Энергоэффективность на промышленном предприятии: тренды и технические решения.. Рынок Электротехники. Отраслевой портал

Энергоэффективность на промышленном предприятии: тренды и технические решения.. Рынок Электротехники. Отраслевой портал Аналитика

​тренд на энергоэффективность. повышение энергоэффективности и энергосбережение для россии – стратегическая необходимость

Автор:
руководитель отдела по связям с
общественностью ассоциации РОСИЗОЛ Свиридова Е.В.

Все мировое сообщество ведет активную
политику в области энергосбережения и повышения эффективности потребления
природных ресурсов. Россия является одним из основных экспортёров
энергоносителей, несмотря на это, значительно отстает от большинства развитых
стран в области энергоэффективности.

348eab9e78d8e7edf53a63a6692478d7.jpg

Повышение энергоэффективности и
энергосбережение для России – стратегическая необходимость, оказывающая влияние
на экономическое развитие государства, уровень жизни населения и инновационное
развитие общества. Вопросы эффективного использования энергии затрагивают
практически все области деятельности.

В мире проведено множество исследований
на тему энергосбережения и повышения энергоэффективности. Анализ лучших
международных практик в области энергосбережения продемонстрировал, что
наибольший потенциал эффективного использования энергии находится в зданиях. В
связи с этим, ведущие эксперты страны в области энергосбережения подготовили
исследование энергоэффективности в секторе зданий в России, основная задача
которого – выработка рекомендаций по внесению изменений в систему регулирования
строительства и разработка мер по стимулированию повышения эффективности
использования энергии.

Результаты исследования показали, что
российские здания обладают огромным резервом экономии энергии. Несмотря на это,
нерациональное использование энергоресурсов может привести к тому, чток 2050 г. потребление энергии
всеми зданиями вырастет более чем на 34%. Внедрение мер по повышению
энергоэффективности в зданиях позволит сохранить огромное количество энергии.

Энергоэффективность на промышленном предприятии: тренды и технические решения.. Рынок Электротехники. Отраслевой порталВ
исследовании разработан ряд конкретных сценариев по повышению
энергоэффективности в зданиях,
которые делятся на пять групп мер:


1. Введение классов энергоэффективности
зданий с целью повышения качества учета;

2. Повышение требований энергоэффективности
зданий;

3. Внедрение системы контроля за выполнением
требований по повышению энергоэффективности;

4. Принятие системы экономического
стимулирования;

5. Повышение
компетентности и информированности отрасли и населения.

Введение
классов энергоэффективности зданий и повышение требований

В прошлом году, спустя более
чем пять лет, вступил в силу приказ Министерства строительства и ЖКХ РФ «Об
утверждении Правил определения класса энергетической эффективности
многоквартирных домов». В документе раскрывается процесс присвоения
многоквартирным домам классов энергоэффективности, устанавливается градация
удельных расходов энергетических ресурсов на отопление, вентиляцию,
водоснабжение и электроснабжение.

По материалам исследования введение
классов энергоэффективности здания позволит оценивать:

  • уровень и
    динамику удельных расходов и класс энергоэффективности;
  • очередность
    включения зданий в программы энергосбережения и планы капитального ремонта
    (начинать со зданий с низким рейтингом);
  • прогресс
    в динамике удельных расходов и повышении класса энергоэффективности.

Здания с 2020 г. постройки, имеющие
класс энергетической эффективности «А» (наивысший, при величине отклонения суммарного удельного годового расхода энергии от базового
уровня до -40% и менее), будут соответствовать категории «здания с
низким энергопотреблением».

Здания с 2020 г. постройки,
имеющие класс энергетической эффективности «А » (наивысший, при величине
отклонения суммарного удельного годового расхода
энергии от базового уровня до -65% и менее), будут очень близки к
категории «пассивные» здания.

По информации, представленной в
исследовании, для таких зданий суммарный удельный годовой расход энергии не
должен превышать:

  • 50
    кВт-ч/м2
    – для зданий, находящихся в климатических условиях
    южных регионов России при величине ГСОП до 4000 оС∙сут/год (47
    кВт-ч/м2 – для «пассивных» зданий). Удельный годовой расход тепловой
    энергии на отопление и вентиляцию не должен быть больше 22 кВт-ч/м2
    (17 кВт-ч/м2 – для «пассивных» зданий);
  • 63
    кВт-ч/м2
    − для зданий,
    расположенных в климатических условиях регионов средней полосы Российской
    Федерации при величине ГСОП от 4000 до 8000 оС∙сут/год (58 кВт-ч/м2
    – для «пассивных» зданий). Удельный годовой расход тепловой энергии на
    отопление и вентиляцию не должен превышать 32 кВт-ч/м2 (24 кВт-ч/м2
    – для «пассивных» зданий);
  • 80
    кВт-ч/м2
    – для зданий, находящихся в климатических условиях
    северных регионов России при величине ГСОП от 8000 до 12000 оС∙сут/год
    (71 кВт-ч/м2 – для «пассивных» зданий). Удельный годовой расход
    тепловой энергии на отопление и вентиляцию не должен быть больше 48 кВт-ч/м2
    (36 кВт-ч/м2 – для «пассивных» зданий).

Рейтинг зданий по уровню
энергоэффективности позволит определить здания с низким уровнем
энергоэффективности (на 20-30% выше среднего удельного расхода, на 10% выше
среднего удельного расхода и просто выше среднего) и именно эти здания по
итогам включать в программы капитального ремонта и в программы повышения энергоэффективности.

Анализ жилого фонда, проведенный в
исследовании показал, что большую его часть составляют старые здания. К 2050 г. средний возраст
жилых зданий вырастет с 36 г.
до 61 г.,
85% многоквартирных зданий будет старше 25 лет и 54% старше 40 лет.
Приоритетное внесение зданий, требующих капитальный ремонт, в программы повышения энергоэффективности позволит
значительно снизить энергопотребление существующих зданий.

Внедрение
системы контроля за выполнением требований по повышению энергоэффективности

23d3d63ef639986fb4ca5b20377bec47.jpg

Контроль
за выполнением требований вводится
для стимулирования повышения энергоэффективности в зданиях. Необходимо укрепить
надзор за соблюдением технических регламентов, обеспечивать специалистов
своевременной подготовкой и оборудованием, утвердить административную
ответственность за нарушение или не выполнение требований по повышению
энергоэффективности в зданиях. Например, за отсутствие таблички с указанием
класса энергоэффективности здания в течение 2-х лет после сдачи здания в
эксплуатацию или после капитального ремонта наложить штраф на ответственных лиц
за несоблюдение требований по энергетической эффективности и в соответствии с
ФЗ- 261.

Принятие
системы экономического стимулирования

Экономическое стимулирование
подразумевает субсидии, льготное кредитование, налоговые стимулы и т.д.,
предоставленные государством на меры по повышению энергоэффективности в
зданиях. Например, предоставление льгот на приобретение квартир в новых зданиях
класса энергоэффективности «А» приведет к повышению спроса на жилье в
энергоэффективных домах и будет оправдано тем, что в этих зданиях расходы на
жилищно- коммунальные услуги будут значительно ниже, по сравнению с другими
зданиями. Если говорить о существующих зданиях, то предоставление льготных
субсидий на проведение капитального ремонта здания будет стимулировать
собственников не откладывать его и тем самым, снизить материальные издержки на
коммунальные услуги. В качестве налоговых льгот следует вводить пониженные
ставки НДС на простые и эффективные технологические решения по повышению
энергоэффективности в зданиях, такие как утепление качественной теплоизоляцией.

Повышение
компетентности и информированности отрасли и населения

Законодательные инициативы в вопросах
повышения энергоэффективности в зданиях должны поддерживаться потребительской
активностью, только так будет достигнут кумулятивный эффект. Стоит отметить,
что идеологическая цель повышения энергоэффективности в зданиях на сегодняшний
день не достигнута. Необходимо грамотно выстроить информационно –
пропагандистскую модель для формирования энергоэффективного общества и
эффективного обеспечения энергоресурсами населения.

Сценарии
реализации мер по повышению энергоэффективности в зданиях

Для реализации комплекса групп мер по
повышению энергоэффективности в зданиях в исследовании было предложено 10
сценариев, разработанных на основе экономического моделирования как для новых,
так и для капитально- ремонтируемых зданий:

  • «замороженная
    энергоэффективность»
  • «вниз
    на 40%»
  • «вниз
    на 60%»
  • «пассивные
    и активные здания»
  • «пустой
    пакет»
  • «стандартный
    пакет»
  • «умеренный
    пакет»
  • «амбициозный
    пакет»
  • класс
    «А»
  • «мягкий»
    путь

Наиболее эффективным сценарием по
повышению энергоэффективности в зданиях в новом строительстве является пакет «Вниз на 40%». Данный пакет мер
предполагает реализацию положения Постановления Правительства №18 о снижении
нормируемого удельного энергопотребления здания начиная от 15 до 40% к 2020 г.
К 2020 г. в этом сценарии все здания будут иметь показатели
энергоэффективности, соответствующие зданиям с низким потреблением энергии.
Реализация сценария позволит за 2021-
2050 гг. получить экономию энергии в объеме 379 млн тут.

