7. отчёт по энергоаудиту

Отчёт по энергоаудиту представляет читателю информацию о количестве энергии, потребляемой различными видами энергопотребителей (котельные, компрессоры, освещение, производственное оборудование и т.д.). Энергоаудит, как правило, выражает потребление в энергетических и денежных единицах и отражает всю информацию как в таблицах (например, таблица общего количества закупленного топлива) так и в графической форме. Кроме того, энергоаудит рассматривает “коэффициенты стоимости топлива”, с помощью которых сравнивается количество фактически потреблённого топлива на объекте с принятыми нормативами.

Описание завода и зданий характеризует имеющиеся на объекте установки и оборудование, режим их работы и производительности. Например, описание котельной характеризует количество и тип котлов, применяемые режимы управления, а также утверждает, что котёл вырабатывает пар под определённым давлением для определённых потребителей за данный промежуток времени.

Рекомендации по энергосбережению содержат перечень предложений, разработанных в ходе исследования. Эти рекомендации в общем виде могут быть реализованы, как часть кампании по энергосбережению, хотя некоторые из них могут быть взаимоисключающими (например, установка новых регуляторов в системе отопления ИЛИ монтаж новой отопительной системы). Описание путей энергосбережения имеет четыре ключевых момента: (1) что нужно делать, чтобы сэкономить энергию, (2) как эти действия помогут сэкономить энергию, (3) определение количества сэкономленной энергии и капитальных затрат и (4) определение экономической эффективности возможностей энергосбережения.

7.1. некоторые общие рекомендации

Отчет по энергетическому аудиту представляет собой документ, в котором отражены результаты обследования объекта. Порядок и полнота изложения должны соответствовать достигнутым договоренностям между заказчиком и исполнителем.

Типичный отчёт по энергоаудиту состоит из трёх основных разделов:

Описание завода и зданий

· Существующие установки и оборудование.

· Режим работы оборудования.

· Оценка эффективности производства.

Проведение энергоаудита

· Измерение потребления энергии.

Рекомендуемые материалы

· Анализ информации в табличной и графической формах.

· Комментарии по количеству и стоимости потреблённой энергии.

Рекомендации по энергосбережению

· Общее описание предложенных рекомендаций..

· Объяснение того, как предложенные действия помогут сэкономить энергию.

· Технико-экономическая оценка предложенных рекомендаций..

Ниже мы рассмотрим методику оформления содержательной части отчета. Что же касается рекомендаций по вводному и заключительному разделам, то они сводятся к следующему.

Цель вводного раздела – информировать читателя о подготовке и ходе исследования на объекте, а также об ожидаемых результатах. Введение также должно описывать методику проведения аудита и параметры отчёта (а именно, подчеркнуть или преуменьшить особенности энергопотребления).

Введение обычно охватывает следующие пункты:

• Реализация отчёта по энергоаудиту (отчёт реализуется компанией/консорциумом, которые готовят отчёт, которые производят проверку на объекте)

• Обоснование проекта  (является ли данный проект одним из нескольких проектов для различных подразделений компании? Является ли он частью новой кампании энергоменеджмента?)

• Цели проекта  (выявить потенциальные энергосбережения)

• Параметры отчёта  (намеревается ли отчёт подчеркнуть особые аспекты энергопотребления либо исключить определённые типы энергопотребления, так как они являются частью отдельного исследования?)

• Методы проведения проверки  (использование измерителей, визуальное изучение оборудования, анализ сложившихся с течением времени энергетических данных).

Заключения по менеджменту объясняют ситуацию прошедших периодов, выявленную аудитом, и определяет важные пункты, касающиеся использования энергии. Заключение должно направлять менеджмент по рекомендованному курсу действий, призванных улучшить эффективность использования энергии на объекте, а также освещать выгоды и последствия, к которым может привести экономия. Кроме того, данный раздел должен быть написан понятно и кратко, обходя чрезмерное употребление технической лексики.

Заключение по менеджменту обычно охватывает  следующие моменты:

• Существующее положение дел на исследуемом объекте  (использование энергии как слабое, удовлетворительное, хорошее; энергопотребление по сравнению с другими объектами)

• Основные пункты энергоисследования (исключительно высокий/низкий уровень использования энергии)

• Обоснование необходимых перемен (рекомендуемый курс действий, альтернативные действия)

• Прогнозируемый результат (получение экономических выгод в будущем при условии, что рекомендации будут реализованы)

Пункты, содержащиеся в разделе выводов, в основном аналогичны пунктам заключения, однако, они сфокусированы на действиях, предпринятых аудитором в ходе работ. Поэтому выводы содержат данные об исследовании объекта и источники получения необходимой информации. Вывод приводит сумму общего потенциала энергосбережений и представляет обоснованные аргументы в пользу одних рекомендаций по сравнению с другими. Наконец, выводы обосновывают дальнейшие необходимые исследования и/или действия, которые должны быть предприняты объектом и указывают общую рассчитанную выгоду от этих действий.

Раздел выводов обычно охватывает следующие моменты:

· Решения и выводы энергоаудита  (подразделение энергии на различные категории, выявленные несоответствия или неправильное энергопотребление, сравнение энергопотребления на объекте с другими аналогичными объектами)

· Заключение по энергосберегающим рекомендациям  (стоимость и выгоды от реализации безрасходных, высоко- и низкорасходных рекомендаций, альтернативные энергосбержения)

· Рекомендуемые действия и прогноз  (рекомендации, по КОТОРЫМ внедряются энергосберегающие меры, прогнозы энергосбережений на объекте после осуществления мер)

· Следующий шаг  (дальнейшие необходимые детальные исследования, работа, которую необходимо выполнить самой компании, процессы поведения тендера).

