Планирование потребности в энергии

В общей характеристике предприятия  отражается:

- отраслевая принадлежность;

-номенклатура продукции  и фактические удельные расходы  энергоресурсов на ее производство  за год, предшествующий началу  проведения энергетического обследования;

- источники и схема  энергоснабжения;

- показатели суточных (зимнего  и летнего) графиков электрической  нагрузки;

- доля энергетической  составляющей в себестоимости  продукции;

- состояние энергетической  отчетности (в том числе наличие  паспортов оборудования, оперативных  журналов, документов внутризаводской  отчетности, материалов ранее проведенных  обследований).

 

3.2 Планирование  внедрения энергосберегающих мероприятий  и экономическая эффективность  их проведения

 

 

Энергетическое обследование предприятий любой формы собственности  является эффективной мерой экономии энергоресурсов. По результатам аудита составляется технический отчет, в  котором должны содержаться мероприятия, способствующие рациональному использованию  энергоресурсов, сроки окупаемости  и количественные параметры экономии, рекомендации и разъяснения по финансированию предложенных мер. Таким образом, энергетический аудит позволяет определить резервы  экономии каждого конкретного предприятия, поэтому следует развивать это  направление обследования предприятия, опираясь на опыт зарубежных стран.

Тепловая энергия в  виде пара и горячей воды, получаемая в процессе сжигания натурального топлива, при стоимости природного газа (по данным за февраль 2009 г.) 118932 рублей за тысячу м³, является одной из самых дорогих видов энергии. Этот факт подтверждает необходимость активизации работ в области энергосбережения.

Основные энергосберегающие  мероприятия, не требующими капитальных  вложений, представлены в таблице 6.

 

Таблица 4 - Основные энергосберегающие мероприятия на предприятии, не требующие капитальных вложений.

Мероприятие	Снижение потребления  ТЭР, %
Повышение КПД котельных  установок	5-10
Устранение утечек	0,5-1
Автоматические регуляторы	3-5

Примечание – Источник: собственная разработка на основании  данных предприятия.

Из таблицы видно, что  даже без капитальных вложений можно  снизить энергозатраты предприятия. Для этого необходимо следить за тем, чтобы оборудование всегда было настроено на оптимальный режим работы, не допускать работу оборудования в плохом состоянии, которая может повлечь за собой появление утечек и повышению энергозатрат и т. д.

В целях снижения затрат электроэнергии можно внедрить на предприятии  инфракрасные излучатели (локальные  источники). Принцип работы данного  устройства аналогичен действию солнечных  лучей: свободно проходя сквозь воздух, они нагревают твердые предметы (полы, стены, мебель). Данные устройства абсолютно безопасны, более того, инфракрасное излучение полезно для здоровья, дает ощущение комфорта, уюта. Помещение нагревается быстро, а остывает медленно, конвекция воздуха отсутствует, а значит, нет пыли и аллергенов. Данная современная система отопления не выжигает кислород, не сушит воздух. Потребителю импонирует легкость монтажа, простота в эксплуатации и надежность, пожаробезопасность, автономность и экономичность. Экономический эффект от применения инфракрасных излучателей достигается за счет:

- снижение потребления  топлива из-за снижения комфортной  температуры воздуха в зоне  обогрева для производственных  помещений;

- снижение потребления  топлива из-за равномерного распределения  теплоты в воздушном объеме  помещения;

- устранения тепловых  потерь по теплотрассе или  паропроводу;

- снижения потребления  электроэнергии.

1. Найдем общую экономию  топлива при замене длинной  теплотрассы локальными источниками  отопления и вентиляции.

1.1. Определим часовое  количество тепловой энергии  необходимое для нужд отопления  (Q_о) и вентиляции (Q_в) помещения:

 

Q_о=А*V*q_о*(t_вн-t_н)*10^-6                                      (3.1)

 

где А – поправочный коэффициент для различных регионов на температурный график, для республики Беларусь принят 1,02;

V – объем помещений,  м³;

q_о – удельный расход теплоты на отопление, ккал/ч*м^{3 0}С (равный приблизительно 61,5 ккал/ч*м³);

t_вн, t_н – температура воздуха внутри помещения и снаружи соответственно (внутри норматив предусматривает не ниже 18 ⁰С, снаружи средняя температура составляет -7 ⁰С), ⁰С.

