Как сэкономить электроэнергию на предприятии
Энергосбережение на предприятии. Эффективная экономия ресурсов.
Энергосбережение на предприятии
Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.
Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.
Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.
Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:
На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:
В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).
Места с наибольшими энергозатратами
Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.
Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.
В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:
На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.
Мероприятия по экономии электричества на предприятии
Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!
Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.
Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.
Способы экономии электроэнергии
Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.
Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:
Простые способы
Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества
Продвинутые способы
Высокотехнологические способы
Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы
Системы отопления
Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:
Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления
К основным способам экономии относят:
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Системы водоснабжения
Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.
Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды
Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.
На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Газоснабжение
Экономия газа — актуальная проблема для всех предприятий, нуждающихся в этом энергетическом ресурсе.
Энергосбережение на предприятии с помощью экономии газа
Общеизвестно, что самый крупный потребитель указанного ресурса — промышленность (до 40% добычи). А больше всего нуждается в голубом топливе металлургическая отрасль.
Если газ не используется в технологических процессах, проблема его сбережения отпадает сама по себе, заменой газового оборудования на электрическое. Но в случае регулярной закупки газа всё время повышающаяся цена этого вида топлива и неэкономное использование способно привести к финансовой нерентабельности предприятия.
Цена газа всегда отображается в себестоимости выпускаемой продукции и, соответственно, снижает конкурентоспособность на рынке. Исключить подобные проблемы помогут различные методы экономии.
Простые методы
Продвинутые методы
Высокотехнологические методы
Результаты внедрения энергосберегающих решений
Использование вышеописанных методов и способов, особенно целенаправленная работа по энергосбережению — значительно снижает расходную часть бюджета предприятия касающуюся оплаты потребленных ресурсов.
Кроме того, во время оптимизации энергопотребления вы замените ваше устаревшее оборудование более новым и экономным.
Такой кумулятивный эффект крайне положительно сказывается на общей рентабельности бизнеса. Это доказано повсеместным внедрением политики энергосбережения в производствах Западной Европы и США, странах Юго-Восточной Азии. Предприятия которые будут игнорировать данные меры — обречены на технологическое отставание и последующий финансовый крах.
Способы экономии электроэнергии на производстве
Повышение энергоемкости некоторых производств, увеличение количества техники, задействованной в производственных процессах на предприятиях и постоянный рост цен на энергоносители явилось серьезным фактором в решении вопроса об экономии электроэнергии.
К сожалению универсального способа экономить электроэнергию сейчас не существует, однако разработаны многочисленные методики, устройства и технологии, которые помогают перевести энергосбережения на качественно новый и лучший уровень.
Вопрос экономии электроэнергии достаточно многоплановый и необходим стратегический подход, для максимально эффективного использования всех производственных мощностей при минимально возможных энергетических затратах.
Выработаны подходы к экономии электроэнергии, основанные на использовании и практическом внедрении энергосберегающих технологий, призванных уменьшить потери электроэнергии там, где это возможно.
На данный момент уже существует много устройств, применение которых позволяет добиться сокращения потерь при работе электрического оборудования. Основными устройствами из них является частотно-регулируемые приводы и конденсаторные установки.
Применение конденсаторных установок для энергосбережения за счет компенсации реактивной мощности позволяет обеспечить существенную экономию электроэнергии.
Оптимизация режимов потребления электроэнергии при использовании конденсаторных установок дает возможность снижения токовых нагрузок на аппаратуру и сетевые кабели.
Возможные пути и методы в экономии электроэнергии:
2) Переход на частотно-регулируемые приводы на оборудовании с изменяемой нагрузкой.
3) Использование менее энергоёмких насосных установок.
4) Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами АСУ («энергоэффективность»).
5) Внедрение систем управления освещением, энергоэффективных осветительных устройств и секционное разделение освещения.
6) Замена электрокотельных и электроводонагревательных приборов источниками тепла, работающими на местных видах топлива (торф, пелеты).
7) Ввод энергогенерирующего и технологического оборудования, работающего с использованием горючих вторичных энергоресурсов (ВЭР) и отходов производства.
