Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Экономия и нормирование электроэнергии на промышленных предприятиях

Введение.

Промышленные предприятия представляют собой огромную энергоемкую сферу, в которой в результате физического и морального старения оборудования происходит непрерывное и постоянное увеличение количества потребляемой энергии. Издержки промышленных предприятий составляют 9-12%, и цифры эти непрерывно растут. Так же большие потери энергии возникают при транспортировке. Для того чтобы Российское производство развивалось, необходимо остановить беспрерывный рост издержек предприятий, который в свою очередь сопровождается значительными финансовыми потерями. Необходимо провести комплекс мер по энергосбережению на предприятиях.

В современных условиях нормирование энергопотребления должно стать одним из направлений энергосберегающей политики хозяйствующего субъекта, поскольку оно способствует разработке прогнозов, формированию лимитов энергопотребления и создает базу для стимулирования работников за сэкономленные энергоресурсы. Нормирование может быть применено ко всем видам энергоресурсов.

В данной работе рассмотрены способы нормирования, а так же экономии электроэнергии на промышленном предприятии.

1. Нормирование расхода электроэнергии на промышленном предприятии.

Под нормой электропотребления понимается узаконенная мера потребления электрической энергии, или более точно – узаконенная верхняя граница этой меры. Системы норм и нормативов создаются с целью научного, технического и экономического обоснования устанавливаемых норм расхода электроэнергии, соответствующих планируемому уровню техники, технологии и организации производства. Как плановая мера затрат электроэнергии нормы служат для обоснования потребления, распределения, экономии энергоресурсов и контроля за эффективностью их использования.
Норма расхода электроэнергии (кВтч/ед. продукции) — это плановый показатель электропотребления для производства единицы продукции установленного качества или выполненной работы. Конкретные количественные соотношения между расходом электроэнергии и производством у-го продукта определяются условиями производства. Нормированию подлежит весь расход электрической энергии по предприятию как на основные технологические, так и вспомогательные процессы производства, включая производство сжатого воздуха, водоснабжение, отопление, вентиляцию, освещение и потери во внутризаводских сетях и трансформаторах

Классификация норм потребления.

Осуществим классификацию норм электропотребления на основании следующих критериев:

1) способ организации;

2) степень агрегации;

3) состав расхода ресурса;

4) период действия.

В соответствии с первым критерием выделяют абсолютную и удельную норму. В нашей работе абсолютная норма являет собой объем

электропотребления цехом при выпуске определенного объема продукции, удельная норма – это величина цехового электропотребления, взвешенная на количество выпускаемой продукции.

В соответствии со вторым критерием различают групповую и удельную нормы. Групповой называют норму расхода электрической энергии, которая устанавливается по хозяйственным объектам различных уровней планирования на производство единицы одноименной продукции в планируемых условиях производства; индивидуальной – норму, которая устанавливается по типам или отдельным энергопотребляющим агрегатам, установкам, машинам, технологическим схемам применительно к определённым условиям производства продукции.

Третий критерий позволяет выделить технологические и общепроизводственные нормы.

Технологической нормой называется норма расхода электрической энергии, учитывающая расход на основные и вспомогательные технологические процессы производства данного вида продукции, расход на поддержание технологических агрегатов в горячем резерве, на их разогрев, пуск после текущих ремонтов и холодных простоев, а также технически неизбежные потери энергии при работе оборудования, технологических агрегатов и установок. Общепроизводственная норма учитывает расходы энергии на основные и вспомогательные технологические процессы, на вспомогательные нужды производства, также потери энергии в преобразователях, тепловых и электрических сетях предприятия, отнесенные на производство данной продукции.

Четвертый критерий дает годовые, квартальные или месячные нормы. Результаты нормирования электропотребления позволяют осуществить: планирование, лимитирование, стимулирование. Планирование предполагает расчет величины электропотребления цехом на основании плана выпуска деталей за выбранный период. По результатам планирования на цех спускаются лимиты электропотребления. По итогам планируемого периода проводится стимулирование работников за непревышение лимита.

При разработке норм электропотребления могут быть использованы три метода: статистический, экспериментальный и аналитический.

