Диссертация (Разработка методики анализа параметров электропотребления для их нормирования и оценки объемов энергосбережения при проведении энергоаудита предприятий и организаций), страница 6

Болееобщимявляетсяопределениепотребителякакюридическогоилифизического лица, имеющего договор с энергоснабжающей организацией ивыступающего как один абонент.Электрическое хозяйство промышленных предприятий, организаций иучреждений как специальность преподается на январь 2015 г. в 53 ВУЗахРоссии.Электрическоехозяйствосовременногопромышленногопредприятия представляет собой, с одной стороны, сложную систему смножествомвзаимосвязанныхивзаимодействующихмеждусобойэлементов, организованных в подсистемы; с другой – сообщество (cenosis)слабосвязанных и слабовзаимодействующих изделий (техноценоз), свойствакоторого начинают проявляться с определенного количества элементов истепени сложности, точнее, с определённого уровня знания о нём.Электрическое хозяйство как ценоз есть совокупность [31, 36, 39, 40]:установленных и резервных электротехнических установок, электрических инеэлектрических изделий, не являющихся частью электрической сети (цепи),но обеспечивающих её функционирование (эксплуатацию и ремонт);электротехнических и других помещений, зданий, сооружений, конструкцийи сетей, которые эксплуатируются электротехническим или подчиненнымему персоналом; финансовых, людских, вещественных и энергетическихресурсов, организационного и информационного обеспечения, которыенеобходимыдляжизнедеятельностиэлектрическогохозяйствасэкологическими ограничениями как выделенной целостности [31].

Всемногообразие объектов можно классифицировать, опираясь на уровнисистемыэлектроснабжения2УР-6УР[41].Тогдаэлектроснабжениепотребителей России (их как абонентов до 45 млн.) определится для общегослучая уровнем, от которого они получают питание.Выделяются следующие группы потребителей: 1) мини-потребитель,питающийся на низком напряжении 0,4 кВ со 2УР – 90 % всех предприятий34страны; 2) мелкий потребитель, имеющий трансформаторные подстанциинапряжением 10(6)/0,4 кВ 3УР – около 9 %; 3) средний потребитель 4УР,имеющий распределительные подстанции и развитое электрохозяйство сосвоей электрослужбой, питающихся на напряжении 35/10/6 кВ – 0,9 %; 4)крупный потребитель 5УР, имеющий ГПП напряжением 110(35) кВ и выше испециализированные цеха (подразделения) в составе электрослужб – 0,1 %.Повеличинепотребляемой(расчетной)электрическоймощностипредприятия условно классифицировать на следующие: мини – от единиц досотен киловатт; малые (мелкие) – до 3–5 МВт, средние – до 10–30 МВт,крупные – до 100–500 МВт, особо крупные – гиганты с нагрузкой близкой к1000 МВт.Описание (математическую модель) электрической части предприятия,производства, цеха, участка, отдельной единицы оборудовании как объектаисследования можно реализовать через систему показателей (образов:графических, цифровых, таблично-текстовых).Система технико-экономических показателей определена основнымиэлектрическими показателями, которые описывают электрическое хозяйствопо 6УР системы электроснабжения: максимум нагрузки Pmax (МВт);коэффициент спроса Кс по объекту (отн.

ед.); годовое число часовиспользования максимальной нагрузки Tmax (ч); количество установленныхэлектродвигателей Д (шт.); средняямощность электродвигателяPср(условный электродвигатель, кВт). В отдельных случаях определяютэлектровооруженностьтрудаипроизводительностьтрудаэлектротехнического персонала.Основныепоказателифункциональноопределяют:общееэлектропотребление А (МВтч); среднюю потребляемую предприятиеммощность Pср (МВт) и коэффициенты (отн.

ед.) использования активноймощности предприятия Ки ; максимума активной мощности Км ; заполненияграфика нагрузки по активной мощности Кз ; технологической нагрузки Кт .Соотношения между показателями:35А = Pmax * Tmax ; Pср = А / 8760 ; Кс = Pmax / Pу ; P = Pдв /Д;Ки = Pс / Pу ; Км = Pmax / Pс ; Кз = Tmax / 8760 = Pс / Pmax ; Кт = Pу / Pдв .На числовой оси каждый показатель изображается точкой, а все вместеосновные показатели образуют многомерное пространство{ Pmax x Кс x T x Д x Pср x Ат x Аэ }(1.1)определяющее электрическое хозяйство как систему.Представив (1.1) в виде матрицы {P}, можно сравнить различныепредприятия между собой, применив теорию распознавания образов, кластери технический анализ, профессионально-логические методы и экспертныесистемы.

