4 Энергосберегающие технологии в промышленности
4.1. Возможности экономии топливной энергии при ее производстве. Использование вторичных энергоресурсов
Начнем с самого начала — с экономии энергии на стадии ее производства, поисков способов более эффективного использования действующих источников. Но сначала договоримся, что энергосберегающими технологиями будем считать технологии непосредственно в производстве электрической и тепловой энергии. Очевидно, это такие технологии, которые позволяют сокращать удельный расход энергоносителей — газа, нефти, угля, либо в гидроэнергетике уменьшать расход воды на производство каждого киловатт-часа электроэнергии.
Подавляющее большинство производимой в России и Беларуси электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях. Как обстоят дела в этой сфере с разработкой и внедрением энергосберегающих технологий? Еще несколько десятилетий назад эта проблема не слишком волновала работников тепловых электростанций. Основным видом топлива был высокосортный каменный уголь, запасы которого казались безграничными. Но месторождения такого угля истощались быстрее, чем предполагалось. Сжигая в топках котлов нефть и газ, нельзя не задумываться, что и этим энергоносителям уготована судьба каменного угля — скоро и их будет не хватать.
Существует несколько вариантов выхода из сложившегося положения. Один из них, пусть и не очень хороший с точки зрения экологии, — вовлекать в энергетический оборот низкосортное топливо, которого на Земле больше, чем нефти, природного газа и каменного угля. К низкосортным видам топлива относятся торф, бурый уголь, горючие сланцы, высокозольные газовые угли, отходы углеобогатительных фабрик, отвалы шахт и углеразрезов. Теплота сгорания такого топлива в несколько раз меньше, чем высокосортного. К тому же содержание золы в нем очень велико — нередко превышает 40%. Из-за этого низкокалорийные и высокозольные угли, не говоря уже о другом низкосортном топливе, плохо сгорают в топках обычных котлов, много тепла уносится с золой. Итак, перед технологами-энергетиками встала задача — как добиться
Самый простой способ — добавлять к твердому топливу нефтяное, жидкое топливо. Такая «подсветка» факела дает эффект, но метод этот трудно считать экономичным, ведь в пересчете на полученное тепло топлива сжигается все же слишком много. Такой метод годится в тех случаях, когда иного способа сжигать низкосортное топливо в данных конкретных обстоятельствах предложить невозможно.
Известен еще один способ сжигания низкосортного топлива — в так называемом кипящем слое. Этот метод позволяет сжигать уголь с содержанием золы до 60-70 %. Однако внедрение этого метода сопряжено с рядом технических трудностей.
Поиск путей высокоэффективного сжигания низкокачественного топлива — одно из направлений в разработке энерго- и ресурсосберегающих технологий непосредственно в энергетике.
Напомним, что первые энергетические паровые турбины, появившиеся более 100 лет назад, имели КПД 12-14 %. Совершенствование агрегатов, повышение давления пара и его температуры привели в начале 60-х гг. XX века к повышению КПД до 37-38 %. После этого улучшение экономических показателей резко замедлилось. Только у отдельных агрегатов удалось поднять КПД до 40-41 %, но за ними так и осталась репутация опытных, в серийное производство они не пошли. Одна из причин этого -при сочетании очень высоких температур и давлений, а такой путь был единственным, позволяющим повышать КПД энергоустановок, очень сложно обеспечить длительную, надежную работу оборудования. Пришлось искать обходные пути для повышения эффективности паротурбинных установок. Так возникли комбинированные энергетические установки (КЭУ), в которых турбина работает в комплексе с другим тепловым двигателем.
Можно использовать совместную работу паровой турбины с газовой турбиной. У последней большая часть вырабатываемой тепловой энергии отводится в окружающую среду вместе с выхлопными газами. Но как раз эту тепловую энергию и можно использовать для получения пара, поступающего в паровую турбину. КПД комбинированной энергетической установки такого типа составит 52 %, что на 15 % выше, чем у паротурбинной установки. Правда, этот выигрыш в основном теоретический, на самом деле он не так велик из-за дополнительно возникающих потерь при передаче тепла от одного агрегата к другому.
Внедрение комбинированных установок — не простая задача хотя бы потому, что они гораздо сложнее, а значит, и менее надежны и устойчивы в работе. Тем не менее это путь продуктивен, эксперименты в данном направлении продолжаются. Создание парогазовых установок – важный этап в освоении энергосберегающих технологий в энергетике.
Своеобразно решается проблема создания и внедрения энергосберегающих технологий в атомной энергетике. Так как АЭС настроены на ровную долгосрочную работу в постоянном режиме (им претят какие-либо изменения нагрузок, частые включения и выключения), то значительная часть электроэнергии, вырабатываемой ими в ночные часы, расходуется впустую.
Некоторые АЭС строятся в комплексе с расположенной рядом гидроаккумулирующей станцией (ГАЭС). Ночью «лишняя» энергия АЭС расходуется на то, чтобы закачать в верхний бассейн ГАЭС воду, в часы пик эта вода вращает турбины и вырабатывает дополнительную электроэнергию. Можно также строить «под боком» у атомных станций воздухоаккумулирующие, газотурбинные электростанции. В те же ночные часы воздух при помощи компрессоров, действующих на «избыточной» энергии, закачивается под большим давлением в специальные подземные хранилища. Днем компрессоры отключаются, и сжатый воздух направляется на лопатки газотурбинных энергетических установок.
Оба эти способа хороши, но далеко не универсальны. Для их практической реализации требуются определенные горно-геологические условия: в районе строительства АЭС либо должен быть большой перепад высот (для сооружения ГАЭС), либо естественные подземные полости (искусственные сооружения такого рода слишком дороги). Природа преподносит строителям АЭС такие подарки не слишком часто. А вот системы теплового аккумулирования энергии (СТА) можно создать практически на каждой АЭС. Как они устроены, каков принцип их действия?
Системы
теплового аккумулирования энергии
недешевы, их сооружение увеличивает
капитальные затраты на возведение АЭС
примерно на 10 % . Аккумуляторные баки,
испытывающие высокое давление, должны
быть изготовлены из стали специальных
марок, иметь хорошую теплоизоляцию.