8) Внедрение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (гелиоколлекторы, ГЭС, ВЭУ, биогазовые установки)
Каждое из этих мероприятий позволяет снизить потребление энергии в среднем на 15%.
На производстве рекомендуется проведение следующих мероприятий для уменьшения объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования:
1. Установить преобразователи частоты, благодаря которым за счет частотного регулирования появляется возможность управлять производительностью технологического оборудования, что положительно сказывается на его функциональности и показателях энергоэффективности.
2. Установить приборы учета электрической энергии.
3. На каждом предприятии приказом или распоряжением назначить лицо, ответственное за энергохозяйство, в обязанности которого должно входить:
• обеспечение выполнения своевременного и качественного технического обслуживания, планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, измерение сопротивления изоляции и заземления;
• организация проведения расчетов потребления электроэнергии и осуществление контроля за ее расходованием;
• непосредственная разработка и внедрение мероприятий по рациональному потреблению электроэнергии.
4.Не допускать увеличение максимальной мощности без разрешения на технологическое присоединение.
5.Осуществлять контроль за режимом горения светильников на предприятии.
6.Заменить светильники с лампами накаливания на светильники с лампами дневного
света или светодиодами, предназначенными для офисных помещений и рабочих мест.
8.Окрасить стены помещений в светлые тона для увеличения освещенности. Окраска стен в светлые тона позволяет экономить 5-15% электроэнергии, вследствие увеличения уровня освещенности от естественного и искусственного освещения.
9.Повысить эффективность использования электроэнергии при автоматизации управления освещением (датчики движения, присутствия, реле времени).
10.Заменить электрооборудование, силовую, аудио- и видеоаппаратуру на современную, более экономичную. Например, к концу срока службы лампы падает КПД лампы, светильника. Светильники, выпущенные 20 лет назад, имели КПД максимум 65%, а современные светильники имеют КПД до 95%.
11.Правильно пользоваться компьютерной техникой. При активной работе за компьютером в течение дня, выключать и включать его не стоит, но стоит выключать монитор или запрограммировать переход в «спящий режим» через 4-5 минут. Компьютер потребляет до 400-500 Вт мощности, выключение монитора позволяет экономить до 100-200 Вт. Не стоит оставлять его включенным на длительное время, если вы за ним не работаете. Неиспользуемый 2 часа компьютер даже в «спящем режиме» потребляет 200-300 Вт, за месяц это порядка 12 кВт·ч. Принтеры и сканеры рекомендуется всегда выключать, если они не используются. Это позволит сэкономить еще порядка 2-3 кВт·ч за месяц.
12. Исключить в помещениях не предусмотренные проектом электронагревательные приборы для отопления.
13. Вести ежемесячный учет расхода электроэнергии с оформлением «Ведомости снятия показаний приборов учета электроэнергии», согласно договору электроснабжения.
14. Содержать в чистоте окна, стены, потолки, пол помещений, а также осветительную арматуру.
15. Установить УПП (Устройства плавного пуска). Применение устройств плавного пуска позволяет уменьшить пусковые токи, снизить вероятность перегрева двигателя, повысить срок службы двигателя, устранить рывки в механической части привода или гидравлические удары в трубопроводах и задвижках в момент пуска и остановки электродвигателей.
Экономия электроэнергии на предприятии – 17 Методов
Вот основные методы экономии электроэнергии на предприятии:
Сокращение стоимости электроэнергии:
Сокращение потребления электроэнергии:
Экономия электроэнергии на предприятии за счет оптимизации системы учета
Экономия электроэнергии на предприятии путем повышения качества электроэнергии
Пересмотр договорных условий
Анализируя договорные условия с гарантирующим поставщиком, необходимо обратить внимание на следующие важные аспекты, которые влияют на тариф по электроэнергии:
После того, как условия договора проверены и приведены в порядок, необходимо регулярно проверять счета за электроэнергию выставляемые гарантирующим поставщиком.
В счетах возникают ошибки, в результате которых, предприятие платит больше, чем обусловлено в договоре электроснабжения.