Для капитально- ремонтируемых зданий
наиболее эффективным является сценарий «Стандартный».
Основная цель данного пакета закрепить на законодательном уровне требования к
применению энергосберегающих мероприятий, материалов, оборудования при
капитальном ремонте зданий как обязательные к выполнению. Доля капитально-
ремонтируемых зданий в данном сценарии растет, и по итогам удельное потребление
энергии должно снизиться не менее чем на 20%. Реализация этого сценария
позволит получить за 2021- 2050 гг. экономию
энергии в объеме 784 млн тут
.

Результаты расчетов в исследовании
показали, что при реализации всех мер, объединенных в 10 сценариев, экономия
энергии может составить за 2021- 2050 гг. 2677 млн тут.
, что в три раза
больше потребления конечной энергии всеми секторами экономики.

Таким
образом, политика в области энергосбережения, в том числе стимулирование и реализация
мер по повышению энергоэффективности в зданиях является основополагающей
задачей в формировании необходимого потенциала для развития энергетически
безопасного государства и инновационного общества. 

Минимизировав удельные затраты энергии, с помощью
простых технологичных решений, государство обеспечит себя успешным социально –
экономическим функционированием, а также рациональным и экологически безопасным
использованием энергии и энергетических ресурсов. 

Закон несварения энергии

Минэкономики во второй раз после передачи соответствующих полномочий от Минэнерго подготовило ежегодный госдоклад о сбережении и эффективности потребления энергии в РФ. Он фиксирует отсутствие прогресса в этих сферах и «существенное отставание» в достижении поставленной президентом цели по энергоэффективности: нынешними темпами снизить энергоемкость ВВП на 60% удастся лишь к 2043 году. Эксперты же отмечают, что в отсутствие изменений в качестве соответствующей госполитики аналитическая работа ведомства сильно улучшилась.

В свежем госдокладе об энергосбережении и повышении энергоэффективности в РФ Минэкономики фиксирует: за прошедшие десять лет энергоемкость ВВП снизилась всего на 9%, а в последние четыре года она не снижается. Весь прогресс в снижении энергоемкости был достигнут в 2000–2008 годах в силу структурных сдвигов в пользу менее энергоемких видов экономической деятельности. «Рост ВВП (за этот период.— “Ъ”) на 60% сопровождался практически неизменным потреблением первичной энергии»,— отмечается в документе. После 2008 года ситуация сначала ухудшалась с ростом доли энергоемких отраслей, а потом стабилизировалась. В 2021 году к 2007 году энергоемкость ВВП снизилась на 12%, хотя президентский указ 2008 года требовал снизить ее к 2020 году не менее чем на 40%. «При сохранении среднего темпа снижения энергоемкости ВВП за 2007–2021 годы, равного 1,1% в год, достичь целевого значения в 40% станет возможным лишь к 2043 году»,— заключают в министерстве.

Минэкономики фиксирует фактический провал политики энергоэффективности.

В 2021 году инвестиции на эти цели составили 0,2% ВВП страны, а доля частных вложений падает: при общих затратах на энергоресурсы в 8,5 трлн руб. годовой объем инвестиций в энергосбережение по энергосервисным контрактам — всего 44 млрд руб. (0,5% от затрат на энергоресурсы), а удельные показатели капвложений по регионам отличаются в 300 раз. Многоквартирные дома еще к июлю 2021 года должны были получить приборы учета потребления, но и на сегодня задача выполнена на 61%. Только 27% введенных в эксплуатацию в 2021 году многоэтажек имеют повышенный класс энергоэффективности, и лишь 5% из них оснащены индивидуальными тепловыми пунктами с погодным регулированием. Сегодня 54% многоквартирных домов потребляют вдвое больше энергии, чем их современные аналоги.

Несмотря на огромный экономический потенциал энергосбережения (энергоемкость ВВП РФ выше мирового уровня на 46%, климатически близкой Канады — на 17%, а удельное энергопотребление в жилищном секторе регионов со схожими климатическими условиями может различаться втрое), в 2021–2021 годах правительство фактически отказалось от его реализации, сократив финансирование соответствующих программ в сто раз: с 5 млрд до 50 млн руб. Полномочия в этой сфере были переданы от Минэнерго Минэкономики. «Апофеозом госполитики стало решение направить эти средства на строительство объектов для чемпионата мира по футболу. Повышение энергоэффективности — это обязательное условие роста ВВП — универсальное правило»,— замечает Михаил Юлкин, эксперт Международного центра устойчивого энергетического развития под эгидой ЮНЕСКО.

Впрочем, эксперты единогласно отмечают, что аналитика доклада от Минэкономики заметно улучшилась.

В нем рассчитан единый энергобаланс, энергоемкость ВВП перестала быть оценкой неизвестных экспертов, проанализирован вклада ста факторов в ее изменение, сделан прогноз до 2035 года. «Этот доклад — большой шаг вперед по сравнению с тем, что ранее готовило Минэнерго. Он уже выглядит довольно цивилизованно»,— говорит глава ЦЭНЭФ-XXI Игорь Башмаков.

Доклад заканчивается декларацией о намерениях по развитию плана повышения энергоэффективности экономики от 2021 года, которую Мария Степанова, директор эксперт-бюро «ЭнергиаВита», называет «общими планами на будущее». В министерстве решающим считают «технологический фактор». Замглавы ведомства Михаил Расстригин говорит, что, «по грубым оценкам министерства», перевод всех газовых станций на газотурбинные технологии позволит сэкономить порядка трети потребляемого ими газа. Впрочем, директор отдела операционных рисков и устойчивого развития КПМГ Владимир Лукин отмечает, что «только согласованные меры по совершенствованию законодательства в области управления энергоресурсами, охраны окружающей среды и внедрения НДТ могут обеспечить синергический эффект и достичь установленных целей».

Алексей Шаповалов, Ангелина Давыдова

Энергоэффективность на промышленном предприятии: тренды и технические решения.. рынок электротехники. отраслевой портал

По оценкам аналитиков, объем электричества, который в России расходуется напрасно, равен годовому энергопотреблению Франции. Вместе с тем на фоне активного развития российской промышленности прослеживается тенденция появления дефицита топливно-энергетических ресурсов.

В связи с этим на первый план выходит необходимость более рационального использования энергоресурсов промышленными предприятиями. Ведь именно они являются самыми крупными потребителями ТЭР. Повышение энергоэффективности  – это приоритетный фактор снижения производственных затрат, который положительно отражается на прибыли компаний-производителей.

Например, результат исследования деятельности предприятий промышленного сектора Северо-Западного ФО показал, что потенциал энергосбережения только в этом округе составляет 20-25% годового потребления энергоресурсов. Более конкретные показатели зависят от типа предприятий и особенностей их режима работы.

Одной из ключевых причин низкой эффективности использования ТЭР эксперты называют все еще существующий стереотип мышления о незначительности доли энергозатрат в себестоимости готовой продукции, а также мнение о доступности и сравнительно невысокой стоимости энергоносителей. Однако в некоторых отраслях на их долю приходится от 15% до 40% себестоимости готового продукта (без учета затрат на покупку сырья). Известны случаи, когда она может достигать 75%.

Руководство промышленных предприятий часто недооценивает потенциальную экономию от грамотного управления энергопотреблением и от программ, направленных на повышение энергоэффективности. Они содержат определенную долю финансового и технического риска, поэтому в списке приоритетов они занимают не первые места.

Как правило, такие проекты уступают в популярности традиционным коммерческим предложениям. Хотя, по оценкам экспертов, реализация программ эффективного энергопотребления необходима даже тем предприятиям, где на долю электроэнергии приходится 5% себестоимости продукции.

Сегодня многие отечественные компании вообще не имеют представления о структуре энергопотребления. Они не знают, какие объекты потребляют больше электроэнергии, а какие меньше, не могут изобразить свою модель расхода энергии.

А если отсутствует четкое понимание того, как и куда расходуется электричество, невозможно выстроить конструктивные отношения с поставщиками энергоресурсов. Несмотря на то, что многие промышленники могли бы закупать электроэнергию по оптовым ценам, они по-прежнему платят розничную стоимость, поскольку им не удается нормировать ежемесячную норму потребления.

