План лекция Современные проблемы электроэнергетики: Современное производство электроэнергии сопровождается загрязнением окружающей среды, масштабы которого в будущем могут стать угрожающими

Вид материала

Лекция

Содержание Лекция 2. Современные проблемы энергосбережения потребителей

Подобный материал:

• Ударственными, научными и общественными организациями по анализу ситуации с загрязнением, 1224.32kb.
• Темы рефератов по дисциплине «Основы экологии и природопользования», 46.62kb.
• Нормативно правовые документы по вопросам формирования государственных информационных, 281.26kb.
• Анализ оперативного лечения заболеваний щитовидной железы в хирургическом отделении, 54.4kb.
• Борьба с шумовым загрязнением окружающей среды - одна из актуальнейших научно-технических, 3430.85kb.
• Методика создания базы данных электронной модели рельефа. Современное состояние и экологические, 71.06kb.
• Конспект лекций по курсу «Экология», 906.29kb.
• Что такое химия окружающей среды, 3163.62kb.
• С. А. Балашенко проблемы государственного управления в области охраны окружающей среды, 220.43kb.
• Национального Плана Действий по гигиене окружающей среды методические рекомендации, 803.76kb.

Негосударственная автономная некоммерческая

организация дополнительного профессионального

образования


ДАГЕСТАНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ПОЛИТИКИ

(ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ)


" Энергетическое обследование "





Махачкала 2009


ПЛАН

Лекция 1. Современные проблемы электроэнергетики:


Современное производство электроэнергии сопровождается загрязнением окружающей среды, масштабы которого в будущем могут стать угрожающими.


Электроэнергия, выработанная на ГЭС, более дешёвая, чем электроэнергия, выработанная другими типами электростанций. Но сооружение ГЭС на равнинных реках приводит к затоплению больших территорий. Значительная часть площади образовавшихся водоёмов – мелководье, где активно развиваются водоросли, происходит так называемое «цветение» воды. Изменение уровня воды, приводящее к полному высушиванию почвы, ведёт к гибели на них растительности.


В ближайшем будущем электрическая энергия будет вырабатываться в основном тепловыми электростанциями. Сейчас они вырабатывают свыше 80% энергии. Преимущества ТЭС в том, что их можно разместить на любой территории, они работают практически на всех видах минерального топлива и вырабатывают не только электрическую энергию, но и внутреннюю (горячую воду для отопления и водоснабжения, пар для технических нужд). Такое комплексное производство электрической и внутренней энергии способствует повышению коэффициента использования энергии топлива до 60-70%.


Дальнейшее развитие теплоэнергетики сдерживается тем, что ТЭС являются одним из главных загрязнителей окружающей среды продуктами сгорания.


Даже при сжигании природного газа, не содержащего вредных примесей, в продуктах сгорания есть оксид азота, который в атмосфере превращается во вредный диоксид азота, который в атмосфере превращается во вредный диоксид азота. Современные ТЭС конденсатного типа оснащаются очень высокими трубами – 250-300 м для рассеивания вредных примесей в атмосфере. Для улавливания золы используются мокрые скрубберы и электрофильтры. Чтобы предотвратить выбросы соединений серы, топливо предварительно от неё очищают, осуществляют его газификацию, а также очистку дымовых газов от оксидов серы.


Турбины ТЭС и водяной пар, отработанный в паровой турбине, необходимо охлаждать проточной водой. Поэтому ТЭС приходится строить недалеко от больших водоёмов.


До серьёзных аварий на АЭС, прежде всего на Чернобыльской АЭС в 1986 году, которая повлекла за собой радиоактивное загрязнение большой части территории Украины, атомная энергетика развивалась быстрыми темпами, и в Украине одна за другой сооружались атомные электростанции. Анализ аварии на АЭС показал, что предпринимавшиеся ранее меры безопасности недостаточны и они должны быть усилены.


Радиоактивность используемого топлива и продуктов его деления – серьёзный недостаток атомной энергетики. Необходимо создавать защиту от различного типа радиоактивного излучения, что значительно увеличивает стоимость энергии, вырабатываемой атомными электростанциями. Недостатком АЭС является также тепловое загрязнение воды.


Коэффициент полезного действия атомных электростанций составляет около 30%, что значительно ниже коэффициента полезного действия ТЭС.


Увеличение масштабов потребления электрической энергии, обострение проблем охраны окружающей среды значительно активизировали поиски экологически более чистых способов получения электрической энергии. Во всём мире ведутся исследования способов осуществления регулируемой термоядерной реакции, прямого безмашинного преобразования внутренней и химической энергии в электрическую. Разрабатываются способы использования возобновляемой энергии – солнечной, ветровой, геотермальной, энергии волн, приливов и отливов и др.


Лекция 2. Современные проблемы энергосбережения потребителей:


Задача энергосбережения актуальна для любого хозяйства, начиная с домашнего, но особенно актуальна для хозяйства городского, которое в Украине охватывает, как правило, всю жилую сферу. Наибольший потенциал энергосбережения и наибольшие трудности самой различной природы - в области теплоснабжения.

К осложняющим обстоятельствам относятся и невозможность регулирования потребления и отсутствие стимулов к оному, монополизм и производителя и посредника, и не просто лоббирование производителя тепловой энергии во власти, а вхождение его во власть. Может быть, проблема теплосбережения – самый наглядный пример того, во сколько обходится нереформирование сферы управления. Проблема именно в управлении, с технической стороны все в порядке. Есть в Украине и технологии и специалисты, Европа также готова все поставить по потребности.

Теперь об истоках проблемы и возможных способах ее решения. До самого недавнего времени единственной задачей энергетиков было - обеспечить город энергией. Цена роли не играла. Энергетики с задачей справились – в городе нет недостатка как в тепловой энергии, так и в электрической . Строителей тоже не заботила энергетическая эффективность ими построенного. У них - своя экономическая задача. В результате наш город потребляет тепла в четыре раза больше, чем мог бы потреблять при рациональном строительстве и энергоснабжении, зато мы имеем потенциал теплосбережения порядка одного триллиона рублей в год. Разумеется, реализовать весь этот потенциал просто невозможно, но хотя бы за половину его стоит побороться.

А можем ли мы реализовать хотя бы половину?

В Хмельницком были внедрены и внедряются различные по полноте схемы контроля и регулирования потребления тепловой энергии. К сожалению ни одна из них еще не охватила непосредственного ее потребителя, но даже то, что получено - впечатляет. Просто установка комплекта контролирующей и регулирующей аппаратуры на центральных тепловых пунктах дает экономию, как правило, 7-10%, хотя иногда не дает ее вовсе. Тщательное слежение за работой регулирующих приборов дает экономию до 25%.

