Тема 7 Методология проектирования энергосберегающих технологий. (1/2/- часа)

План лекции

1. Энергосбережение

2. Метод предельного энергосбережения

3. Источники и этапы выявления резервов энергосбережения

4. Энергосбережение в системах электроснабжения и электропотребления

1 Энергосбережение

Энергосбережение – это экономия топливно-энергетических ресурсов и связанных с ними затрат при производстве продукции и услуг, получаемая при соблюдении технологических параметров, обеспечивающих их высокое качество, отвечающее требованиям нормативов и стандартов. Решается правовыми, организационными, научными, производственными, техническими и экономическими методами, направленными на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Получение экономии энергоресурсов и связанных с ними затрат достигается:

- применением более энергоэкономичных технических решений, в том числе на основе последних достижений науки и техники;

- повышением тепловой защиты жилых, общественных, произ­водственных, сельскохозяйственных и складских зданий и сооружений;

- организацией технологических процессов, в которых энергопотребляющее и энергопреобразующее оборудование эксплуатируется в оптимальных (обычно номинальных) режимах;

- снижением постоянных составляющих энергозатрат, не связанных непосредственно с производством продукции и услуг; обеспечением качественных ремонтов и обслуживания энергопотребляющего оборудования и систем, поддержанием его в исправном состоянии;

- вовлечением в процесс энергосбережения субъективных факто­ров, заинтересовывая обслуживающий энергетический и технологический персонал предприятий и потребителя в экономии энергоресурсов.

В сфере теплоснабжения складывается ситуация, для которой характерны следующие негативные факторы:

• во-первых, отсутствие у производителей тепла побудительных стимулов внедрять измерительные системы и энергосберегающее оборудование, так как за потери теплоты расплачивается потребитель;

• во-вторых, продолжающийся рост стоимости теплоты и отсутствие стимулов экономии при оплате за фактически потребленные ресурсы ведут к увеличению неплатежеспособного спроса на них со стороны потребителя. Все это способствует перерасходу энергоресурсов, образованию задолженности потребителя за уже поставленную и использованную теплоту и как следствие – возникновению трудностей с поддержанием теплофикационных систем в рабочем состоянии, включая проблему закупок топлива и электроэнергии;

• в-третьих, потребитель, не оснащенный приборами, регистрирующими энергопотребление, не имеющий прямой связи между объемами энергопотребления и оплатой за них, в свою очередь, мало заинтересован в энергосбережении.

Проблема энергоресурсосбережения в промышленности и ЖКХ весьма актуальна.

В процессе энергосбережения важное место отводится энергоаудиту (энергетическому обследованию), в задачу которого входит проведение обследования предприятий и энергоресурсопотребляющих систем с целью получения объективной оценки эффектив­ности использования энергоресурсов и разработки рекомендаций по ее повышению.

Повышение цен на энергоносители делает задачу энергосбере­жения экономически актуальной. Необходимо использовать все полезное, накопленное в прошлые годы, применять последние технические достижения в области энергосбережения. Развитие техники на новом уровне возвращает интерес к ранее забытым техническим решениям по энергосбережению – они становятся экономически востребованными.

2 Метод предельного энергосбережения

Теплотехнология – совокупность методов преобразования исходного сырья, материалов и т.д. в заданный продукт на основе изменения теплового состояния вещества. Применительно к теплотехнологии, энергосберегающая технология – технология, которой соответствует наиболее низкий уровень потребления теплоты сырьевыми материалами в процессе их преобразования в товарный продукт. Такой технологии соответствует максимальное значение коэффициента энергосбережения технологии.

К наиболее существенным факторам, снижающим коэффициент сбережения теплотехнологии, относятся:

- наличие потерь теплоты в окружающую среду технологическими продуктами;

- многооперационность ряда технологий, реализуемых в периодическом режиме работы установок, что, как правило, связано с большим числом прямых и длительных контактов полупродуктов с окружающей средой;

- использование многоводных вариантов технологических процессов, (например, мокрый способ производства цементного клинкерA);

- наличие энергоемких стадий предварительной механической обработки сырьевых материалов;

- наличие значительных, товарнонеиспользуемых, технологических отходов.

Максимальный энергосберегающий эффект может быть достигнут только на основе энергетического анализа замкнутых теплотехнологических комплексов и на основе мероприятий интенсивного энергосбережения.

Предельно-полный резерв экономии топливно-энергетических ресурсов в теплотехнологическом комплексе страны может быть выявлен на основе анализа совокупности замкнутых комплексов и на базе мероприятий интенсивного энергосбережения.

Технологические мероприятия формируют энергосберегающую технологию – крупнейший резерв экономии топливно-энергетических ресурсов для многооперационных технологий: использование альтернативного сырья меньшей энергоемкости, применение маловодных теплотехнологических операций, обеспечение непрерывности технологических операций и безотходности технологии, предельно глубокой технологической регенерации теплоты и высокого качества продукции. Однако для их реализации требуются нетривиальные энергетические, теплотехнические и технические решения.

Метод предельного энергосбережения – это методология поиска направлений, способов, принципов технических средств реализации наиболее низкого уровня общих затрат первичных топливно-энергетических ресурсов на комплексную технологически, экологически и экономически эффективную переработку исходного сырья, материалов в совокупность товарных продуктов.

