Диссертация (Разработка методики анализа параметров электропотребления для их нормирования и оценки объемов энергосбережения при проведении энергоаудита предприятий и организаций), страница 13

В результате была полученаструктура электропотребления предприятия, выраженная динамикой 1-города.Рис. 3.11. Структура изменения электропотребления за 2009 г. (динамика 1-го рода).Анализ характера изменения величин электропотребления отдельныхобъектоввыявилзначительныенарушения,выраженныеврезком,несвойственном для объекта, изменении их объемов электропотребления,вызвавшие резкую смену ранга: с последнего на первый, с восемнадцатого навторой, с пятого на двадцатый и т.д., что говорит о неграмотном подходе кформированию предприятием своих электрических балансов.

Такой подходнарушает закономерности структуры электропотребления и не позволяет вполной мере реализовывать процедуру нормирования.Моторвагонное депо (ТЧ-15) является структурным подразделениемДирекции пригородных перевозок «Транском» Октябрьской железной78дороги и выполняет технические обслуживания (ТО-3, ТО-4, ТО-5) итекущие ремонты (ТР-1, ТР-2, ТР-3) электропоездов постоянного тока (ЭР2,ЭР2Р, ЭТ2ЭМ и др.) и выдает электропоезда для их эксплуатации научастках пригородного сообщения.Определениевеличинпотребленияэлектроэнергиипредприятиемпроизводится на основании 4-х счетчиков коммерческого учета.

По двум изних определяются объемы в части потребления электроэнергии нетяговымипотребителями (технологическим комплексом – депо по ремонту подвижногосостава), другие два фиксируют объемы электроэнергии на тягу поездов. НаРТП предприятия, питающей нетяговых потребителей, также имеетсясистема технического учета, охватывающая 85 точек учета.Исходными данными по результатам проведенного энергоаудитаявляются сведения о помесячном потреблении электроэнергии депо за 2009год (таблица 3.9).Таблица 3.9. Потребление электроэнергии ТЧ-15 по месяцам за 2009 г., (тыс.

кВт.ч)ПериодПотребление э/эПериодПотребление э/эЯнварь344,50Июль224,64Февраль390,78Август223,13Март322,51Сентябрь325,96Апрель353,61Октябрь416,08Май203,55Ноябрь364,12Июнь225,82Декабрь456,23Итого 2009 год3850,93Анализ показывает, что электропотребление предприятия носит ярковыраженный сезонный характер, что отражается в снижении объемовпотребления электроэнергии летом и их возрастании в зимний период.Функциональная зависимость изменения электропотребления в течение годаможет быть представлена моделью полинома 2-ой степени со степеньюдостоверности аппроксимации R2 = 0,67 вида: W(t) = 5,9837 x2 - 72,322 x +466,88.79Модельможетбытьиспользованадлянормированияэлектропотребления в качестве аппроксимирующей функции.Для анализа и выбора метода нормирования электропотребленияпредприятия в целом рассмотрим данные о годовом электропотреблении запериод 2005-2009 гг.

с разбивкой на тягу поездов и на нетяговые нужды, атакже с учетом грузоперевозок как показателя объемов производства(таблица 3.10). На основании таблицы получена регрессионная модель в виделинейной функции W(t) = 0,0254 x + 2,2706 с очень высокой степеньюдостоверности аппроксимации R2 = 0,9651. Полученная зависимостьхарактеризуетсяпредприятия,постояннойравной2,27составляющеймлн.кВт.ч,чтовэлектропотреблениисоответствуетвеличинеэлектропотребления депо на нетяговые нужды. Предложенная линейнаязависимостьможетбытьиспользованадляпланированияобъемовэлектропотребления на электротягу.Таблица 3.10. Показатели потребления электроэнергии ТЧ-15 за 2005-2009 гг.Показатели20052006200720082009Основное депо, тыс.