Ценовые категории электроэнергии
Существует 6 ценовых категорий электроэнергии, у каждой из которых есть свои преимущества и недостатки.
Как правило, в момент заключения договора электроснабжения, по умолчанию, все
Первая и третья ценовые категории не всегда являются оптимальным решением для предприятия.
Выбор другой, более подходящей ценовой категории, позволяет снизить тариф на электроэнергию на 5% – 30%.
Тарифы на передачу электроэнергии
Около 40% – 60% конечной цены электроэнергии, которую платят потребители, составляют услуги сетевых операторов – это плата за транспортировку электроэнергии и обслуживание сетей.
Именно из-за высокой стоимости услуг по передаче электроэнергии, крупным предприятиям стоит подумать о собственном производстве электроэнергии.
Но, не только с помощью собственной генерации можно снизить стоимость услуг по передаче электроэнергии.
Услуги по передаче электроэнергии оплачиваются по двум тарифам – одноставочный тариф и двуставочный тариф.
Одноставочный тариф подходит для предприятий, у которых нестабильный или разорванный график работы – например,
Переход на правильный тариф по передаче электроэнергии поможет на несколько % снизить стоимость электроэнергии.
Сокращение стоимости мощности электроэнергии
Организации на 1 и 2 ценовых категориях тоже платят за мощность, но
Иногда бывает достаточно отключить некоторое второстепенное оборудование или процессы на один час в день и получить существенную экономию.
Переход на обслуживание к энергосбытовой компании
Экономия электроэнергии на предприятии после перехода на обслуживание к независимой энергосбытовой организации актуальна для крупных потребителей электроэнергии.
По умолчанию все организации и предприятия в вашем регионе покупают электроэнергию у одной компании – гарантирующего поставщика.
Гарантирующий поставщик контролирует ваш регион и продает электроэнергию по свободным ценам, но учитывая правила и ограничения, которые установлены государством.
Не всегда цены и условия гарантирующего поставщика являются оптимальными.
Для перехода на обслуживание к независимой энергосбытовой организации на предприятии должна быть установлена Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии ( АИИС КУЭ ).
Стоимость установки и наладки АИИС КУЭ стартует от нескольких миллионов рублей, поэтому переход на обслуживание к независимой энергосбытовой компании с установкой АИИС КУЭ может окупиться только для предприятий с высоким потреблением электроэнергии.
Выход на оптовый рынок электроэнергии
Свободная рыночная цена электроэнергии всегда ниже чем у посредников, но есть два но:
Поэтому, в связи с двумя вышеперечисленными ограничениями, выход на оптовый рынок электроэнергии выгоден пока что только для очень крупных потребителей электроэнергии.
Экономия электроэнергии на предприятии за счет собственной генерации
Стоимость электроэнергии от собственной генерации значительно ниже рыночной цены, так как полностью отпадают
Само собой разумеется, каждый проект по установке собственной генерации необходимо считать индивидуально, и, в зависимости от региона и цены на газ, стоимость собственной электроэнергии будет на 40%, 50% или 70% ниже рынка.
Как показывает практика, строительство собственной небольшой электроэнергии для крупного промышленного предприятия может окупиться менее чем за 5 лет.
Хороший пример – розничная генерирующая компания «Магнит Энерго» (группа «Магнит»).
«Магнит Энерго» установила 33,6 МВт собственных генерирующих мощностей в Краснодарском Крае.
«Магнит Энерго» использует газовые турбины для выработки электроэнергии.
Себестоимость электроэнергии – 1,5 руб. / кВт*ч.
За счет собственной генерации группа “Магнит” покрыла свои потребности в электроэнергии в Краснодарском Крае, а излишки электроэнергии продает на розничном рынке по 3,5 руб. / кВт*ч.
Частотно-регулируемые электроприводы
В России более 50% всей потребляемой электроэнергии на производственных предприятиях используют электродвигатели.
Как правило, размер электродвигателя рассчитан на максимальную мощность оборудования, то есть с большим запасом.
