Енергиен мениджмънт в индустрията

включително оптимизиране потреблението на електрическа енергия в областта на индустрията. Пакетите от мерки, целящи намаляване на разходите за електроенергия на един промишлен обект, могат да бъдат насочени основно в две посоки. Първата - изискваща по-големи инвестиции и оптимизираща електропотреблението в дългосрочен план, включва набелязването и изпълнението на мероприятия за ограничаване на консумацията. При втората алтернатива промишлените обекти запазват текущата си консумация на електроенергия, но се възползват от всички възможности, които им предоставя либерализацията на електроенергийния пазар, за да договорят със съответните участници в него преференциални цени, предвид огромните количества, които консумират. Отделен, разбира се, остава въпросът на какъв етап е либерализацията на електроенергийния пазар и доколко държавата е осигурила необходимите условия за конкуренция на този пазар.

Използването на първия подход за понижаване на разходите за електроенергия предполага много добро познаване на електроенергийния пазар у нас - като участници, нормативна и законова база, бъдещо развитие (разбира се, ако приемем, че съществува последователност в развитието на пазара). За да се приложи този подход, самият индустриален обект трябва да разполага с добре подготвен и добре мотивиран екип, който да завърши успешно преговорите директно с производителите и съответните разпределителни дружества.

Друг подход включва оптимизиране на товаровия график. Индустриалните потребители, поради големите количества електроенергия, които консумират, измерват електропотреблението си най-вече с тритарифни електромери. За да се намали стойността, която предприятието заплаща за електроенергия, е необходимо прецизно да се изчисли консумацията на върховата, дневната и нощната електрическа енергия за месеца. Изчисленията се базират на товаровия график - проектен, ако става въпрос за предварително проучване на предприятие, което е в процес на изграждане, или реален, в случай че обследването се прави за работещ завод. В изчислението се отчита и инвестицията в електромери и система за събиране, обработка и анализ на данните. Крайната цел е да се управлява товаровият график така, че най-енергоемките дейности да се концентрират в периодите на най-евтина електроенергия. В тази връзка е възможно да се наложи въвеждането на нестандартен режим на работа на предприятието, с цел намаляване на разходите за електроенергия. Управлението на товаровия график в посока натоварване на производствените мощности в часовете на по-евтина електрическа енергия невинаги е технологично възможно. От друга страна, преминаването на предприятието към нестандартен режим на работа е свързано и с по-високи разходи за работни заплати. Поради изброените причини, изпълнението на този вид мероприятия според мнението на експерти следва да се оцени комплексно.

Вторият основен подход за намаляване на разходите за електрическа енергия включва разработване и изпълнение на програма за ограничаване на потреблението. Когато става въпрос за индустриално предприятие, консумацията на електрическа енергия би могла да се намали чрез работа в две основни насоки - чрез технологично оптимизиране или чрез ограничаване загубите на мощност и електрическа енергия в електроснабдителната система на завода. Често в програмите за оптимизиране потреблението на електроенергия се набелязват комбинирани мероприятия.

Оценяването на чисто технологичните възможности за намаляване на потреблението е сложен процес, който изисква задълбочено познаване на наличните към дадения момент технологии. Всяко производство се характеризира с т.нар. теоретичен минимум в консумацията на електрическа енергия. От своя страна, наличните технологии имат идеална консумация, която се постига при идеално протичане на процеса.

За да се направи прецизен анализ на възможностите за икономия на електрическа енергия, трябва да са известни и консумацията в процеса на внедряване на технологията и в процеса на експлоатацията й. По принцип, колкото по-нискоенергоемка е дадена технология, съвсем естествено толкова по-големи са възможностите, които предлага за енергоспестяване в сравнение с други технологии. От друга страна, вярно е и твърдението, че колкото по-нискоенергоемка е една технология, толкова по-скъпи и трудноизпълними са мероприятията за допълнително намаляване на разхода на електроенергия. Най-висок е специфичният разход на електроенергия в процеса на внедряване на дадена технология. В процеса на експлоатацията й поради редица фактори, сред които познаването на спецификите на технологията от страна на експлоатационния персонал, специфичният разход намалява. В крайна сметка въпросът коя технология да се избере в процеса на проектиране на нови производствени мощности, дали да се запази старата технология, като се предприемат мероприятия за повишаване на енергийната ефективност, или да се предприеме цялостната й замяна с по-нискоенергоемка в съществуващ завод, е икономически.

Друг подход за минимизиране потреблението на електрическа енергия включва оптимизиране работата на самата електроснабдителна система на предприятието. Възможни са различни подходи, включително:

в която

Сред най-големите потребители на електрическа енергия в областта на индустрията са електрическите двигатели, преобладаващ дял от които имат асинхронните. Счита се, че ако средното натоварване на двигателя е 45% от номиналното, е икономически целесъобразно той да бъде подменен с модел, имащ по-малка номинална мощност. В приложения, при които натоварването на електрическия двигател е по-високо от 40%, но по-ниско от 70%, решението за замяна се прави след обстоен анализ. Първоначално се пресмята реалният коефициент на натоварване в зависимост от режима на работа на двигателя - с относително равномерно натоварване, с циклично натоварване без изключване на двигателя между циклите, с циклично натоварване с изключване на двигателя в края на циклите и с непериодично и нециклично натоварване. След като е изчислен коефициентът на натоварване, се изчисляват т.нар. загуби на мощност и в зависимост от тях се определя доколко инвестицията в нов двигател е целесъобразна.

