Энергосберегающий эффект

Опыт индустриально развитых стран показывает, что при эффективной технической политике вопрос о том, куда направлять капиталовложения – на увеличение производства электроэнергии или на энергосбережение, в подавляющем большинстве случаев решается в пользу инвестиций в энергосбережение.

По данным консалтинговой группы ARCAdvisoryGroup (США), в 2004 году мировой рынок регулируемых электроприводов оценивался примерно в 2,5 млрд USD и в ближайшие несколько лет будет расти ежегодно на 5,3%. Предполагается, что за пять лет в индустриально развитых странах соотношение нерегулируемого и регулируемого электропривода составит 1:1. В России регулируемый электропривод составляет порядка 10% всего рынка приводов.

В качестве основы для анализа приводной техники взяты официальные данные российской муниципальной программы по энергосбережению уже внедренной в Москве и внедряемой в других городах России.

По оценкам экспертов Евросоюза, внедрение энергосберегающих технологий и оборудования способствует снижению потребностей в энергоресурсах не менее чем на 30% - 40%. Мировая и отечественная инженерная практика показала, что наибольший экономический эффект при реализации программ энергосбережения дает переоснащение энергетических сетей и коммуникаций устройствами частотно-регулируемого электропривода. Около 2/3 всего объема потребляемой электроэнергии используется для механической работы, выполняемой электроприводом. Наиболее широко в отраслях промышленности и коммунального хозяйства используются электроприводы на базе асинхронных электродвигателей (55%-60% всей потребляемой энергии), данные представлены на рис.1.3.

Столбец 1 - объем электроэнергии, потребляемой народным хозяйством; 2 - объем электроэнергии, потребляемой электроприводом; 3 - объем электроэнергии, потребляемой асинхронным электродвигателем (в составе электропривода).

В жилищном коммунальном хозяйстве традиционно используются электродвигатели с большим запасом по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15% - 20% общего времени его работы. В результате электродвигатели с постоянной скоростью вращения потребляют среднесуточно значительно, иногда до 60%, больше электроэнергии, чем это необходимо. Отсюда следует, что основные резервы сбережения электрической энергии заключены в широкомасштабном применении энергосберегающих электроприводов.

Рис. 1.3. Объем электроэнергии, потребляемой электроприводом

Наиболее радикальным, дающим большую экономию электроэнергии способом (до 30-50%), является оснащение электродвигателей частотными преобразователями, позволяющими регулировать частоту их вращения в зависимости от реальной нагрузки. При этом не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при реконструкции объектов. Области применения регулируемого электропривода весьма обширны.

В жилищно-коммунальном хозяйстве и коммерческом секторе это:

― насосы холодной и горячей воды в центральных тепловых пунктах;

― насосные установки водоканальных и тепловых сетей;

― насосные установки очистных станций;

― компрессоры, вентиляторы, кондиционеры, установленные в зданиях.

― В топливно-энергетическом комплексе:

― буровые установки, насосы нефтеперекачки и компрессоры газоперекачки,

― экскаваторы, электротрансмиссии мощных карьерных самосвалов, карьерные дизель-троллейвозы, транспортеры и конвейеры, дробилки и мельницы, шахтные подъемные машины и шахтный электротранспорт;

― насосные и вентиляционные установки ТЭС, ТЭЦ, РТС и котельных, насосные установки тепловых сетей и др.

В промышленности и сельском хозяйстве это:

― перемешивающие устройства, центрифуги, насосы, компрессоры, вентиляторы;

― электроприводы обрабатывающих станков, электротранспортеры и конвейеры, печи, мельницы и др.

Распределение асинхронных электродвигателей по мощностям и потреблению электроэнергии приведено в табл. 1.1.

В целом электродвигатели мощностью от 1,0 до 100 кВт составляют примерно 90% от общего количества и потребляют 90% электроэнергии, преобразуемой в механическую.
Наиболее массовый и дешевый асинхронный электропривод по количеству потребляемой электроэнергии находится в диапазоне мощностей 1 - 20 кВт, а среди исполнительных механизмов самыми распространенными являются вентиляторы, транспортеры и насосы, составляющие более половины общего количества механизмов (табл. 1.2).

Таблица 1.1.

Распределение асинхронных двигателей по мощностям и потреблению электроэнергии

Мощность, кВт	Процент от общего количества	Процент к общему потреблению электроэнергии
до 1
от 1 до 5
от 5 до 20
от 20 до 100
свыше 100

Таблица 1.2.

Распределение асинхронных электродвигателей по механизмам

Механизмы	Процент от общего количества
Вентиляторы	37,7
Транспортеры	19,9
Насосы	17,0
Станки обрабатывающие	7,0
Смесители	5,5
Механизмы перемещения	4,0
Затворы, задвижки	3,7
Компрессоры	2,8
Смесители	5,5

Эффективность использования регулируемого электропривода в конкретных механизмах приведена в табл. 1.3.

Учитывая, что эти типы механизмов составляют более 50% от общего количества используемых электроприводов, данное направление является приоритетным для внедрения.

Во всем мире уделяется большое внимание расширению производства регулируемых электроприводов переменного тока. По различным источникам в промышленно-развитых странах от 50% до 70% выпускаемых и запускаемых в эксплуатацию электроприводов являются регулируемыми, а к настоящему времени их доля возрастет до 90%.

Таблица 1.3.

Экономия электроэнергии при использовании регулируемого электропривода в различных механизмах

Механизмы	Экономия электроэнергии
Насосы	на 25% - 30%;
Компрессоры	на 40%;
Вентиляторы	на 30%;
Центрифуги	на 50%.
Дымососы	от 30% до 80%

Столь высокие темпы роста производства и введения в эксплуатацию регулируемых электроприводов обусловлены их высокой рентабельностью. Как сказано выше, электропривод, являясь крупнейшим потребителем электроэнергии и потенциально огромным резервом энергосбережения, обеспечивает за счет экономии энергоресурсов большой экономический эффект. На рис. 1.4 показана эффективность применения регулируемого электропривода на объектах народного хозяйства.

Таким образом, разработка и внедрение регулируемого электропривода является одним из самых перспективных и экономически оправданных направлений из всех энергосберегающих технологий. Уже в настоящее время емкость рынка преобразователей частоты составляет, по оценкам экспертов десятки млн. штук, в том числе несколько сот тысяч - для систем жилищно-коммунального хозяйства.

Дата добавления: 2015-03-29