Таким образом, решение задач создания энергосберегающих теплотехнологических установок и систем на базе метода предельного энергосбережения основано на одновременном решении задач создания материалосберегающих и экологически совершенных установок и систем.

Традиционная методическая основа решения задач энергосбережения, отличающаяся дискретностью энергетического анализа, как правило, в узких границах отдельных теплотехнологических установок, оказывается беспомощным перед проблемой выявления полного резерва экономии топливно-энергетических ресурсов и главных направлений его реализации.

Для создания энергосберегающего теплотехнологического оборудования с целью реконструкции действующих и реализации принципиально новых безотходных теплотехнологических процессов и систем необходимо:

- установление принципиально достижимых предельно низких уровней удельного расхода топливно-энергетических ресурсов (в основных теплотехнологиях энергоемких отраслях промышленного производствA);

- выявление резервов снижения норм удельного расхода топливно-энергетических ресурсов;

- разработку конкретных направлений, способов, технических средств наиболее полного использования этих резервов.

3 Источники и этапы выявления резервов энергосбережения

Целью политики государства в данной сфере является жесткое и безусловное достижение намеченных стратегических ориентиров роста энергоэффективности с использованием широкого спектра мер, стимулирующих потребителей энергоресурсов и обеспечивающих:

- структурную перестройку экономики в пользу малоэнергоемких обрабатывающих отраслей и сфер услуг;

- создание условий для реализации потенциала технологического энергосбережения и выполнение намеченных программ;

- обоснованное повышение внутренних цен на энергоносители до бездотационного уровня экономически оправданными, приемлемыми для потребителей темпами;

- постепенную ликвидация перекрестного субсидирования в тарифообразовании, прежде всего в электроэнергетике.

Продолжение реформирования жилищно-коммунального хозяйства стимулирует интенсификацию энергосбережения. Эффективное ценовое регулирование является абсолютно необходимым, но недостаточным условием интенсификации энергосбережения.

Необходимо осуществление системы правовых, административных и экономических мер, стимулирующих эффективное использование энергии, в том числе:

- изменение существующих норм, правил и регламентов, определяющих расходование топлива и энергии, в направлении ужесточения требований к энергосбережению;

- совершенствование правил учета и контроля энергопотребления, а также установление стандартов энергопотребления и предельных уровней энергопотерь, обязательная сертификация энергопотребляющих приборов и оборудования массового применения для установления их соответствия нормативам расхода энергии;

- проведение регулярного надзора за рациональным и эффективным расходованием энергоресурсов предприятий;

- создание дополнительных хозяйственных стимулов энергосбережения, превращающих его в эффективную сферу бизнеса;

- широкая популяризация государством эффективного использования энергии среди населения, массовое обучение персонала; создание доступных баз данных, содержащих информацию об энергосберегающих мероприятиях, технологиях и оборудовании, нормативно-технической документации;

- проведение конференций и семинаров по обмену опытом, пропаганда энергосбережения в средствах массовой информации и т.д.

Задача состоит в том, чтобы за счет целенаправленной государственной политики обеспечить заинтересованность потребителей энергоресурсов в инвестировании в энергосбережение, создать более привлекательные условия для вложения капитала в эту сферу деятельности, снизив возможные финансово-экономические риски.

Одним из инструментов государственной политики планируется поддержка специализированного бизнеса в области энергосбережения, что позволит сформировать экономических агентов (энергосервисные и энергосберегающие компании), предлагающих и реализующих оптимальные научные, проектно-технологические и производственные решения, направленные на снижение энергоемкости. Поддержка энергосберегающего бизнеса предполагает переход от прямой финансовой помощи со стороны государства к формированию системы реализации эффективных бизнес-проектов в соответствующей сфере, страхования коммерческих и некоммерческих рисков.

Мероприятия по энергосбережению и эффективному использованию энергии должны стать обязательной частью региональных программ социально-экономического развития регионов, в том числе региональных энергетических программ.

4 Энергосбережение в системах электроснабжения и электропотребления

Как правило, на коммунальных и промышленных предприятиях ведется постоянный учет расхода электроэнергии, оборудован ее коммерческий входной учет, на распределительных устройствах для крупных внутренних потребителей установлены электросчетчики. Система электроснабжения проектируется в соответствии с требованиями и нормами ПТЭ и ПТБ, при этом закладываются условия энергетической экономичности и безопасности.

Имеющее место сокращение объемов выпуска продукции на многих промышленных предприятиях России привело к тому, что системы электроснабжения зачастую эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование недогружено, увеличивая доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, что ведет к снижению значения coscp в системе электроснабжения. Изменились цены на энергоносители, что отразилось на переоценке экономичности функционирующих схем энергоснабжения.

Задача энергоаудиторов – проанализировать режимы эксплуатации энергооборудования в новых условиях и дать соответствующие рекомендации по

Контрольное задание для СРМ

1. Интенсификация энергосбережения

2 Энергосберегающие мероприятия в электроэнергетике

3 Энергосбережение в системах электроосвещения

Список литературы:

1. Дж. Твайделл, А. Уэйр. Возобновляемые источники энергии.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 389 с.

2. Праховник А.В., Розен В.П. Энергетический менеджмент: Учебное пособие. Киев: Нот.ф-ка, 1999.

3. Праховник А.В., Розен В.П. и др. Энергосберегающие режимы электроснабжения горнодобывающих предприятий. – М.: Недра, 1985.

4. Закон РК об энергосбережении