кВт.ч2 676,962 832,462 875,13 199,483 850,93Тяга поездов, тыс. кВт.ч52 968,2855 602,7398 783,726 735,95–Итого с тягой55 645,2458 435,19101 658,829 935,433 850,932298,2112398,4633722,503910,22346,624,21224,36427,30932,8891,64123,04823,18326,53729,374–Объем работ,тыс. тонно-км бруттоЭлектроемкость,кВт.ч/тонно-км.бр.Удельный расход,кВт.ч/тонно-км.бр.Рассмотренные на примере исследованных предприятий методынормированияпоказателейэлектропотребленияиоценкиобъемовэнергосбережения показали, что процедура нормирования не может бытьсведена только к реализации классических статистических способовобработки данных простой экстраполяцией и подбором регрессионнойматематической модели зависимости показателя электропотребления вовременномразрезе(анализвременногопроизводственно-экономических факторов.ряда)либоотразличных80При анализе и обработке исходных данных для выбора методанормирования, подходящего именно для предложенных данных, быловыявлено, что не всегда при энергоаудите предоставляются исходные данныев необходимом объеме полноты информации для проведения исследований ивыявления закономерностей изменения показателей электропотребления.Поэтому в ряде случаев для проведения процедуры нормированияэлектропотребления классические математические методы не применимы идолжныбытьзамененыилидополненыпроцедурамиH-анализа сиспользованием гиперболического рангового по параметру H-распределениякак в статических срезах, так и во временном разрезе.Кроме того, на выбор метода нормирования и установления целевыхпоказателейэнергоэффективностивлияетвеличинасамогообъектаисследования.

Для мелких предприятий достаточно установления нормывеличины электроемкости основного вида продукции/работ Э или величиныобщего электропотребления Wобщ. Для средних предприятий необходимонормировать также величины общих и удельных расходов электроэнергиидля отдельных цехов, либо по отдельным производственным показателям.Однакодлякрупныхпредприятийтакогообъемапоказателейнедостаточно для выявления и оценки потенциала энергосбережения.

Длятаких объектов исследования задача нормирования должна решатьсякомплексно с установлением норм на каждом уровне администрирования ихозяйствования.814. Разработка методики нормирования показателей электропотребленияи оценки объемов энергосбережения промышленных предприятий4.1. Разработка системы нормативов параметров электропотреблениякрупного промышленного предприятияОбъектомисследованияявляетсякрупноеметаллургическоепредприятия с годовыми объемами электропотребления 2500-2800 ГВт.ч,помесячными объемами электропотребления 200-250 млн.

кВт.ч и среднеймощностью 270-320 МВт. Производственная деятельность предприятияхарактеризуется полным технологическим циклом от переработки сырья довыпуска конечной продукции. Предприятие является многономенклатурнымс широким спектром выпускаемой продукции.В качестве исходных данных используются помесячные значениярасхода электроэнергии исследуемого предприятия в разрезе отдельныхединиц учета (согласно ведомостям по электропотреблению самогопредприятия) за период с января 2007 г. по октябрь 2009 г., а также принятыена предприятии величины плановых удельных норм расхода электроэнергиина единицу продукции по отдельным цехам и типам производства.

Исходнаявыборка представляет собой группу временных рядов данных, состоящих из34 помесячных величин электропотребления (Приложение 3) по каждомуисследуемому показателю.Для решения задач нормирования электропотребления исследуемогопредприятия была произведена разработка норм для нескольких уровнейагрегации.

На первом уровне агрегации было использовано понятиеэлектроемкости основного вида продукции. На втором уровне – разработаныобщезаводские удельные нормы электроэнергии отдельно для каждого видапродукции. На третьем уровне агрегации определены удельные нормы дляконкретноготехнологическогопроцессаилинаотдельнойединицеэнергоемкого оборудования [28].Проанализируем динамику электропотребления по предприятию впомесячном временном разрезе, графическое изображение которой в целом82за исследуемый период представлено на рисунке 4.1 и описывается линейнойфункциональной зависимостью с отрицательным коэффициентом припеременной, отражающим общую тенденцию к постепенному снижениюобъемов электропотребления предприятия в целом.Рис.

4.1. График помесячного электропотребления предприятия в целом за 2007-2009 гг.Математическиефункции,описывающиеизменениевеличиныпомесячного электропотребления предприятия в годовом разрезе за 20072009 гг., представлены в таблице 4.1.Таблица 4.1. Модели помесячного электропотребления предприятия за 2007-2009 гг.ПериодМодель электропотребления, (млн. кВт.ч)2007W(t) = - 1,5089 x + 244,712008W(t) = - 2,3945 x + 225,822009W(t) = - 1,8931 x + 202,43Всего за периодW(t) = - 1,8811 x + 246,51Отрицательный коэффициент при переменной изменяется и наибольшееего значение наблюдается в 2008 г., что связано с кризисными явлениями вэкономике и общим снижением уровня производства.

