ЭНЕРГОАУДИТ Основные понятия Занятие №2

ЭНЕРГОАУДИТОсновные понятия

Занятие №2

Что такое энергоаудит? Энергоаудит означает измерение потоков

энергии во всех ее проявлениях:

- энергия первичного топлива

- энергия в виде теплоты (пар, вода, воздух)

- электрическая энергия

- сжатый воздух

- вода (техническая,питевая, оборотное водоснабжение

ЭНЕРГОАУДИТЭНЕРГОАУДИТ

Внедрениезапланированных

мероприятий

Внедрениезапланированных

мероприятий

Мониторинг,регистрация базовой

линии

Мониторинг,регистрация базовой

линии

Разработка и планирование мероприятий

Разработка и планирование мероприятий

Анализэнерго-

потребления

Анализэнерго-

потребления

ЦИКЛ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА

Три истины энергетического менеджмента:

"Нельзя управлять тем, что нельзя измерить "

"Измерения приносят мало пользы без анализа "

"Чтобы получить результаты, нужны действия"

Содержание энергетического обследования в соответствии с Положением:

•Первичное обследование предприятия, как потребителя (расчет энергопотребления для каждого вида энергии и выдачу рекомендаций по использованию тех либо иных тарифов, анализ затрат, доли энергозатрат в себестоимости продукции.

•Создание карты использования ТЭР, анализ энергопотребления в отдельных технологических процессах, подразделениях и по оборудованию;

•Оценка эффективности использования ТЭР, анализ их фактических расходов, сравнение с действующими нормами и нормативами, подготовка предложений по их уменьшению;

•Формулирование перечня путей и способов экономии ТЭР на предприятии;

•Разработка приоритетных мероприятий по энергосбережению (с технико-экономическим обоснованием);

•Оформление технического отчета.

Энергетический аудит (энергетическое обследование)Содержание энергоаудита Периодическая документальная и

инструментальная проверка того, как хорошо работает оборудование, персонал и руководство Предприятия в секторе потребления энергии

Цель энергоаудитаОценка текущего энергоиспользования

и определение путей лучшего использования энергии с количественной оценкой сбережения энергии и финансовых затрат

Объекты энергоаудита

•Агрегат•Техническая система•Технология•Здание•Предприятие

Этапы энергоаудита

•Сбор данных•Анализ данных•Рекомендации

Виды/классы энергоаудитов

•Аудит "быстрого просмотра" (простой, предварительный, демонстрационный, сквозной)•Общий аудит (узловой, полный "узловой" аудит)•Инвестиционный энергетический аудит (макси-аудит, подробный аудит, аудит с техническим и финансовым анализом)

Последующие действия•Внедрение энергосберегающих организационных мероприятий (обычно мало затратных) и мало затратных технических мероприятий•Реализация энергосберегающего проекта (сроки окупаемости до и более 1 года)•Внедрение инвестиционного проекта (привлечение внешних средств, возврат которых требует не одного года)•Внедрение системы энергетического менеджмента (запуск стандартного цикла энергосбережения, для которого аудит - стартовая позиция)

Выполнение энергоаудита это решение задач в трех блоках.

•Первый блок – информационный, включающий сбор информации и проведение измерений энергетических параметров. •Второй блок – аналитический, определяющий методологию работ, и разработку рекомендаций.•Третий блок - финансовый инжиниринг

В подходах к выполнению энергетического аудита, в соответствии с принятой на западе терминологией,

можно различать следующие подходы.

•Подход лидирующего продукта предусматривает опору на имеющийся у энергоаудитора частный опыт. Пример, типичный для компании, продающей светотехнику , частотные приводы, инфракрасные обогреватели и автономные котелные •Метод лидирующей проверки предусматривает использование сложных аудиторских приемов расчеты, балансы, анализ (будем рассматривать именно этот подход).•Смешанный подход – композиция из двух предыдущих методов.

Как правило, профессиональные аудиторы исключают для себя возможность пользоваться подходом лидирующего продукта.