7.2. ОПИСАНИЕ ЗАВОДА И ЗДАНИЙ

“Описание завода и зданий” входит в отчёт по энергоаудиту как запись наблюдений энергоаудитора, на которых он основывал свою проверку и давал рекомендации по энергосбережению.

Энергия, поставленная на объект: Следует представить краткое описание оборудования по поставке энергии (трубы, регуляторы давления и главные щиты ввода электроэнергии), а также оборудование по хранению топлива, главное измерительное оборудование и централизованное оборудование по компенсации коэффициента мощности.

Оборудование по Преобразованию Энергии: Этот пункт приводит описание такого оборудования, как котлы, системы КТЭ, воздушные компрессоры, холодильные установки.

Распределение Энергии: В данной секции содержится информация о системах распределения энергии, в частности, системы распределения ледяной воды, системы распределения горячей воды, системы пароконденсации и системы распределения сжатого воздуха. Комментарии должны ориентироваться на эффективность работы перечисленных систем и уделять особое внимание причинам потерь энергии, таким как слабая (плохая) изоляция или утечки.

Оборудование потребляющее электроэнергию: Здесь следует описать оборудование, потребляющее первичную или вторичную энергию. Это оборудование включает производственные механизмы, системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС), осветительное оборудование, офисное оборудование и т.д. Описание обычно содержит название (или тип) установленного оборудования, нормы энергопотребления (если это возможно), описание автоматических систем контроля и/или процедуры ручного управления. Если использование оборудования имеет измеряемые элементы, такие как температура, сила света и норма производительности, это также нужно отметить.

Структура здания: Этот раздел приводит описание элементов конструкции здания с точки зрения дизайна и использованных материалов. Например, может быть установлено, что стены сделаны из кирпича или бетона, окна - из стеклопакета или с одинарным остеклением, имеет ли здание плоскую крышу или со скатами. Описание также должно содержать данные о существующем в здании вентилировании: естественном или принудительном. Эти элементы в совокупности с размерами здания могут быть использованы для расчётов теоретически требуемого отопления внутренних помещений. Затем результаты расчётов можно сравнить с фактическим потреблением энергии на отопление. В описание следует включить время занятости здания работниками, чтобы проверить работу установок, регулирующих фактическое время отопления здания.

Аспекты энергопотребления, представленные выше, часто входят в описание специфической КАТЕГОРИИ энергопотребления. В отчётах по энергоаудиту раздел “Описание завода и зданий” обычно подразделяется скорее на категории (чем на аспекты энергопотребления), которые формируют названия разделов:

Категории потребителей энергии:

· Здания

· Котельная установка

· Система парораспределения

· Холодильная система

· Установка отопления

· Подача горячей воды

· Производственное оборудование, потребляющее пар

· Подача и распределение электроэнергии

· Система сжатого воздуха

· Системы вентиляции и кондиционирования

· Производственное оборудование, потребляющее электроэнергию

· Производственное оборудование, работающее на газе / нефтепродуктах

· Офисное оборудование, разнородное энергопотребление

· Освещение

· Оборудование предприятий общественного питания

· Оборудование прачечных

· Другие потребители.

Первый раздел должен представлять собой не просто перечень оборудования. Он должен также включать комментарии и наблюдения о способах использования энергии. Можно рекомендовать следующие пункты для включения в раздел:

· Физическое описание оборудования (тип, номер модели, мощность, системы управления)

· Как оно используется (что оно делает? часы эксплуатации, система управления)

· Измеряемые величины (электроэнергия, норма расхода жидкости, температура, влажность, уровни освещённости)

· Общие наблюдения (эффективность управления, неполадки, несовместимое оборудование)

Для удобства большая часть информации, собранной во время энергетического обследования, может быть представлена в табличной форме. Если таблицы получаются слишком крупными, их следует оформить как приложения.

Типичные примеры данных, включаемых в таблицы и приложения:

• Перечень оборудования

         Перечень осветительного оборудования

         Перечень оборудования, отапливающего помещения

         Перечень электроприводов

         Перечень оборудования предприятий общепита

         Перечень оборудования прачечных

         Перечень производственного оборудования

         Перечень утечек

         Перечень неизолированных трубопроводов горячей воды

• Измеряемые данные

         Данные теста анализа горения

         Точечное измерение температуры

         Точечное измерение уровней освещённости

         Измерение потока воздуха/влажности

• Графические данные

         Энергетические диаграммы оборудования

         Фотоснимки (стандартные)

         Инфракрасные фотоснимки

7.3 проведение ЭНЕРГОАУДИТа

Закончив анализ предыстории энергопотребления на объекте, энергоаудитор может приступать к осуществлению энергоаудита, включающего:

· расчёт потребления энергии различными потребителями,

· разделение финансовых расходов на энергию пропорционально между потребителями,

· составление энергобаланса,

· сравнение энергопотребления с показателями работы,

· выявление отклонения в энергопотреблении по сравнению с отраслевыми нормами.

Данная информация очень важна для клиентов, так как она либо подтверждает, либо рассеивает ранее сложившееся убеждение о размерах энергопотребления в пределах объекта. Тот факт, что информация представлена профессиональными энергетическими консультантами, окинувшими объект “свежим взглядом”, особенно важен.

