Оценка технико-экономических значений КПИ энергии ТЭР для предприятий промышленности, отн. ед

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

Энергетическое обследование предприятия предполагает оце­нить потенциал энергосбережения. Такая оценка возможна при до­ведении анализа энергопотребления до стадии определения полез­ных конечных расходов энергии:

- в осветительных системах полезно используемая энергия опре­деляется по величине освещенности на рабочей поверхности;

- в транспортных системах - по величине произведенной транс­портной работы;

- в силовых процессах - по количеству механической энергии конечного исполнительного механизма;

- в термических процессах - по теоретическому расходу энергии на нагрев, плавку, испарение и проведение эндотермических ре­акций;

- в отоплении, вентиляции, горячем водоснабжении - по количе­ству реально полезного потребителю тепла;

- в электрохимических процессах - по расходу энергии, теорети­чески необходимой для массопереноса;

- в процессах хранения, переработки, преобразования и транс­порта топлива и энергии - по количеству энергоносителя, полу­чаемого после соответствующего преобразования.

Энергия, запасенная в топливе (энергетический потенциал топли­ва), может быть извлечена при сжигании или при иных физико-химических преобразованиях. Выделяемую при этом полезную энергию сопровождают потери. Величина потерь определяется степенью совершенства технологического процесса. Полезный расход энергии любого процесса, установки, объекта выражается через ко­эффициент полезного использования энергии:

W_ПОЛ=η·W_ЗАТ,

где W_ЗАТ - энергия внешнего источника, подведенная к объекту; η - КПИ энергии в рассматриваемом процессе.

Представление об энергетическом потенциале сформулировано в работах [1,2]. Оно основывается на сопоставлении коэффициен­тов полезного использования энергии действующего и перспек­тивного технологических процессов, значения которых приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Виды процессов	Значения КПИ	Доля существующего к перспективному
Существующие	Перспективные
Генерация и преобразование	Транспорт и передача	Потребление	Суммарная	Генерация и преобразование	Транспорт и передача	Потребление	Суммарная
Двигатели внутреннего сгорания	0,87	0,93	0,20	0,16	0,90	0,95	0,25	0,21	0,72
Электропривод	0,29	0,85	0,65	0,15	0,40	0,90	0,85	0,30	0,5
Освещение	0,29	0,85	0,20	0,5	0,29	0,85	0,40	0,10	0,5
Централизованное теплоснабжение	0,78	0,92	0,85	0,60	0,85	0,96	0,95	0,77	0,78
Децентрализованное те­плоснабжение	0,55	0,93	0,90	0,46	0,75	0,97	0,95	0,69	0,68
Высокотемпературные топливные установки	0,87	0,90	0,35	0,27	0,90	0,92	0,65	0,54	0,5

Если распространить такой подход на весь жизненный цикл топ­лива и энергии, то изменение энергетического потенциала можно представить так, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Изменение энергетического потенциала топлива и энергии на этапах жизненного цикла энергоресурса

Очевидно, потери энергии, потери энергетического потенциала имеют место на каждом этапе жизненного цикла. Но при этом целе­сообразно выделить различные их категории:

- потери, связанные с осуществлением данного технологического процесса и зависящие от технического совершенства оборудо­вания;

- потери в действующем процессе по сравнению с процессом, осуществляемом на более высоком научно-техническом уровне, известном в мировой и отечественной практике;

- потери, экономически оправданные при осуществлении техно­логического процесса на традиционном уровне и при дейст­вующем оборудовании;

- потери, экономически оправданные при осуществлении тех­нологического процесса на передовом научно-техническом уровне;

- потери, связанные с разрегулированностью технологической схемы, с эксплуатацией оборудования в неоптимальных режи­мах;

- потери, связанные с использованием энергоресурсов понижен­ного качества;

- потери, вызванные необходимостью поддерживать повышен­ный уровень надежности, безопасности, живучести и т.п.;

- потери, связанные с обеспечением повышенного комфорта, специфических условий труда, информационными и социально-политическими мероприятиями.