Да и в техническом отношении эти баки
емкостью 5-15 тыс. м
В качестве важного ресурса энергосбережения надо рассматривать строительство малых ГЭС, интерес к которым в последнее время растет во всем мире. По принятой у нас классификации к малым ГЭС относятся гидроэлектростанции единичной мощностью не более 6 тыс. кВт. Их можно строить на малых и средних реках, а также на крупных при частичном использовании стока, на сбросах воды горно-обогатительных предприятий, атомных и тепловых электростанций, на оросительных водохранилищах, монтировать в судопропускных сооружениях (сейчас вода из шлюзов сбрасывается, как известно, без всякой пользы). Нельзя не учитывать, что малые ГЭС в отличие от крупных гидроузлов почти не затопляют сельскохозяйственные угодья, не изменяют гидрологический режим прилегающих к рекам земель. С помощью малых ГЭС можно получать дополнительную энергию там, где она просто безвозвратно теряется.
Мы разобрали, как обстоят дела с экономией энергии, внедрением энергосберегающих технологий на стадии ее производства. Теперь рассмотрим, каким образом расходуется энергия на предприятиях разных отраслей промышленности. Не будет преувеличением сказать, что на этом участке хозяйствования дела идут не так, как этого бы хотелось. Не то что на отдельных предприятиях, а в целых отраслях промышленности энергосберегающие технологии применяются в крайне ограниченных масштабах. А возникающие в процессе производства «энергетические отходы», которые могут быть повторно использованы для получения энергии вне основного технологического процесса, чрезвычайно велики. Эти энергетические отходы получили название вторичных энергетических ресурсов.
К ВЭР относятся отработанные горючие органические вещества, горячие отработанные теплоносители, городские и промышленные отходы, отходы сельскохозяйственного производства и т. д.
ВЭР разделяются на три основные группы: тепловые, горючие и избыточного давления.
Тепловые ВЭР — это физическое тепло отходящих газов, тепло самих продуктов производственного процесса и физическое тепло, отводимое от стенок технологического аппарата или рабочей среды.
Например, в черной металлургии много так называемых огнетехнических процессов. К сожалению, КПД использования топлива в этих процессах чрезвычайно низок — всего лишь 10-20 %, а это значит, что уровень тепловых отходов, именуемых вторичными энергоресурсами, очень высок. Отходящие газы в большинстве огнетехнических процессов имеют на выходе температуру, превышающую 1000° С, а суммарное их теплосодержание достигает 50-70 % от теплосодержания всех вторичных энергоресурсов. Приблизительно такую же температуру имеют продукты производственных процессов — на них приходится 15-30 % от суммарного теплосодержания вторичных энергоресурсов. Наконец, тепло, отводимое от стенок аппарата, составляет 10-20 %, а температурный уровень зависит от принятой схемы охлаждения.
Горючие ВЭР — горючие газы и отходы, которые могут быть применены непосредственно в виде топлива в других установках и непригодные в дальнейшем в данной технологии. Например: доменный газ, городской мусор, отходы деревообрабатывающих производств (опилки, стружки) и т. д.
ВЭР избыточного давления — газы и жидкости с повышенным давлением, энергию которых можно использовать перед выбросом в окружающую среду.
К способам использования ВЭР на промышленные предприятиях относятся: использование тепловой энергии уходящих газов за счет их возврата в первоначальный процесс; преобразование энергии газов в котлах-ути лизаторах в энергию пара или горячей воды; оснащение конденсатоотводчиками оборудования, потребляющего пар для подогрева воды; использование системы оборотного водоснабжения для снижения расхода технологической воды и т. д.
В настоящее время в Республике Беларусь уделяется большое внимание повышению уровня использования ВЭР. Согласно правительственному решению была про ведена инвентаризация имеющихся ВЭР в республике и разработаны предложения по экономически целесообра ному их использованию. В частности, было утверждено положение о взаиморасчетах между теплоснабжающими организациями и поставщиками утилизируемой теплоты ВЭР в системы централизованного теплоснабжения.
Общий энергетический потенциал ВЭР республики велик и оценивается в интервале 1,9-3,1 млн т у. т. Однако для вовлечения его в энергетический баланс (см. п. 6.2) необходимы большие капитальные вложения в развитие и внедрение энергосберегающих технологий и оборудования. Поэтому наращивание темпов использования ВЭР будет постепенным.
Таким образом, использование ВЭР позволяет не только экономить энергию, но и дает большую экономию материальных, денежных и трудовых затрат, обеспечивает снижение выбросов вредных веществ в атмосферу, в том числе и тепловых.
Энергосберегающие технологии на промышленных предприятиях России
Сегодня промышленные предприятия все активнее вовлекаются в процесс разработки программ повышения энергоэффективности своей деятельности и внедрения энергосберегающих технологий. Связано это, в основном, с госпрограммой «Энергоэффективность и развитие энергетики», цель которой снизить к 2020 году затраты энергии на единицу ВВП на 40%. В связи с повышением стоимости электроэнергии, успешность бизнеса сегодня зависит в том числе и от рациональности энергопотребления.
Энергосберегающие технологии на службе госпрограммы «Энергоэффективность и развитие энергетики»
Спикер — Генеральный директор «Москабельмет» Павел Моряков
Постановлением Правительства Российской Федерации № 321 от 15 апреля 2014 г. была утверждена разработанная Минэнерго России государственная программа Российской Федерации «Энергоэффективность и развитие энергетики». Ее цель – надежное обеспечение страны топливно-энергетическими ресурсами, повышение эффективности их использования и снижение антропогенного воздействия ТЭК на окружающую среду. Госпрограмма является основой бюджетного планирования Минэнерго России и разрабатывается параллельно и в увязке с подготовкой федерального закона о бюджете.
Оптимальное использование электроэнергии в производстве касается и конечных потребителей, ведь доля энергоресурсов в себестоимости продукции может достигать 30%.
Внедрение энергосберегающих технологий на промышленных предприятиях
Основные меры по снижению энергоемкости производства на промышленных предприятиях – это использование энергосберегающих технологий, модернизация освещения, в частности, замена светильников с устаревшими лампами на светодиодные и внедрение автоматических систем управления, оптимизация режимов электропотребления промышленных установок и оборудования, установка «умных» счетчиков и целых систем технического учета для контроля режимов и графиков работы отдельных линий производства.