Иногда в процессе подготовки энергоаудита обнаруживаются отклонения от нормы. Эти отклонения могут быть вызваны неверными счетами поставщиков топлива, в таких случаях иногда можно добиться возврата денег. В другом случае могут быть выявлены отклонения от нормы, вызванные злоупотреблением энергией. В такой ситуации энергоаудит успешно обрисовывает эту негативную практику, тем самым побуждая менеджмент предприятия принять ответственные меры во избежание повторения подобных эксцессов.

Ниже перечислены типичные элементы, составляющие энергоаудит. Эти элементы подробно рассматриваются в нескольких следующих пунктах.

Для достижения целей, перечисленных выше, энергоаудитор использует некоторые (или все)  из следующих разделов:

· Отчёт о годовой закупке топлива

· График регрессионного анализа

· Таблица энергоаудита

· Коэффициенты стоимости топлива

· Диаграмма Санкей

· Круговые диаграммы энергопотребления

· Энергобалансы

· Энергетические характеристики.

В табл. 12 представлен пример данных по годовому количеству закупленного топлива, в данном случае, электроэнергии. Подобные таблицы обычно составляются из счетов поставщиков энергии и содержат всю необходимую техническую и финансовую информацию. В описываемом примере в таблице используется техническая информация, включающая потребление электроэнергии в месяц (в кВт×час и ГДж), величину максимального спроса и коэффициент мощности, тогда как финансовая информация делит стоимость электроэнергии на составные компоненты.

Таблица 12.

С использованием табличных данных мы можем определить стоимость топлива на единицу энергии. Для использования в энергоаудите и расчёта финансовых сбережений, расходы поделены на следующие группы:

Расходы на электроэнергию, средние                                                      15.02/ГДж

Расходы на электроэнергию, исключая постоянные расходы              13.63/ГДж

Расходы на электроэнергию, исключая постоянные расходы

и оплату при максимальном спросе                                                         11.20/ГДж

С помощью данной информации мы можем рассчитать среднюю стоимость электроэнергии. Мы также можем рассчитать “предельную” стоимость сбережённой электроэнергии с максимальным  “сбережением спроса”  или без него. Эта информация    обеспечивает основу для расчёта финансовых сбережений с помощью измеренных энергетических сбережений, которые могут или не могут сократить максимальный спрос, но не сократят постоянную оплату за электроэнергию. Базирование энергосбережений на общей средней стоимости энергии - это обычная ошибка неопытных энергоаудиторов.

В энергоаудите применяются два типа графиков: линейный график энергопотребления (который также может содержать данные, относящиеся к переменной величине продукции/погоды, с которой сравнивается количество измеряемой энергии), график регрессионного анализа.

Пример линейного графика энергопотребления представлен на рис. 15. Этот график отражает потребление энергии из месяца в месяц. В него также можно включить переменные, влияющие на потребление энергии. В данном примере мы показали потребление газа отопительной системой, работающей на газе и сравнили его с “Градусо - Днями” –изменением температуры воздуха. Чем больше число градусо-дней, тем холоднее погода.

Из данного графика мы можем наблюдать, как изменяется потребление газа с изменением погодных условий. В частности, в декабре и январе наблюдается аномалия, так как газопотребление в январе ниже, чем в декабре, а градусо-дни наоборот, выше в декабре, чем в январе. Такое отклонение может быть вызвано, например, тем, что считывание со счётчика данных за декабрь было отложено на начало января из-за Рождества и Новогодних праздников.

Рис. 15.

Пример графика регрессионного анализа представлен на рис. 16. График показывает результаты регрессионного анализа между потреблением энергии и независимой переменной, в данном примере, между потреблением газа и градусо-днями. На основе данных регрессионного анализа построены кривые потреблений “Базовая нагрузка” и “Переменная нагрузка”, а также коэффициент корреляции. В данном случае наблюдается довольно высокая корреляция, равная 0,91.

Рис. 16.

Пример таблицы энергоаудита представлен в табл. 13 Здесь отражено использование энергии всеми видами топлива, поставленного на объект и поделенного по категориям использования. Энергопотребление каждым пользователем представлено в тех единицах, в которых данная форма энергии обычно закупается, в данном случае, в ГигаДжоулях. Это позволяет нам точно сравнивать использование как электрической энергии, так и газовой.

Таблица энергоаудита суммирует количество энергии, потреблённой каждой категорией энергопользователя (включая‘разнородное’ потребление) и делит финансовые расходы пропорционально этому энергопотреблению. Таблица также иллюстрирует процентное потребление и процентную стоимость энергии для каждого потребителя.

Таблица 13.

Стоимость топлива:        Электроэнергия:      11.82 £/ГДж

Газ:                                       3.01 £/ГДж

Финансовая стоимость определяется применением средней стоимости топлива к потреблению. Это очень важная табличная колонка, так как она показывает, сколько мы платим за различные услуги энергии. Колонки “Процент потребления” и “Стоимость в процентах” также иллюстрируют важность каждого звена в общем количестве использованной энергии. Следует заметить, что процентная стоимость электричества выше, чем его процентное потребление пользователями, и наоборот для потребителей газа. Это объясняется более высокой стоимостью электроэнергии по сравнению с газом.

Первичная энергия и вторичная энергия

Энергоаудит рассматривает потребление энергии ВНУТРИ объекта, а следовательно исключает потери энергии, связанные с выработкой энергии на электростанции и передачей её потребителю. В некоторых государствах эти потери традиционно включаются в энергоаудит, деля фактическое потребление энергии объектом на средний национальный коэффициент  выработки и распределения электроэнергии (приблизительно от 25% до 35% в большинстве стран).

