Учебник - Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (989625), страница 11
Текст из файла (страница 11)
При выработке и транспортировке потериэнергии меньше. Именно потребление энергии, в промышленности, сельском хозяйстве, в быту и вобщественной деятельности представляет главный резерв энергосбережения. Из этого следует,что наибольший интерес представляют критерии энергетической эффективности, связанные с потреблением энергоресурсов.Определение показателя энергоэффективности дано в Федеральном Законе «Об энергосбережении».Показатель энергоэффективности – абсолютная или удельная величина потребления или потериэнергетических ресурсов любого назначения, установленная государственными стандартами.Цель показателей эффективности использования энергии – установка ориентиров, к которымнужно стремиться, выявление слабых мест в расходовании энергии, определение резервов.Один из таких ориентиров – теоретически необходимое количество энергетических ресурсов дляпроведения того или иного процесса.
Теоретически необходимые затраты тепловой энергии дляполучения механической энергии можно определить через термический КПД цикла Карно. Затраты тепла на нагрев детали перед термической обработкой вычисляются как произведение разности начальной и конечной температур на теплоемкость и массу материала детали. Затраты наплавление металла – как произведение удельной теплоты плавления на его массу и т.д.Однако использовать этот ориентир на практике не всегда представляется возможным посколькутеоретические затраты энергии по разным причинам бывает трудно определить.Пример: В сушильной установке затраты тепла на сушку материала не могут быть всегда выражены только через теплоту парообразования. Известно, что существует энергия связей влаги иматериала, которые может иметь различную физическую природу.
Влага может удерживаться капиллярными силами, силами сорбции, могут возникать химические связи, как в кристаллогидратахи т.д. Тогда для удаления влаги до конечного состояния могут потребоваться дополнительныезатраты энергии, количество которых зависит от вида материала, его первоначальной влажности и13т.д.
То же касается разделения в ректификационной установке многокомпонентной смеси, с неизвестными свойствами.Тем не менее, поскольку теоретические затраты тепла на испарение влаги близки теоретическимзатратам тепла на сушку их часто используют для характеристики эффективности процесса.Критерий часто не полностью отражает эффективность процесса использования энергии, а лишьдает информацию для его анализа.Пример. Годовое потребление тепловой энергии на отопление населенного пункта, отнесенное кединице отапливаемой площади, не говорит об эффективности использования энергии, поскольку неизвестна средняя температура воздуха и длительность отопительного периода.Основные типы используемых критериев и показателей.На практике используются большое количество различных критериев критериев, которые применяются в различных случаях.
Основные типы критериев – термодинамические, натуральные , экономические. Некоторые из них приведены в таблице 1.Таблица 1НазваниеТипКоэффициент полезного использованиятеплаЭнергетический КПДТермодинамическийЭксергетический КПДУдельный расход топлива (тепловой,электрической энергии) на единицу выпускаемой продукцииУдельный расход Топлива (тепловой,электрической энергии) на единицу переработанного сырьяУдельный расход топлива (тепловой,электрической энергии) на единицустоимости выпускаемой продукцииГодовой (месячный, суточный и т.д.)расход энергоресурсов на предприятии,регионе в т.у.т.
или в тоннах первичного условного топливаСрок окупаемостиЧистая современная стоимостьКоэффициент чистой приведеннойстоимостиДоля затрат на энергетические ресурсыв себестоимости продукцииТермодинамическийУдельный натуральныйТермодинамическийУдельный натуральныйУдельный натуральныйУдельный абсолютныйЭкономическийЭкономическийЭкономическийЭкономический14Математическое выражениеОтношениеОтношение полезноиспользованной энергии к общему ее расходуОбластьПримененияТермодинамические критерии.В качестве такого критерия можно использовать:♦термический КПД циклов тепловых двигателей (циклы паротурбинных, газотурбинных, парогазовых установок, двигателей внутреннего сгорания) и холодильных машин.♦Натуральные критерии оценки эффективности использования энергии на промышленныхпредприятиях.♦Удельный и совокупный удельный приведенный расход условного топлива.♦Индикаторы (частные критерии) эффективности использования энергии на объектах жилищно-коммунального хозяйства.♦Экономические критерии оценки эффективности использования энергииФормы используемых критериев эффективности использования энергии на промышленных предприятиях очень многоообразны.