Отключение электроэнергии в России. Нас ждет глобальный энергетический кризис
ГК «Москабельмет», как один из главных представителей рынка кабельно-проводниковой продукции и энергетического сектора в целом по России, также поддерживает инициативу государства и российских предприятий — повышать энергоэффективность производства и экономию энергоресурсов путем внедрения энергосберегающих технологий.
Одним из самых эффективных способов минимизации пагубного воздействия выработки электроэнергии генерирующими компаниями является частичное использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Но этот способ почти не используется крупными генерирующими предприятиями в силу дороговизны ВИЭ по отношению к углеводородам в России (см. Природный газ — главный источник энергии в будущем).
Для минимизации негативного влияния на окружающую среду необходимо выводить из эксплуатации устаревшее неэффективное генерирующее оборудование, производить снижение загрузки простаивающих энергоблоков для оптимизации затрат энергоресурсов, а также переход на наилучшие доступные технологии (НДТ), который государство планирует начать в 2019 году для всех предприятий в обязательном порядке.
Энергосбережение в промышленности | Статья в журнале «Молодой ученый»
В статье рассматривается вопрос энергосбережения в промышленности, управление энергозатрат, оптимизации энергопотребления и технология повышения энергоэффективности.
Ключевые слова: энергозатрата в промышленности, энергопотребление, энергоэффективность, технология энергосбережения.
Вопрос энергосбережения стал не просто популярным лозунгом, а серьезной проблемой, над которой работают многие люди. Разрабатываются новые способы экономии, открываются новые источники энергии. На сегодняшний момент существует огромное количество различный способов получения электроэнергии. Уровень и структура производства и потребления возобновляемых источников энергии по регионам и странам мира определяется рядом факторов, в том числе: уровнем и динамикой экономического развития; уровнем технологического развития; наличием квалифицированных инженерных кадров; природно-климатическими факторами; обеспеченностью традиционными ископаемыми энергоносителями.
Отопление и электроснабжение разнообразных объектов недвижимости в промышленности является одной из самых больших статей расходов любого предприятия [1]. Для решения проблемы энергосбережения в такой постановке необходим системный подход, не ограничивающийся мерами по внедрению энергосберегающего оборудования и снижению непродуктивных потерь энергии. Системно этой деятельностью на предприятиях промышленности никто не управляет. С учетом вышесказанного исследование и решение проблемы управления энергосбережением в промышленности на основе организационно-экономической модели, в рамках которой согласованы множественные организационно экономические отношения, имеет важное научно-практическое значение. Энергосбережение традиционно определяется как комплекс организационно-управленческих и технико-технологических мероприятий по комплексному и полному использованию энергетических ресурсов и снижению затрат энергии на производство единицы продукции или услуги [2]. Анализ различных определений понятия «энергосбережение» показывает, что большинство исследователей в качестве доминирующего признака понятия выделяют уменьшение энергетического потребления. Однако этот признак лишь частично отражает сущность категории «энергосбережение». Так, снижение потребления топливно–энергетических ресурсов (ТЭР) может являться не столько результатом их сбережения, сколько следствием снижения качества продукции и объемов производства. Основные признаки, характерные для энергосбережения в промышленности: снижение количественного удельного потребления ТЭР; эффективное использование первичных (природных) не возобновляемых ТЭР; вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. В среднем до 15 % электроэнергии и до 50 % тепловой энергии теряются еще на пути к потребителю. Потери энергии обусловлены и свойствами зданий и сооружений (низкое качество строительных работ, ошибки при проектировании, устаревшие конструкционные и утеплительные материалы), и неэкономичными электроприборами, и оборудованием, а также общим низким уровнем культуры потребления ресурсов. По видам деятельности управление энергосбережением в промышленности это инновационная, финансовая, организационная, производственная, экономическая и др. деятельность на основе нормативно-правовых документов юридических по принятию и реализации решений в области снижения энергопотерь, энергозатрат, оптимизации энергопотребления, повышения энергоэффективности и формирования потенциала энергосбережения. С позиций системного подхода управление энергосбережением в промышленности представляет целостность целей, задач, функций, технологий, ресурсов, структуры и культуры энергопотребления на предприятии. Эти элементы образуют внутреннюю среду системы управления энергосбережением, её подсистемы: «управление энергосбережением на уровне производства, поставки и потребления энергии», «управление энергосбережением на уровне получения, распределения и потребления энергии», «управление энергосбережением на уровне получения и потребления энергии в процессе эксплуатации зданий и сооружений». Она взаимодействует с внешней средой прямого и косвенного воздействия.
С позиций процессного подхода управление энергосбережением в промышленности это процесс, представленный совокупностью неразрывных взаимосвязанных функций управления (прогнозирования энергопотребления; планирования и организации производства, поставок и потребления энергии; мотивации энергосбережения; учета и анализа энергопотерь и энергозатрат; оценки потенциала энергосбережения; контроля энергопотерь, энергозатрат, энергопотребления; регулирования всех процессов, связанных с реализацией этих функций), направленных на поддержание энергосбережения в состоянии, обеспечивающем высокую энергоэффективность [3].
В существующем формате управления в промышленности, как самостоятельная функциональная область управление энергосбережением отсутствует. Для её построения необходима полная солидарная ответственность органов власти различных уровней, хозяйствующих субъектов и контролирующих органов, тесное взаимодействие подсистем: производитель-поставщик (продавец), распределитель, потребитель. Надлежащее функционирование фонда зданий и сооружений крупного промышленного предприятия надо рассматривать в тесной увязке с технологическими фондами, которые включают в себя всю инженерную инфраструктуру (сети, котельные, ЦТП, насосные станции, очистные сооружения и т. д.)
Литература:
- Маликова Е. В., Организационно-технологические риски в строительстве // Молодежь и XXI век 2015 материалы V Международной молодежной научной конференции: 2015. С. 295–298
- Рахматуллин А. Р. Аспекты объемно-планировочных и конструктивных решений производственных зданий, определяющие эффективность их ревитализации. 2015. № 4. С. 120–123.