Эффективность горения в Котле

Следует заметить, что в данном примере все потери, связанные с горением в котле, разделены между конечными потребителями, т.е. домашними системами горячего водоснабжения и районными отопительными системами. Возможно также выделить отдельной категорией потери эффективности при горении (т.е. потери “шахты” истощённых горячих газов, выбрасываемых из жаровой трубы котла).

Коэффициенты стоимости топлива соотносят потребление и стоимость энергии с переменной продукцией, погодой, размерами зданий, с которыми коэффициенты могут быть логически сравнены. Таким образом, “ Коэффициенты стоимости топлива” являются простыми показателями работы (ПР). Эти показатели применяются как источники информации о стоимости энергии, использованной в определённых зонах. Они также используются для сравнения эффективности использования энергии на нескольких сравнимых объектах.

Пример типичных коэффициентов стоимости топлива представлен ниже.

Коэффициенты стоимости топлива:

Топливо, необходимое для освещения м²                         : 0.070 ГДж

Стоимость топлива для освещения м²                          :  £0.805

Топливо, необходимое для отопления м² помещений      : 1.68 ГДж

Стоимость топлива для отопления м² помещений        :  £5.06

Топливо, необх. для обслуживания 1чел. ГВС                : 10.2ГДж

Стоимость топлива для обслуживания 1чел. ГВС       : £30.76

Топливо, необх. для приготовления 1 блюда                     :  0.006 ГДж

Стоимость  топлива для приготовления 1 блюда          : £0.032

Топливо, необх. для стирки 1набора одежды                :  0.005 ГДж

Стоимость топлива для стирки 1набора одежды        : £0.025

Всего топлива, потребляемого на 1 м²                           :  2.10 ГДж

Стоимость топлива, потребляемого на 1 м²               : £9.45

Всего топлива, потребляемого на 1 м³                           :  6.30 ГДж

Стоимость топлива, потребляемого на 1 м³               : £28.35

Общая ограждённая площадь                                         :  42 000 м²

Общий ограждённый объём здания                               :  126 000 м³

Количество потребителей                                                        :  800

Годовое количество приготовленных блюд                  :  584 000

Годовое число постиранных наборов одежды             :  166 400

Рис. 17.

ДИАГРАММА СЭНКИ (рис.17) –это графическое изображение потоков энергии, при котором толщина различных элементов диаграммы пропорциональна содержанию в них энергии. Некоторые диаграммы Сэнки также отражают циклическое движение энергопотоков, например, возврат конденсата в котельную.

Кроме диаграмм Сэнки в энергоаудите используются Круговые диаграммы, с помощью которых можно графически изобразить потребление энергии как в натуральных, так и в стоимостных единицах (рис. 18).

7.4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО энергосБЕРЕЖЕНИЮ

Третий раздел Отчёта содержит рекомендации по экономии энергии. В общем смысле, этот раздел – самый важный в Отчёте, так как обоснование действий по энергосбережению – это обычно главная причина, по которой на объекте назначается энергоаудит.

Здесь исследуются различные аспекты рекомендаций по экономии энергии:

Описание рекомендаций по энергосбережению -  действия, которые должны быть предприняты, новые процедуры, установка нового оборудования.

Оценка энергосбережений - расчёт, сколько энергии и денег будет сэкономлено.

Эффект от экономии энергии.-.как энергосбережения повлияют на показания работы объекта, а именно на показатели эффективности при сокращённой подаче энергии, на расходы по ремонту оборудования, на необходимые изменения в технологии производства.

Вычисление стоимости проекта - расчёт общей стоимости мероприятий по внедрению рекомендаций по энергосбережению в отношении стоимости оборудования, рабочей силы, потерь производства.

Жизнеспособность проекта - определение, насколько жизнеспособно внедрение рекомендаций по энергосбережению при данных ограничениях, а именно, при требуемых остановках производства, чувствительности цен на топливо, жизнеспособность капитала.

Выявление менее очевидных энергосбережений - важно учитывать, что перечисленные рекомендации по экономии энергии–это не только самые очевидные преобразования, как, например, модернизация энергетического оборудования. Должно быть уделено внимание менее очевидным возможностям достижения энергетической эффективности. Примерами “менее очевидных” энергосбережений служит изменение систем энергоснабжения, а именно, применение когенерации или отходов в качестве топлива, или изменение методов производства для использования более дешёвых энергетических ресурсов). 

Возможности энергосбережения можно разбить по категориям применения или по альтернативным решениям одной и той же энергетической проблемы. Наиболее часто применяемым подходом является разделение энергосбережений по стоимости мероприятий.