Рассчитаем часовое количество энергии, необходимое для отопления  в соответствие с формулой (3.1):

 

Q_о=1,02*1750000*61,5*(18+7)*10^-6=2744,4375 Гкал/ч.

 

Формула, для вычисления часового количества энергии, необходимой  для вентиляции помещения, выглядит следующим образом:

 

Q_в=А*V*q_в *(t_вн-t_н)*10^-6                                                          (3.2)

 

где q_в – удельный расход теплоты на вентиляцию, ккал/ч*м³ (равен 17,2 ккал/ч*м³).

Найдем показатель часового количества энергии, необходимой для  вентиляции по формуле (3.2):

 

Q_в =1,02*1750000*17.2*(18+7)*10^-6=767,25 Гкал/ч.

 

Формула (3.3) определяет суммарные  часовые затраты энергии на предприятии:

 

Q=Q_о+Q_в                                                  (3.3)

 

Вычислим суммарные энергозатраты:

 

Q=2744,4375+767,25=3511,6875 Гкал/ч.

 

1. Определяем годовое потребление тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещений:

 

Q_г=(Q_о*T_о+Q_в*T_в)*n                                        (3.4)

 

где T_о – время работы отопления в сутки, часов;

T_в – время работы системы вентиляции в сутки, часов;

n – продолжительность  отопительного периода в году, суток (Брестская обл. – 187 сут., Витебская обл. – 207 сут., Гомельская обл. – 202 сут., Гродненская обл. – 194 сут., Минская обл. – 194 сут., Могилевская обл. – 204 сут.).

Рассчитаем годовое потребление  энергии для ОАО «БМЗ»:

 

Q_г=(2744,4375*24+767,25*24)*194=16350417 Гкал.

 

2. Определяем перерасход топлива, получаемый при использовании данного теплопровода (ΔВ_тэ):

 

ΔВ_тэ=(Q+ΔQ_пот)*b_тэ/1000–Q*b_{тэ ли}/1000                    (3.5)

 

где Q – количество полученной тепловой энергии, Гкал;

ΔQ_пот – потери по теплотрассе, Гкал (5-7%);

b_тэ – удельный расход топлива действующего теплоисточника, кг у.т./Гкал (приблизительно 162 кг у.т./Гкал);

b_{тэ ли} – удельный расход топлива локального теплоисточника, кг у.т./Гкал (около 135 кг у.т./Гкал).

Рассчитаем данный показатель для предприятия:

 

ΔВ_тэ=(3511,6875*1,06)*162/1000-3511,6875*135/1000=128,95 т у.т.

 

3. Определяем расход электроэнергии необходимый на передачу тепловой энергии по длинной теплотрассе (Э_п):

 

Э_п=(Q+ΔQ_пот)*Э_{сн тэ}                                          (3.6)

 

где Э_{сн тэ} – удельный расход электроэнергии необходимой для транспорта и производства 1 Гкал тепловой энергии, кВт*ч/Гкал (равен 21,53 кВт*ч/Гкал).

Рассчитаем расход электроэнергии на передачу тепловой энергии по теплотрассе:

 

Э_п=3511,6875*1,06*21,53=80143,03 кВт*ч.

 

4. Определяем   расход   электроэнергии   необходимый   для производства  и  транспорта  тепловой  энергии  от  локального  источника (Э _ли):

 

Э _ли =Q*Э_{сн ли}                                                 (3.7)

 

где Э_{сн ли} – удельный расход электроэнергии необходимой для транспорта и производства 1 Гкал тепловой энергии на локальном источнике, кВт*ч/Гкал.

Рассчитаем данный показатель для предприятия:

 

Э _ли =3511,6875*21,53=75606,63 кВт*ч.