Часы пиковой загрузки составляют, как правило, менее 50% от общего времени работы производства.
Суть работы частотно-регулируемого электропривода заключается в гибком изменении частоты вращения двигателя, в зависимости от реальной нагрузки.
Это позволяет снизить потребление электроэнергии электродвигателем на 30-50%.
Применение частотно-регулируемых электроприводов актуально для всех механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой – станки, производственные линии, насосы, лифты, вент установки, вентиляторы.
Кроме снижения расхода электроэнергии,
Устройства плавного пуска
Устройства плавного пуска чаще всего применяются в асинхронных электродвигателях в паре с частотно-регулируемыми электроприводами.
Без устройства плавного пуска в момент запуска электродвигателя в нем возникает высокий пусковой ток и крутящий момент.
Из-за высокого пускового тока и крутящего момента, который может в 2 раза превышать номинал,
Установка устройств плавного пуска позволят устранить эти потери.
Экономия электроэнергии на предприятии за счет сокращения потерь в сетях
Потери электрической энергии в сети прямо пропорциональны активному сопротивлению проводов.
Для того, чтобы снизить сопротивление проводов, как правило, потребуется реконструкция.
Реконструкция требует значительных инвестиций, поэтому, когда у вас возникнет необходимость ее проводить, не забудьте про следующие мероприятия по сокращению потерь с сетях:
Перевод внешних и внутренних сетей на более высокое напряжения.
Снижение потерь достигается за счет снижения сопротивления в сети.
По этому принципу работают все высоковольтные сети.
Если есть возможность, проводить трансформацию электроэнергии на низкое напряжение непосредственно в месте потребления.
Например, установить трансформатор непосредственно перед цехом.
Замена алюминиевых проводов на медные.
Сопротивление в медных проводах на 30%-40% ниже чем в алюминиевых.
Если линия находится под постоянной, высокой нагрузкой, можно получить значительное сокращение потерь.
Увеличение сечения проводов – чем толще провод, тем меньше в нем сопротивление и потери.
Сокращение длины сети.
Если сократить длину кабеля с 200 метров до 100 метров, то и потери в нем сократятся в два раза.
Напоминаем, перед тем как что-либо делать, вам необходимо рассчитать целесообразность и срок окупаемости каждого из этих мероприятий.
Сокращение потерь в электродвигателях
Снизить потери электроэнергии в электродвигателях можно за счет увеличения (оптимизации) нагрузки.
Два одинаковых электродвигателя:
Электродвигатель 1 тратит в 2 раза больше электроэнергии чем Электродвигатель 2 на выполнение одной и той же полезной работы.
Если есть возможность загрузить Электродвигатель 1 до полной нагрузки, то потребление электроэнергии снизится в 2 раза.
Например, за месть работы с номинальной нагрузкой 25% на протяжении 4х часов, отработать 1,5 часа с нагрузкой 80%, а во время оставшихся 2,5 часов полностью отключить электродвигатель.
Если у вас нет возможности поднять номинальную нагрузку ваших электродвигателей, тогда следует руководствоваться следующими правилами:
Компенсация реактивной мощности
Активная мощность – это мощность, которая выполняет полезную работу, например вращает вал или освещает помещение.
Реактивная мощность – это “мусорная” мощность, которая возникает в сети за счет создания магнитных полей.
Реактивная мощность не выполняет полезной работы, но при этом увеличивает нагрузку на сеть и ведет к дополнительным потерям.
Основным источником реактивной мощности на предприятиях являются асинхронные двигатели.
Для того, что бы определить, существует ли на вашем предприятии проблема с реактивной мощностью, необходимо провести замер качества электроэнергии.
Замер лучше всего проводить в течении суток на каждом вводе с помощью анализатора качества электроэнргии.
Если выясниться, что коэффициент мощности на вашем предприятия ниже 80% – стоит задуматься о компенсации реактивной мощности.
Реактивную мощность можно устранить с помощью установки конденсаторных батарей.
Целесообразность установки и срок окупаемости конденсаторных батарей необходимо рассчитывать индивидуально для каждого предприятия.