Это результат работы в самых обычных жилых массивах. Оценки результативности различных технических приемов в самих зданиях показывают, что закрытие "теплового контура" (лифтовые шахты работают как отличная вытяжная труба), уменьшение потерь тепла в технических подвалах, понижение пропускающей способности оконных проемов (уплотнение щелей и уменьшение пропускной способности остекления в инфракрасной части спектра), хотя бы минимальное улучшение тепловых характеристик торцевых стен и, самое, может быть, важное - регулирование теплопотребления самими жильцами, могут позволить уменьшить расходы до 40%. Здесь приведены примеры того, что можно сделать в каждом отдельном доме и с минимальными затратами. Как городской резерв остаются: улучшение характеристик имеющихся тепловых сетей и рационализация системы энергообеспечения жилых массивов, вплоть до отказа от снабжения тепловой энергией посредством подвода к дому горячей воды от весьма удаленных гигантских котельных. Слава предшественникам - газ или подведен или может быть подведен к каждому дому.

Разумеется, вновь возводимые дома должны отвечать современным требованиям как по тепловым характеристикам, так и по оснащению отопительным оборудованием.

Что же мешает Хмельницкому уже несколько лет, распространять имеющийся опыт?

Самая коренная причина - то, что в Хмельницком множество людей, хорошо зарабатывающих на сжигании ресурсов, и никак не развернуться людям, которые хотят и могут разбогатеть на их экономии. Существующая схема позволяет монополисту-поставщику тепла запрашивать практически любую цену и предъявлять городу к оплате расчетные счета, выдаваемые за фактические. Население же, т.е. непосредственные потребители, абсолютно исключены из сферы регулирования потребления, им предложено платить по единым, все увеличивающимся ставкам.

Полная схема изменения управления финансовыми потоками предлагает передачу сэкономленных средств в распоряжение организации, управляющей жилищным фондом с условием реинвестирования в энергосберегающие мероприятия и с возможностью премирования в размере 10% от сэкономленных средств. Поставщик тепла получает суммарную плату (от населения и города) в точности по показаниям контролирующих приборов.

Очевидно, что предложенная схема отличается от идеальной, по которой все "тепловые" деньги должны быть в руках потребителей, но достигнутый в долгих и трудных переговорах компромиссный вариант позволяет запустить цепную реакцию расширения рынка энергосбережения и в условиях существования городских дотаций и даже при условии перечисления львиной их доли непосредственно поставщикам. Но, к сожалению, соответствующий распорядительный документ пока не принят - хмельницкое руководство еще не созрело до желания разорвать пуповину, связывающую поставщиков тепловой энергии и администрацию города.

Для полноты понимания проблемы с энергосбережением необходимо также проанализировать состояние готовности участвовать в процессе энергосбережения второго главного участника - потребителей энергии.

В случае с промышленными предприятиями все понятно, они платят теперь собственные деньги и заинтересованы в их сбережении.

В жилищной же сфере субъектов, желающих активно внедрять энергосберегающие мероприятия, приходится искать. Не исключено, что для государственных организаций, управляющих жилым фондом -дирекций единого заказчика (ДЕЗ), монополистов на жестко определенной и выделенной им территории муниципального округа, предлагаемая премия в 10% от сэкономленных и реинвестированных средств окажется недостаточным стимулом и вся надежда будет на энтузиазм супрефектов (еще один социальный резерв управления).

К сожалению, еще не установлен в городе порядок, при котором ДЕЗы были бы заинтересованы в улучшении экономических характеристик управляемого ими муниципального жилого фонда. Необходимым условием возникновения заинтересованности является создание конкурентной среды, немедленно выдвигающей претендента на место обанкротившейся управляющей организации.

Но есть в городе субъекты, которые немедленно воспользуются предлагаемым механизмом и, возможно, согласятся даже на заранее оговоренное уменьшение величины городской дотации, т.е. экономия городского бюджета может начаться еще до реального уменьшения энергопотребления. Речь идет о реальном местном самоуправлении - товариществах собственников жилья. Среди них есть такие, которые готовы вкладывать собственные средства, экономить свою долю платежей, не дожидаясь от города того, чтобы он поделился с ними хотя бы частью тех средств, которые они для него при этом сэкономят.

По мере перехода от быстро окупающихся энергосберегающих мероприятий (один - два тепловых сезона) к более капитальным вложениям можно включить механизм льготного кредитования на средний срок – до семи лет.

Но для успешного внедрения необходимого городу экономического механизма, безусловно, недостаточно уповать на энтузиазм отдельных территориальных администраторов (супрефектов), на возникновение эффективной конкурентной среды в управлении муниципальным жилым фондом и на то, что к руководству ЖСК повсеместно придут талантливые менеджеры. Необходимо применить некоторое насилие, которое подвигло бы исполнителей к их собственной и города выгоде. Для администраторов таким принуждением должна быть программа энергосбережения, составленная ими же, но в соответствии с установленными городским нормативным актом критериями, главным из которых должен быть критерий окупаемости мероприятий за срок не более общепринятого для капвложений. Для поставщиков и потребителей это должна быть система тарифов в сочетании с изменением взаимоотношений между монополным поставщиком и разобщенным, беспомощным перед лицом монополии потребителем. Тариф должен быть двух видов: постоянный, как абонентская плата, и переменный, зависящий от количества потребляемого ресурса. Абонентская плата должна меняться в зависимости от потенциальной возможности потребления – от диаметра трубы. Переменный тариф может иметь ступенчатый характер, резко возрастая при расходе выше установленного уровня.

При этом поставщик энергоресурса должен получать лишь свою долю ровно за поставленное количество энергии. Абонентскую плату получает организация, обслуживающая соответствующую сеть. Доля за счет увеличения платежа при превышении установленной нормы потребления должна поступать в городской бюджет, как и все штрафы.

Одновременно энергоснабжающие организации должны быть освобождены от функций, присущих исключительно государству. В тарифе не должно быть налогообложения одних потребителей в пользу других (ныне предприятия через тариф оплачивают потребление ресурсов населением, причем тариф утверждается даже не законодательным органом власти, а просто некоей энергетической комиссией). Ресурсоснабжающие организации не должны оплачивать и льготное потребление, вводя при этом фактически налог на тех, кто имеет несчастье льготы не иметь. Плата - только за ресурс и услуги по эксплуатации сети.

Городская дотация на теплоснабжение должна быть сохранена. Даже при переходе к полной оплате населением предоставляемых коммунапльных услуг она должна остаться для жителей, проживающих в зданиях, не соответствующих установленному современному строительному стандарту. Жители не должны расплачиваться за грехи администрации, навязавшей им экономически неэффективное жилье. Но дотация должна максимально использоваться в целях инвестирования в энергосберегающие мероприятия.