 

5. Определим расход топлива, необходимый для покрытия перерасхода электроэнергии на производство тепловой энергии с учетом потерь в электросетях:

 

ΔВ_э=(Э_п–Э _ли)* k_пот*b_э*10^-6                                                     (3.8)

 

где k_пот – коэффициент, учитывающий потери в электрических сетях (10,5);

b_э – удельный расход топлива на отпуск электроэнергии от Лукомльской ГРЭС, т у.т./кВт*ч (318,7 т у. т./кВт*ч).

Расчетный показатель равен:

 

ΔВ_э=(80143,03-75606,63)*10,5*318,7*10^-6=15,18 т у.т.

 

6. Общая экономия топлива от ликвидации длинной теплотрассы составит:

 

ΔВ= ΔВ_тэ+ΔВ_э                                                (3.9)

 

Для предприятия данный показатель составит:

 

ΔВ=128,95+15,18=144,13 т у. т.

2. Расчет срока окупаемости внедрения локального теплоисточника и ликвидации длинной теплотрассы.

Определение укрупненных  капиталовложений:

-  стоимость оборудования  определяется согласно договорной  цене на основе тендера;

- стоимость проектных  работ – до 10 % от стоимости  строительно-монтажных работ;

- стоимость строительно-монтажных  работ – 25-30 % от стоимости оборудования;

- стоимость пуско-наладочных  работ – 3-5 % от стоимости оборудования.

2.1. Капиталовложения в  мероприятие (К_ли):

 

К_ли=С_об+0,1*С_смр+(0,25-0,3)*С_об+(0,03-0,05)*С_об            (3.10)

 

где С_об – стоимость оборудования (тыс. р.);

С_смр  - стоимость строительно-монтажных работ.

Рассчитаем показатель капиталовложений в мероприятие:

 

К_ли=196496,3+0,1*53054+(0,25-0,3)*196496,3+(0,03-0,05)*196496,3=18846,96 тыс. р.

 

2.2. Определим сроки окупаемости  мероприятия за счет экономии  топлива:

Срок окупаемости равен:

 

Срок = К_ли/(ΔВ*С_топл)                                      (3.11)

 

где ΔВ – экономия топлива от внедрения мероприятия, т у.т.;

С_топл – стоимость 1 т у.т. (570 тыс. р.).

Для предприятия данный показатель составит:

 

Срок=18846,96/(144,13*570)=0,23 года.

Из данных расчетов становится ясно, что установка инфракрасных излучателей является очень эффективной  для предприятия, так как срок окупаемости данного проекта  составляет всего лишь 3 месяца. Низкий срок окупаемости говорит о том, что с помощью установки данного  оборудования предприятие сможет значительно  снизить затраты электроэнергии, а соответственно и расходы на нее. При этом вторичные энергетические ресурсы, применяемые для осуществления  отопления и вентиляции посредством  длинного теплопровода, целесообразно  направить в производство, снизив при этом количество покупаемой энергии  и повысив эффективность использования  имеющихся энергоресурсов. Также  следует отметить, что данное мероприятие по внедрению инфракрасных излучателей довольно масштабно и займет некоторое время для своей реализации, в которое, впрочем, предприятие может функционировать практически без ущерба для производства.

В таблице 7 представлены данные о влиянии нововведений на прибыль  предприятия, затраты топлива и  рентабельность продаж. Расчет проведен на основании данных за 2011 год, при  условии, что выручка от реализации продукции остается прежней. Тариф  на тепловую энергию составляет 217,73 долл. за тыс. м³.

 

Таблица 5 – Влияние на некоторые показатели внедрения локальных источников вместо длинной теплосети

Наименование показателей	Единица измерения	Значение до нововведений	Значение после нововведения	Процент изменения
Объем потребления тепловой энергии	т у. т.	1645	1500,87	9,60309687
Затраты на тепловую энергию	млн долл.	311,4485652	284,16037	9,60309687
Прибыль	млн долл.	312,6	339,888196	8,729429164
Выручка	млн долл.	1933,3	1933,3	-
Рентабельность продаж	млн долл.	16,1692443	17,580727	8,729429164