Часто это поределяется видом получаемой продукции, ее номенклатурой, степенью использования собственных и внешних источников энергии, потреблениявторичных энергетических ресурсов, выделения внутреннего тепла в технологических процессах(например, теплоты экзотермических реакций) и т.д.Следует иметь в виду, что процесс с наилучшими энергетическими характеристиками не всегдаявляется выгодным экономически.Пример: Трубопровод, по которому передается вода можно покрыть слоем дорогостоящей изоляции и свести к минимуму тепловые потери, однако стоимость такой изоляции может не окупитьсяза весь срок ее службы.В этом случае в качестве критерия, характеризующего меры по энергосбережению используютсяэкономические критерии.
Эти критерии имеют первостепенное значение поскольку эффективноеиспользование энергетических ресурсов (согласно ГОСТ) – это достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды.Наиболее распространенным из них является срок окупаемости энергосберегающего мероприятия.В расчете срока окупаемости учитываются капитальные затраты – стоимость используемых материалов и оборудования, проектных работ, монтажа, пуска в эксплуатацию и эксплуатационные затраты: например, затраты на обслуживание установленного энергосберегающего оборудования,его ремонта, расходных материалов, топлива и энергии на его работу и т.д. Через определенноевремя стоимость экономии энергетических ресурсов станет равна стоимости капитальных и эксплуатационных затрат.
Тогда говорят, что достигнут срок окупаемости.Пример: В системе теплоснабжения установлен тепловой насос, позволяющий получать горячуюводу за счет повышения потенциала тепла сточных вод промышленного предприятия. Капитальные затраты включают работы по проектированию теплонасосной установки, стоимость монтажа, наладочные работы, пусковые испытания. Эксплуатационные затраты включают – стоимостьобслуживания теплонасосной установки, стоимость электрической энергии на привод компрессора, стоимость теплоносителя, теряемого в процессе ремонтов и эксплуатации, стоимость дополнительной электроэнергии, необходимой для прокачивания теплоносителя через испаритель иконденсатор теплового насоса.При расчете капитальных и эксплуатационных затрат необходим учет инфляции, а также изменения стоимости энергетических ресурсов (а также стоимости обслуживания) за время эксплуатации.
Поскольку уровень инфляции и будущую стоимость энергетических ресурсов не всегда можно предсказать заранее, на практике используются прогнозы развития ситуации – например, пессимистичный, реалистичный, оптимистичный, каждому из которых соответствуют свои значениятарифов. Далее срок окупаемости рассчитывается по каждому из этих прогнозов.Современная приведенная стоимость (net present value) - другой не менее важный экономическийкритерий. Он представляет собой разность полученной экономии и суммарных затрат на прове-1дение того или иного энергосберегающего мероприятия на рассматриваемый момент времени.При этом стоимость затрат и экономии берутся в дисконтированном виде, то есть с учетом инфляции. До наступления срока окупаемости чистая приведенная стоимость отрицательна, после – положительна.В отличие от срока окупаемости современная приведенная стоимость зависит от момента времени в который мы ее рассматриваем и может быть представлена в виде табличной или графической зависимости.
Характер этой зависимости зависит от уровня инфляции и от будущей цены наэнергоресурсы, поэтому для ее построения используются прогнозы развития ситуации на рынкеэнергоресурсов.Как срок окупаемости, так и современная приведенная стоимость обычно зависят от большогоколичества технических, стоимостных и других показателей, в частности от режима работы установки, ее конструкционных параметров.Пример: Срок окупаемости сушильной установки зависит от уровня температур и расхода сушильного агента, определяющего режим сушки. Срок окупаемости теплообменника для утилизации тепла вытяжного вентиляционного воздуха зависит от площади поверхности теплообмена,степени оребрения поверхности и других конструктивных параметров.Экономические критерии могут быть оптимизированы за счет подбора оптимальных значений режимных и конструкционных параметров процесса с использованием соответствующих математических методов. При этом можно получить значительный экономический эффект.Подробнее эти и другие экономические критерии будут рассмотрены в главе, касающейся экономической оценки эффективности энергосберегающих мероприятий.4.2 Энергетический баланс промышленного предприятия (установки, подразделения, региона, страны)Энергетический баланс предприятия, подразделения, технологической установки (его расходнаячасть) является основой для определения удельных показателей эффективности энергосбережения.В главе рассмотрены цели разработки и анализа энергетического баланса промышленного предприятия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