Что даст предложенное изменение тарифной системы?

Разрозненным потребителям будет выгодно объединиться в товарищество (кооператив),стать оптовым покупателем ресурса, а затем начать управлять денежными потоками с целью уменьшения издержек, воспользовавшись льготами. ДЕЗы получат свою честную долю за услуги по эксплуатации разветвленных сетей и, может быть, заинтересуются задачей снижения издержек. Разумно установленные нормативы побудят потребителей устанавливать контролирующую аппаратуру. Или, напротив, соответствующая тарифная политика заставит установить ее поставщика ресурсов. Предлагаемый комплекс мер при внедрении на первом этапе (лет пять) не потребует никаких дополнительных вложений, даст снижение совокупных городских затрат на энергоснабжение, снизит тепловое и газовое загрязнение атмосферы, высвободит мощности, позволит спокойно производить переоборудование теплоснабжающих предприятий, то есть решит большинство проблем энергосбережения. И все - исключительно за счет мобилизации социальных ресурсов управления!


Лекция 3. Современные методики определения эффективности электроснабжения


В условиях постоянной конкурентной борьбы на внутреннем и

международных рынках промышленные потребители электроэнергии в целях

сохранения своей конкурентоспособности крайне заинтересованы в

обеспечении энергоснабжения своего производства с минимальными

затратами финансовых ресурсов. Особенно остро эта проблема стоит перед

отечественной промышленностью, характеризующейся высокой

энергоемкостью производимой продукции и для которой низкая стоимость

энергии является значительным фактором поддержания конкурентоспособности.

В настоящее время существует множество причин, побуждающих промышленных потребителей электроэнергии совершенствовать и пересматривать механизмы электроснабжения своего производства. Основными из них являются неизбежный рост тарифов на электроэнергию, угроза дефицита электроэнергии вследствие выбытия основных фондов энергообъектов и наличие перекрестного субсидирования.

Кроме того, происходящие изменения в российской электроэнергетике, связанные с ее реформированием, предоставляют потребителям новые организационно-экономические возможности для электроснабжения. Помимо электроснабжения от региональных энергокомпаний у предприятий появляются возможности свободного выхода на рынок электрической энергии и мощности, покупки или аренды генерирующих энергообъектов, строительства собственных энергообъектов, участия в создании генерирующей компании.

В связи с этим, для предприятия-потребителя электроэнергии встает проблема определения и рационального выбора конкурентных вариантов внешнего электроснабжения на определенную перспективу, обеспечивающих не только текущую хозяйственную деятельность, но и поддержание стратегических конкурентных позиций предприятия на рынке.

Рассмотрение и экономическое обоснование конкурентных вариантов внешнего электроснабжения предприятия возможно по отдельности, однако, для наиболее эффективного покрытия потребности в электроэнергии (как с точки зрения соблюдения баланса энергии, так и с точки зрения экономического эффекта) необходимо формировать комплексный вариант электроснабжения, состоящий из единичных проектов.

Комплексный вариант электроснабжения (КВЭ) — совокупность мероприятий, обеспечивающих покрытие потребности в электроэнергии на перспективу за счет реализации инвестиционных проектов сооружения или приобретения генерирующих энергообъектов, проектов использования генерирующих энергообъектов, без осуществления капитальных вложений, проектов поставок энергии со стороны и реализации электроэнергии.

Исследования вопросов оценки эффективности инвестиционных проектов и формирования инвестиционных программ нашли отражение в работах многих отечественных и зарубежных ученых: Беренса В., Бирмана Г., Виленского П.Л., Ендовицкого Д.А., Ковалева В.В., Крушвица Л., Лившица В.Н., Львова Д.С., Поршнева А.Г., Смоляка С.А., Хавранек П.М., Шапиро В.Д., Шарпа У., Шмидта С. и др.

В теории инвестиционного анализа широко освещены вопросы, касающиеся оценки эффективности единичных инвестиционных проектов и формирования инвестиционных программ. Однако при этом, не уделено необходимого внимания сравнению разнотипных проектов электроснабжения, возникающих вследствие происходящих в электроэнергетике процессов реформирования.

Таким образом, экономическое обоснование конкурентных вариантов внешнего электроснабжения, позволяющих на определенную перспективу обеспечить промышленное производство электроэнергией с наибольшим для предприятия эффектом, является в настоящее время весьма актуальным.

Цель исследования состоит в научном обосновании и разработке методических подходов, организационных схем и инструментов

формирования комплексного варианта электроснабжения, необходимых для принятия рациональных управленческих решений в области энергообеспечения промышленных предприятий.

Данная цель с учетом современного состояния разработанности проблемы обусловила необходимость решения следующих основных задач:

анализ современного состояния электроснабжения промышленных потребителей и конкурентных вариантов внешнего электроснабжения в условиях реформирования электроэнергетики;

уточнение понятийного аппарата и разработка основных принципов формирования КВЭ;

исследование и классификация проектов электроснабжения и разработка методических особенностей оценки их эффективности при формировании КВЭ;

разработка алгоритма формирования КВЭ;

разработка методического инструментария формирования КВЭ;

экспериментальная апробация предложенной методики в условиях конкретного предприятия (ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (НЛМК)).

Предметом исследования являются методические проблемы формирования комплексных вариантов электроснабжения путем рационального выбора организационных механизмов и источников электроснабжения, обеспечивающих текущие и перспективные потребности в энергообеспечении.

Объект исследования - организационные механизмы и источники электроснабжения промышленных предприятий, являющихся крупными потребителями электрической энергии.

Теоретическую и методическую основу диссертации составляют исследования ведущих отечественных и зарубежных ученых в области экономики электроснабжения промышленных предприятий, оценки

7 экономической эффективности инвестиций, формирования инвестиционных программ и применения экономико-математических методов в экономике.

Методической базой настоящей работы также послужили нормативные и методические материалы по электроснабжению промышленных предприятий, оценке эффективности инвестиционных проектов, вопросам реформирования электроэнергетики, материалы научно-практических конференций.

При выполнении данной работы в качестве основных методов исследования использовались методы математической статистики, сравнительного анализа, экономико-математического моделирования.

Научная новизна диссертации заключается в разработке методики экономического обоснования конкурентных вариантов внешнего электроснабжения промышленных предприятий на перспективу на основе алгоритма формирования их структуры и экономико-математической модели оптимизации системы электроснабжения на основе инвестиционных критериев.