В отличие от статистического метода, который подразумевает так называемое планирование «сверху» эксперементально-аналитический подход позволяет запланировать не только суммарное цеховое электропотребление, но и агрегатное (для каждого станка) в зависимости от выпуска деталей, а также рассчитать электропотребление на выпуск конкретной детали. Кроме того, экспериментально-аналитический метод позволяет дифференцировать цеховое электропотребление по направлениям и подтвердить результаты расчета измерениями. Необходимым условием проведения нормирования электропотребления является модернизация цеховой системы учета. Не имеет смысла устанавливать лимиты, если невозможно сверить их с фактическими показателями электропотребления за планируемый период.

1.2 Тарифы на электроэнергию. Общая информация.

Одной из главных антимонопольных мер в период становления рыночной экономики для ряда отраслей народного хозяйства является государственное регулирование тарифов на конечный продукт. В электроэнергетике - это электрическая и тепловая энергия и услуги, предоставляемые энергетическими предприятиями. Государственное регулирование тарифов в соответствии с Федеральным Законом “О естественных монополиях” осуществляет орган государственной исполнительной власти по регулированию естественных монополий. Для федерального уровня управления - это Федеральная энергетическая комиссия (ФЭК), для субъектов Российской Федерации - Региональная энергетическая комиссия (РЭК). Такие комиссии существуют во всех регионах России. Они формируются местными органами власти (например, в Москве – мэрией Москвы, в Подмосковье – правительством Московской области), которые и контролируют работу этих комиссий.

Цели государственного регулирования тарифов следующие: защита прав потребителей от монопольного повышения цен на продукцию и услуги естественных монополий; установление экономически обоснованных тарифов, обеспечивающих покрытие затрат энергоснабжающих организаций по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии; своевременный пересмотр и изменение тарифов на электрическую и тепловую энергию и тарифов на услуги на потребительском рынке энергии; дифференцирование тарифов для различных категорий и групп потребителей.

Процесс установления тарифов предельно прозрачный. Тариф для конечных потребителей складывается из тарифа на покупку (генерацию), услуги транспорта энергии, сбытовые и прочие услуги. Компании, осуществляющие производство, передачу, сбыт электроэнергии направляют в РЭК все необходимые материалы с соответствующими расчетами, содержащие информацию о производственных затратах, необходимой для развития прибыли, балансе электроэнергии. Поступившие документы изучаются членами РЭК на предмет обоснованности. Помимо сотрудников комиссии, оценкой требований энергетиков занимается специальный экспертный совет, в состав которого входят независимые ученые-экономисты. Учитывая рекомендации совета, РЭК выносит свое решение. Для ОАО «Мосэнергосбыт» оно носит обязательный характер, именно в соответствии с указанными в решении тарифами энергокомпания продает энергию своим потребителям. Таким образом, энергетики принимают минимальное участие в процессе формирования цен на электроэнергию. Изменение тарифа не зависит от аппетитов и желаний работников этой области, а является результатом тщательной независимой оценки и анализа экономической обоснованности их потребностей. Начиная с 2003 г. тарифы на электрическую энергию изменяются раз в год.

Тарифы на электрическую энергию (мощность) дифференцируются по категориям потребителей, исходя из соответствия устанавливаемых для различных категорий потребителей тарифов реальным затратам по производству, передаче и распределению электроэнергии для конкретной категории потребителей, равноприбыльности энергосбережения различных категорий потребителей. В качестве основного фактора дифференциации принят уровень напряжения в точке подключения потребителя к электрической сети.

Кроме того, учитывается режим использования потребителями заявленной максимальной электрической мощности.

Процедура расчета тарифов предусматривает применение двуставочных тарифов в качестве основы для утверждения тарифов на электроэнергию для категорий и групп потребителей (как применяющих двуставочные, так и одноставочные тарифы). По одноставочному тарифу оплачивается электрическая энергия , расходуемая промышленными и приравненные к ним потребителями с присоединенной мощностью до 750кВ∙А. По двуставочному тарифу рассчитываются промышленные предприятия (и приравненные к ним) с присоединенной мощностью 750кВ∙А и выше.