Беззатратные рекомендации

• Более экономное использование имеющихся ресурсов

• Необходимое техническое обслуживание

• Закупка топлива из более дешёвого источника

         Низкозатратные рекомендации

• Установить более эффективное оборудование

• Установить новые (автономные) устройства управления

• Изоляция цехов

• Незначительное техническое обслуживание

• Обучение персонала

• Контроль и оперативное планирование

         Высокозатратные рекомендации

• Замена большинства заводских энергетических установок

• Установка комплексных систем управления

• Когенерация

• Рекуперация теплоты

Каждая рекомендация по энергосбережению должна быть описана в соответствии со следующими пунктами:

Необходимые перемены

• Модификация завода и зданий

• Замена оборудования

• Модернизация оборудования/систем управления/изоляции

• Техническое обслуживание оборудования

• Новая процедура управления

         Как эти мероприятия помогут сэкономить энергию (и/или деньги)

• Сокращение потерь

• Сокращение лишних операций

• Повышение эффективности использования энергии

• Повышение эффективности энергосбережений

• Использование более дешёвых энергетических ресурсов

         Финансовые расходы и выгоды

• Капитальные затраты

• Амортизация оборудования завода

• Расходы на техобслуживание

• Энергетические расходы

• Анализ эффективности расходов

Рассмотрим на конкретных примерах различные методы экономии энергии. Из примеров видно, что методика оценивания энергосбережений использует ту же логику, что и расчёт энергопотребления на объекте за прошедший период и в настоящее время. Разница заключается в том, что при расчёте энергосбережений мы должны учитывать, как изменится ситуация вследствие внедрения рекомендованных мероприятий. Это влечёт за собой изменение многих коэффициентов, таких как норма потребления, коэффициент использования мощности и время эксплуатации оборудования.

Для некоторых энергосберегающих рекомендаций (а именно, устранение потерь пара), сбережение равно суммарной потере энергии до внедрения рекомендации. Расчёт других рекомендаций более сложен, он включает оценки потребления после улучшений:

                                                           Исходная                   Улучшенная

                                                           Ситуация                  Ситуация

Мощность оборуд.                             A  кВт                    X  кВт

Коэф. средн. нагрузки                        B                              Y

Годовая эксплуатация                       C  час                      Z  час

Годовое энергопотребление:          A´B´C час                X´Y´Z кВт×час

            Таким образом, годовое энергосбережение рассчитывается по формуле:

Годовое энергосбережение = (A´B´C) - (X´Y´Z), кВт×час

Выше показано, как можно выразить расчёт энергосбережений путём сравнения СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИТУАЦИИ с РАССЧИТАННЫМИ УСЛОВИЯМИ. На практике, данное сравнение часто требует дополнительных вычислений, чтобы оценить коэффициенты, например, коэффициент использования мощности.

Основные категории изменений в энергопотреблении:

• Ликвидация прямых потерь (изоляция труб, устранение утечек, возврат конденсата)

• Сокращение чрезмерного энергопотребления (управление временем и температурой, эффективная передача энергии)

• Сокращение излишней мощности (использование оборудования с меньшей мощностью, ликвидация подачи энергии в места, где она не нужна)

• Максимизация эффективности преобразования (повышение эффективности котла, компрессора)

• Утилизация отходящего тепла (рекуперация теплоты, рециркуляция воздуха в системах ГВС)

• Использование наиболее экономного источника энергии (более дешёвое топливо, накопление, возобновляемая энергия)

Пример 1: Энергоэффективное освещение.

Задача: Автостоянка освещается десятью вольфрамово-галогенными лампами мощностью 500 Вт каждая. Лампы включаются и выключаются охранниками вручную, но иногда случайно остаются включёнными в дневное время.

            Предлагается в целях экономии энергии заменить эти лампы десятью натриевыми лампами высокого давления мощностью 114 Вт (включая потери механизма управления), но благодаря более высокой эффективности сохраняют такой же уровень освещённости. Кроме того, предложено установить автоматическое управление фотоэлементами.

1. Какой будет величина годовых энергосбережений?

2. Какие ещё факторы должны быть учтены?

Примечание  Предполагается, что в ожидании текущего ремонта в нерабочем состоянии находятся , в среднем, две из вольфрамово-галогенных ламп и, благодаря более высокой надёжности, только одна натриевая лампа высокого давления.

Решение:

                          Исходная            Улучшенная

                                                  ситуация               ситуация

Установленная нагрузка:        5,00 кВт                1,14 кВт

Коэф. нагрузки:                        0,8                            0,9

Годовая эксплуатация:           5 400 час                3 650 час

Год. энергопотребление:      21 600 кВт час     3 745 кВт час

Год. энергосбереж. =(21600 - 3745) кВт×час = 17 855 кВт×час

Другие замечания:

• Расходы на замену ламп

• Расходы на оплату труда по техобслуживанию ламп

• Качество освещённости

• Эффект от внедрённого мероприятия

            Пример 2. Энергосберегающий блок управления двигателем.

            Задача:  Водяной насос управляется электродвигателем мощностью 90 кВт. Количество накачиваемой воды регулируется затвором с сервоприводом, который согласуется с давлением в системе. Измерения расхода воды показывают следующее количество воды, требуемое в различное время дня:

10 час/день:   100% максимального расхода

            6 час/день :    70% максимального расхода

            6 час/день :    40% максимального расхода

            2 час/день :    20% максимального расхода

            Предлагается в целях экономии энергии установить привод с регулируемой скоростью, который автоматически реагирует на давление в системе.

1. Какой будет величина годовых энергосбережений?

2. Какие ещё факторы нужно принять во внимание?

Примечание:  Предполагается, что насос потребляет 90 кВт энергии при 100% расходе, характеристики энергопотребления даны на диаграмме раздела 5.3. (рис.10). Предполагается, что регулятор скорости имеет внутренние потери, равные 1 кВт. Насос работает 24 часа в сутки, 350 дней в году.

Решение:

            Табл.14 содержит расчёт средних нагрузок по данным  графика

Таблица 14.