В итоге проведенного автором исследования получены следующие наиболее существенные результаты:

предложен комплексный подход к решению проблемы электроснабжения предприятия путем формирования КВЭ;

определены методические подходы к оценке сравнительной эффективности инвестиционных проектов электроснабжения, проектов без осуществления капиталовложений, вариантов поставок электроэнергии с оптового рынка энергии и мощности, от независимых производителей электроэнергии и т.п. в рамках единого КВЭ с учетом сопоставимости этих оценок;

разработан алгоритм формирования экономически-обоснованного КВЭ;

разработан инструментарий формирования оптимального КВЭ -экономико-математическая модель линейного программирования,

8 позволяющая производить оптимизацию системы электроснабжения на основе инвестиционных критериев. На защиту выносятся:

методические подходы к оценке эффективности проектов, при формировании комплексного варианта электроснабжения;


алгоритм формирования комплексного варианта электроснабжения;

методический инструментарий формирования комплексного варианта электроснабжения.

Практическая и теоретическая значимость исследования состоит в обеспечении возможности научно-обоснованного формирования комплексных вариантов внешнего электроснабжения крупных промышленных потребителей в процессе текущего производства и при стратегическом планировании их деятельности. Предлагаемые методы позволяют повысить эффективность использования финансовых ресурсов предприятия, обеспечивают наиболее рациональную структуру вариантов электроснабжения на протяжении всего рассматриваемого периода.

Предложенная методика расширяет и дополняет существующие научно-методические разработки в области экономического обоснования инвестиционных решений. В частности, предложены конкретные методические подходы к оценке сравнительной эффективности разнотипных вариантов электроснабжения в рамках единого КВЭ с учетом сопоставимости этих оценок, разработаны организационная схема и экономико-математическая модель формирования комплексного варианта электроснабжения.

Апробация и реализация результатов исследования. Апробация разработанных в диссертации методических подходов, предложений и рекомендаций проводилась на научных конференциях, в работе которых автор принимал участие: Всероссийских научных конференциях «Реформы в России и проблемы управления» (Москва, ГУУ, 2002 - 2004), 12-м Всероссийском семинаре «Проблемы управления» (Москва, ГУУ, 2004).

Результаты диссертационного исследования использованы при обосновании вариантов энергоснабжения ОАО «НЛМК».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, отражающих основные положения диссертации. Общий объем публикаций составляет 1,8 п.л, из которых лично автору принадлежит 1,6 листа.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Работа содержит 166 страниц основного текста, 22 рисунка, 34 таблицы, 3 приложения, отражающих основное содержание исследования.

В диссертации принят такой план исследования, в ходе реализации которого совершается логическое продвижение от анализа современного состояния электроснабжения промышленных предприятий, конкурентных вариантов внешнего электроснабжения предприятий в современных условиях к методическим подходам по оценке эффективности конкурентных вариантов электроснабжения, формированию комплексного варианта электроснабжения и рассмотрению возможностей практической реализации предложенных автором методов формирования КВЭ.


Лекция 4. Вероятностно-статистические методы решения задач энергосбережения


Решение проблемы рационализации использования материальных и энергетических ресурсов невозможно без знания реальности - фактических общих и удельных затрат. Покажем необходимость нового теоретического видения проблемы и реализуемые организационно-технические мероприятия по оптимальному использованию ресурсов при решении текущих, тактических и стратегических задач руководителями - администрацией, менеджментом, технологами, экономистами в ряду "цех - производство - предприятие (организация) - отрасль экономики или регион - страна в целом". Оценка эффективности использования ресурсов должна опираться на факт завершения индустриализации и вступление России в постиндустриальное информационное общество. Это означает, что плановая тотальность, наиболее полно нашедшая отражение в концепции плана ГОЭЛРО, сегодня не может быть взята за основу перспективы (стратегии).


Опираясь на опыт и интуицию, руководитель (или иное лицо, принимающее решение, включая учёных и инженерный корпус) не всегда осознаёт, что в своей деятельности для количественной оценки результата им используются лишь три группы чисел и счислений, сводимых к классическим, вероятностно-статистическим и ценологическим представлениям, имеющим фундаментальное различие [1,2].


Понятие техноценоз является ключевым для дальнейшего и позволяет расширить возможности познания свойств объектов, являющихся элементарными ячейками производственной и социальной структуры общества. Техноценоз - это завод, фабрика, комбинат, другие предприятия и иные объекты - организации, где человек коллективно реализует культурное, в том числе и производственное, предначертание; город или другая административная единица, где человек реализует свои индивидуальные биологические и социальные потребности (современное жильё - квартира или частный дом, как оказалось, тоже является техническим ценозом).


Но прежде чем организовались техноценозы, появились единичные изделия, а наука изучала отдельные тела (поля) и отдельные движения (траектории). Идея формирования единой научной картины мира существовала как идеал и была реализована в классическом виде Ньютоном и Максвеллом, который совершил одно из величайших обобщений физики, объединив с понятием "свет" экспериментальные работы Фарадея, Эрстеда, Ампера.


Теперь обратимся к директивно-нормативной документации [7,8], в частности, к системе ГОСТ по ресурсосбережению, энергобалансам, энергосбережению, напомнив о Декабрьском 1935 г. Пленуме ЦК ВКП(б), потребовавшем строгой регламентации работ и осудившем применение статистических методов при нормировании, о создании Государственным Комитетом Обороны в мае 1944 г. Госэнергонадзора, об обязанности наркоматов пересматривать и утверждать в Госплане при СНК СССР технически обоснованные удельные нормы на основные виды своей продукции. При этом было указано, что "решительно должен быть отвергнут как порочный так называемый "статистический метод".


Сравним подход 40-х годов [9-11] с требованиями ГОСТ Р 51541-99, который для определения величины показателей энергоемкости требует описания последовательности и режимов основных и вспомогательных технологических операций по всем составным элементам, единицам и изделию в целом; исходного сырья, материалов, влияющих на затраты ресурсов топлива и энергии при их использовании и переработке на данном предприятии; деталей, заготовок, комплектующих изделий, влияющих на энергозатраты при их последующей обработке и использовании в процессе изготовления конечной продукции; характеристик основного оборудования (показателей его экономичности в отношении затрат топлива и энергии при эксплуатации), участвующего в технологических процессах основного и вспомогательного циклов, включая затраты топлива и энергии на подготовку технологической оснастки и инструмента; параметров и структуры технологических потерь топлива и энергии в технологическом процессе.


Не правда ли, не видно не только принципиального, но и существенного различия в концепции "рассчитать всё" на основе жестких законов первой научной картины мира (запланировать всё - по ГОЭЛРО) и системой сегодняшней директивно-методической документации по энергосбережению.