Но, стоит помнить, что
тем больше экономия электроэнергии на предприятии и тем быстрей окупится установка конденсаторных батарей.
Экономия электроэнергии на предприятии в системе освещения
Когда речь заходит о снижение затрат на освещение, все думаю первым делом о замене ламп.
Да, замен ламп накаливания и люминесцентных ламп на светодиоды, может дать экономию от 10% до 50%.
Но, помимо замены ламп, экономия электроэнергии в системах освещения достигается за счет следующих мер:
Установка датчиков движения или присутствия в помещениях с низким коэффициентом использования, таких как склады, лестничные клетки, холлы, коридоры.
Если датчики движения или присутствия не установлены, обеспечить отключение части светильников в ночное время и на выходных в холлах, складах, коридорах до норм эвакуационного освещения.
Экономия электроэнергии на предприятии за счет оптимизации системы учета
Оптимизация системы учета электроэнергии поможет
Существует два основных пути отладки системы учета электроэнергии на предприятии:
Об этих двух решениях мы поговорим далее.
Учет и экономия электроэнергии на предприятии – Автоматизированная система учета электроэнергии АСКУЭ
Правильный учет и экономия электроэнергии на предприятии путем внедрения системы АСКУЭ достигается за счет:
Основные преимущества внедрения автоматизированной системы учета электроэнергии (АИИС КУЭ) заключаются в следующем:
Как вы видите, преимуществ у автоматизированной системы учета электроэнергии много, но и цена внедрения достаточно высокая –
Учет и экономия электроэнергии на производстве с помощью АСКУЭ может быстро окупиться в следующих случаях:
Экономия электроэнергии – Новые технологии – контроль с помощью датчиков
Экономия электроэнергии на предприятии с помощью автоматизированной системы учета электроэнергии АСКУЭ актуальна только для крупных потребителей электроэнергии.
А что делать маленьким игрокам, которые хотят наладить систему учета и разобраться в своих счетах?
На помощь приходят новые технологии – датчики контроля потребления электроэнергии.
Суть технологии в следующем:
Данная технология имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с АСКУЭ:
Подводя итог: установка датчиков позволит быстро, дешево и без головной боли наладить систему технического учета внутри предприятия, но она не решит вопросы, связанные с коммерческим учетом, а именно:
Влияние качества электроэнергии на стоимость электроэнергии
Отклонение качества электроэнергии от оптимальных значений ведет к
Давайте детально посмотрим, как влияют отдельные параметры качества электроэнергии на потребление электроэнергии.
Отклонения напряжения
Отклонения напряжения оказывают наиболее существенное влияние на электрооборудование, а именно:
В асинхронных двигателях отклонения напряжения вызывают
В электрических печах и электронагревательных приборах снижается температура.
В системах освещения скачки напряжения вызывают
Несинусоидальность напряжения
Несинусоидальность напряжения неблагоприятно влияет на автоматы, системы учета, электрооборудование и ведет к
Несимметрия напряжений
При несимметрии напряжений происходит
Источниками несимметрии напряжений являются
Измерение качества электроэнергии
Как правило, низкое качество электроэнергии обусловлено внутренними проблемами в сети предприятия и редко внешними факторами (плохим качеством поставляемой электроэнергии).
Если у вас на предприятии случаются частые перебои в работе оборудования, низкая производительность и есть подозрение, что причина этого – низкое качество электроэнергии, вам необходимо провести замеры качества электроэнергии.
Для измерения качества электроэнергии необходимо установить анализатор качества электроэнергии минимум на одни сутки на каждый ввод.
Если у вас большое предприятие, тогда на ввод каждого цеха или производственную линию.
Любой хороших анализатор предоставим вам следующие параметры качества электроэнергии:
Экономия электроэнергии на предприятии за счет улучшение качества электроэнергии
Вот основные методы улучшения качества электроэнергии:
Определить мероприятия по экономии электроэнергии и повысить качество электроэнергии на вашем предприятии, можно только по результатам замеров качества электроэнергии и детальном анализу полученных результатов.