Сериозен консуматор на електроенергия в промишлените предприятия са помпените агрегати. Обследването на заводите с цел повишаване на енергийната им ефективност задължително включва анализ на състоянието на помпи в експлоатация и набелязване на мероприятия за понижаване на консумацията им. Сред насоките, в които се работи, са оптимизиране на натоварването и регулирането на помпите, ограничаване загубите и разходите за вода, усъвършенстване на системите за охлаждане и др.

На обследване подлежат също така вентилационните уредби, хладилните уредби, осветителните системи и др. Качественият анализ на консумацията, техническото им състояние и познаването на най-добрите като енергийна ефективност налични техники допринася за набелязване на адекватни и икономически ефективни мероприятия за повишаване на енергийната ефективност.

Изграждането на системи за дистанционно отчитане и контрол на електромерите е основен инструмент за разработване и прилагане на програми за оптимизиране консумацията на електрическа енергия. Освен да автоматизират процеса на прочит на текущата консумация, системите осигуряват информация за качеството на електрическата енергия и надеждността в доставянето й. За целта системите следят текущите стойности на тока и напрежението, фазовите ъгли и екстремумите им за определен период от време. Също така, анализират хармониците и следят синусоидалната форма на напрежението и тока. В този случай вече е основателно да се говори за автоматизирани платформи за мониторинг, анализ и контрол на електропотреблението в едно промишлено предприятие. Системите предлагат големи възможности за повишаване на икономическата ефективност на промишлените предприятия. Специфика на системите за дистанционно отчитане и контрол на електромерите е интегрирането им със SCADA системи. По този начин цялата събрана, обработена и архивирана информация се предоставя на потребителите във вид на различни графични и таблични справки.

Като концепция съвременните системи са базирани на отворени комуникационни технологии, което позволява изграждането на мащабни структури. Сред най-новите насоки в развитието им е използването на възможностите, които предлага глобалната информационна мрежа. Сред предимствата е икономичността и Web достъпът от всяка точка на света.

Всеки специалист, работещ в областта на енергийния мениджмънт, би заявил, че разработването на ефективна програма започва с обективен и точен анализ на електропотреблението в конкретния промишлен обект. За да се анализира консумацията, е необходимо да се осигури информация на реалното потребление на всички мощности, обхванати от съответното производство. Колкото по-пълна и в дългосрочен план е събраната информация, толкова по-коректни ще бъдат резултатите от направения анализ. На практика, за да се осигури пълна информационна картина на електропотреблението в обследвания обект, се изграждат цялостни системи за измерване консумацията на електроенергия във всички ключови места - агрегати, трансформатори, подстанции, производствени линии и др., както и на самия промишлен обект като цяло. Обикновено, системите осигуряват събиране, обработка и анализ на натрупаната информация. Изграждането им изисква както компетентност от страна на изпълнителя, така и цялостно съдействие от страна на всички управленски и изпълнителски нива в обследвания индустриален обект. Необходимо е да се има предвид, че въпреки съществуването на обща методология за разработване на програми за оптимизиране потреблението на електроенергия в промишлени обекти, процесът е строго специфичен за всяко едно отделно предприятие. Разработването на програма е строго индивидуално с оглед характерните особености на протичащите производствени процеси. Друг фактор, който следва да бъде оценен, е организацията на работа в конкретния промишлен обект. Разработването и изпълнението на програми за енергиен мениджмънт се базира на няколко основни етапа:

Основен определящ фактор за успеха на една програма е осъзнатата необходимост от страна на мениджърския екип за реалното изпълнение на мероприятия, целящи оптимизиране на потреблението. Обикновено, фирмите занимаващи се с енергийно обследване, съветват да се създаде екип от специалисти - представители на основните производствени звена, които познават в дълбочина спецификите на технологичните процеси и организацията на работа в тях. Необходимо е да се обърне специално внимание на тези производства, които се явяват най-големите консуматори на електрическа енергия.

Вторият етап на практика включва разработването на самата програма. Важен елемент от етапа е анализът на структурата на електропотреблението в текущия момент и за последните години. Наличието на достатъчно достоверна информация за електропотреблението в минали периоди е важно с оглед предвиждане на бъдещата консумация на базата на очерталата се тенденция. Необходимо е също и да се анализира техническото състояние на съществуващото електрообзавеждане, както и да се изгради система за измерване и контрол на електропотреблението във всички критични точки. Моделират се различни варианти за икономия на електроенергия. Чрез използването на технико-икономически анализ се избира най-подходящият модел. Редица експерти съветват внимателно да се оцени рискът от прекомерно големи инвестиции в изпълнението на мероприятия, включващи скъпоструващи технологични реконструкции с дълъг период на изплащане. По тази причина прецизният анализ задължително следва да отчита и възвращаемостта на предвидените инвестиции, предвид очакваните икономии на електроенергия.

Последният етап от изпълнението на програмата е самата й реализация. Ясно трябва да се формулират крайните цели по отношение оптимизирането на електропотреблението. Преди да се пристъпи към реално изпълнение на набелязаните мероприятия, е необходимо да има пълна яснота за необходимите капиталовложения и приоритета в изпълнението на отделните етапи от програмата. Изяснява се редът и последователността на монтажните работи на необходимите средства за измерване и контрол. В процеса на изпълнението на подобни програми се прави периодичен анализ на постигнатите резултати с цел своевременна актуализация на програмата.

Програмите за оптимизация потреблението на електрическа енергия могат да обхващат само определен етап от производствения процес в предприятието или дори само определено технологично оборудване.