Система требует учитывать прямые затраты в основном производстве по видам ТЭР; косвенные энергозатраты, включая вспомогательное производство; долю энергозатрат технологических энергетических систем в общезаводских расходах; долю затрат ТЭС в общецеховых расчётах; отчисления на амортизацию; отчисления на текущий ремонт и обслуживание оборудования; энергозатраты на транспортирование веществ, материалов, комплектующих изделий, составных частей при изготовлении продукции, оказании услуг; энергозатраты на создание нормальных условий работы в производственных помещениях (освещение, отопление, обеспечение горячей водой, транспортом и другими необходимыми жизненными услугами); природоохранные затраты. При определении общецеховых энергозатрат для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период как сумму расходов топливно-энергетических ресурсов на общецеховые нужды, требуется включать: 1) технологические процессы (основной и вспомогательные); 2) отопление; 3) освещение; 4) вентиляцию (с улавливанием выбросов); 5) кондиционирование; 6) транспортирование готовой продукции; 7) транспортирование, хранение отходов; 8) поддержание противопожарной системы; 9) перекачку сточных вод; 10) хранение готовой продукции.


Сделаем выводы: 1) существуют "истинные" физико-химические свойства, не зависящие от конкретного исследователя и его методики, не меняющиеся со временем (первая научная картина мира); 2) фактически нельзя обеспечить одинаковость используемой техники, на которой изготавливается провод, и принятой технологии, однородность сырья, поэтому конечный продукт и отходы различны (вторая вероятно-статистическая картина). Но эти различия незначительно расходятся с некоторыми среднесправочными, так что на практике пренебрегают ошибкой в величине допустимого тока, расчётных потерь, веса при монтаже. Очевидно, что в этом случае речь идёт о вероятностных представлениях - в рамках второй научной картины мира.


Вероятностно-статистические методы в сочетании с опытом и интуицией производственного персонала со второй половины XX в. стали широко использовать в практике планирования и управления. Особенности подхода можно проиллюстрировать, если выделить факторы, характеризующие работу, например, прокатных цехов [12]. Это прежде всего: расход электроэнергии, количество прокатанного металла, коэффициент использования оборудования во времени, количество порезанного металла, количество отгруженного металла, величина относительного обжатия, конечная ширина проката, длина сляба, температура начала прокатки, температура конца прокатки, предел прочности металла, содержание углерода в металле, содержание кремния в металле (все эти величины, в отличие от [9-11] измеряемы и информационно обеспечены). Полученные корреляционные, многофакторные, иные статистические модели (в частности, технический анализ) в целом имеют две теоретические тонкости, имеющие определяющее значение для практики. Первая заключается в том, что ни один из численных коэффициентов не может быть применён для другого завода, даже если прокатные станы - одного вида; коэффициенты изменяются во времени: полученное статистически на основе ретроспективы для данного завода можно использовать на текущий и следующий годы, но не на перспективу хотя бы в 2-3 года, не говоря уже о сроках, скажем, в 10 лет. Вторая - вероятностные методы не поменяли стиль мышления: можно найти распределение (лучше нормальное), позволяющее оперировать математическим ожиданием (средним) с приемлемой ошибкой (конечной дисперсией). Закон больших чисел и центральная предельная теорема дают, как будто, однозначное решение (истину в интервале, а не в точке, как в классике).


Покажем, как воспринимается вторая (вероятностная) группа чисел на данных по отрасли в целом, по регионам России, по генеральной совокупности предприятий чёрной металлургии за 1970-1990 гг. (данные информационного банка "Черметэлектро", копирайт Б.И. Кудрина, 1995 г.). Руководитель (специалист) знает, что эти данные статистические, во всяком случае, речь не может идти об ошибке на уровне, скажем, ± 50 %). Поэтому при принятии управляющих решений он доверяет этой группе чисел, оценивая расход ресурса на следующий допустимый год в целом по отрасли (ряды табл.2), стране, предприятию. Но эту общую величину ресурса следует распределить (или оценить достаточность в условиях ресурсных ограничений) по каждому, соответственно, предприятию, региону, производству (цеху). И здесь мы встречаемся с третьей группой чисел, которые отражают ценологические свойства постиндустриального общества, характеризуя иную природу случайности [13], наиболее адекватно математически представимую бесконечно делимыми негауссовыми распределениями [1,3,13] в виде гиперболического Н-распределения в видовой, ранговидовой и ранговой по ресурсному параметру формах.


Удельный расход электроэнергии на единицу продукции Ауд по отрасли в целом (в среднем) - величина относительно устойчивая. Она представляет интерес для организаций, подобных Минэкономики, Минэнерго, Госстату, при общегосударственной (отраслевой) оценке и сравнении с мировым уровнем потребности в электроэнергии и электроэффективности. Но показатель Ауд по отрасли неприменим к конкретному предприятию, а из полного перечня значений Ауд нельзя получить результат ни классическими методами, ни вероятностными, в пределе сводящимися к Гауссу.


Существо обязательных ценологических ограничений заключается в том, что локально принимаемое решение явно или неявно диктуется некоторыми внешними факторами. Упрощённо говоря, установка любого прокатного стана в России в какой-то степени определена уже действующими прокатными производствами и некоторой общей техноэволюционной тенденцией. Тогда решение по обеспечению электроэнергией прокатного производства следует детализировать на уровне подотрасли, цеха, отдельного стана или агрегата. Существуют некоторые общие ценологические закономерности, которые совмещаются (образуют композицию) с нормальным законом распределения. В качестве общего вывода по результатам математической обработки можно утверждать, что отклонения от среднего (нормального, по Гауссу) велики и объясняются наличием техноценологической составляющей. Для её оценки необходимо использование новых инструментальных средств - ценологических моделей, в данном случае - в ранговом распределении по параметру, своеобразном ранговом анализе, который мы рассмотрим на примере рейтинга регионов1 России по электропотреблению, и который должен быть интересен администрациям регионов.


Рейтинг анализирует лидеров, аутсайдеров, какое место занимает объект в системе рангов. Но важное значение также представляет оценка всей системы объектов рейтинга в целом, её устойчивость, разнообразие структуры, вся гамма соотношений мелких, средних, крупных объектов рейтинга. Децильный коэффициент, широко используемый экономистами, является лишь первой, приближённой, поверхностной, хотя и системной оценкой дифференциации крайних точек. Более информативен и объективен ранговый анализ выделенного множества объектов рейтинга, представляющих, по сути, ценоз. Любой рейтинг - это уже ранговое распределение по параметру.