ЭТАП 4 (внедренческий)

ЭТАП 2 (исследовательскиий)

ЭТАП 1 (начальный)

Предварительный контактОзнакомление с объектом

Заключение договора

Описание объектаИдентификация основных показателей

Обзор потоков по видам энергии

Расчеты и измерения расходов энергии

Анализ балансов энергии

Определение возможностей энергосбережения

ЭТАП 3 (отчетный)Ранжирование приоритетов

Дополнительные исследования

Описание возможностей энергосбережения

Расчет ТЭО возможностей энергосбереженияКомпоновка разделов отчета

Презентация отчета

Планирование внедрения мероприятий

Консалтинговая поддержка внедрения мероприятий

Организация и развитие энергоменеджментаРеализация программы

энергосбережения

Схема выполнения энергетического аудита

Цель сбора данных рассчитать потребление энергии. Большую роль при этом играют измерения, которые могут быть прямыми, непрямыми и частичными. Иногда выполняется оценочное определение потребления энергии.

Прямое измерение - наиболее точно, т.к. используются средства измерения – например счетчик электрической энергии -

постоянный измеритель или переносной измеритель, счетчик HAWK-II или регистратор данных "Rustrak Ranger". Или газовый счетчик,

регистрирующий объемный расход природного газа, который, будучи помноженным на теплотворную способность газа, позволяет оценить

энергию.

Непрямое измерение – например поверочный тест, суть которого в отключении потребителей, подключенных к общему

счетчику. Например, случай параллельной работы компрессоров, подключенных к общему счетчику электроэнергии.

Частичное измерение - (измерение тока щитовым амперметром – потребление электроэнергии можно рассчитать при допущениях о величине напряжения и коэффициенте мощности W

=√3*I*U*cos φ или паромер, на котором потребление энергии можно определить как разницу энтальпий подаваемого пара и

возвращаемого конденсата).

Оценочное определение потребления энергии (один из главных способов оценивания энергии). Данный метод не использует измерители. Энергопотребление оценивается следующим образом: определяется номинальная мощность/паспорт, табличка изготовителя (кВт), коэффициент средней загрузки иногда отражается в руководстве по эксплуатации, иногда оценивается по показаниям амперметра.

Технический отчет в соответствии с Положением должен включать такие разделы:•Введение

•Характеристика предприятия

•Схемы использования каждого вида энергии,

Основные показатели удельных затрат ТЭР

•Обзор возможностей энергосбережения …

•.Выбор приоритетных направлений энергосбережения

•Приложения

Претендентам на звание энергоаудитора не мешает познакомиться с "моральным кодексом" энергоаудитора, который повинен

дотримуватися правил професійної етики, а саме бути об'єктивним і не піддаватися тиску заінтересованих осіб; дотримуватися конфіденційності інформації, що стала доступною йому

у зв'язку з проведенням енергетичного обстеження (справки, касающиеся энергетического аудита согласно Положения выдаются физическим и юридическим лицам по поручению которых или для которых выполнялось энергетическое обследование или по письменному требованию прокуратуры, суда, органов дознания в связи с рассмотрением, уголовных, гражданских или хозяйственных дел);

утримуватися від роботи, якщо він не впевнений у достатності рівня своєї компетентності;

згода енергоаудитора на надання професійних послуг означає, що він має належний рівень компетентності, знань і досвіду;

робота енергоаудитора має відповідати технічним і професійним нормам ведення енергетичного обстеження;виконувати всі вимоги договору на проведення енергетичного обстеження.

Пример представления структуры затрат.

Структура затрат на производство продукции по установке сероочистки сухих газов

в 1999 году

Оборотная вода1,6%

Сжатый воздух0,3%

Электроэнергия1,7%

Теплоэнергия13,4%

Расходы цеховые, на содержание и эксплуатацию

6,3%

Зарплата и отчисления

1,0%

Сырье и реагенты75,7%

Баланс расхода тепловой энергии по установке сероочистки сухих газов (карта потоков тепловой энергии) по состоянию на 01.01.2000 г.