Отсюда рассчитываем сбережения:

10 час/день ´ 350 дней/год = 3 500 час/год ´ (90 - 91) кВт   = -3 500 кВт час

6 час/день ´ 350 дней/год   = 2 100 час/год ´ (90 - 50) кВт   = 84 000 кВт час

6 час/день ´ 350 дней/год   = 2 100 час/год ´ (76 - 24) кВт   = 109 200 кВт час

2 час/день ´ 350 дней/год   = 700 час/год ´ (45 - 15) кВт      = 21 000 кВт час

Всего сбережений за год                                                                            = 210 500 кВт час

         Другие замечания:

• Расходы на техническое обслуживание дроссельного вентиля по сравнению с расходами на ремонт затвора с сервоприводом

• Защита регулируемого привода от попадания воды и электромагнитных помех

• Нужна ли нам байпассная / дублирующая система для случая, если регулируемый привод выйдет из строя?

Пример 3. Повышение эффективности воздушных компрессоров.

Задача: Энергетическое исследование выявляет следующие дефекты в воздушно-компрессорной станции:

· Воздухо-всасывающие фильтры загрязнены, что вызывает перепад давления на уровне  150 мм H₂O (0.015 бар) вместо обычно ожидаемого перепада давления в 40 мм H₂O (0.004 бар).

· Компрессоры всасывают из компрессорной станции воздух, температура которого в среднем на 15 ⁰C теплее, чем температура наружного воздуха.

Предлагается повысить эффективность компрессорной станции путём усовершенствования графика очистки/замены воздушных фильтров и установки нового трубопровода, всасывающего наружный воздух.

1. Каким будет средний процент энергосбережений от принятия перечисленных выше мер?

2. Какие другие факторы нужно принять во внимание?

Примечание: Энергия, используемая для сжатия воздуха, примерно пропорциональна отношению давления (на выходе/на входе) к абсолютной температуре включения. Среднегодовые условия принимаются на уровне 1.00 бар и 15 ⁰C, а давление на выходе - на уровне 7 бар (абс.).

Решение

Исходная температура включения = 15 ⁰C + 15 ⁰C = 30 ⁰C = 303К

Пониженная температура включения = 15 ⁰C = 288 K

Другие замечания:

• Есть ли перепад давления в новом трубопроводе, всасывающем наружный воздух в компрессорную станцию?

• Сколько стоит ремонт фильтров в чистых условиях?

Пример 4. Повышение эффективности горения в котле.

Задача:  В результате проведения теста на эффективность горения в котле выявляется, что коэффициент средней эффективности равен  79%. Котёл имеет ручную систему продувки, которая оказывается очень неэкономной, так как количество продувки при грубом подсчёте составляет 1% от общего количества тепловой энергии, поглощённой котлом. В ходе аудита котельной определены следующие величины:

Поступающее топливо                              = 62 000 ГДж           (100%)

Потери газа в газопроводе                         = 13 020 ГДж           (21%)

Теплота, поглощённая котлом                  = 48 980 ГДж           (79%)

Всего                                                             = 62,000 ГДж           (100%)

Теплопотери обшивки котла                     =  1 000 ГДж

Теплопотери при продувке                                     =     500 ГДж

Полезная теплота для пара                       = 47 480 ГДж

Всего                                                             = 48 980 ГДж

Предлагается установить в котельной систему автоматического триммирования кислорода и систему автоматической продувки. Предполагается, что первое из мероприятий повысит эффективность горения в среднем до 83 %, а второе - сократит продувку на 50 % её настоящего уровня.

1. Какой будет величина годовых энергосбережений?

2. Какие ещё факторы должны быть учтены?

Решение:

                Сокращение уровня продувки сэкономит 50% текущего потребления, т.е.

50% ´ 250 ГДж = 250 ГДж.

            Отсюда, общая величина требуемой теплоты:

Всего требуемой теплоты = 48 980 ГДж - 250 ГДж = 48 730 ГДж

            С повышенной средней эффективностью горения, равной  83%, количество энергии, требуемое для генерирования этой теплоты, равно:

           

Годовые энергосбережения = (62 000 - 58 711) ГДж =3 289 ГДж

Другие замечания:

· Капитальные/амортизационные расходы на системы автоматического управления

· Расходы на техническое обслуживание систем автоматического управления

· Возможная экономия от перекомплектования машин персоналом

· Снижение расходов на очистку воды

7.5. ПЕРЕКРЁСТНАЯ ПРОВЕРКА энергоСБЕРЕЖЕНИЙ

Рассчитав потенциальные энергосбережения для объекта исследования, энергоаудитор должен тщательно перепроверить все вычисления перед тем, как занести расчёты в отчёт по исследованию. Перепроверка данных необходима, чтобы убедиться, что экономия согласуется с общим использованием энергии на объекте. Наиболее часто применяемые приёмы перекрёстной проверки:

• Сбережённая энергия как процент первоначального энергопотребления

• Нормализованные показатели работы

• Анализ потоков энергии

• Взаимоисключаемость

• Уменьшенный предельный возврат

Особенно важно убедиться в реальности сбережения энергии, чтобы избежать ситуации, когда вы провозгласите, что можете сэкономить больше энергии, чем объект потребляет в настоящее время. Также важно обозначить ВЗАИМОИСКЛЮЧАЮЩИЕ рекомендации по сбережению энергии, т.е. возможность внедрения только одной рекомендации из двух. Например, вам следует ЛИБО починить систему парораспределения, ЛИБО децентрализовать парораспределительное оборудование. В подобном случае консультант должен объяснить, которую из позиций он считает наиболее приемлемой. Сведя в таблицу все рекомендации по проекту, наименее приемлемые из взаимоисключающих категорий следует заключить в скобки и исключить из общего списка  потенциальных сбережений.

