичного господарства є:
1. Організація роботи з економії палива і енергії.
Заходи з економії палива і енергії на підприємстві можна об'єднати в такі групи: енергетичні, спрямовані на підвищення економічності виробництва, транспортування та використання енергоресурсів; технологічні, спрямовані на вдосконалення технології та поліпшення режиму роботи обладнання та забезпечують тим самим скорочення витрат енергоресурсів на одиницю продукції; організаційно -економічні, спрямовані на вдосконалення господарського розрахунку всередині підприємства, впровадження; технічно обгрунтованих норм витрат палива та енергії, стимулювання працюючих за їх ефективне використання.
На всіх стадіях технологічного процесу виготовлення продукції використовуються різні види енергії та енергоносіїв. При цьому характерною рисою більшості виробничих процесів промислового підприємства є єдність і взаємозумовленість технології і енергетики. Зміна технології впливає на енергетичні показники підрозділів підприємства. Створюються нові енергозберігаючі та екологічно чисті технології, нові енергонасичені машини та обладнання з низьким споживанням енергоресурсів.
Розвиток електроприводу йде в напрямку його автоматизації. При цьому здійснюється скорочення числа передатних ланок в машині і конструктивне зрощування електродвигуна з робочим механізмом (наприклад, створення багатомоторні приводу), збільшується діапазон швидкостей (до десятків тисяч оборотів), що дозволяє спростити конструкцію робочої машини і підвищити її продуктивність і точність роботи. Розширюється діапазон потужностей електроприводу: від 1 Вт (прилади) до декількох десятків мегават (прокатні стани).
Подальший прогрес спостерігається у створенні надійних, технічно досконалих, економічних і простих в експлуатації конструкцій енергоустановок на базі нетрадиційних відновлювальних джерел енергії. До 2010 р. країни Європейського союзу (ЄС) планують збільшити використання нетрадиційних джерел енергії до 8% у загальному обсязі енергоспоживання.
Однією з умов забезпечення дбайливого і раціонального використання палива та енергії, скорочення їх втрат у виробництві є здійснення на підприємствах організаційно-масової роботи, спрямованої на економію паливно-енергетичних ресурсів. Основним призначенням цієї роботи є доведення до всіх членів трудового колективу важливості економного і дбайливого використання палива та енергії, недопущення їх втрат на всіх ділянках виробництва, залучення в роботу з економії кожного працівника підприємства, організація роботи громадських організацій з виявлення й усунення втрат, преміювання персоналу за економію і прийняття суворих заходів до гультяями палива, теплової електричної енергії. При цьому важлива активізація на підприємствах розробки раціоналізаторських пропозицій щодо економії енергоресурсів та надання робочим допомоги в оформленні рацпропозицій.
2. Вибір та використання найбільш економічних енергоносіїв. Це завдання має здійснюватися на основі комплексного вирішення питань енергетики, технології та економіки. Якщо енергетичні баланси району, підприємства дозволяють застосовувати кілька енергоносіїв, а технологія виробництва - відповідно різні способи виготовлення продукції, то вибір найбільш економічного енергоносія здійснюється на основі порівняльного аналізу питомих норм витрат технологічного палива і енергії, а також їх використання по всій енергетичному ланцюжку. Розраховуються собівартість і потрібні інвестиції за варіантами. Враховуються зміни умов праці. Розвиток і вдосконалення використання енергоносіїв йде за напрямками:
♦ газифікації високотемпературних технологічних процесів;
♦ електрифікації ряду технологічних процесів, де це економічно доцільно;
♦ використання вторинних енергетичних ресурсів. Енергія, втрачена для даного процесу, може бути використана в інших процесах. У такому випадку вона називається вторинними енергетичними ресурсами. Ці ресурси повинні нормуватися, плануватися враховуватися і калькулюватися як енергетична продукція відповідних цехів підприємства.
Використання вторинних енергетичних ресурсів дає не тільки енергетичний ефект, але й екологічний, оскільки зменшується кількість викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище, в тому числі і в повітряний басейн.