Выводы


1. Вступление России в постиндустриальную цивилизацию и информатизация всех сторон общественной и частной жизни (деятельности) требуют скорейшего внедрения в принимаемые элитой решения ценологических представлений, прежде всего, ограничений, накладываемых действием закона информационного отбора.


2. Вузовская подготовка нынешних представителей всех ветвей власти, менеджерского корпуса, технологов и специалистов разных специальностей не включала понятия о природе случайности, и как следствие - математический аппарат негауссовых гиперболических Н-распределений. Поэтому следует организовать обучение лиц, принимающих решение новому подходу, особенно на региональном уровне, для обеспечения принятия математически обоснованных решений в тех областях, которые сейчас интуитивно характеризуются как "средняя температура по больнице".


3. Исключить (сократить) из сферы управления и отчетности функции, структуры и сами системы нормативной документации, которые касаются определения объемов требующихся ресурсов, нормирования, энергосбережения и которые основаны на стремлении "рассчитать всё".


4. На законодательном и исполнительном уровнях власти принять иерархическую (прозрачную) систему ранжирования расхода ресурсов, в первую очередь энергетических, по предприятиям (организациям) в пределах одной отрасли экономики, в административных границах региона (города), регионов - в рамках государства.


5. Дополнить систему краткосрочных прогнозов и тактических решений по расходу ресурсов гиперболической Н-оценкой, а саму стратегию развития энергетики на отдаленную перспективу - Государственным планом рыночной электрификации России.


Тема 4. Энергоэффективность преобразования и транспортировки электроэнергии


Многие считают, что энергоэффективность является составной частью энергосбережения, а то ещё хуже, что это одно и то же.


Иногда считают, что энергосбережения   это вид деятельности, при этом подразумевается, что установ ка счёт чи ков, осу ше ние кана лов тепло трасс, замена изоляции и т. д. относятся к повышению энерго эффективности. Это происходит от отсутствия привязки понятия "энергоэффективность", в целом к системе теплоснабжения, состоящей из источников разной эффективности.


Поня тие ”энергоэффективность” изначально встречается при изучении термодинамических циклов. Это определение эффективности термодинамических циклов в получении максимальной полезной работы.


Другими слова, энергетический эффект   это степень совершенства, получения из топлива энергии,способной совершать работу.


Чем меньше при этом относительный отвод тепла,тем совершеннее процесс.


Это адекватно переносится и на реальные схемы.


Для конкретных энергоблоков энергоэффективность определяется удельной выработкой электроэнергии на одну отпущенную гигокалорию тепла и может колебаться от 0,1 до 1,5.


Определения понятия "энергоэффективность" энергоустановок предложены многими авторами, с некоторым отличием друг от друга.


Наиболее полно для взаимосвязанных источников в энергетические системы все высказывания и мнение самого автора изложены в книге автора Безлепкина В.П. "Парогазовые и паротурбинные установки электростанций".


В данной статье предлагается распространить это понятие на систему теплоснабжения с учётом интеграции в это понятие энергоэффективностей всех независимых источников тепла города. Введение такого определения необходимо для оценки, на каком уровне технического прогресса получают тепло в городе, области и государстве и какой предел может быть.


Определение возможности повышения энергоэффективности преобразования топлива может быть при наличии её количественного выражения (показателя), учитывающего следующие факторы:


- климатологические особенности региона;


- показатели энергоэффективности установленного энергетического оборудования;


- оптимальный коэффициент теплофикации для данного региона;


- выделенные или возможные виды топлива;


- структура потребления тепла и электроэнергии;


- научно тех ни че ские дости же ния в обла сти комбинированной выработки энергии.


Перечисленные факторы между собой имеют косвенную или прямую зависимость, реагирующую на любые изменения по всем обозначенным направлениям. Количественным выражением этой зависимости является отношение выработанного на тепловом потреблении количества электроэнергии за год Эт, к годовой выработке суммарного тепла в городе (регионе), полученного от котельных Qк и ТЭЦ Qтэц . В этом отношении вложены конкретные величины всех перечисленных факторов по всем источникам, обеспечивающим выбранную систему теплоснабжения, поэтому он является показателем интегрированной энергоэффективности всех энергоустановок города ( ПИЭЭГ), региона ( ПИЭЭР) и выражается формулой:


В частности:


ПИЭЭГ схемы, состоящей только из котельных и КЭС, будет равен 0, так как нет эффекта от комбинированной выработки. Это просто выработка энергии прямыми способами, хотя и с высокими КПД. Из формулы видно, что увеличение в системе выработки тепла котельными относительно получения такого же количества из отборов уменьшает выработку электроэнергии, соответственно ПИЭЭГ уменьшается и наоборот;


- ПТУ ТЭЦ с ПВК и коэффициентом теплофикации 0,5 составляет от 0,4 до 0,5 МВт/Гкал;


- ПГУ ТЭЦ с ПВК и коэффициентом теплофикации 0,5 составляет около 1,26 МВт/Гкал.


Вполне очевидно, что этот показатель является критерием степени экономии топлива в регионе.


Оптимальная величина этого показателя в разных регионах может колебаться в пределах от 0,5 до 1,2 МВт / Гкал.


Смешение этих понятий с энергосбережением привело к тому, что в хозяйственной деятельности предприятий, регионов и государства отдель но не существует понятие ”ПОКАЗАТЕЛЬ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ” теплоснабжения и нет методики его определения. В смешанном понятии с "энергосбережением" этот показатель рассчитать невозможно.


Варианты методик расчёта показателя энергоэффективности могут отличаться. Но соотношения расчётного и фактического будут одни и те же.


Отклонение фактического показателя энергоэффективности от расчётного определяет степень ответственности нашего общества:


- за сохранение невозобновляемых топливных ресурсов;


- экологическое состояние нашей среды обитания;


- тарифообразование.


Отсутствие этого показателя приводит к тому, что контроль со стороны государства и общественных организаций за рациональным использованием топливных ресурсов осуществить нельзя.


Поэтому схемные и организационные документы и решения, определяющие стратегию развития энергетики, рождаются на разных уровнях, совершенно свободно от забот сохранять топливные ресурсы.


И если для обеспечения перспективных нагрузок всё чаще и чаще применяются энергоэффективные источники, то замещение существующих, неэффективных технологий (котельные, ГРЭС, ПТУ на газе, ГТУ без ПТУ) планируется в редких случаях.


Сегодня практически во всех городах показатель энергоэффективности не превышает 40% от возможного. Но при этом продолжается строительство котельных и блоков на ГРЭС или на ТЭЦ без теплового потребителя.