Электрические показатели при создании информационного банкаWб = {A} x {P} x {B} x {C} x {П} x {М}(1.2)перегруппировываются соответственно на матрицы удельных и общихрасходов электроэнергии {A}; электрических данных, относящихся к системеэлектроснабжения {P}; количества электрооборудования {B}; стоимостей иштатов {C}; проектных данных {П}). В банк помещают и матрицу {М}технологических показателей.С точки зрения соотношения «продукция – расход ресурса» предприятия(6УР), производства (5УР), цеха (4УР) можно разбить укрупнённо на рядвидов (типов, групп): 1) выпускается один легко идентифицируемый вид(алюминиевый завод, кислородная станция, комбайновый или тракторныйзавод из-за дискретности изделия не всегда могут быть отнесены к этомутипу); 2) многономенклатурные производства; 3) организации, включаябюджетные, где физическая величина, характеризующая деятельность,настолько разнообразна или изменчива, что не может быть построеназависимость: электропотребление (норма) – продукция (услуга).Для всех предприятий следует применять понятие электроемкости,которая(суточная,недельная,месячная,годоваяилипроектная,планируемая, нормируемая и др.) определяется выражениемАэi=А6УР/Мi,(1.3)36где А6УР – электропотребление за временной интервал по предприятию вцелом, отнесённое к любому, но одному виду Мi продукции на 6УР.Электроемкость отличается от удельного расхода на производство i-говида продукцииАудi=Аj/Мj ,(1.4)где Аj – электропотребление; j=5,4,3,2 – уровень, соответственно, Аудэлектропотребления производства, цеха, отделения, участка.При равенстве знаменателей (1.3) и (1.4) числитель (1.3) включаетрасход электроэнергии всеми подразделениями предприятия.

Это общийрасход,фиксируемыйпотребителемкоммерческими(абонентом)посчетчикамидоговору.Числительиоплачиваемый(1.4)–расходэлектроэнергии, фиксируемый счетчиками технического учета на стороне2УР-5УР.Выводы.В качестве приоритетного направления развития отраслей экономикиРоссии определены энергосбережение и энегоэффективность. Для ихреализации сформирована законодательная база – выпущен Федеральныйзакон «Об энергосбережении» и другие законодательные и нормативныеакты.Определено,энергетическойчтореализоватьэффективностьюцелиможнооптимизацииуправлениявыполнениемтребованиймеждународного стандарта ISO 50001:2011 к разработке и внедрению напредприятиях параметров энергоэффективности.В диссертации индивидуализированы требования к составлениюэнергетических паспортов и критически оценено отсутствие единыхтребованийкэффективностипоказателейопределениюпотребителейпаспортнымсоставаиоценкевеличинам.Дляпоказателейэнергетическойсоответствияфактическихисследуемыхпотребителей37электрическойэнергииэти показателиконкретизированыпонятияминормативных общих и удельных расходов электроэнергии.Выявление отдельных уровней агрегации нормативных значений,описываемых соответствующим математическим аппаратом, позволяетсоставить единую систему нормативных показателей, сопоставимую суровнями учета электроэнергии и бухгалтерского учета, и сформулироватьметодику нормирования электропотребления, применимую для объектовлюбой сложности, основанную на синтезе вероятностно-статистических иценологических методов анализа электропотребления.382.

Математический аппарат нормирования показателейэлектропотребления и оценки объемов энергосбережения2.1. Нормирование расходов электроэнергии. Основные понятияПредприятиям в работе предлагаются теоретическое, информационное ипрограммно-математическоеобеспечениенормированияиэнергосбережения, учитывающее гауссовость и негауссовость удельныхрасходов на один и тот же вид продукции на разных предприятиях, в цехах,натехнологическихагрегатах;зависимостьудельныхрасходовоттехнологических параметров.Система нормирования расходов электроэнергии в стране предполагалавозможность и необходимость рассчитать все точно, исследовать каждуюотдельную технологическую операцию, конкретный электропривод.

Именнонаосновеоднозначныхрасчетов,выполненныхпожесткимдетерминированным формулам, создавалась концепция нормирования,лимитирования,энергосбережениявплотьдоформулированияценологических свойств объектов электрики.Концепция опиралась на устоявшиеся определения: норма расходаэлектроэнергии – это максимально допустимое количество электрическойэнергии.Взависимостиотагрегациинормыподразделяютсянаиндивидуальные и групповые. Индивидуальные нормы разрабатывалисьнепосредственно на предприятии на основе первичной документации,экспериментально проверенных энергетических характеристик, техникоэкономических расчетов [67].

В групповых нормах расхода отражаетсяуровень энергозатрат всех используемых в производстве данного видапродукции технологических объектов, который зависит от их структуры иэкономичности. Они рассчитываются как средневзвешенные величиныиндивидуальных норм по рассматриваемой группе предприятий.Посоставупроизводственные.расходанормыТехнологическойделятсянаназываетсятехнологическиенормаирасхода39электроэнергии,котораяучитываетеерасходнаосновныеивспомогательные технологические процессы производства данного видапродукции (работ), расход на поддержание электрооборудования в горячемрезерве, на их разогрев и пуск после текущего ремонта и холодных простоев,а также технически неизбежные потери энергии при работе оборудования.Общепроизводственной называется норма расхода электроэнергии,которая учитывает расходы на основные и вспомогательные технологическиепроцессы,навспомогательныенужды(наотопление,вентиляцию,освещение и др.) а также неизбежные потери в электрических сетях.

Онапредназначена для контроля за изменением электроемкости предприятия вцелом,определенияпотребностипредприятиявэнергии,длявнутриотраслевого планирования распределения электроэнергии [72].Систематизируя методики определения норм, можно выделить методы:использованияэнергетическойхарактеристикиподразделения;расчетно-аналитический;производственногорасчетно-экспериментальный;использования вероятностных числовых характеристик; использованияэлектроемкости;методмногофакторныхмоделей;использованияН-распределений; метод регрессионных моделей; ценологический анализ;вероятностно-статистический анализ.2.2.