Потери тепла с оборотной водой 0,828

Гкал (44%)

Подведенное тепло 1,88 Гкал Тепло на ЦКС 0,27 Гкал (14,4%)

Потери тепла на теплоспутниках 0,118 Гкал (6,4%)

Потери тепла в окружающую среду 0,566

Гкал (30%)

Потери тепла с H2S 0,006

Гкал (0,3%)Потери тепла с

очищенным газом 0,092 Гкал (4,9%)

Пример 1. Изменение схемы впрыска конденсата в РОУ УССГ (для уменьшения потерь тепловой энергии с оборотной водой). Предложение внедрено

Конденсат на впрыск РОУ

Конденсатный насосКонден-

сатный бак Е-1

Холодильник конденсата

Х-1

На Установку подается перегретый пар с давлением 13 кгс/см2 и температурой 245С, который в редукционно-охладительном устройстве (РОУ) приобретает параметры: 2,5 кгс/см2 и 150С. Конденсат на впрыск в РОУ подается из конденсатного бака Е-1 через холодильник конденсата Х-1, т.к. температура рабочей среды для конденсатного насоса Н-39 только 70С. Расход оборотной воды на холодильнике Х-1 по результатам измерений составил 20,92 м3/час. Мощность, потребляемая конденсатным насосом, составляет 3,42 кВт. Мощность, потребная для прокачки оборотной воды через холодильник составляет 2,85 кВт.

Для исключения потерь тепловой энергии с оборотной водой и снижения потребления электроэнергии изменить схему подачи конденсата в РОУ: установить насос CR 2-40 с электродвигателем 0,55 кВт для непосредственного впрыска конденсата в РОУ;

исключить из работы холодильник конденсата.

Расчет годовой экономии энергиитеплоэнергии:

0,042 8000 = 336 Гкал/год,где: 0,042 потери тепла с оборотной водой,

Гкал/ч;8000 количество часов работы в год.

электроэнергиина перекачку оборотной воды через холодильник

конденсата Х-1:2,85 8000 23000 кВтч/год,

за счет снижения до 0,55 кВт мощности, потребляемой конденсатным насоом (3,94 0,55) 8000 27000 кВтч/год,

Суммарная экономия электроэнергии составит:23000 + 27000 = 50000 кВтч/год.

Расчет годовой экономии затрат (расчет, выполненный в 2000 г.)

При тарифе 45,4 грн. за 1 Гкал тепловой энергии экономия затрат составит:

336 45,4 12300 грн.При тарифе 0,135 грн. за 1 кВтч электроэнергии

экономия затрат составит:50000 0,135 6700 грн.

Суммарная экономия затрат составит:12300 + 6700 = 19000 грн.

Затраты на внедрение

Оборудование и материалы - 3000 грн.Монтажные работы -1000 грн.Накладные и непредвиденные расходы -500 грн.ИТОГО: -4500 грн.

Простая окупаемость на 01.01.2000 г. составляла 0,2 года (4500/19000).

ЗАКЛЮЧЕНИЕВ чем заключается функция энергоаудита?•проанализировать использование энергии и разделить энергопотребление на объекте по категориям потребителей•критически оценить использование энергии (сравнение с лучшей практикой)•Выявить примеры аномально высокого энергопотребленияКак выполняется энергоаудит?•Сбор данных•Опрос персонала•Исследование оборудования и его режимов•Измерения•Расчет энергопотребленияКакова функция технического отчета по энергоаудиту?•Фиксирует ключевые моменты энергоаудита описывает объект и систематизирует рекомендации по энергосбережению•Обосновывает наиболее приемлемый план действий, направленных на экономию

Расчетное распределение сжатого воздуха между структурными подразделениями завода

(данные теплотехнического бюро СГЭ)

y = 3,6304x + 1457,3

R 2 = 0,2425

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 50 100 150 200 250 300

Выпуск тракторов, шт.

Рас

ход

элек

тро

энер

гии,

ты

с.

кВт

чРегрессионная зависимость месячного расхода

электрической энергии компрессорными станциями завода от выпуска тракторов за месяц

по данным 2004 года

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Время, мин.