- Скогорева О. С. Техническая экспертиза сварочных дефектов и напряжения, технологические методы их устранения// Современные материалы, техника и технология. Материалы 4-й Международной научно-практической конференции., 2014. С. 403–406.
Энергосбережение на предприятии — существующие технологии в промышленности
Для того, чтобы быть конкурентоспособным на современном рынке, современным предприятиям необходимо проводить постоянную работу не только над расширением ассортимента выпускаемой продукции и ее качеством. Важнейшим из заданий также является сбережение ресурсов, в первую очередь, энергетических, поскольку стоимость энергоресурсов постоянно возрастает и, скорее всего, рассчитывать на их серьезное удешевление не приходится.
Содержание статьи
Основные направления деятельности по экономии ресурсов
Энергосбережение на промышленных предприятиях, как правило, проводится по двум основным направлениям:
- экономия энергетических ресурсов,
- повышение эффективности производства путем внедрения современных технологий.
Такой комплексный подход позволяет решить как вопрос снижения затрат на ресурсы, так и повышения качества и конкурентоспособности продукции. Самые действенные способы достичь необходимого результата, это:
- модернизация оборудования (закупка нового или капитальный ремонт старого),
- возможность регулировать режимы работы станков и другого технологического оборудования,
- внедрение энергосберегающих технологий,
- снижение уровня потерь электричества в системах электроснабжения и электроприемниках,
- повышение качества используемой электроэнергии,
- переход с традиционных на альтернативные источники энергии (солнце, ветер, вода).
Учитывая, что около 80% всей потребляемой энергии используется на заводах, фабриках, котельных, энергосберегающие технологии в промышленности являются одним из приоритетных направлений государственной политики. Энергоемкость российской промышленности – одна из самых высоких в мире.
Энергосбережение на предприятии, практические мероприятия
Существует определенная последовательность действий по организации работ в направлении снижения потребления энергетических ресурсов:
- Проведение энергоаудита. Обследование и оценка помещений, механического, холодильного, вентиляционного, термического парка предприятия (тепловых агрегатов, печей).
- Разработка детализованного плана с привлечением специалистов в данной отрасли.
- Проработка проектов реконструкции и модернизации технологического парка предприятия.
Наиболее затратными статьями являются обеспечение работы оборудования, освещение цехов, отопление, кондиционирование и водоснабжение производственных и вспомогательных помещений, поэтому, им следует уделить основное внимание.
- Освещение. Замена устаревших светильников на современные энергосберегающие лампы (оптимально — светодиодные), установка датчиков движения и временных реле. Максимальное использование естественного освещения.
- Работа оборудования. Установка счетчиков с классом точности 1,0 и устройств для компенсации реактивной и активной энергии. Применение частотно-регулируемых приводов для оптимизации работы электродвигателей и приборов для плавного пуска оборудования.
- Отопление. Анализ используемого энергоносителя и модернизация под него отопительной системы. Установка приборов учета, изоляция теплотрасс, монтаж полов с подогревом. Повышение КПД путем автоматизации процессов, модернизация котельных, использование тепловых насосов и солнечных коллекторов.
- Водоснабжение. Плановый ремонт трубопроводов и сантехнического оборудования, установка счетчиков. Использование смесителей с инфракрасными датчиками и систем оборотного водоснабжения для охлаждения. Внедрение маловодных или безводных технологий.
- Газоснабжение. Утепление помещений, учет потребленного газа. Установка терморегуляторов и датчиков. Использование органического топлива на ТЭЦ и в котельных.
Внедрение энергосберегающих технологий на предприятии – это вопрос, который решает собственник. Однако мировой опыт показывает, что те, кто игнорирует данное направление развития, остается на задворках прогресса.
Читайте далее
Оставьте комментарий и вступите в дискуссию
Энергосбережение: какие технологии применяют в металлургии — Энергетика и промышленность России — № 10 (366) май 2019 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 10 (366) май 2019 года
К наиболее теплоемким производствам отрасли относятся доменные, коксохимические и прокатные предприятия. К электроемким – горнорудные и электросталеплавильные производства.Стратегический вопрос
Энергосбережению в металлургии придается большое значение в действующей Стратегии развития черной и цветной металлургии России на 2014‑2020 гг. и на перспективу до 2030 г. В документе установлены индикаторы снижения удельной энергоемкости продукции (на 20‑25 % в зависимости от сценария развития отрасли), ресурсоемкости, выбросов вредных веществ. Предполагается, что за счет внедрения энергосберегающих технологий и мероприятий в 2030 г. по сравнению с исходными данными 2012 г. удельные расходы топлива должны будут снизиться на 30 %, в том числе кокса на 35 %, природного газа – на 35 %. Удельный расход электроэнергии предполагается уменьшить на 16,4 %.Значительная энергоемкость металлургической отрасли заставляет руководителей предприятий инвестировать в разработку энергосберегающих программ и мероприятий по повышению энергоэффективности.
С этой целью на предприятиях металлургической промышленности применяются решения, хорошо знакомые специалистам в области энергоменеджмента. Среди них – сокращение расходов на тепло- и энергоснабжение за счет использования автономных генерирующих мощностей, в том числе за счет увеличения доли утилизации вторичного доменного или коксового газа. К энергосберегающим мероприятиям относится модернизация, ремонт существующего энергетического, технологического и вспомогательного оборудования и его замена на более современное и энергоэффективное. Значительная роль в оптимизации энергопотребления принадлежит автоматизированным системам управления энергохозяйством предприятий, а также системам диспетчеризации и оперативного контроля расхода энергоресурсов.