Постоянное повышение стоимости энергоносителей и дедовский подход к использованию ТЭР негативно отражаются на конкурентоспособности товаров российского производства. В свою очередь это провоцирует вынужденное снижение объемов выпуска продукции и приводит к дополнительному росту энергетической составляющей в цене конечного продукта, который связан с падением загруженности и нерациональным использованием производственных мощностей.

По оценкам экспертов, некоторые промышленные предприятия не проводят серьезную целенаправленную работу по снижению энергоемкости производства. Свое бездействие они объясняют резким снижением объемов производства, морально устаревшим оборудованием, низкой степенью обеспеченности современными средствами учета, трудностями в организации системного энергетического мониторинга и т. д. Этот список можно продолжать бесконечно долго.

Дополнительный анализ:  Работа Аналитик в Екатеринбурге: Вакансии Аналитик в Екатеринбурге -

С последствиями неэффективного использования энергоносителей приходится сталкиваться практически ежедневно. В качестве примера можно привести высокий уровень потерь тепла из-за изношенности и несовершенства конструкции теплофикационных систем. Помимо этого предприятия несут огромные потери электроэнергии из-за использования устаревших производственных линий и систем освещения.

Все это является следствием ключевой причины – отсутствия на многих предприятиях системного энергетического мониторинга, который отслеживает использование ТЭР. Производители ссылаются на нехватку свободных денежных средств, которые они могли бы направить на организацию целенаправленной энергосберегающей политики.

Однако часть мероприятий по энергосбережению не нуждается в инвестировании значительных сумм. Некоторые из них можно реализовать даже с минимальными затратами. Например:

  • Создать новую систему отчетности по использованной электроэнергии.
  • Обеспечить профильных специалистов развернутой информацией и всеми необходимыми материалами об инновационных методах повышения энергоэффективности.
  • Разработать программы и приступить к реализации стандартов, связанных с энергопотреблением;
  • Вести системные энергетические наблюдения с использованием оргтехники, которая уже находится в собственности компании.

Каждый из этих методов прост в реализации и не нуждается в серьезных капиталовложениях, а срок их окупаемости не превышает 6-12 месяцев.

Рациональное использование энергоносителей на промышленных предприятиях достигается двумя способами:

  1. Тотальная модернизация технологических процессов и реконструкция структуры компании.
  2. Реорганизация и переоснастка системы энергоснабжения.

Во главе угла

Мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности производственной компании, в первую очередь необходимо рассматривать с точки зрения экономического роста. Помимо этого следует учитывать экологичность производства и возможность улучшения социально-бытовой обстановки. Главное, это не должна быть бесцельная экономия, которая к тому же наносит ущерб производству.

В рамках политики энергосбережения промышленных предприятий необходимо искать решения целого ряда задач:

  • Проведение анализа эффективности энергопотребления, который выполняется для того, чтобы оценить уровень потерь ТЭР и определить причины, способствующие тому, что ситуация развивается именно по такому сценарию. Помимо этого, важно выявить возможный потенциал энергосбережения по видам энергоносителей и дать оценку перспективности проведения энергосберегающих мероприятий;
  • Разработка методологии энергосбережения, в рамках которой выполняется технико-экономическая оценка целесообразности реализации определенных энергосберегающих мероприятий с учетом реструктуризации компании или модернизации производственных мощностей.
  • Введение обязательного энергоаудита предприятий промышленного сектора экономики с целью получения объективной оценки их состояния и выявления неэкономичных режимов работы оборудования.
  • Разработка положений целенаправленной политики энергосбережения.
  • Проведение технической паспортизации энергохозяйства компании, которое состоит из энергетических установок и вспомогательных устройств, предназначенных для обеспечения предприятия тепловой и электрической энергией. Энергетический паспорт выдается по результатам проведенных исследований. Требования к методике построения, составу и структуре документа, а также основные положения паспортизации регламентирует ГОСТ Р 51379-99 «Энергоснабжение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы» (введен в действие 01.09.2000 г.).
  • Создание единой нормативно-правовой базы для энергосберегающей политики на всех уровнях – от отдельно взятого предприятия до региона.
  • Совершенствование общего и методического подхода к вопросам энергосбережения и проведению энергоаудита производственных копаний.
  • Обеспечение обучения профильных специалистов по управлению эффективным энергообеспечением и энергоаудиту.
  • Создание полной базы данных в рамках открытого информационного банка по вопросам энергосбережения.

Серьезный подход, качественное, а главное, своевременное решение всех перечисленных задач позволит достичь поставленной цели: оптимизировать потребление энергоресурсов и снизить энергопотребление до экономически обоснованного уровня.

Катализатором, который способен ускорить этот процесс, может стать синергия ведущих организаций и профильных экспертов, специализирующихся на вопросах энергосбережения, а также заинтересованность и постоянная поддержка региональных комитетов по экономике и промышленной политике, региональных энергетических комиссий и Госэнергонадзора.

Реализация мер, направленных на более экономное расходование энергоносителей, обеспечивается путем проведения мероприятий по энергосбережению. Достижению поставленной цели также способствуют:

– внедрение современных систем учета;

– применение на практике инновационных технологий и новейших разработок в сфере электротехники;

– разработка продуктивных финансово-экономических методов управления производственными процессами, потреблением и транспортировкой ТЭР.

Путь длиной в четыре шага

         Необходимость рационального расходования энергоресурсов сложно назвать новой идеей как для России, так и для мирового сообщества. Во многих странах мира к этому вопросу относятся как к неотъемлемой (в некоторых случаях даже как к ключевой) части любого технического проекта.

         На практике само понятие термина «энергосбережение» означает продуманный и взвешенный подход к использованию топливно-энергетических ресурсов. Постоянный рост тарифов, необходимость повышения рентабельности производственных процессов и конкурентоспособности выпускаемой продукции мотивируют отечественных производителей расходовать энергоносители более разумно.

         Идея энергоэффективности получила дополнительный импульс к конкретным действиям после вступления России в ВТО. Это событие стимулировало рост конкуренции на внутреннем и внешнем рынках, в то время как опыт других стран наглядно продемонстрировал, что тратить меньше при аналогичном или даже большем объеме производства готовой продукции вполне реально.

         В то же время поиск и реализация оптимальных решений возможны лишь в том случае, если присутствует четкое понимание алгоритма, с помощью которого это можно сделать. Как показывает опыт, повышение энергоэффективности достигается за счет разработки и внедрения энергосберегающих проектов. Весь комплекс таких мероприятий условно можно разделить на четыре этапа:

  1. Самым первым шагом на пути к поставленной цели должен стать сбор достоверной информации о реальном энергопотреблении с оценкой потерь электроэнергии. Для этого используются специально разработанные и проверенные на практике методики проведения энергоаудита. В ходе проверки более пристальное внимание должно быть уделено техническому состоянию предприятия, режимам работы производственных линий и электрооборудования, а также исследованию всех тонкостей технологического процесса с целью выявления «слабого» звена.

Также анализ поможет понять, насколько выгодно владелец компании приобретает энергоресурсы у поставщика, правильно ли они расходуются, оценить полноту контроля над процессом энергопотребления и будет ли выгодным внедрение более современных технологий.

  1. На следующем этапе разрабатывается индивидуальная программа энергосбережения. По сути это экономически обоснованный список мер, включающий организационные и технические мероприятия, которые позволят обеспечить рациональное использование и экономию ТЭР. В документе должно быть приведено детальное технико-экономическое обоснование, на основании которого в дальнейшем может быть разработан целевой инвестиционный проект.

Энергоэффективность предприятия будет напрямую зависеть от правильности плана мероприятий, составленного на основании тщательно проведенного анализа. Поэтому важно включить в программу энергосбережения обязательные мероприятия, проведение которых необходимо в соответствии с требованиями нормативно-правовых документов (например, оснащение счетчиками всех административных зданий, производственных и складских, оптимизация рабочих мест). Также в плане должны быть мероприятия, которые проводить необязательно, но они принесут экономическую выгоду (например, модернизация оборудования).

  1. Следующим шагом должна стать реализация утвержденного плана действий. Для этого могут быть использованы наиболее выгодные для промышленного предприятия способы финансирования: от собственных средств до привлечения инвестиций и заемных ресурсов.
  2. На четвертом, завершающем этапе необходимо провести исследование результатов проделанной работы. Только мониторинг состояния производственных мощностей позволит составить четкое представление о реальных показателях экономии и о том, в какой степени они соответствуют проектным данным.
Мероприятия для эффективного энергоснабжения на предприятии

Если учесть тот факт, что на долю электроэнергии в себестоимости готовой продукции в среднем приходится около 40%, важность рационального использования энергоресурсов переоценить сложно. Ведь именно энергосбережение является тем важным фактором, который позволяет экономить ресурсы и повышать конкурентоспособность.