К промышленным и приравненным к ним потребителям относятся потребители независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности на средства производства, в том числе для индивидуальных, малых предприятий; кооперативов; предприятия АО, сданных в аренду, взятых на подряд; предприятий, совместно созданных с иностранными фирмами; арендные, фермерские индивидуальные хозяйства.

2. Экономия электроэнергии на промышленном предприятии.

2.1. Порядок составления планов организационно-технических мероприятий по экономии электрической энергии

Для обеспечения рационального и экономного использования энергии в производстве на предприятиях ежегодно разрабатываются планы организационно-технических мероприятий по среднему снижению удельных норм расхода электроэнергии.

В этих планах предусматриваются конкретные мероприятия по снижению расхода электроэнергии за счет совершенствования технологических процессов производства, внедрение новой техники, повышения производительности действующего оборудования, совершенствования способов производства и приемов работы, автоматизации.

Основной задачей разработки и осуществления мероприятий по экономии электроэнергии является устранение или резкое сокращение потерь электроэнергии в установках потребителей.

Энергетические потери необходимо разделить на потери неустранимые (или потери, устранение которых экономически неоправдано) и потери, устранение которых в данных технических условиях возможно и экономически целесообразно.

Неустранимые энергетические потери — это электрические (в оборудовании и сетях), механические (в станках и передачах), потери напора в трубопроводах, потери тепла в оборудовании и тепловых сетях и т.д.

Потери электроэнергии, устранение которых возможно и экономически целесообразно, можно разделить на:

а) потери, вызванные неудовлетворительной эксплуатацией оборудования и инженерных сетей;

б) потери, вызванные конструктивными недостатка ми оборудования, неправильным выбором технологического режима работы, отставанием развития инженерных сетей и т. д.

К потерям, вызванным неудовлетворительной эксплуатацией оборудования и инженерных сетей, относятся:

1. Нерациональное использование осветительных установок.

2. Утечки сжатого воздуха, технической воды, кислорода, технологических жидкостей и газов из-за плохого состояния трубопроводов, соединительной и запорной арматуры.

3. Сверхнормативные потери тепла из-за плохой термоизоляции электрических печей, потерь на излучение через открытые окна плавильных печей и печей термообработки, холостого хода термических печей.

4. Неполная загрузка технологического оборудования, неплановые простои, неисправность оборудовании, технологические нарушения, вызывающие холостой ход и нерациональное использование агрегатов, отсутствие технологических карт, определяющих оптимальный режим работы оборудования, плохая организация рабочих мест.

5. Сверхнормативные потери электроэнергии в электрооборудовании и сетях: наличие электродвигателей завышенной мощности, холостой ход сварочных трансформаторов, технологического оборудования, отсутствие или недостаточная компенсация реактивной мощности, работа сетевых трансформаторов в выходные дни и часы ночных провалов нагрузки.

К потерям, вызванным конструктивными недостатками оборудования, неправильным выбором технологического режима работы, отставанием развития инженерных сетей, неиспользованием новейшей технологии и современного оборудования относятся следующие.

1. Нерациональная эксплуатация компрессорных установок.

2. Нерациональная эксплуатация электродуговых сталеплавильных и индукционных печей.

3. Наличие больших припусков заготовок, приводящих к увеличению объема механической обработки, обработка малогабаритных деталей на крупных уникальных станках, недостаточное применение пластических формовочных смесей (резко снижающих припуски заготовок), недостаточное по объему изготовление поковок в штампах, отсутствие оборудования для точного литья, холодного выдавливания и др.

4. Несовершенная система водоснабжения.

5. Работа технологического и электрического оборудования с повышенными потерями или с пониженной производительностью.

При разработке плана организационно-технических мероприятий по экономии энергоресурсов мероприятия по устранению и сокращению потерь энергоресурсов должны быть подразделены на: а) организационные мероприятия, осуществляемые без дополнительных затрат. Например, очистка оконных проемов, соблюдение графиков включения и отключения освещения, устранение утечек сжатого воздуха, поды, полная загрузка электрических печей и т.д.;

б) мероприятия текущего порядка, осуществляемые за счет средств предприятии или кредитов банка. Например, ремонты и модернизация оборудования, восстановление или реконструкция теплоизоляции электропечей, внедрение автоматизации управления технологическими процессами или агрегатами, реконструкция инженерных сетей (замена запорной арматуры, увеличение сечений трубопроводов, устройство охладителей для системы оборотного водоснабжения и др.);

в) мероприятия реконструкционного порядка.