Изменение в 2009 г.коэффициента связано с постепенным наращиванием предприятием своихпроизводственных мощностей до прежнего уровня. Тенденции, связанной ссезонной составляющей, не выявлено.83Такимобразом,толькоподинамикевеличиныобщегоэлектропотребления предприятия (путем выявления тренда в выборкезначений временного ряда) нельзя произвести процедуру нормированияэтого параметра. Также нельзя применять к данному предприятию процедурунормирования расхода электроэнергии как некоей усредненной величины,так как величина общего электропотребления нестабильна, не подчиняетсянормальному распределению и зависит от производственных факторов (вчастности, от объемов выпускаемой продукции). Для нормированияпредставимпараметрввидефункциональнойзависимостирасходаэлектроэнергии от влияющих факторов: W = f(x1, x2), где x1, x2 – объемывыпуска основной продукции [62].Для выявления основных факторов (производств) [57, 86], имеющихнаибольшее влияние на целевую функцию общего электропотребленияпредприятия, определим доли каждого из объектов учета электроэнергии,представленных в реестре-ведомости (Приложение 3), в общем объемеэлектропотребления.

Результаты изображены на рисунке 4.2 в виде круговойдиаграммы с указанием объемов потребления электроэнергии каждымобъектом и их долей в общем объеме. Для представления на диаграммеотдельные объекты учета предварительно были сгруппированы по типампроизводства. Далее все объекты учета для наглядности были ранжированыпо убыванию величины их электропотребления.Результаты ранжирования показывают, что на диаграмме можновыделить 8 объектов с наибольшими долями электропотребления (таблица4.2).Суммарнаядолявыделенныхобъектоввобщемобъемеэлектропотребления составила 78,7 %.

В состав выделенных объектов попалипочти все основные виды продукции (прокат, агломерат, кокс, конвертернаясталь,чугун)ивспомогательногопроизводства(кислород,паровоздухоснабжение, водоснабжение). Все модели определены в виделинейных зависимостей.84КИСЛОРОД ВСЕГО802;703;464;422;270;0,3%145;38;2;0,3%0,2%0,2%0,1%0,0%0,0%0,1%891;890;0,4%0,4%894;0,4%1095;0,4%1171;0,5%1389;0,6%1404;0,6%2603;1,0%3129; 1,3%3793; 1,5%4026; 1,6%4097; 1,6%ПРОКАТ ЧЕРН.МЕТАЛ.АГЛОМЕРАТПВС ВСЕГО52808; 21,2%ТЕХН.ВОДА ЦВС4315; 1,7%КОКС 6% ВЛАЖНОСТИ5008; 2,0%СТАЛЬ КИСЛОРОД.-КОНВЧУГУН7700; 3,1%Потери (3,2%)АЗОТМЕТИЗНОЕ ПР-ВО7714; 3,1%ГИДРООТВАЛСЖАТЫЙ ВОЗДУХ КЦСЖАТЫЙ ВОЗДУХ ТСЦ10924; 4,4%ПР-ВО ИЗВЕСТИКОНЦЕНТРАТ ЦОФЭЛЕКТРОСТАЛЬЦФАЦЕХ ИЗЛОЖНИЦ12566; 5,1%38087 ; 15,3%ПрочиеЖИДКИЙ ЧУГУНТЕПЛОЭНЕРГИЯ УСТКСТАЛЬНОЕ ЛИТЬЕ14303; 5,7%СМОЛОМАГНЕЗИТОВЫЙПОЖ.ХОЗ.ВОДА ЭНЕРГОЦЕХАЭКОНОМАЙЗЕРЫЧУГУННОЕ ЛИТЬЕ15139; 6,1%КУЗНЕЧНО-ТЕРМИЧЕСКИЙ28610; 11,5%23362; 9,4%АРГОНМЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИПОДДОННЫЙ ЛИСТЦВЕТНОЕ ЛИТЬЕРис.