Установки компенсации реактивной мощности (УКРМ)

Одним из методов повышения энергоэффективности является снижение реактивной мощности (увеличение cos φ), поскольку она приводит к увеличению потерь электроэнергии. В случае если на предприятии отсутствуют устройства компенсации реактивной мощности, потери могут достигать 10-50% от среднего энергопотребления.

         При значениях cos φ в пределах 0.3-0.5 трехфазные счетчики допускают погрешность в показаниях до 15%. Следовательно, из-за ошибочных данных потребитель вынужден платить больше, поскольку у него увеличивается энергопотребление и на него может быть наложен штраф за низкий cos φ. Чтобы избежать штрафных санкций, желательно иметь cos φ немногим выше 0.9.

         Реактивная мощность становится причиной снижения качества электроэнергии и тепловых потерь, способствует перекосу фаз, провоцирует возникновение высокочастотных помех в электрической сети, приводит к перегрузкам генераторного оборудования (ГО), броскам по частоте и амплитуде.

         По оценкам аналитиков, в России ежегодно работа микропроцессорной техники и коммуникационных систем может быть прервана короткими провалами продолжительностью в несколько миллисекунд или перегрузками по питающему напряжению. Они происходят всего 20-40 раз в год, но даже этого количества достаточно для серьезных повреждений, которые могут вылиться в ощутимые убытки. Прямой или косвенный ущерб от таких краткосрочных перепадов исчисляется миллионами рублей в год.

         По статистике, полное прекращение энергоснабжения составляет не более 10% от общего количества сбоев в работе сети. Исчезновение напряжения на 1-3 минуты происходит в два-три раза реже, чем отключение продолжительностью менее одной секунды.

         Нормы качества электроэнергии в сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электричества, регламентирует ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» (введен в действие 01.01.1999 г.).

         Как уже говорилось выше, cos φ не должен быть слишком низким. Точно так же он не должен быть очень близким к единице, чтобы исключить возможность перекомпенсации, которая может спровоцировать увеличение помех в сети. Окончательный выбор оборудования для корректировки коэффициента мощности находится в прямой зависимости от характера нагрузок и особенностей их установки.

         Компенсация может быть индивидуальной (когда УКРМ устанавливается близко к каждой нагрузке, нуждающейся в коррекции) и централизованной, при которой монтируется единая установка компенсации реактивной мощности на линии подключения всех нагрузок, где следует обеспечить коррекцию коэффициента мощности сразу же после точки замеров показателя cos φ.

         Если оценить ситуацию с технической точки зрения, предпочтительнее корректировать коэффициент мощности индивидуально. В таком случае УКРМ и потребитель соединяются вместе и работают синхронно, поэтому регулировка тесно связана с нагрузкой, для которой, собственно, и производится эта корректировка коэффициента мощности.

         Наряду с этим при использовании индивидуальной коррекции повышается показатель cos φ во внутренней сети и в сети компании, поставляющей электроэнергию. Так при эксплуатации производственного электрооборудования этот тип коррекции позволяет более рационально использовать энергоресурс за счет оптимизации всех внутренних ЛЭП предприятия, питающих устройства-потребители от трансформаторной подстанции. Помимо этого производственное предприятие дополнительно экономит средства, поскольку ему удается избежать штрафов за низкий cos φ.

         К числу важных преимуществ применения индивидуальной коррекции коэффициента мощности можно отнести простоту монтажа и экономичность процесса. Во-первых, нагрузка и сама установка компенсации реактивной мощности могут подключаться/отключаться одновременно. Во-вторых, при этом можно использовать одни и те же устройства защиты от короткого замыкания и перегрузок сети.

         На этапе выбора оптимального типа коррекции для своего предприятия необходимо обратить внимание на режим эксплуатации нагрузок в течение дня. Практика показывает, что в зависимости от особенностей производственного цикла не все подключенные к сети потребители работают одновременно. Продолжительность некоторых процессов занимает всего два-три часа в течение смены, в то время как другие операции могут выполняться весь рабочий день. Следовательно, весь день работает и электрооборудование, задействованное в таких технологических процессах.

         В таком случае использование индивидуальной коррекции будет достаточно затратным, поскольку такой вариант корректировки коэффициента мощности подразумевает покупку и установку большого количества УКРМ. Хотя при этом многие из них несколько часов на протяжении рабочей смены будут оставаться невостребованными.

         Установку индивидуальной коррекции можно назвать грамотным решением только в том случае, если в сети большая часть реактивной мощности вырабатывается несколькими мощными энергогенерирующими объектами, которые используются большую часть рабочего дня, смены или производственного цикла.

         Централизованная коррекция коэффициента мощности, как правило, используется в тех случаях, когда предприятие использует большое количество устройств с разными нагрузками, которые не работают в постоянном режиме, а включаются только периодически. Следовательно, мощность УКРМ гораздо ниже общей мощности, которую необходимо обеспечить в случае применения индивидуальной коррекции. Когда уровень реактивной мощности сильно варьируется во время работы установки, применяется автоматическое регулирование в несколько ступеней.

         Специалисты провели ряд измерений для того, чтобы выяснить, какой вклад в объем реактивной мощности вносят те или иные устройства. Им удалось выяснить, что:

  • асинхронные электродвигатели – 40%;
  • трансформаторные установки – 35%;
  • преобразователи – 10%;
  • электрические печи – 8%;
  • ЛЭП – 7%.

Однако следует признать, что здесь приведены лишь средние значения, поскольку cos φ электрооборудования напрямую зависит от степени загрузки. В качестве примера рассмотрим первую позицию списка – асинхронные электродвигатели. Так, cos φ этой установки при полной загрузке составляет 0.7-0.8, при малой нагрузке показатель реактивной мощности сокращается в два раза и составляет 0.2-0.4.

Приведенные реактивные нагрузки имеют индуктивный характер, поэтому для их компенсации используют конденсаторные установки. В случае, когда нагрузка носит емкостный характер, для компенсации могут быть использованы дроссели и реакторы.

По степени управляемости УКРМ делятся на два вида. Они могут быть:

  • Регулируемые. Они способны отслеживать изменение в сети в динамическом режиме, который компенсирует быстро изменяющиеся нагрузки. Такие установки позволяют поднять cos φ до отметки 0.97-0.98. Помимо этого происходит отслеживание и фиксация текущих показателей. В дальнейшем эти данные могут быть использованы для проведения глубоко анализа.
  • Нерегулируемые. УКРМ этого вида проще по конструкции и дешевле по стоимости. Но, с учетом изменения cos φ от степени нагрузки, могут вызвать перекомпенсацию.

Частотно-регулируемые электроприводы

         Сегодня на многих российских промышленных предприятиях эксплуатируются мощные поршневые компрессоры, которые предназначены для сжатия и подачи воздуха под высоким давлением. Как правило, их производительность колеблется в пределах от нескольких десятков до сотен кубических метров в минуту.

Однако эксперты отмечают одну закономерность: эксплуатация изношенного компрессорного парка приводит к тому, что вместо подсчета прибыли руководство предприятий вынуждено изучать отчеты о колоссальных потерях электроэнергии.

Таким образом, список непроизводственных затрат, в который входят утечки в трубопроводах и расходы, обусловленные физическим и моральным износом оборудования, пополняется суммами затрат на ремонт поршневых компрессоров. Помимо этого предприятия вынуждены содержать штат обслуживающего персонала и обеспечивать подачу воды для охлаждения поршневых компрессоров.

Сумма этих расходов оказывает непосредственное влияние на себестоимость готовой продукции. В то время как сам метод централизованного обеспечения сжатым воздухом во всем мире уже давно переведен в разряд «дедовских».

         Решением этой проблемы стала повсеместная интеграция в технологические циклы винтовых компрессоров. С их появлением на рынке электротехники наметился переход к децентрализованной системе подачи сжатого воздуха. Практически бесшумные установки компактного размера, которые к тому же отличаются простотой монтажа и не требуют больших материальных затрат на монтаж, в короткие сроки потеснили поршневые компрессоры в диапазоне производительности до 100 м³ в минуту.

         По оценкам аналитиков, ежегодный экономический эффект от перехода на децентрализованную систему исчисляется сотнями тысяч рублей при окупаемости проекта переоснастки компрессорного парка за два-три года. При этом специалисты уверены, что замена единой заводской пневмосистемы на локальную внутрицеховую уже позволяет сэкономить значительные суммы.

         Очередной ступенью на пути развития энергоэффективности на промышленном предприятии стало изобретение винтовых компрессоров с частотно-регулируемым приводом (ЧРП). Конструкция современной модели состоит из двух компонентов:

  • Асинхронный электродвигатель. Функция этого механизма заключается в преобразовании электрической энергии в механическую и приведение винтовой пары в движение;
  • Частотный преобразователь устанавливает скорость вращения вала двигателя и преобразует переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты.