Составление, разработка и осуществление планов организационно-технических мероприятий по экономии электроэнергии имеют большое организующее значение, являются необходимыми формами планомерного и эффективного использования непроизводительных затрат и резервов экономии на каждом производстве.

В составлении планов организационно-технических мероприятий должны участвовать не только работники энергослужб, но и руководители цехов, участков, технологи, механики, экономисты и передовые рабочие.

План организационно-технических мероприятий должен включать мероприятия по рациональному электропотреблению; внедрению более совершенных технологических процессов и оборудования, требующих меньших удельных энергозатрат; борьбе с потерями электроэнергии во всех звеньях электропотребления предприятия.

По каждому мероприятию, включаемому в план, необходимо производить определение его экономической эффективности.

Для анализа результатов использования электроэнергии за отчетный период и установленных предприятию удельных норм расхода электроэнергии важное значение имеет правильное составление отчетов о выполнении организационно-технических мероприятий.

При составлении планов организационно-технических мероприятий необходимо учитывать следующие понятия.

1. Условно-годовая экономия электроэнергии — экономический эффект в кнловат-часах, который может быть получен за год при условии использования всех мероприятий, предусмотренных планом.

2. Фактическая экономия электроэнергии, полученная от проведенных мероприятий, выполненных в данном квартале или за иной отчетный период с момента внедрения мероприятий.

3. Экономия энергии, полученная в данном квартале от мероприятий, выполненных в предыдущих кварталах. Если мероприятия будут выполнены не полностью, то в отчетах за квартал необходимо указывать условно-годовую экономию, соответствующую объему фактически выполненных работ.

Более точное определение фактически полученной экономии энергии может быть подсчитано по учетным приборам. В том случае, когда установка или цех или отдельный агрегат не имеет самостоятельного учета, полученная экономия определяется по расчету исходя из сроков внедрения мероприятий и фактически выполненного объема работ.

Для мероприятий чисто режимного характера, например, таких, как поддержание оптимального режима работы оборудования, организация систематического контроля за техническим состоянием оборудования, применение прогрессивных мер и режимов, условно-годовая экономия будет соответствовать фактически достигнутой за отчетный период. При этом экономия электроэнергии достигается лишь в период действия режимных факторов и прекратится при отсутствии вмешательства дежурного оперативного или обслуживающего персонала.

2.2 Способы экономии электроэнергии в осветительных установках.

Расход электроэнергии на освещение промышленных предприятий непрерывно растет и составляет в среднем по отраслям промышленности 5 - 10% их общего потребления. По отдельным отраслям расход электроэнергии на осветительные установки существенно колеблется: в металлургических предприятиях - около 5%, в машиностроения -10%, в легкой промышленности — и среднем 15%. На некоторых предприятиях легкой промышленности доля расхода электроэнергии на осветительные установки превышает 30%.

Электрическое освещение - наряду с другими устройствами технического оснащения производственных помещений создает комфортные условия для производительного труда, уровень освещенности значительно влияет на производительность труда. Поэтому задачу экономии электроэнергии на осветительных установках следует понимать так, чтобы при минимальных затратах электроэнергии путем правильного устройства и эксплуатации осветительных установок обеспечить оптимальную освещенность производственных помещений и рабочих мест и высокое качество освещения, создать обстановку для наиболее производительного труда работающих.

Для действующей осветительных установок фактическая освещенность зависит от фактической освещенности, площади помещения; числа светильников, числа ламп в каждом светильнике, светового потока каждой лампы, коэффициента использования светового потока,

Величина светового потока лампы, зависит от типа и мощности лампы, напряжения на лампе и степени ее износа. Коэффициент использования светового потока зависит от следующих факторов: к. п. д. и формы кривой распределения силы света светильников, высоты подвеса светильников, возрастая с ее уменьшением, площади помещения S.