Дав

лени

е, к

гс/с

м2

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Эле

ктри

ческ

ая м

ощно

сть,

кВ

т

Давление, кгс/см2 Электрическая мощность, кВт

Изменение давления в системе сжатого воздуха после пуска и сопутствующее изменение электрической

мощности компрессоров,участвующих в подъеме давления

Расчет потерь электрической энергии при запуске системы сжатого воздуха

Номер компрессорной станции

(номер воздушного компрессора по схеме)

Расчетное значение мощности, потребляемой

компрессором из сети,кВт

Время работы компрессора от пуска до момента достижения рабочего

давления, мин.

Расчетный расход электрической

энергии,кВтч

1 (К-1) 580 7,5 73

1 (К-2) 620 7,5 78

2 (К-11) 2980 22,5 1118

2 (К-14) 1120 22,5 420

3 (К-1) 3080 32,5 1668

3 (К-2) 3130 32,5 1695

ВСЕГО 5052

Расчет сменного/суточного расхода электроэнергии компрессорамидля типичной ситуации

№ компрессорной станции,№ компрессора

Средне расчетное значение мощности,

потребляемой из сети, кВт

Продолжительность работы, ч

Расчетное значение расхода

электроэнергии, кВтч

Компрессорная №1

7

Компрессор №1 580 4060

Компрессор №2 620 4340

Компрессорная №2

Компрессор №11 2980 20860

Компрессор №14 1120 7840

Компрессор №16 1260 8820

Компрессорная №3

Компрессор №2 3130 21910

Компрессор №4 3270 22890

ВСЕГО 90720

Потери в магистралях

270 м3/мин., 12,69%

Подача сжатого воздуха,2128 м3/мин., 100%

Полезно используемая часть подачи,428 м3/мин., 20,11%

Потери иных потребителей

1031 м3/мин., 48,45%

Потери на выхлоп в кузнечном цехе

399 м3/мин., 18,75%

Укрупненный баланс сжатого воздуха

Сменный расход электроэнергии компрессорными станциями с учетом собственных нужд

93520 кВтч, 100%

Полезный расход14280 кВтч, 15,27%

Потери, обусловленные особенностями запуска системы5000 кВтч, 5,35%

Потери, обусловленные повышенным давлением

5950 кВтч, 6,36 %

Потери, обусловленные утечками в магистральных трубопроводах

9983,4 кВтч, 10,68%

Потери79240 кВтч, 84,73 %

Потери у потребителей,49656,6 кВтч, 53,1%

Суточный баланс электроэнергии для общезаводской системы снабжения потребителей сжатым воздухом

Ликвидация потерь с утечками

на выхлоп на оборудовании,

кузнечного цеха; 3426

Устранение утечек в

магистральных трубопроводах,

2506

Снижение верхней границы давления с 5,9 кгс/см2 до

5,5 кгс/см2; 1493

Распределение потенциала экономии затрат на оплату электроэнергии на общезаводской системе

сжатого воздуха (тыс. грн. в год)

Первоочередные малозатратные мероприятия

1. Устранение утечек сжатого воздуха на магистральных трубопроводах

2. Ограничение верхнего уровня давления в системе значением 5,5 кгс/см2 (без изменения нижней границы допустимого давления)

3. Уменьшение уровня постоянных потерь сжатого воздуха в кузнечном цехе через утечку его на выхлоп молотов регулировкой

4. Надежное и своевременное отсечение подачи сжатого воздуха на вводах в кузнечный цех.

Мероприятия 2 этапа внедрения оптимального энергопотребления в системе сжатого воздуха

1. Установка технических средств учета сжатого воздуха по отделениям кузнечного цеха (6 точек учета)

2. Оптимизация гидравлического режима в системах охлаждения компрессорных №2, 3 оборотной водой

3. Устранение постоянных утечек сжатого воздуха на приемниках сжатого воздуха структурных подразделений

4. Организация учета выхода продукции по отделениям кузнечного цеха (после установки технических средств учета сжатого воздуха)

ВЫВОД:

Приведение общезаводской системы сжатого воздуха в нормальное техническое состояние стоит намного меньше, чем электроэнергия, которая потребляется лишними работающими компрессорами, обеспечивающими компенсацию утечек сжатого воздуха.