Концепция “Уменьшенных Предельных Возвратов” хорошо знакома экономистам, однако та же самая концепция в ряде случаев применима к мерам по энергосбережению. Она используется, когда величина потенциального энергосбережения, полученная в результате одного действия, сокращается, если другое действие по экономии энергии произведено раньше.

            Пример 5. Пример уменьшенного предельного возврата.

Задача:  Для отопления помещений здание потребляет 50 000 ГДж теплоты. Энергоаудит выявляет данное потребление слишком расточительным, так как (a) здание отапливается постоянно, хотя его загрузка периодична и (b) здание слабо изолировано.

            В целях экономии энергии предложено принять следующие мероприятия:

A. Установить регулятор отопления по времени, который сократит отопительную нагрузку на 40%.

B. Изолировать здание, чтобы сократить количество требуемой теплоты на 20 %.

1. Какими будут годовые энергосбережения (ГДж и %) если будет принята только мероприятия ‘A’?

2. Какими будут годовые энергосбережения (ГДж и %) если будет принята только мероприятия ‘B’?

3. Какими будут годовые энергосбережения (ГДж и %) если будут приняты оба мероприятия?

           

Примечание:  Предполагается, что здание уже имеет хорошую систему регулирования температуры, которая соответствует подаче и требованию теплоты.

Решение:

Количество сбережённой энергии при внедрении мероприятия ‘A’:

Количество сбережённой энергии при внедрении мероприятия ‘В’:

Количество сбережённой энергии при внедрении мероприятий ‘А’ и ‘В’:

Всего сбережений = 20 000 ГДж + 6 000 ГДж = 26 000 ГДж (52%)

Выше приводится решение задачи, демонстрирующей эффект от “уменьшенного предельного возврата”, при котором сбережения, индивидуально сокращающие энергопотребление на 40% и на 20%, производят общее снижение энергопотребления лишь на 52% вместо 60%.

7.6. СБЕРЕЖЕНИЯ ПЕРВИЧНых И ВТОРИЧНых ЭНЕРГоресурсов

Одна из самых важных (но часто пренебрегаемых) особенностей отчёта по энергоаудиту – это различие между экономией первичной энергии и вторичной. Эти особенности заключаются в следующем:

Сбережение первичного топлива путём экономии вторичной энергии: Экономия вторичной энергии оказывает влияние на потребление первичной энергии. Самый простой путь вычислить экономию первичной энергии–разделить размер экономии вторичной энергии на коэффициент преобразования (электростанции или котла). Иногда экономия вторичной энергии оказывает отрицательное либо положительное влияние на загрузку завода (а именно в том случае, когда котлам дают нагрузку  более или менее близкую к оптимальной). Иногда экономия вторичной энергии влияет на распределение потерь (снижение уровня потребления пара также может сократить мгновенные потери пара в резервуарах сбора конденсата).

Эффект от замены топлива: Замена одного источника топлива другим обычно проводится в случаях, когда имеется возможность приобрести иное топливо по более низкой стоимости на единицу содержания энергии. Финансовый расчёт сбережений должен также учитывать возможность изменения расходов на ремонт оборудования. Кроме того, замена топлива может изменить коэффициенты преобразования.

Обтекание решётки и регенерирование теплоты: Если потоки энергии извлекаются из регенерирующих систем или выводятся, как побочный продукт систем преобразования энергии (теплота низкой температуры выделяется из системы когенерации), экономия в этих энергопотоках не обязательно является результатом сохранения первичной энергии. Например, если горячее водоснабжение производится системой когенерации, которая в другом случае выбросила бы эту теплоту в атмосферу, тогда экономия горячей воды не сохраняет первичное топливо, на котором работает система когенерации. Наоборот, если теплота низкой температуры из установки когенерации обеспечивает только часть необходимого запаса теплоты, а другая часть пополняется электрическим отоплением, тогда экономия горячей воды отразится на сбережении электроэнергии.

7.7. ПРЕДЕЛЬНАЯ СТОИМОСТЬ ТОПЛИВА

Для отчёта по энергоаудиту, конечно же, естественно преподносить экономию энергии как экономию денег. Однако, средняя стоимость топлива – не всегда самый подходящий критерий преобразования. Необходимо учитывать следующие факторы при преобразовании энергосбережений в финансовые сбережения:

Структура стоимости топлива: Необходимо рассчитывать финансовые сбережения, исходя из тех элементов ценовой структуры топлива (дневная и ночная стоимость единицы топлива, стоимость при максимальном спросе и т.д.), на которые оказывают влияние предложенные энергосбережения.

Неэнергетические сбережения затрат: Меры по сохранению энергии часто влияют на изменение неэнергетических расходов, таких, как например, затраты по ремонту производственного оборудования. Это влияние может быть и позитивным, и негативным, поэтому необходимо принимать во внимание стоимость этих изменений.

Снижение/повышение цен: Естественно при установлении цен на энергию руководствоваться ранее сложившимися в аудите тарифами, либо известными текущими ценовыми данными. Однако, иногда можно исходить из рассчитанных или известных будущих цен на топливо.

Снижение выбросов в окружающую среду: Уменьшение потребления энергии приводит к снижению ее производства, что в свою очередь приводит к уменьшению выбросов вредных веществ. При нормализованной экономической ситуации в стране это должно поощряться бонусной системой.