Сегодня ЧРП используются в различных отраслях промышленности. Например, установка такого электропривода в насосы подкачки систем теплоснабжения позволяет сэкономить 20-30% электрической энергии. То же самое можно сказать и о применении частотного привода в компрессоростроении, где разработчикам также удалось достичь впечатляющих результатов и тем самым повысить энергоэффективность предприятия.

Дополнительный анализ:  Состав ETF Тинькофф NASDAQ Biotech (TBIO) 📈 онлайн: что входит в БПИФ, структура фонда

По оценкам специалистов, во время пуска в работу обычного асинхронного электродвигателя пусковые токи превышают номинальные в четыре раза. Эта особенность провоцирует перезагрузку электросети и ограничивает количество допустимых включений компрессора в течение следующих 60 минут. В то время как компрессорная установка с регулируемой производительностью сжатого воздуха включается в рабочий режим плавно. Следовательно, и количество операций пуска у нее меньше.

ЧРП поддерживает постоянное рабочее давление с точностью до 0,1 бар и чутко реагирует на малейшее колебание давления в трубопроводе. Эксперты утверждают, что при нагнетании избыточного давления хотя бы на 1 бар энергопотребление компрессора возрастает на 6-8%.

Однако самым весомым вкладом частотно-регулируемого привода в рациональное использование энергоресурсов является идеальное соответствие производительности компрессорной установки реальным потребностям предприятия в сжатом воздухе.

Это позволяет не просто минимизировать, а полностью исключить работу агрегата на холостых оборотах и тем самым предотвратить неэффективное энергопотребление. Чего нельзя сказать об асинхронном двигателе винтового компрессора, который может работать вхолостую и потреблять электричество, но при этом не генерировать сжатый воздух.

На этом список преимуществ применения ЧРП на промышленном предприятии не ограничивается. Еще одним перспективным направлением использования частотного привода при работе с компрессорными установками является объединение этих агрегатов с винтовым компрессором. Такие проекты уже реализованы на практике. Они продемонстрировали значительную экономию электричества и полностью оправдали ожидания разработчиков.

Однако следует отметить, что компрессор с ЧРП поможет вывести энергоэффективность производственной компании на качественно новый уровень только после того, как будет приведена в надлежащее состояние и полностью оптимизирована пневмосистема предприятия. Только в таком случае можно рассчитывать на видимый экономический эффект.

По оценкам специалистов, ни один даже самый ультрасовременный компрессор не в состоянии прикрыть брешь в пневмосети. Он выполняет свою функцию на «5 » только в том случае, если все элементы технологического процесса работают как швейцарский механизм. Экономия особенно заметна при изменении нагрузки от 20 до 60% на протяжении рабочего дня, в то время как при нагрузке, превышающей 80% экономический эффект менее ощутим.

В качестве примера перспективных моделей частотно-регулируемого привода можно привести продукты холдинга Lenze (Германия) серии 8400. В ней реализована концепция выбора оптимальной платформы с точно выверенной функциональностью (версии BaseLineStateLine и HighLine). Это существенно упрощает процесс подбора оптимального варианта инвертора для каждого механизма с идеальным сочетанием трех важных компонентов: цена/качество/возможности.

Эти версии отличаются простотой монтажа, легко программируются и просты в обслуживании. Помимо этого компания-производитель предлагает полнофункциональные приводные системы с согласованием работы промышленных редукторов в одной системе. Частотные преобразователи серии 8400 характеризуются перегрузочной способностью до 200%. Температура окружающей среды без снижения мощности не должна превышать 45°С. 

ЧРП серии 8400 относятся к категории электрооборудования с повышенной надёжностью. Даже в жестких условиях эксплуатации они обеспечивают бесперебойность работы и полноценное выполнение своих функций. Устройства не нуждаются в охлаждении в монтажных шкафах, что сводит к минимуму затраты, связанные с установкой, эксплуатацией и мониторингом работы.

В частотно-регулируемых приводах этой серии предусмотрена функция оптимизации, которая позволяет в случае необходимости модернизировать оборудование. В дальнейшем, когда мощности одной модели уже будет недостаточно, ее можно быстро заменить другим устройством этой же серии без изменения концепции управления.

В качестве наглядного примера можно привести сравнительный анализ эксплуатации винтового компрессора с двигателем мощностью 60 кВт (максимальное давление 10 бар) и такой же компрессорной установки, оснащенной ЧРП. Детальный анализ ключевых показателей продемонстрировал существенное преимущество электрооборудования с частотно-регулируемым приводом:

  • За счет минимизации времени работы на холостых оборотах удается достичь экономии электроэнергии примерно 48 тыс. кВт*ч, что составляет более 60% от общей экономии ресурса.
  • Благодаря отсутствию потерь вследствие разгрузки внутренней системы компрессорной установки также удается сократить энергопотребление на 0,8 тыс. кВт*ч, что составляет 1,02% от общей экономии ресурса.
  • Исключение «перекачки» пневмосистемы по давлению обеспечивает сбережение 15,12 тыс. кВт*ч электрической энергии, что составляет 19,16% от общей экономии ресурса.
  • Минимизация утечки из пневмосистемы позволяет сэкономить 5,4 тыс. кВт*ч электроэнергии, что составляет 6,84% от общей экономии ресурса.
  • Замена ременной передачи на прямое соединение «двигатель – муфта – винтовой блок» помогает сэкономить 9,6 тыс. кВт*ч, что составляет 12,16% от общей экономии ресурса.

В сумме по итогам года экономия электроэнергии составит 78,9 тыс. кВт*ч электроэнергии, что обеспечивает 33% от общей экономии ресурса.

Установка энергоэффективной системы освещения

         В последнее время на отечественных промышленных предприятиях наблюдается резкое увеличение темпов модернизации систем освещения. При этом если ещё каких-то пять лет назад речь шла исключительно о замене морально устаревших ламп, выпущенных еще во времена СССР, то на протяжении последних двух-трех лет энергетики начинают реконструкцию еще не устаревших систем освещения.

         Например, специалисты компании Signify (которая до недавнего времени называлась Philips Lighting) на предприятиях тяжелой промышленности России заменили ртутные лампы, эксплуатировавшиеся на протяжении 30 лет. Примечателен тот факт, что здесь на смену «дедовским» светильникам пришли даже не современные энергоэффективные светодиоды, а металлогалогенные и люминесцентные лампы. Однако их энергоэффективность и качество освещения на порядок выше, чем были у предшественников. Следовательно, даже такой рокировки оказалось достаточно, чтобы полностью окупились средства, инвестированные в реконструкцию осветительных систем.

В компании проанализировали ряд уже реализованных проектов и пришли к выводу, что после завершения всех работ уровень энергопотребления был снижен не менее чем на 65%. При этом речь идет о тех предприятиях, где до этого эксплуатировались не очень старые осветительные приборы – не ртутные лампы, а натриевые и металлогалогенные. В то время как замена ртутных ламп позволяет достичь эффекта в 90%.

Виталий Ращевский, руководитель направления промышленного освещения Signify: «Мы смогли достичь таких результатов благодаря установке осветительных приборов с правильной оптикой, которая полностью соответствует типу производственного участка с учетом всех особенностей технологического процесса и условий эксплуатации светильников в каждом из помещений. Помимо этого мы сконцентрированы на разработке новых решений, которые позволят использовать потенциал каждого осветительного прибора по максимуму. Например, с помощью опций управления светом, диммирования, направления светового потока и т.п. Эти технологии обладают колоссальным потенциалом для дальнейшего совершенствования. С их помощью можно сократить энергопотребление в 10 раз».

Однако модернизация осветительных систем не всегда ограничивается только заменой устаревших светильников более современными моделями. В отдельных случаях реконструкция может носить технический характер. Например, в рамках реорганизации производственных мощностей или компании в целом может разрабатываться комплексная программа, предусматривающая оценку степени износа электросетей, в которые интегрирована система освещения.

Риски. Установка энергоэффективной системы освещения на промышленном предприятии может быть сопряжена с определенными рисками. Как правило, они связаны с тем, что на российском электротехническом рынке присутствует заметное количество недобросовестных поставщиков. Они не только поставляют контрафакт или продукцию без маркировки и каких-либо опознавательных знаков, но еще и могут завышать показатели эффективности.

Некоторые проектировщики согласны закрывать глаза на статистику отказов оборудования и пожаров, возникших из-за неисправной проводки. В результате предприятие получает новую систему освещения низкого качества, которая не обеспечивает энергоэффективность и к тому же быстро выходит из строя.

Некачественные осветительные приборы быстро деградируют, а качество светового потока стремительно снижается. Такие светильники не дают нужной освещенности рабочих мест и не соответствуют установленным нормам, зафиксированным в регламентирующих документах (СНиП и ГОСТ).