3. Створення бази стандартизації енергозбереження та вдосконалення тарифної політики в енергетиці. Відомо, що державні стандарти - це компроміс між виробником (його можливостями) і споживачем устаткування (його бажаннями). Але коли споживач не представлений належним чином в органах, які стверджують стандарти, а виробник не зацікавлений встановлювати жорсткі нормативи, ми отримуємо стандарт, що фіксує нормативи давно освоєного і устаткування, що випускається, та ще й з хорошим запасом. Тому потрібно забезпечити систему заходів за процедурами розробки і затвердження стандартів, яка забезпечить встановлення об'єктивного значення нормативу енергоспоживання. Крім того, необхідна продумана тарифна політика. Непомірно високі тарифи, особливо на теплоенергію, змушують багато промислових підприємств створювати власні енергоджерела, енергетично менш ефективні, ніж в енергосистемі, а також нераціонально використовувати електроенергію на цілі теплопостачання. При цьому залишилися споживачі змушені брати па себе весь тягар перехресного субсидування, підриваючи тим самим свою економічну ефективність і конкурентоспроможність.
Тарифи на енергію повинні створюватися на базі об'єктивно існуючого економічного механізму, вираженого залежністю ціни і попиту па енергію.
Недоліком систем тарифоутворення є також їх недифференцированность за часом доби, тоді як в індустріально розвинених країнах (США, Франція, Англія та ін) тарифи диференційовані не тільки по годинах доби, а й по сезонах, декадах місяця. Застосування тарифів, різних за зонами доби, дозволяє зберегти 5-10% енергії, так як вони стимулюють споживачів знижувати навантаження в години максимуму навантаження енергосистеми і заповнювати нічні «провали» навантаження.
Традиційно керівництво підприємств більше уваги приділяє насущним потребам виробництва, а не ефективність використання енергії, яку розглядає більше як проблему технічну, а не управлінську. У той же час управління енергоресурсами є науковий процес і життєва необхідність для кожного підприємства.
Особливо актуально воно для країн СНД і Східної Європи, де енергії на випуск продукції витрачається в 3-5 разів більше, ніж в індустріально розвинених країнах. Можливість роботи вітчизняних підприємств з підвищеною енергоємністю продукції за рахунок зростання цін практично вичерпала себе, тому що веде за собою подальше падіння їх конкурентоспроможності. У цьому зв'язку в травні 1990 р. представники країн, що входять в Європейську економічну концепцію ООН, розробили програму кампанії «Енергозбереження-2000», що передбачає розширення контактів, встановлення інформаційного обміну, визначення загальносвітових стандартів, знайомство з ефективними технологіями, демонстрацію передового досвіду, відбору новинок , та ін
Завдання
Розрахувати максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу при місячному їх витраті 250 шт. Мінімальний (страховий) запас у ЦІСе 25 шт. Періодичність поповнення запасу 2 міс.
Рішення
Розрахуємо максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу за формулою:
Zmax = ИДН * Tn + Zmin,
Для цього знайдемо середньоденну потреба ИДН:
ИДН = 250 шт. / 30 днів ≈ 8 шт.
Розрахуємо максимальний запас Zmax:
Zmax = 8 шт. * 90 днів + 25 шт. = 745 шт.
Таким чином, максимальний запас автоматних різців у ЦІСе заводу складає 745 шт.
Список літератури
1. Бик В.Ф., Синиця Л.М., Бондарева Т.В. Організація виробництва: практикум для студентів вищих навчальних закладів. - Мінськ: ІОЦ Мінфіну, 2007. - 270 с.
2. Синиця Л.М. Організація виробництва: Навчальний посібник. - Мн.: УП «ІОЦ Мінфіну», 2003. - 512 с.: Іл.
3. Підручник / Туровець О.Г., Бухалков М.І., Батьківщиною В.Б. та ін; Під ред. О.Г. Туровця. М.: ИНФРА-М, 2003. - 528 с. (Серія «Вища освіта»).