Причиной этому является то, что решение задач развития электроэнергетики осуществляют одни, развитие теплоснабжения другие. Как правило, это делают люди, часто недостаточно знакомые с энергетической эффективностью, либо просто равнодушные к этому вопросу. Ведь и осуждать их вроде бы нельзя, перед ними такая задача в цифрах не стоит. Поэтому в основном разрабатываются мероприятия для обеспечения перспективных потребностей и любой ценой.


В последнее время на некоторых ГРЭС строятся ПГУ под предлогом повышения КПД до 54% вместо 38. При этом умалчивается, что если это ПГУ будет смонтировано на ТЭЦ с использованием эффекта теплофикации, коэффициент использования топлива для получения той же электроэнергии будет 85%.


Разработка мероприятий для повышения энергоэффективности коммунального хозяйства при отсутствии её количественных расчётных критериев является только отображением направления деятельности. Без конкретных показателей эта работа будет безответственной, неэффективной и вечной, так как у неё нет начала и конца.


Для расчёта показателя энергоэффективности других структурных образований должны применяться дополнительные условия. Все они известны и логически увязываются с основным понятием.


Например, если предприятие снабжается от собственной котельной, а электроэнергию получает из внешней системы ( ГРЭС или АЭС), то показатель энергоэффективности теплоснабжения этого предприятия равен нулю. И как следствие, это должно отразиться в тарифах на покупаемую им электроэнергию. Стоимость её должна быть равна той, которая получается на ГРЭС с КПД 38%, без энергетического эффекта.


Организация разработки нормируемых показателей энергоэффективности регионов является задачей государственной важности. Наличие ПИЭЭ каждого региона позволит оптимизировать размещение энергоисточников, а не по принципу, где удобнее инвестору.


Такая работа должна выполняться объединением специализированных институтов по государственному заказу.


Выполнение мероприятий по доведению энергоэффективности до нормативной позволит сэкономить в стране около 30% всего сжигаемого топлива.


Другие возможности экономии топлива тоже важны и необходимы, но должны определяться и отражаться соответствующим образом, например, сохранение тепла при транспортировке в тепловых сетях от ТЭЦ или полученного ( в редко обоснованных случаях) непосредственно из топлива в котельных на нужды обогрева среды обитания является организационно   нормативной задачей.


Эта деятельность так и должна называться "теплосбережение". Применительно к электроэнергии   "электросбережение".


Показателем в этом случае должны быть утверждённые нормативные потери, определяемые по экономическому признаку специализируемыми организациями.


Решаться эти задачи должны в каждом регионе под надзором исполнительной власти путём предоставления возможности выполнения мероприятий для обеспечения нормативных потерь различными собственникам.


Понятие "энергосбережение" применимо для технологий различных производств в расчёте на единицу продукции.


Определение показателей и контроль в этом случае осуществляются рынком.


Вывод


Одна из главных задач всех живущих на Земле  максимально сохранить ресурсы для потомков.


Чтобы обеспечить в этом направлении эффективность, прозрачность и управляемость работы государственных структур и бизнеса необходимо:


1) разработать максимально возможный "показатель энергоэффективности" на основе теплопотребления каждого региона;


2) определить обоснованность межрегиональных перетоков электроэнергии, полученной на тепловом потреблении, в соседние регионы с учётом ГЭС и АЭС, структура энергопотребления которого неэквивалентна её максимальной энергоэффективности;


3) разработать оптимальный (нормативный) ПИЭЭР для каждого региона РФ;


4) разработать региональную "систему ( схему) энергоснабжения", включающую в себя мероприятия, обеспечивающие достижение нормируемой энергоэффективности;


5) на основании мероприятий, определяющих повышение энергоэффективности теплоснабжения, в соответствии с законом РФ № 210 от 24.12.04 г. разработать комплексный план по развития энергетики.


Всё это возможно при условии выполнения и финансирования всех перечисленных документов государственными структурами с привлечением лицензионных специализированных институтов.

Приемник системы


Как известно, распределение электроэнергии бывает двух видов - централизованное и децентрализованное. Ярким примером системы централизованного распределения является распределительный щит (НКУ). Децентрализованные системы строятся на основе магистральных и распределительных шинопроводов.


Суть построения децентрализованной системы распределе-ния электроэнергии заключается в том, что устройство защиты линии подвода питания на-ходится в непосредственной близости от потребителя. Та-ким образом, системы, постро-енные на базе шинопроводов, являются не просто альтернативой кабельной установке, а полноценной распределитель-ной системой, заменяющей со-бой НКУ вместе с кабельной установкой. При этом децентрализованная система благо-даря своим особенностям построения, а также конструкции шинопровода Canalis имеет целый ряд преимуществ.


1. Простота системы и лег-кость монтажа


Собранная система проста и понятна, легко просматривается. Для подключения нового потребителя нужно всего лишь, не снимая напряжения с шинопровода, установить отводной блок. В случае необходимости линию шинопровода можно нарастить. Благодаря модульности конструкции монтаж ведется быстро и не требует специально обученного персонала.


2. Надежность и безопасность


Благодаря своей комплектности и различным встроенным блокировкам шинопровод невозможно собрать неправильно. Надежность, высокая степень защиты (до IP55), пожаробезопасность - несомненные достоинства системы шинопроводов Canalis.


3. Высокие технические характеристики

Высочайшее качество контакта обеспечивается использованием посеребренных медных пластин. Беспримесность используемых алюминия и меди составляет 99%.

Кожух выполнен из стали горячей оцинковки.

Используется высококачественная изоляция Mylar PVC 3.5 кВ с рабочей температурой до+150°С.

Падение напряжения на 50% меньше по сравнению с кабельной установкой.

Уровень магнитного излучения на 75% меньше по сравнению с кабельной установкой или шинопроводами с алюминиевым кожухом.

Современность и актуальность использования децентрализованной системы


С помощью шинопровода Canalis сегодня можно построить практически всю распределительную систему, начиная с подачи питания от трансформатора (токи 1000-5000 А), заканчивая системами освещения и силовых розеток (20-40 А). Одним из наиболее актуальных применений шинопроводов в последнее время является поэтажное распределение электроэнергии в высотных зданиях, так как оно позволяет вместо кабельной установки построить принципиально новую, надежную, пожаробезопасную распреде-лительную систему.


Выбор типа шинопровода


Schneider Electric предлагает гамму шинопроводов Canalis номинальным током от 20 до 5000 А для всех типов применения. Как определить, какой шинопровод необходимо использовать в конкретном случае? Выбор типа шинопровода производится по двум параметрам: номинальному току и области применения.