В частности, согласно ГОСТ 52.13330.2021 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* для освещения производственных помещений» действуют несколько характеристик зрительной работы, по которым нормируется свет в помещениях промышленных предприятий. Например:

  • наивысшая точность – 1 500 – 5 000 лк;
  • очень высокая точность – 1 000 – 4 000 лк;
  • высокая точность – 400 – 2 000 лк;
  • средняя точность – 400 – 750 лк;
  • малая точность – до 400 лк.

Учитывая возможные риски, необходимо отдавать предпочтение только качественным решениям и заключать договоры, по условиям которых исполнитель несет ответственность не только за сам монтаж системы освещения, но и за качество освещения и энергоэффективность.

Энергосервисные контракты. Сегодня на рынке освещения много говорят об энергосервисных контрактах. Однако применительно к промышленности у этой идеи есть много как сторонников, так и тех, кто относится к ней несколько настороженно.

Суть такого контракта заключается в том, что возврат инвестиций (в данном случае оплата монтажа энергоэффективных систем освещения) осуществляется не сразу, а только после ввода объекта в эксплуатацию. При этом выплаты производятся за счет средств, сэкономленных во время использования осветительной системы. Предприятие остается в выигрыше: оно получает в распоряжение качественный энергоэффективный свет, но деньги возвращает поэтапно. При этом ему нет необходимости инвестировать в этот проект собственные средства.

Однако на практике все немного сложнее. В секторе промышленного освещения энергосервисные контракты не получили широкого распространения потому, что традиционный вариант оплаты для многих предприятий более выгоден. Дело в том, что доля затрат на монтаж системы освещения при строительстве нового объекта или реконструкции уже действующего составляет не более 1% от общего объема капиталовложений.

Как видим, по сравнению с другими статьями затрат расходы на свет практически мизерные. Помимо этого вскоре после установки осветительные приборы списываются с баланса предприятия, после чего они не имеют остаточной стоимости. А энергосервисный контракт удобен в тех случаях, когда инвестор имеет какой-либо ресурс, который можно использовать в качестве залога и таким образом застраховать возможные риски.

Помимо этого распространение алгоритма модернизации инфраструктуры объектов в рамках энергосервисных контрактов сдерживает отсутствие исчерпывающей нормативно-правовой базы, которая бы ясно, четко и понятно регулировала этот вид договорных отношений. На сегодняшний день не разработаны механизмы госконтроля, следовательно, нет четкого представления о том, что входит в полномочия надзорных органов.

Определенный риск заложен и в неразвитости рынка страховых услуг применительно к этой сфере. Поэтому снова-таки неясен механизм страхования рисков в случае неисполнения одной из сторон условий энергосервисного контракта.

Виталий Ращевский: «Невозможно представить себе ситуацию, когда в случае возникновения задолженности по платежам, энергосервисная компания попытается вернуть себе провода и светильники, которые уже установлены на предприятии и успешно используются. Безусловно, все риски можно предварительно продумать и заложить в стоимость контракта. Однако это неизбежно приведет к удорожанию таких слуг и сделает их менее востребованными на рынке».

Первые ласточки

Несмотря на некоторую неясность в нормативно-правовой документации, с каждым днем увеличивается список компаний, которые решили провести полную модернизацию системы освещения за счет средств инвесторов. Ведь еще совсем недавно эффективное энергопотребление себе могли позволить лишь те предприятия, которые располагали солидным бюджетом.

Но с появлением энергосервисных контрактов ситуация изменилась. Новый механизм сделал инновации более доступными для тысяч производственных компаний, задействованных в коммерческом секторе. Ведь для них заключение такого договора означает возможность сделать свое предприятие более энергоэффективным при отсутствии первоначальных капиталовложений.

Волгоградская компания «Эконекс», которая специализируется на производстве осветительного оборудования на базе LED-технологий и внедрении светотехнических решений клиентам, уже имеет успешный опыт реализации таких проектов.

Осенью 2021 года в рамках энергосервисного контракта специалисты компании завершили модернизацию системы освещения ПАО «Ижорские заводы». Промышленное предприятие работает в секторе тяжелого машиностроения. Специализируется на проектировке и выпуске оборудования для атомной энергетики, тяжелого, химического и нефтяного машиностроения.

В ходе реализации проекта было переоборудовано свыше 138 тыс. м² производственных площадей с высотой помещений в пределах 16-60 м. Модернизация предусматривала замену светильников типа ДРЛ разной мощности на современные промышленные осветительные приборы Econex PowerX 240 и Econex PowerX 480.

Параллельно была оборудована беспроводная система Econex Smart, предназначенная для управления освещением и другими технологическими установками. В ней предусмотрено два режима управления – ручной и автоматический. Все управляемые элементы объединяются в единую сеть с помощью роутера Econex RF Gate.

По локальной сети или через Wi-Fi-соединение система управляется с любого ПК (с операционной системой Windows или Linux). С этой целью также можно использовать планшет или смартфон на базе iOS или Android. Функционал устройства позволяет использовать парольную защиту в соответствии с иерархией доступа сотрудников, которая зависит от их квалификации и должностных обязанностей.

В число основных функций беспроводной системы Econex Smart входят:

  • объединение осветительных приборов в группы;
  • адресное управление работой светильников;
  • регулирование яркости свечения от 0 до 100%;
  • управление осветительными линиями;
  • управление технологическими установками при помощи датчика «сухой контакт»;
  • возможность реализовать любой алгоритм работы оборудования и системы освещения;
  • контроль всех приборов и систем, подключенных к сети;
  • возможность вносить необходимые коррективы в настройки в удаленном режиме;
  • интеграция приборов учета электрической энергии;
  • анализ полученной информации;
  • хранение статистических данных.

До модернизации суммарная мощность осветительной системы ПАО «Ижорские заводы» составляла 2 406 кВт. После реорганизации для освещения тех же промышленных помещений предприятию понадобилось 317 кВт.

Сергей Цивка, главный энергетик, начальник РЭС ПАО «Ижорские заводы»: «О полезных качествах светодиодных светильников говорят уже давно и очень много. Их компактность и высокие показатели энергоэффективности уже ни для кого не являются секретом. Однако еще одним весомым преимуществом этого проекта стало внедрение беспроводной системы управления освещением. Инновационная система Econex Smart позволяет свести к минимуму влияние человеческого фактора. Это очень ценное качество в условиях масштабного производства, где крайне сложно контролировать рациональность работы осветительной системы. А для нас, как для высокотехнологичного предприятия, которое изготавливает наукоемкую продукцию для целого ряда отраслей, крайне важна экономия энергоресурсов. Ведь наш завод работает в круглосуточном режиме. Система Econex Smart вносит ценный вклад в энергоэффективность предприятия. Она обеспечила экономический эффект, который варьируется в пределах 28-40%».

Все этапы проекта были реализованы за счет средств компании «Эконекс». Сегодня завод выплачивает стоимость установленного оборудования за счет средств, сэкономленных на оплате электроэнергии. Примечателен тот факт, что сумма выплат не превышает фактической суммы, которая тратилась на оплату электроэнергии до модернизации. Компания-подрядчик, которая также выступила в роли инвестора, взяла на себя такие обязательства: достичь минимальной экономии и гарантированной освещенности согласно СНиПам. Следует признать, что эти обязательства были выполнены полностью.

Сотрудничество напрямую по схеме «заказчик-исполнитель», в которой отсутствуют посредники, имеет ряд ощутимых преимуществ:

  1. Более выгодны условия для каждой из сторон, поскольку отсутствует необходимость выплачивать дополнительные проценты компаниям-посредникам.
  2. Постоянная техническая и консультационная поддержка, а также возможность пользоваться услугами гарантийного обслуживания на протяжении всего срока действия энергосервисного договора.

По состоянию на июнь 2021 года результат реконструкции системы освещения ПАО «Ижорские заводы» превзошел все ожидания. Модернизация светотехнического оборудования позволила достичь высоких показателей энергоэффективности, которые в несколько раз превышают расчетные цифры. Это означает, что обязательства по контракту, заключенному сроком на два года, будут выполнены намного раньше.

Установка систем контроля и мониторинга потребления электроэнергии

Переход к рыночной экономике и активное развитие российской промышленности ознаменовались необходимостью повышения эффективности управления потреблением энергоресурсов. Постепенно это стало задачей первостепенной важности как для поставщиков, так и для потребителей электроэнергии.

Одним из ключевых элементов решения стал объективный контроль и учет использования электричества и принятие эффективных мер по предупреждению их нерационального или несанкционированного отбора. Развитие этого направления призвано обеспечивать значительную часть общего энергосбережения, обладающего колоссальным потенциалом.