Таким образом, все потери энергии и энергоресурсов уверенно делятся на три группы:

а) потери, вызванные износом оборудования, отклонениями ре­жима его работы от проектного, нормативного регламента. Сниже­ние или устранение этих потерь осуществляется организационными, регламентными, ремонтными мероприятиями;

б) потери, вызванные устарелыми технологическими процессами, а их снижение требует технологического совершенствования или коренной реконструкции, замены технологии;

в) потери, вызванные теоретическим несовершенством техноло­гии.

Потенциал энергосбережения показывает, какую долю потерь энергии (энергоресурса) можно сократить или полезно использо­вать, если произвести соответствующие переустройства технологи­ческих процессов. Он характеризуется соотношением коэффициен­тов полезного использования энергии действующего (реального) и преобразованного (перспективного) технологического процесса. В качестве последнего могут быть использованы нормативный, эта­лонный и идеальный процессы.

Нормативный технологический процесс - это процесс, в котором оборудование и его режимы соответствуют нормативным, паспорт­ным, проектным данным.

Эталонным процессом следует считать такой, в котором исполь­зуются технологии, соответствующие лучшим научно-техническим достижениям, реализованным в России или в мире.

Идеальным технологическим процессом является такой процесс, в котором используется теоретически возможная, но практически недостижимая технология.

Сопоставление потерь энергии в реальном и перспективном про­цессе дает оценку потенциала энергосбережения. Ее осуществление на практике представляет собой последовательное выполнение сле­дующих действий:

1. На основе результатов энергетического обследования реально­го процесса или отчетных материалов, на этапах технологического процесса определяются значения потерь энергии (энергоресурсов).

2. Вычисляются нормативные потери технологического процесса. Наглядное сопоставление реальных и нормативных потерь пред­ставлено в табл. 2

3. Нормативный потенциал энергосбережения на каждом этапе вычисляется поэлементным вычитанием соответствующих значений потерь. Он показывает долю потерь, которые могут быть сокраще­ны, если отрегулировать технологию до уровня проектной, норма­тивной:

П= ΔW_Р- ΔW_Н,

где П - потенциал; ΔW_Р - потери в реальном процессе, ΔW_Н - потери в нормативном процессе.

Таблица 2

Матрица потерь реального и эталонного баланса, %

Этапы жизненного цикла	Энергоресурсы
Уголь	Нефть и нефте­продукты	Газ	Прочие	Электро­энергия	Тепловая энергия
Добыча	-	0,02/0,02	0,04/0,03	0,08/0,06
Хранение	0,05/0,04	0,02/-	0,02/-	0,04/0,03
Транспорт	0,07/0,05	0,2/0,18	0,05/0,04	0,04/0,03
Преобразование (котельные)	0,1/0,08	0,06/0,04	0,08/0,07	0,12/0,08
Производство, комбинированное производство					0,48/0,44 0,24/0,22	0,30/0,28 0,24/0,21
Передача					0,10/0,08	0,40/0,35
Потребление					0,30/0,28	0,20/0.18
Утилизация	0,03/0,02		0,02/0,01	0,02/0,01

Примечание. В числителе показаны реальные, а в знаменателе нормативные потери.

4. Переводя элементы потерь в однородные именованные едини-* цы и суммируя их по столбцам, получают величину потенциала по виду энергоносителей, а по строкам - потенциал по этапам жизнен­ного цикла.

5. Аналогично могут быть определены элементы потерь и значе­ния потенциала энергосбережения по отношению к эталонному и идеальному технологическим процессам. Сопоставление реального, нормативного, эталонного и идеального процессов наглядно может быть осуществлено в следующей четырехмерной системе: по осям системы координат откладываются в одинаковом масштабе величи­ны суммарных потерь соответствующих процессов. Искажение симметрии этой фигуры показывает степень отличия этих процес­сов: реального, нормативного, эталонного и идеального (рис. 2).

Рис. 2. Представление потерь энергии в реальном, нормативном, эталонном и идеальном технологических процессах

Такой подход поэлементного сопоставления потерь на первый взгляд вполне оправдан, однако иногда возникают вопросы, связан­ные с неоднородностью технологических процессов, например, ре­ального и эталонного. Тогда поэлементное сравнение невозможно и необходимо рассматривать процессы в целом. Результаты оценки потенциала энергосбережения условного технологического процесса по нормативному, эталонному и идеальному аналогам приведены в табл. 3.

Таблица 3

Дата добавления: 2014-12-25