Собственная генерация
Одними из основных структурных подразделений металлургических комбинатов всегда были собственные источники тепловой и электроэнергии. На Череповецком металлургическом комбинате крупнейшими генерирующими подразделениями являются теплоэлектроцентраль – паровоздуходувная станция (ТЭЦ-ПВС) и теплоэлектроцентраль – электровоздуходувная станция (ТЭЦ-ЭВС-2). По данным предприятия, в 2018 г. они обеспечили 93,7 % от общей выработки электроэнергии на собственных источниках. Оба источника закрывают большую часть потребности комбината в электроэнергии, полностью снабжают теплом весь металлургический комбинат, а также 80 % индустриальной части города. Вырабатываемая на ТЭЦ энергия производится за счет сжигания смешанного топлива (доменный, коксовый и природный газы, энергетический уголь).В 2018 г. ЧерМК нарастил выработку собственной электроэнергии до 4565,8 млн кВт-ч, что на 2,8 % превышает результат предыдущего года. Такой высокий результат обеспечен за счет выполнения на ЧерМК комплекса мероприятий в рамках ремонтной и инвестиционной программ, направленных на повышение производительности и эффективности работы основного генерирующего оборудования, а также в результате применения новых технологий ремонтных работ, способствующих сокращению сроков ремонтов. В планах компании – увеличить собственную генерацию электроэнергии ЧерМК на 5 %.
Кроме того, за счет изменения структуры топлива на ТЭЦ-ПВС, сокращения объема сбросов доменного газа на свечу и изменения шихтовки доменного сырья удельное энергопотребление на комбинате снизилось в минувшем году относительно 2017 г. на 1 %, до 5,755 Гкал на тонну выплавленной стали. В планах предприятия – привести удельную энергоемкость к значению 5,55 Гкал на тонну к 2026 г. за счет внедрения программы энергосбережения.
Повышению энергоэффективности способствует также перевод заводских котельных на более эффективные виды топлива. С этой целью на АО «Карельский окатыш» начали разработку месторождения топливного торфа «Заречное». На первом этапе торф будет использоваться в мини-котельных на промплощадке предприятия, а после модернизации основной котельной комбината на твердое местное топливо будут переведены ее паровые котлы. Применение торфа в качестве топлива не только снизит потребление мазута, но и в перспективе сократит выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, подчеркивают на предприятии.
Замена и модернизация технологического оборудования
Значительный потенциал энергосбережения на металлургических предприятиях заключается в снижении потерь, которые вызваны эксплуатацией основного оборудования, за счет замены устаревшего оборудования на более энергоэкономичное, а также внедрения энергосберегающих технологий.К таким крупным инвестиционным мероприятиям в области энергосбережения, к примеру, на ЧерМК можно отнести модернизацию турбогенератора № 5 на ТЭЦ-ПВС с увеличением его номинальной мощности и замену компрессоров № 1‑3 на участке разделения воздуха № 1 газокислородного цеха для снижения удельного расхода электроэнергии на производство продуктов разделения воздуха. Кроме того, с начала 2018 г. на ТЭЦ-ЭВС-2 увеличена среднечасовая электрическая нагрузка 10 МВт, что позволило получить дополнительную выработку электроэнергии в количестве 38,8 млн кВт-ч.
Экономному энергопотреблению способствует внедрение энергосберегающих технологий. Так, в ОАО «Северсталь-метиз» замена более 6 тыс. светильников потолочного освещения цехов на светодиодные позволила снизить расходы электроэнергии на 75 %. В целом для предприятия это означает сокращение энергопотребления более чем на 15 тыс. МВт-ч в год. Кроме того, светодиодные системы освещения позволили улучшить условия труда и снизить затраты на ремонты и утилизацию ртутьсодержащих ламп.
«Умное» энергоснабжение
Сегодня многие ИТ-компании специализируются на услугах по цифровизации промышленных предприятий и готовы предложить специальные программы для достижения необходимых результатов, в том числе по управлению энергопотреблением и по автоматизации энергоменеджмента в соответствии со стандартом ISO 50001. Экономический эффект при внедрении этих программ достигается за счет выявления и устранения неэффективных энергозатрат, причин отклонений и потерь энергоресурсов. Эти данные помогают обосновывать целесообразность инвестиций в повышение энергоэффективности и сокращать сроки внедрения энергосберегающих мероприятий.На Ижорском трубном заводе реализовано несколько подобных проектов для повышения энергоэффективности предприятия. В частности, внедрена система автоматического регулирования распределения тепла в цехе по производству труб большого диаметра. Автоматизирован учет энергоресурсов: сбор данных со всех агрегатов и узлов об использовании природного газа, тепла, технической и питьевой воды ведется в автоматическом режиме.
В 2018 г. специалисты «Северстали» и SAP Digital Business Services разработали приложение для умного энергоснабжения. Прототип распознает аномальные ситуации с помощью математических алгоритмов и инструментов машинного обучения и направляет уведомления ответственным пользователям. Это позволяет оперативно определять проблемы, своевременно выявлять отклонения от нормы потребления электроэнергии и сокращать затраты на ее приобретение. «Северсталь» оценивает варианты запуска полноценного проекта внедрения решения и планирует развивать аналитический мониторинг в сфере эффективного управления энергоресурсами.
Применение энергосберегающих технологий в хозяйственной деятельности предприятий
Ключевыеслова: энергосбережение, промышленное предприятие, энергосберегающие технологии, эффективность энергосбережения, энергосберегающий проект, усовершенствование.
Сегодня на государственном и на корпоративном уровне управления снижение темпов экономического развития привело к разработке и реализации антикризисных мер. Многие предприятия стараются включать в свои программы развития различные способы повышения качества, оптимизации затрат и улучшения конкурентоспособности продукции. Энергосбережение является одним из таких способов, он способствует не только снижению издержек, но и усовершенствованию производственного процесса, а также повышения качества продукции.
На сегодняшний день термин «энергосбережение» становиться все более актуальным. Но при этом существует огромное количество определений данного термина с различными объектами исследования. Энергосбережение в мировой практике определяют как совершение научных, организационных, правовых, технических, производственных и экономических мер, которые направлены на эффективное потребление топливно-энергетических ресурсов и на привлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
В своей книге «Энергосбережение и энергетический менеджмент» А.А Андрижиевский отмечает, что энергосбережение является научной, организационной, практической и информационной деятельностью, которая направлена на высокоэффективное использование энергетических ресурсов и которая осуществляется с применением экономических, технических и правовых методов.