Дополнительный анализ:  Аналитическая деятельность педагога ДОУ. Воспитателям детских садов, школьным учителям и педагогам - Маам.ру

Неотъемлемым компонентом рынка электроэнергии является инструментальное обеспечение. По сути это комплекс систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и др. инструментов, с помощью которых обеспечивается мониторинг, отслеживание и управление параметрами энергосбережения.

Основой для формирования и дальнейшего совершенствования инструментального обеспечения стали системы контроля и учета потребления электроэнергии:

 АСКУЭ – автоматизированная система контроля и учета электроэнергии для предприятий. Она интересна тем компаниям, которые хотят полностью контролировать процесс энергопотребления и оперативно получать актуальную информацию в режиме «здесь и сейчас».

Система обеспечивает коммерческий и технический учет, оперативный контроль текущей нагрузки и потребления энергоносителей. Помимо этого собранная информация помогает принимать правильные, взвешенные решения при планировании энергопотребления и разработке программы энергосбережения.

АСКУЭ также могут быть установлены на подстанциях. Стандарт напряжения на таких объектах имеет четкую градацию – 6/10 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ (объекты с таким напряжением встречаются в местах с большой протяженностью ЛЭП).

Автоматизированная система контроля и учёта электрической энергии представляет собой трехуровневую структуру:

  • Нижний уровень расположен непосредственно на объекте. В его состав входят измерительные трансформаторы тока и напряжения, вспомогательные элементы, предназначенные для коммутации измерительных каналов.
  • Средний уровень представляет собой модуль сбора данных. На этом уровне собирается, интегрируется и структурируется информация, поступающая с подключенных к системе приборов учета. Также здесь обеспечивается безопасность хранения и передачи собранной информации, архивируются показания по временным срезам с различной кратностью в зависимости от модификации устройства сбора и передачи данных (УСПД).
  • Верхний уровень. По сути, это сервер, на который поступают все собранные данные со второй ступени. Верхние уровни различных АСКУЭ могут быть объединены в структурную единицу оптового рынка электроэнергии. На основании информации, поступающей от объединенных систем контроля и учета энергоресурсов, формируются графики потребления, определяются часы пиковой нагрузки и минимумов.

Качественные коммуникации и слаженную работу элементов системы, расположенных на разных уровнях, обеспечивают каналы связи. Они могут быть проводными, беспроводными и спутниковыми.

На подстанциях АСКУЭ обычно устанавливается в шкафах. При этом следует учесть электромагнитную совместимость и обратить внимание на расстояние от шкафа до силовых энергообъектов.

Подведем итоги. Итак, что же получает промышленное предприятие от внедрения системы учета энергоресурсов?

  1. Автоматизированный процесс сбора, передачи и обработки данных, полученных с расчетных точек коммерческого учета.
  2. Автоматические схемы учетных данных.
  3. Возможность отслеживать режим поступления электроэнергии, текущей нагрузки и распределения нагрузки по цехам предприятия и другим структурным подразделениям.
  4. Оперативный мониторинг работоспособности приборов учета и каналов передачи данных.
  5. Возможность минимизировать коммерческие потери благодаря повышению точности учета электроэнергии.
  6. Повышение скорости обработки собранной информации и оперативный обмен данными.

 Как правило, проектирование и внедрение АСКУЭ происходит в несколько этапов:

  • Предпроектные работы. Весь комплекс проектно-изыскательских работ (ПИР) проводится в соответствии с нормами ГОСТ 34.301-90 «Информационная технология (ИТ). Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания» (введен в действие 01.01.1992 г.). На этом этапе на объект может прибыть профильный специалист для проведения необходимых инструментальных обследований и сбора реальных параметров работы сети.

Также этап предпроектного обследования (ППО) объекта автоматизации предполагает изучение технической документации, проведение ревизии измерительных каналов связи, составление паспортов-протоколов. Если какой-либо необходимый документ отсутствует или утерян, на этапе ППО выполняется его восстановление.

  • Разработка рабочего проекта. В дальнейшем на основании собранной информации разрабатывается Техническое задание и рабочий проект с привязкой к типовой сертифицированной АСКУЭ. Нормативные документы не запрещают использование типовой эксплуатационной документации, адаптированной к конкретному объекту.

Здесь важно помнить, что от того, насколько качественно выполнен проект, зависит успех внедрения АСКУЭ и эффективное использование автоматизированных систем. При этом каждая ошибка может обернуться неоправданно высокими тратами, срывом сроков введения системы в эксплуатацию и получением некорректных данных в процессе работы.

  • Монтажные работы.
  • Пуско-наладочные работы и ввод системы АСКУЭ в эксплуатацию.

АССД – автоматизированная система разработана для дистанционного съема данных с разных приборов учета, передачи и хранения информации об энергопотреблении на сервере компании, а также для последующего анализа собранных данных и выявления внештатных ситуаций.

Система создана на базе современных технологий беспроводной передачи данных посредством радиоканала и GSM сетей. Абонентский блок в автоматическом режиме опрашивает счетчик по изначально запрограммированному графику и фиксирует показания в энергонезависимой памяти. Ее объема достаточно для хранения информации за последние 12 месяцев, поэтому в случае утраты данные подлежат восстановлению.

Кроме функции учета АССД может автоматически определять несанкционированное вмешательство в работу счетчика. Речь идет об обрыве коммуникационного кабеля, воздействии магнитным полем и т.д.

АСТУЭ – автоматизированная информационно-измерительная система технического учета электрической энергии. Предназначена для эксплуатации на территории промышленного предприятия. Создается по техническому заданию (ТЗ) заказчика. Как правило, к АСТУЭ подключено множество приборов учета. Нередко они установлены на местах, территориально удаленных друг от друга.

Основными функциями автоматизированной системы являются:

  • Учет электрической энергии, которая расходуется на разные нужды (в разрезе по производственным площадкам, участкам, цехам, структурным подразделениям и т. д.).
  • Обеспечение сбора и анализа данных, которые используются в планировании энергопотребления.
  • Резервирование данных коммерческого учета электроэнергии.
  • Выявление случаев нерационального расходования энергоресурсов.
  • Снижение потерь электроэнергии, которого удается достичь благодаря анализу учетных данных.
  • Хранение информации на центральном сервере и обеспечение санкционированного доступа в систему.
  • Обеспечение данных об объемах энергопотребления, которые в дальнейшем могут быть использованы для проведения анализа и определения финансовых результатов деятельности компании.

На этапе проектирования АСТУЭ необходимо уделить дополнительное внимание процессу прокладки кабельных систем (линий коммуникации) между отдельными объектами в условиях действующего производства. В некоторых случаях может понадобиться модернизация существующих КЛ и сооружений – кабельных каналов, лотков и эстакад.

АИИС КУЭ – автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии. Она является обязательным условием электроснабжения производственного предприятия через энергосбытовую компанию с оптового рынка электроэнергии.

Основная задача системы заключается в оптимизации временных и трудовых затрат на сбор данных о результатах измерения. Суть оптимизации заключается в возможности дистанционного сбора информации с последующей обработкой на центральном сервере компании.

Помимо этого функционал информационно-измерительной системы позволяет:

  • Отслеживать техническое состояние аппаратных элементов системы. Эта информация помогает составлять план оперативных мероприятий с учетом текущего состояния электрооборудования и прогнозов о возможных отказах и аварийных ситуациях в будущем.
  • Обеспечивать контроль мгновенных характеристик сети (напряжения тока, мощности, частоты), а также составлять баланс отпускаемой и потребляемой электроэнергии и таким образом отслеживать объем технических и коммерческих потерь электроэнергии.
  • Управлять нагрузкой объекта автоматизации, в т. ч. ограничивать энергопотребление с учетом степени загрузки электросети, фиксировать объем потребляемых энергоресурсов и дистанционно прекращать подачу электроэнергии.

Универсальные решения для повышения энергоэффективности

         Сегодня на территории России функционирует множество производственных компаний, которые сохранились еще со времен Советского Союза. Многие из них не раз сменили владельца, пережили реконструкцию производственных мощностей и даже были переоборудованы под выпуск новых видов продукции.

Но практика показывает, что всех их объединяет одна общая проблема: эти предприятия характеризуются нерациональным использованием энергоресурсов. Эксперты объясняют это ошибками, допущенными на этапе проектирования, поскольку в СССР это было распространенным явлением.

В то время предприятия стремились победить в социалистическом соревновании, выполнить и перевыполнить план, а об энергоэффективности никто даже не задумывался. Ведь энергоносители были дешевыми, а природные ресурсы казались неисчерпаемыми.