2.3. Экономия электроэнергии при проектировании осветительных установок

Строительные нормы предусматривают рекомендации по рациональной цветов отделке стен, потолков, полов, ферм, балок, а также технологического оборудования цехов промышленных предприятий в целях улучшения освещения производственных помещений и условий труда.

При проектировании естественного и искусственного освещения помещений производственных зданий должно учитываться повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьеров, отделка которых осуществляется в соответствии с рекомендациями строительных норм.

Расход электроэнергии на электрическое освещение зависит от числа и мощности ламп, потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) и в осветительной сети и от — числа часов использования мощности осветительных установок за данный период (например, год).

Продолжительность горения ламп в большой степени зависит от рационального устройства и максимального использования естественного освещения.

Рациональное устройство естественного освещения производственного помещения и создание достаточной освещенности рабочих поверхностей, требующейся технологическим процессом производства, должно быть предусмотрено при проектировании здания. Иногда об этом забывают, применяя проекты зданий, предназначенных для производств с меньшими требованиями к уровню освещенности. Недостаточная естественная освещенность в подобных зданиях ниже допустимой для данного типа производства, особенно в облачные зимние дни, приводит к необходимости использования электрического освещения в дневное время.

Эффективность и продолжительность использования естественного освещения зависят от состояния остекления, и для поддержания его в чистоте требуется регулярная очистка стекол. Периодичность очистки зависит от степени загрязнения воздушной среды производственного помещения и наружного воздуха.

Правила технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) требуют производить не менее двух чисток стекол в год при минимальной запыленности и не менее четырех при значительных выделениях пыли, дыма и копоти.

Эффективность регулярной протирки остекления очень высока: продолжительность горения ламп при двухсменной работе цехов сокращается в зимнее время не менее чем на 15%, а в летнее время на 90%. Экономное расходование электроэнергии на осветительные установки в большой степени зависит от правильного выбора источников света и светильников, а также рациональной эксплуатации осветительных установок.

При выборе светильников учитывается высота помещений, их размеры, условия среды, светотехнические данные светильников, их энергетическая экономичность, требуемая освещенность, качество освещения и др. Важнее значение для экономичности светильников имеют отражатели.

Управление электрическим освещением

Для экономного расходования электроэнергии в электроосветительные установках должна быть предусмотрена рациональная система управления освещением. Правильно построенная схема управления освещением помогает сократить продолжительность горения ламп и с этой целью предусматривает возможность включения и выключения отдельных светильников, групп их, помещения, здания, всего предприятия.

В невысоких и небольших производственных и вспомогательных помещениях (с высотой до 4—5 м) возможно применение выключателей на один-два светильника или малую группу светильников.

Для крупных цехов возможно применение дистанционного контакторного управления освещением всего цеха и ограниченного количества мест — одного или двух, что облегчит управление освещением и позволит более экономно расходовать электроэнергию.

Пульт управления освещением размещается в помещениях дежурного персонала.

Управление наружным освещением с разделением его на части (освещение дорог и проездов, охранное освещение, освещение открытых мест работы, освещение больших площадей и открытых складов) должно быть максимально централизовано в масштабе всего предприятия. Централизуется обычно и управление освещением всего предприятия, т. е. освещением всех зданий и наружным освещением. Для дистанционного управления освещением используются телефонные кабели и кабели телеуправления. Управление освещением всего предприятия, как правило, сосредоточивается на пункте дежурного энергетического хозяйства предприятия.

Централизация управления освещением всего предприятия преследует цель выбора наиболее рационального времени включения и выключения освещения, сочетания его с уровнем естественной освещенности, с началам, перерывами и окончанием работ в цехах предприятия. В практике применяются различные схемы автоматизации управления освещением. Наиболее часто автоматизируется управление наружным освещением. Для автоматического управления освещением применяются фотоэлементы или фотосопротивления, которые служат датчиками для автоматов управления. Датчика регулируются на определенный минимальный уровень естественной освещенности для выключения освещения с наступлением рассвета и включения его в сумерках.