Федеральный Закон Российской Федерации от 23.11.2009г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» трактует термин «энергосбережение» как осуществление правовых, технических, организационных, технологических, экономических и других мер, которые направлены на уменьшение объема применяемых энергетических ресурсов при этом сохраняя полезной эффект от их использования. [1]
Суть методологии энергосбережения заключается в отдельных технических и организационных решениях, которые направлены на уменьшение использования различных видов энергетических ресурсов при сохранении качества выпускаемой продукции, а так же объемов производства. Методология разрабатывается для возможности применения современных технологий, снижающих издержки и способствующих усовершенствованию производства (рис.1).
Разумное применение энергетических ресурсов осуществляется с помощью организации внешней и внутренней систем отношений на предприятии. В этом и заключается экономическая сущность энергосбережения. Фактическим результатом использования энергосбережения на предприятии является уменьшение объема потребления ресурсов, а так же снижение издержек на энергетические ресурсы.
Следовательно, предприятие получает возможность увеличить объем производства и уменьшить себестоимость, таким образом, увеличив долю занимаемого рынка.
Рис.1. Взаимосвязь энергетической эффективности производственного процесса и основных показателей деятельности предприятия
Важным фактором развития промышленного хозяйствования в современных условиях является применение энергосберегающих технологий, которые способствуют снижению издержек и позволяют усовершенствовать производственный процесс. На сегодняшний день энергосбережение приобретает все большую популярность из-за того, что сформировался рынок энергосберегающих технологий, способствующий появлению энергосервисных компаний, оказывающих услуги в области энергосберегающих программ.
Основные принципы энергосбережения:
1) повышение эффективности использования энергии и топлива над увеличением объемов производства и добычи;
2) совмещение интересов поставщиков, потребителей и производителей энергии и топлива;
3) первостепенность выполнения экологических требований к добыче, переработке, производству, использованию и транспортировке энергии и топлива;
4) необходимость юридическими лицами учитывать производимые ими или расходуемые энергетические ресурсы, также физические лица должны учитывать полученные энергетические ресурсы;
5) документирование энергосберегающего, энергопотребляющего и диагностического оборудования, а также конструкций, материалов, транспортных средств, энергетических ресурсов;
6) заинтересованность поставщиков и производителей энергетических ресурсов в использовании более эффективных технологий;
7) за счет собственных средств или на возвратной основе осуществление программы.
Совмещение эффективного использования инструментов государственной поддержки и энергосбережения внедрения энергоэффективных технологий дает большую возможность для развития рынка энергетических компаний и рынка энергосбережения.
В первую очередь роль энергосервисных компаний содержится в оказании услуг и выполнении работ предприятиям по разработке и внедрению энергосберегающих программ. [3] Таким образом, для предприятия нет необходимости применять собственные ресурсы при организации энергосберегающих операций, данные операции он доверяет внешнему партнеру. Следовательно, промышленные предприятия зачастую предают свои полномочия энергосервисным компаниям.
Энергосервисная компания-это особого вида организация, управляющая всеми стадиями внедрения проекта энергоэффективности, а так же организация, обеспечивающая другие смежные услуги. Данные компании могут осуществлять следующие операции:
— энергетический аудит;
— финансирование проектов;
— проектирование и внедрения проекта, а так же подготовка технических спецификаций;
— усовершенствование проекта и гарантия сбережения энергии;
— обслуживание и использование оборудования;
— управление внедрения проекта и сдача проекта в эксплуатацию.
Следует отметить, что использование услуг энергосервисных компаний подразумевает качественный и стандартный сервис в отличие от развития собственных энергосберегающих технологий. Естественно энергосервисная компания берет на себя ответственность за исполнение своих операций, что значительно сокращает финансовые риски предприятия. [4]
Эффективным является разработка и внедрение энергосберегающих мероприятий энергосервисными компаниями тогда, когда предприятию необходима вся энергосберегающая цепочка, а не отдельные услуги компании. Как правило всю энергосберегающую цепочку применяют предприятия среднего и малого бизнеса, поскольку по объяснимым причинам не могут инвестировать средства в разработку собственных энергоэффективных мероприятий, или крупные компании, в которых разработка и внедрение энергосбережения является сложным и многоэтапным процессом.
На сегодняшний день на рынке услуг по энергосбережению конкуренция относительно слабая, зачастую она сказывается отрицательно на общей характеристике энергопотребеления промышленными предприятиями, тем самым важно выбрать энергосберегающую компанию, которая способствовала бы эффективной реализации энергосберегающих мероприятий. [2]
Не следует забывать и о создании концепции энергосбережения.Разработка такой концепции по организации системы разумного потребления топливно-энергитических ресурсов, энергосбережения и механизмов ее осуществления для большинства промышленных предприятий является необходимостью. Данная концепция энергосбережения как правило основывается на анализе опыта работы передовых промышленных предприятий России и развитых стран. Концепция так же может включать в себя новые технологии в области энергосбережения. Следовательно, такая концепция может состоять из таких составляющих как:
1. необходимость разработать на предприятии, а так же принять и утвердить к исполнению энергетическую политику. Данная политика представляет собой официальную письменную декларацию о заинтересованности в рациональном расходовании и экономии энергетических ресурсов, а так же защите окружающей среды, которая сопровождается перечнем сформулированных целей, планом действий для их достижения, четким распределением делегированных ответственностей и обеспечением финансирования. Публикация такой энергетической политики показывает, что все энергетические вопросы с этого момента стали общими для всех.
2. необходимость создания системы энергетического менеджмента для организации работы энергетической политики. Энергетическим менеджментом является совокупность материальных, информационных, трудовых и финансовых ресурсов, которые направлены на результативное управление процессами производства, передачи, потребления и распределения энергетических ресурсов предприятия. Любая используемая структура энергетического менеджмента должна быть неотъемлемо вписана в уже существующую структуру системы управления предприятия;
3. имеет важность разработка программно-целевого комплекса мероприятий для рационального потребления энергетических ресурсов, необходима также система контроля и усовершенствования ее выполнения для разумного энергопотребления и энергосбережения на каждом предприятии. Для разработки такого комплекса на предприятии необходимо провести энергетический аудит как в целом для всего предприятия, так и для отдельных его подразделений.
Оценку эффективного применения энергосберегающих технологий нужно проводить в чистом виде и в конкретных условиях ее применения. Такая оценка заключается в анализе собственного проекта как генератора дохода при схеме финансирования за счет собственных средств. Тем самым обеспечивается стандартизация оценки и соотносимость проектов, кроме влияния схемы финансирования, возможных налоговых льгот и иных особенностей применения проекта на конкретном предприятии.