В наши дни каждый рачительный хозяйственник, ставший обладателем такого раритета, непременно задумывается о том, как снизить расход электроэнергии. Это задача сложная, но осуществимая. Повышение энергоэффективности промышленного предприятия является одним из тех ключевых факторов, от которых зависит снижение производственных затрат. Благодаря рациональному энергопотреблению увеличивается прибыль компании, которую можно направить на производственные нужды или решить насущные социальные проблемы.

Мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности, следует рассматривать в контексте экономического роста. Они требуют грамотного подхода, поскольку должны стать определяющими в экономической политике компании.

Сегодня существует несколько эффективных методов, способствующих повышению эффективности старых, но еще действующих заводов:

  • Утепление теплозащитной оболочки административных зданий, складских и производственных помещений. Теплозащитная оболочка нуждается в модернизации только в том случае, если предыдущие владельцы этого не сделали или же утепление было выполнено из некачественных материалов и с нарушением технологии.
  • Модернизация оборудования. Прежде чем приступить к покупке нового электрооборудования, необходимо выявить «слабые» звенья с высокими энергозатратами. Во время проведения энергоаудита важно не упустить из вида и проанализировать эффективность систем отопления, кондиционирования, освещения, водоснабжения и других объектов, которые потребляют энергоносители.

По оценкам специалистов, в старых цехах наиболее энергозатратными являются системы освещения, поэтому именно с них и надо начинать модернизацию. Самое простое, что можно сделать, это:

     – Перекрасить стены производственных помещений в светлые тона. Этот несложный лайфхак позволит сэкономить от 5 до 15% электроэнергии.

     – Максимально увеличить площадь остекления светопрозрачными конструкциями и грамотно учесть стороны света. Благодаря этому можно сэкономить около 20% электрической энергии.

     – Заменить обычные деревянные окна с рассохшимися рамами на современные стеклопакеты. Это обеспечивает экономию до 15% электричества.

     – Заменить устаревшие светильники на энергоэффективные LED-лампы, что позволяет сэкономить более 5% в общем объёме энергопотребления.

     – Установить высокоточные счетчики электроэнергии.

     – Использовать установки компенсации реактивной мощности (УКРМ).

     – Использовать элементы «умных» сетей – диммеров, датчиков движения и присутствия, реле включения по времени и устройств, регулирующих работу осветительной системы в зависимости от интенсивности естественного освещения. Все это предотвращает холостую работу осветительных приборов и позволяет автоматически повысить эффективность, надёжность и экономический эффект.

     – Оптимизировать рабочие процессы за счет установки частотно-регулируемых электроприводов (ЧРП) и корректировать режим работы оборудования.

     – Проанализировать используемые энергоносители и качество топлива. Выбрать оптимальные варианты.

     – Реконструировать систему отопления и за счет этого повысить ее КПД.

     – Использовать качественные теплоизоляционные материалы при утеплении помещений и для теплоизоляции систем коммуникации. Это позволит сэкономить около 20% энергоносителя.

     – Модернизировать оборудование котельных и тем самым сделать их высокотехнологичными. Благодаря этому можно сэкономить 20-25% энергии.

     – Использовать вторсредства в качестве источника тепловой энергии, что позволит сэкономить до 20%.

     – Использовать солнечные коллекторы для отопления и подогрева воды. Это обеспечит экономию около 50% топлива.

     – Применять тепловые насосы.

     – В случае использования газа установить на предприятии современные приборы учета, датчики и регуляторы, предварительно утеплив помещения.

Чтобы выбрать оптимальные способы повышения энергоэффективности, следует предварительно выяснить ситуацию по зданию. Для этого можно заказать энергоаудит, а можно сделать расчеты самостоятельно, воспользовавшись положениями СП 50.13330.2021 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» (введен в действие 01.07.2021 г.).

Обратите внимание, к этому документу принято изменение, которое вступит в силу с 15.06.2021 г.

Руководствуясь положениями нормативной документации, можно получить энергетический паспорт здания с исходными характеристиками. После этого поэкспериментировать с возможными вариантами повышения энергоэффективности и сформировать новые энергопаспорта с учетом выбранных способов. Затем сравнить анализ первоначального технического состояния объекта и его «модернизированных» вариаций, чтобы на основании этого принять единственно правильное решение.

Энергоэффективность & цифровизация

Коренные изменения в энергополитике России начались с принятия федерального закона ФЗ №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 г. Он регулирует отношения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.

Кроме закона перемены в подходах к вопросам энергосбережения определяет международный стандарт ISO 50001, который устанавливает требования для разработки и внедрения систем энергоменеджмента. Он помогает предприятиям выработать системный подход, более рационально расходовать энергоресурсы и целенаправленно следовать по пути энергобезопасности и энергоэффективности.

         Сегодня на энергорынке России действует система энергосервисных контрактов, также свои услуги предлагают энергоаудиторы и энергоконсультанты. Эффективность этих специалистов в разных ситуациях проявляется по-разному, к тому же их помощь стоит не так уж и дешево. Это создает предпосылки для развития новых сервисов, разработанных на базе инновационных технологий.

     «Умный» учет уже сегодня многими воспринимается как цифровой базис, своего рода фундаментальный элемент цифрового мира. Его основными ценностями называют достоверность информации, независимость, объективность, которые в результате располагают к себе и вызывают доверие.

Это способствует формированию концепции цифровой энергетики, «умного» города, региона, «предприятия 4.0». Все текущие вопросы от генерации до потребителя сегодня рассматриваются с точки зрения цифровых технологий.

Компания INSYTE Electronics – отечественный разработчик и производитель оборудования для создания «умных» домов презентовала глобальную открытую платформу эффективного управления энергоресурсами EMS INSYTE. Свое ноу-хау разработчики назвали «облачным роботом для энергосбережения». Они уверены, что новинка будет интересна представителям разных отраслей российской экономики, в том числе и отечественным промышленным предприятиям.

Новый проект компании объединяет сразу два актуальных на сегодняшний день направления – энергоменеджмент и уже действующее производство электронного оборудования. В результате экспериментальной интеграции получился «цифровой энергоменеджер».

Все научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы проводились в рамках «дорожной карты» развития EnergyNet Национальной технологической инициативы – рынка интеллектуальной распределенной энергетики и потребительских сервисов по управлению энергопотреблением.

В аналитическом описании одним из ключевых препятствий, которые тормозят развитие рынка, было названо отсутствие практичных облачных сервисов. Появление цифрового варианта энергоменеджера позволило преодолеть этот барьер и открыло широкие перспективы для дальнейшего развития рынка.

Структура глобальной платформы EMS INSYTE состоит из 18 видов контроллеров, облачных серверов, в которые передается вся собранная информация, и аналитических сервисов. Функционал этих сервисов позволяет оперативно обрабатывать данные и разрабатывать оптимальные сценарии рационального энергопотребления.

Контроллеры устанавливаются на всех ключевых объектах – потребителях электроэнергии. Их ассортимент настолько разнообразен, что позволяет получать развернутую информацию по любому из энергообъектов. Все контроллеры инновационной платформы относятся к категории ІоТ. Они общаются между собой с помощью проводного интерфейса, беспроводного Wi-Fi , 3G, LoRaWan.

Облачная платформа способна обрабатывать около 1 млн подключений. Все сервисы и собранная контроллерами информация хранятся в личном кабинете пользователя, защищенном паролем.

Открытая платформа эффективного управления энергоресурсами EMS INSYTE предполагает три варианта подписки:

  • «Статистика». Этот вариант подписки представляет собой базу, в которой собрана общая информация об объемах потребленной электроэнергии. Все данные представлены в удобных таблицах и проиллюстрированы на наглядных диаграммах;
  • «Прогнозирование». С помощью этой подписки можно просчитать необходимый расход энергоресурса в определенный период времени. После этого пользователю будет предложено решение, позволяющее оптимизировать энергопотребление.
  • «Энергоэффективность». Этот вариант предоставляет возможность рассчитать удельное энергопотребление, нормированный расход энергоносителя, целевые нормы потребления, провести эталонное тестирование и тарификацию. Также предусмотрены другие функции, которые позволяют более взвешенно подходить к вопросам рационального использования энергоресурсов.

По оценкам экспертов, использование EMS INSYTE позволит ежегодно экономить около 30% энергии. В настоящее время новинка тестируется в естественных условиях на промышленных предприятиях Пермского края. По завершении испытаний на рынок поступит полноценная коммерческая версия продукта.

Энергоэффективность обеспечивается путем проведения комплекса мероприятий по энергосбережению. Внедрение современных систем учета, применение инновационных технологий и разработка продуктивных финансово-экономических рычагов управления производственными процессам и потреблением энергоносителей способны не только существенно увеличить эффективность использования ресурсов, но и создать задел на будущее.

Оцените статью
Аналитик-эксперт
Добавить комментарий

Adblock
detector