СПИСОК ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ (ВЭС)

ВЭС№ Название мероприятия

Экономия энергоресурсов Годова

я эконом

ия затрат

Затраты на

внедрение

Простая окупаемос

тьЭлектро-энергии

Газ

тыс. кВтч

тыс. м3 тыс. грн.

тыс. грн.

год

1Снижение базовой электрической мощности, потребляемой из сети общезаводской системой снабжения потребителей сжатым воздухом

7425 - 1514,7 - -

2Снижение базовой электрической мощности, потребляемой Немышлянской насосной станцией, за счет реконструкции водозабора

910 - 185,6 349 1,9

3Модернизация горелочных устройств кузнечного цеха

389 265 197 222 1,13

ВСЕГО 8724 265 1897,3 571 0,3

Электроэнергия 6059,54 тыс. грн.

55%

Водоресурсы 1156,28 тыс. грн.

11%

Природный газ 1292,15 тыс. грн.

12%

Теплоэнергия 2343,49 тыс. грн.

22%

Рис. 2.10. Удельный вес видов энергоносителей в общих затратахна энергоресурсы в январе-августе 2005 году

206,3

6

203,7

9

233,1

3

345,1

7

386,8

3

386,8

3

110,1

7

110,2

6

110,2

6

1000,0

0

2920,0

0

2920,0

0

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

2003 г. 2004 г. 2005 г.

Ст

оим

ост

ь з

а е

д.,

грн.

Тариф на электроэнергию, грн./тыс. кВтч

Тариф на природный газ, грн./тыс.куб.м.

Тариф на теплоэнергию, грн./Гкал.Тариф на водоресурсы, грн./тыс.куб.м.

Рис. 2.11. Динамика изменения тарифов на энергоресурсы в 2003-2005 годах

y = 14,11x + 9098,3R2 = 0,9899

y = 22,853x + 4460R2 = 0,931

y = 22,011x + 5216,4R2 = 0,6391

y = 12,045x + 7569,4R2 = 0,1966

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

14000,00

0 50 100 150 200 250 300

Выпуск тракторов, шт.

Расх

од э

лект

роэн

ерги

и,

ты

с. к

Втч

- Холодные отапливаемые месяцы-ноябрь,декабрь,январь,февраль - Неотапливаемый сезон - Холодные неотапливаемые месяцы-октябрь, март, апрель - Линия регрессии общей зависимости потребления э/э от выпуска продукции

Рис. 3.13. Зависимости месячного расхода электроэнергии по заводу от выпуска продукции в некоторые периоды 2004-2005 гг

y = 0,0563x - 272,95

R2 = 0,5892

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Выпуск продукции за месяц, грн.

Мес

ячны

й ра

сход

эле

ктро

энер

гии,

ты

с. к

Вт

ч

Рис. 3.15. Зависимость месячного расхода электроэнергии от выпуска в грн. для СЛЦ по данным 2004 года

y = 1,0463x + 3,939R2 = 0,4579

050

100150

200250

300350

400450

500

0 50 100 150 200 250 300 350

Выпуск продукции, т

Эле

ктро

энер

гия,

ты

с. к

Втч

Рис. 3.17. Зависимость месячного расхода электроэнергии от выпуска продукциидля цеха ЧЛЦ-1 в 2004 году

y = -0,0013x + 145,52R2 = 0,165

020406080

100120140160180

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Продукция, грн.

Элек

тро

энер

гия,

тыс

. кВт

чРис. 3.19. Зависимость месячного расхода электроэнергии от выпуска продукции

для цеха Сб-2 в 2004 году

y = -0,0588x + 653,98

R2 = 0,4348

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Продукция, грн.

Элек

тро

энер

гия,

ты

с. к

Втч

Рис. 3.20. Зависимость месячного расхода электроэнергии от выпуска продукции для цеха ЦЛЦ в 2004 году

y = -0,0011x + 617,53

R2 = 0,1955

0

50

100150

200

250

300

350400

450

500

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000

Продукция, грн.

Эле

ктро

энер

гия,

ты

с. к

Втч

Рис. 3.22. Зависимость месячного расхода электроэнергии от выпуска продукциидля инструментального цеха в 2004 году