Пример 6. Замена топлива.

Паровой котёл работает на нефтяном газе и потребляет 1150000 л нефтяного газа для выработки технологического пара. Общий кпд составляет 82%.

В целях денежной экономии предлагается перевести котёл на использование натурального газа. Так как натуральный газ имеет более низкий уровень теплопередачи пламени, чем нефтяной, общий КПД снизится с 82 % до 80 % (высшая теплотворная способность), однако предполагается, что низкая стоимость газа более чем компенсирует этот технический недостаток.

Вопрос:

1. Какова величина энергосбережений и величина экономии расходов при замене топлива?

2. Какие другие факторы нужно принять во внимание?

Примечание:  Высшая теплотворная способность (ВТС) и стоимость топлива соответственно составляют:

Нефтяной газ:       ВТС = 38.0 МЛж/л       0.22 Евро/л

Природный газ:      ВТС= 40.5 МДж/м³     0.013 Евро/кВт×час

Существующая ситуация

Теплота сгорания нефтяного газа:   1 150 000 л´ 38 МДж/л = 43 700 ГДж

Годовые расходы на нефтяной газ:  1 150 000 л ´ 0.22 Евро/л = 253 000 Евро

Годовое производство теплоты:      43 700 ГДж ´ 0.82 = 35 834 ГДж

Предлагаемая ситуация

Годовое количество требуемой теплоты    = 35 834 ГДж

Годовое потребление натурального газа    = 35 834 ГДж

       0.80

Годовые расходы на природный газ

                        = 44 792 ГДж = 12 442 361 кВт× час

                        = 12 442 361 кВт час ´ 0.013 Евро/ кВт× час

                        = 161 750 Евро

Результат

Сбережение первичного топлива  = 43 700 ГДж - 44 792 ГДж= (1 092 ГДж)

Сбережение расходов на топливо = 253 000 Евро - 161 750 Евро = 91 250 Евро

Другие замечания:

• Изменение расходов на техническое обслуживание

• Изменение ожидаемого срока службы котла

• Будущие изменения стоимости топлива

• Сохранится ли производственная мощность горения топлива или нет?

• Может ли резервуар для хранения топлива использоваться в других целях?

7.8. ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПРОЕКТА

Одно из наиболее часто встречаемых возражений персонала рекомендациям энергоаудитора – это то, что рекомендации в предложенном проекте не учли другие жизненно важные, но не касающиеся энергосбережения, вопросы.

Примеры замечаний по жизнеспособности проекта:

· Эффективность энергосбережений

· Анализ ценовой чувствительности

· Рабочие соглашения

· Влияние на производственный процесс

· Доступность топлива

· Требования по технике безопасности

· Законодательство об охране окружающей среды

· Требования пространства

· Эстетические требования

· Доступность оборудования (и комплектующих)

· Необходимость в дополнительном обучении               персонала

· Нормативы предприятия

7.9. ОЦЕНКА РАСХОДОВ

Вычисление капитальной стоимости проекта по энергосбережению – это ключевой момент отчёта. Неверно оцененные затраты могут легко подорвать доверие к целому отчёту. Обычно причина недооценки затрат вызвана НЕ недооцениванием расходов, а УПУЩЕНИЕМ ОБЩЕЙ СТОИМОСТИ КОМПОНЕНТОВ. Ниже отражены типичные примеры компонентов, которые можно включить в расчёт общей стоимости проекта. Данный список НЕ является исчерпывающим.

• Стоимость закупки энергосберегающего оборудования

• Закупочная стоимость вспомогательного оборудования (а именно, регуляторов, инструментов, охранного оборудования, обходных устройств)

• Расходы на доставку (таможенные формальности и установка оборудования)

• Страхование

• Расходы на изоляцию

• Тестирование и ввод установки в промышленную эксплуатацию

• Выплаты за консультации

• Расходы на гражданское строительство

• Расходы на перемещение призводственного оборудования

• Деятельность, требуемая по технике безопасности

• Перестройка каркаса здания, вызванная установкой нового оборудования

• Проверка лицензирования/сертификации/страхования

• Обучение персонала

• Стоимость утерянной продукции.

Типичные ИСТОЧНИКИ оценки расходов:

• Прайс листы на оборудование

• Публикации по оценке расходов

            - Стоимость оборудования

            - Расходы на оплату труда

В лекции "1.2 Этапы развития российской исторической науки" также много полезной информации.

            - Общие средние расходы  (а именно, на м², на кВт установленной мощности)

• Бюджетные расходы поставщиков/монтировщиков

• Расценки поставщиков/монтировщиков

• Информация о стоимости предыдущих внедрённых проектов

Способы определения стоимости могут быть взяты из различных источников. Самым надёжным из них является личный опыт проведения аналогичного проекта в прошлом, но даже таким образом следует осторожно относиться к факторам, которые могут вызвать значительную ценовую разницу в двух аналогичных проектах. Например, установка электронного контрольного оборудования на нефтехимическом заводе может стоить намного дороже, чем аналогичная установка на пивоваренном заводе, по причине необходимости использовать оборудование, которое сертифицировано для использования во взрывоопасной среде.

Также полезно использовать котировки и бюджетные расценки поставщиков, а также цены, взятые из ценовых брошюр. Важно убедиться, что эти источники учитывают все стоимостные компоненты, а именно, доставку, установку, наладку оборудования.