Для каждого конкретного предприятия анализ проектов дает возможность полностью рассмотреть особенности практической ситуации, происходящие на предприятии в данный момент. Например, позволяет проанализировать схемы изменения финансирования для деятельности предприятия в целом, также изменение задолженности, продажа ненужного оборудования, получения налоговых льгот и многое другое. [5]
Результаты проекта при отсутствии замены техники похожего назначения, а так же в момент продолжения применения заменяемой техники, которая неэффективна и будет заменена на другую, можно определить по такому показателю как абсолютный эффект энергосберегающего проекта (Эа), который рассчитывается как:
Эа = Д — К, (1)
где Д — по энергосберегающему проекту соизмеримый доход за расчетный период рассчитанный в рублях;
К-капиталовложения по проекту в рублях.
Для того что бы заменить действующую технику для начала необходимо найти аналогичную технику, которая показала бы, что данная техника более эффективна при использовании, чем предыдущая. Такую эффективность можно рассчитать по формуле:
Эт= Д — Дб — К, (2)
где Эт — эффект замены действующей техники;
Дб— доход измеряемый за расчетный период по базовому варианту в рублях.
Эффект энергосберегающего проекта по предыдущей формуле находится на основе разности дохода по вариантам. Например, если новый и базовый варианты различаются только затратами, то замену действующей техники можно найти по формуле:
Эт = Сб — Сн — К, (3)
где Сб и Сн — измеряемые операционные расходы за вычетом амортизационных отчислений за расчетный период соответственно по новому и базовому вариантам в рублях;
К-капиталовложения по энергосберегающему проекту (новому варианту) в рублях.
Конечно же, продолжение использования устаревшей техники не требует капиталовложений, но все же возможны расходы на ее ремонт и обслуживание. Нужно учитывать при расчете эффекта замены техники прибыль и затраты, которые связаны с устранением старой техники или использованием ее новым способом.
Выделим важные задачи анализа эффективности энергосберегающих проектов (табл.1.)
Таблица 1
Задачи анализа эффективности энергосберегающих проектов
Задачи анализа проекта |
Особенности оценки проекта |
Оценка абсолютной эффективности проектов |
Данная оценка проекта возможна как с учетом особенностей его применения на конкретном предприятии, так и в чистом виде. Проект рассматривается без сравнительных вариантов и не рассчитан на замену техники. |
Оценка эффективности замены техники |
В чистом виде оценивается эффект замены техники. За базу сравнения берется уже существующий вариант деятельности аналогичного назначения. |
Сопоставление проектов |
В чистом виде оцениваются сравниваемые проекты. Такие проекты по назначению должны быть схожи. |
Следовательно, любому предприятию необходимо разработать и принять энергетическую политику, которая становится первым шагом и основой к повышению энергетической эффективности предприятия для эффективной разработки энергосберегающих проектов. Как уже неоднократно было отмечено, важным в хозяйственной деятельности любого предприятия является уменьшение издержек при использовании энергосберегающих технологий.
Литература:
1. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Электронный ресурс] // Гарант: [сайт информ.-правовой компании]. — [М., 2015]. — Режим доступа: http://base.garant.ru/12171109/1/#block_100#ixzz3Q3Sjr2wh
2. Аверина О. И., Москалёва Е. Г., Морозкина Т. С. Критерии оценки энергетической эффективности // Молодой ученый. — 2014. — № 8 (67). — С. 427–429.
3. Коршунова Л. А. Проблемы энергосбережения и энергоэффективности в России / Л. А. Коршунова, Н. Г. Кузьмина, Е. В. Кузьмина // Известия Томского политехнического университета. — 2013. — № 6. — Том 322. — С. 22–25.
4. Логинова Е. В., Москалева Е. Г. Влияние мероприятий по энергосбережению на финансовые результаты предприятия // Экономика и социум. 2015. № 1 (14). — http://www.iupr.ru
5. Москалева Е. Г., Дергунова Е. О. Стратегия управления эффективным ресурсопотреблением // Экономика и социум. 2015. № 1 (14). — http://www.iupr.ru
Энергосбережение в пищевой промышленности
УДК 349
Азаматов А.Р.
Студент
2 курс магистратуры,
факультет «Управление и сервис»
Отделение «Юриспруденция»
Санкт-Петербургский аграрный университет
Россия г. Санкт-Петербург
Научный руководитель: Оль Екатерина Михайловна
Кандидат юридических наук,
доцент
Azamatov A.R.
Student
2 year of master’s degree,
faculty «Management and service»
Branch Jurisprudence
St. Petersburg Agrarian University
Russia St. Petersburg
Scientific adviser: Ol Ekaterina Mihajlovna
Candidate of Law,
Associate Professor
Аннотация: Как известно, отечественная пищевая промышленность в значительной части неконкурентоспособна с иностранными компаниями по ресурсному обеспечению и энерговооруженности. Прогресс современных отечественных пищевых предприятий в России невозможен без введения энергоэффективных и высокотехнологичных производственных процессов. Также нужно уделять внимание значению формирования возможности энергосбережения на предприятиях пищевой промышленности, так как именно долговременная стратегия развития производства является основой развития экономики всей страны.
Ключевые слова: энергосбережение, агропромышленный комплекс, пищевая промышленность
Energy saving at food industry enterprises
Annotation: As we know, the food industry is still significantly losing in installed power per employee and resource’s supplying in comparison with foreign companies. The Steady development of modern food enterprises in Russia is impossible without the introduction of high-tech and energy-efficient production processes. Also it is necessary to pay a big attention to the creating the possibility of energy saving in the food industry, as a long-term strategy of the production promotion is the basis for the development of the whole country economy.
Keywords: energy saving, agricultural sector, food industry.
Для полноценной деятельности пищевой промышленности нужны следующие основные виды энергоресурсов:
· электрическая энергия;
· природный газ для выработки теплоэнергии на котельных;
· вода.
Анализ ТЭР показывает, что основная доля потребления энергоресурсов в пищевой промышленности приходится на природный газ, который нужен для выработки теплоэнергии в котельных. Так, половина финансовых расходов ТЭР приходится на природный газ. И, поэтому, на расходование природного газа и тепловой энергии акцентировано наибольшее внимание при проведении энергетического обследования, так как он является основным энергоносителем на предприятиях.
Основными мероприятиями для борьбы с потерями в энергосбережения на предприятиях пищевой промышленности являются:
· борьба с энергопотерями на производстве;
· борьба с исходящими газами с печей, труб;
· поиск альтернативных источников энергии;
· модернизация процедур контроля энергoсбережения.
Можно сколько угодно пропагандировать экономию энергии, рассказывать о последствиях не экономности, просвещать о существовании альтернативных источниках энергии, без правового регулирования это всё будет неэффективно.
Не нужен доскональный контроль над энергосбережением, лишь установить костяк, на который все будут опираться при регулировании отношений по энергосбережению.
Проанализировав законодательную основу, затрагивающую регулированию ответственности из-за осуществления беззаконных операций в области энергосбережения, можно прийти к выводу, что нужно больше внимания уделить усилению (увеличению) ответственности за несоблюдение законодательства об энергосбережении и увеличении энергетической производительности. В целом, можно сделать вывод: большая часть утверждений носят рекомендательный характер.
Другой важный фактор низкой инновационной активности пищевой отрасли нехватка профессиональных кадров, рабочих и специалистов. Для решения данной задачи требуются не только финансовые и материальные ресурсы, но и нужен хороший государственный контроль.
Статья 28 Закон № 261-ФЗ. Здесь изложены основные положения о контроле за соблюдением требований законодательства об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности. Однако, данная ситуация может кардинально поменяться в позитивную сторону, если создать прочный механизм сотрудничества вузов и предприятий.
Таким образом, можно сделать вывод: нерешенных проблем в энергосбережении очень много, при этом они не решаются в полном объеме. Однако, все современное общество уже обеспокоено возникшими проблемами в энергосбережении, ведь запасы природных ископаемых в недрах ограничены.
За последнее время нерешенных проблем в предприятиях стало-гораздо больше, которые большинство предприятий не могут решить до сих пор. Современное оборудование, доставшееся в наследство от СССР, эксплуатируется до сих пор, ремонты в цехах и в мастерских также не производились. Все эти факторы привели к большому потреблению тепловой и электрической энергии в промышленных зонах.
Для увеличения производительности функционирования промышленных предприятий нужна значительная корректировка энергетической политики страны. В первую очередь, это реструктуризация энергетического баланса страны:
· энергосберегающие технологии;
· технологически экономичное оборудование и материалы;
· переход на местные виды топлива.
Для этого нужно ужесточить, доработать нормативно-правовую базу, например Статью № 11 ФЗ № 261, которая как раз регулирует обеспечение энергетической эффективности зданий, строений, сооружений. Проблема в том, что она не вступила в силу.
Решение задач энергосбережения возможно за счёт введения энергосберегающих процедур и разработки нормативно-правовой базы, так как главными причинами неэффективного использования топливно-энергетических ресурсов на промышленной зоне являются неполная загрузка оборудования, плохая организация труда, неплановые простои в технологическом процессе, использование в работе изживших себя технологий, нерациональное использование осветительных приборов, оборудования и другие причины.
Введение энергосберегающих процедур и разработка нормативно-правовой основы — это ключ к решению проблемы энергоснабжения. Главные причины проблем нерационального использования энергетических ресурсов:
· использование в работе изживших себя технологий;
· неплановые простои в технологическом процессе;
· плохая организация труда;
· неполная загрузка оборудования;
· нерациональное использование осветительных приборов и оборудования и др. причины.
Ключевыми направлениями энергосбережения в пищевой промышленности являются:
1) системная перестройка предприятий для производства конкурентоспособной и менее энергоемкой продукции;
2) техническое перевооружение и модернизация производств на базе высокотехнологичных ресурсо- и энергосберегающих и экологически чистых технологий;
3) модернизация существующих методов энергоснабжения предприятий;
4) повышение рентабельности, КПД компрессорных и котельных установок;
5) использование второсортных ресурсов и других видов ГСМ, в том числе горючих отходов производств;
6) использование источников энергии с высокоэффективными термодинамическими циклами;
7) применение высокоэффективных систем горячего водоснабжения, освещения, теплоснабжения и вентиляции;
8) модернизация термодинамического оборудования;
9) переработка тепла уходящих газов;
10) увеличение активности работы котельных путем автоматизации ключевых и вспомогательных операция, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;
11) снижение финансовых затрат на снабжение теплом зданий и сооружений, горючее теплоснабжение, освещение, вентиляцию воздуха.
Первоочерёдными процедурами считаются:
· усовершенствование термодинамического оборудования;
· переработка тепла, уходящих газов с печей и котельных;
· увеличение активности работы котельных путём автоматизации основных и вспомогательных процессов, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;
· понижение расходов на теплоснабжение построек, сооружений, зданий, вентиляцию, горючее теплоснабжение, освещение.
Выполненные исследования проблем указывают на несоответствие современного состояния норм потребления электрической и тепловой энергии растущим требованиям производства, поэтому усиленное внимание должно быть уделено не только фактической экономии энергии и сокращению затрат, но и формированию качественной программы энергосбережения на основе разработки нормативно-правовой базы.
Это сопряжено с тем, что диапазоны обеспечения энергией и теплом промышленных предприятий зависят от состояния правового государственного обеспечения.
Литература:
- Гордеев А.В., Масленникова О.А. Экономика предприятия пищевой промышленности. — М.: Агроконсалт, 2013.
- Самойлов М.В. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев, — Мн.: БГЭУ. 2012. — 198 c.
- Березовский Н.И. Технология энергосбережения: учеб. Пособие/Н.И. Березовский, С.Н. Березовский, Е.К. Костюкевич. — Минск: БИП-С Плюс, 2012. — 152 с.
- Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 N 261-ФЗ.
- Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности: особенности и проблемы. (Игнатьева И. А.) («Энергетическое право», 2011, № 1).
- Методические рекомендации по соблюдению государственным (муниципальными) учреждениями законодательства об энергосбережения и о повышении эффективности.