Существует четыре направления применения шинопровода:


Транспортировка электроэнергии (магистральные, фидерные линии) - предназначена для передачи электроэнергии из одной точки в другую. Например, шинные перемычки от трансформатора к щиту или от ГРЩ к другому распредустройству.


Распределение электроэнергии малой плотности в случае, если на линии имеется небольшое количество отводов.


В таких системах местоположение достаточно мощных потребителей заранее известно и в этих местах устанавливаются болтовые отводные блоки. Если возникнет необходимость установки нового потребителя или перемещения старого, придется отключать всю линию и устанавливать отводной блок на новом месте


Распределение электроэнергии большой плотности .


Предполагает большое количество отводов на линии. Главной особенностью такой линии является возможность устанавливать/перемещать отводы, не отключая других потребителей. Строится такая линия следующим образом: через определенное расстояние (0,5; 1; 1,5; 3 м) на линии располагаются специальные розетки, в которые можно воткнуть отводной блок.


Поэтажное распределение электроэнергии - вертикальный шинопровод, имеющий один или несколько отводов на этаже. Также есть возможность устанавливать этажный щиток на базе щита Prisma G непосредственно на шинопровод.

В зависимости от номинального тока шинопроводы делятся на:

шинопроводы большой мощности - 800-5000 А;

шинопроводы средней мощности - 100-800 А;

шинопроводы малой мощности - 40-100 А;

шинопроводы для сетей освещения или систем силовых розеток - 20-40 А.

В зависимости от вышеприведенных параметров можно определить тип используемого шинопровода.


1. Canalis КВА КВВ - шинопровод осветительный и силовой 25 и 40А с жестким корпусом и возможностью подвешивания светильников непосредственно на шинопровод для создания систем освещения и силовых розеток.

2. Canalis KNA - шинопровод распределительный малой мощности 40-100 А для создания распределительных систем.

3. Canalis KSA - шинопровод распределительный средней мощности 100-800 А для создания распределительных систем большой плотности и поэтажного распределения в невысоких зданиях.

4. Canalis KV - компактный магистральный шинопровод средней мощности 200-800 А для транспортировки электроэнергии и создания распределительных систем малой плотности и поэтажного распределения без ограничения по высоте.

5. Canalis KT - компактный магистральный шинопровод большой мощности 800-5000 А для транспортировки электроэнергии, создания распределительных систем малой и большой плотности, а также поэтажного распределения без ограничения по высоте.

6. Canalis КНР - магистральный шинопровод большой мощности 1000-4500 А для транспортировки электроэнергии, создания распределительных систем малой и большой плотности.


Лекция 5. Специальные вопросы электроснабжения


Характеристики электроснабжения. Надёжность электроснабжения.


Наиболее значимыми нормативными документами в области электроснабжения зданий являются ПУЭ и комплекс стандартов «Электроустановки зданий». Требования Правил устройства электроустановок являются обязательными для всех ведомств, организаций и предприятий, занимающихся проектированием и монтажом электроустановок, независимо от форм собственности. ПУЭ содержит общую часть, в которой даются определения, область применения и общие указания по устройству электроустановок, выбору проводников и электрических аппаратов. В ПУЭ входят следующие разделы: распределительные устройства и подстанции, электросиловые установки, электрическое освещение, электрооборудование специальных установок, канализация электроэнергии, защита и автоматика.


Наряду с ПУЭ существует ряд нормативных документов, требования которых следует учитывать при решении специальных вопросов проектирования и строительства систем электроснабжения. Эти требования относятся к некоторым видам электрооборудования, системам заземления, вопросам электромагнитной совместимости, пожарной безопасности и т.д.


Электроустановкой называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются ПУЭ на электроустановки напряжением до 1 кВ и электроустановки напряжением выше 1 кВ (по действующему значению напряжения).

В здании, оснащенном средствами информационно-вычислительной техники и телекоммуникаций и оборудованном инженерной инфраструктурой для поддержания жизнедеятельности персонала и нормального функционирования технических средств, можно выделить три основные группы потребителей электрической энергии, требующих различной надежности электроснабжения. Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории. Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.


Приведенный состав потребителей относится к типичному офисному зданию. На практике составы групп потребителей А и В могут быть расширены (специфические нагрузки банковских учреждений, VIP-зоны и т.д). Способы и схемы организации электроснабжения групп А, В и С зависят от требований к надежности электроснабжения перечисленных групп. Обеспечение надежности электроснабжения группы А, соответствующее требованиям особой группы I категории по классификации ПУЭ (всего установлено три группы), должно осуществляться от трех независимых, взаимно резервирующих источников питания, причем должны быть приняты дополнительные меры, препятствующие кратковременному перерыву электроснабжения во время переключения на резервный источник питания. Электроснабжение группы В производится от двух источников, но мероприятий по недопущению перерывов питания во время переключения на резерв не требуется. Электроснабжение группы С рекомендуется осуществлять также от двух независимых источников, но допускается и от одного. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты - источники бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п. В рассматриваемых ниже случаях таковыми будут дизель-генераторные установки (ДГУ) и источники бесперебойного питания (ИБП). Поскольку все потребители располагаются в одном здании, то определяющим является требование к количеству независимых источников для группы А. Это означает, что если для электроснабжения группы А предусматривается два ввода от внешних независимых источников (вводов, помимо ДГУ и ИБП), то электроснабжение группы С будет осуществляться от тех же двух источников, а электроснабжение группы В - от трех источников (два ввода плюс ДГУ). Согласно требованиям ПУЭ при выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях. Именно эта ситуация предусматривает применение ДГУ. В условиях городской застройки электроснабжение от ДГУ может оказаться невозможным по нормам пожарной безопасности, природоохранным и санитарным нормам. В таком случае достаточно организовать электроснабжение от двух источников электроснабжения городской электросети и применить ИБП. Потребность установки ДГУ для случая электроснабжения от двух источников городской электросети следует рассматривать только в связи с требованиями проектирования.


Технические условия и разрешения на присоединение к электрическим сетям энергосистемы определяют величину установленной и единовременной мощности потребителя и категорию надежности электроснабжения. Установка автономных источников электроснабжения техническими условиями и разрешениями не регламентируется и выполняется по проекту. Два независимых ввода от системы внешнего (городского) электроснабжения (I категория надежности) характерны для крупного здания, имеющего в составе инженерных систем пожарные насосы, системы подпора воздуха и дымоудаления и прочие системы, обеспечивающие безопасность персонала и работу аварийных служб. Если заданием на проектирование специально не оговорена установка ДГУ, то проектом её можно не предусматривать, поскольку группа А имеет электроснабжение по нормам особой группы I категории надежности. Для небольших зданий обычно разрешается электроснабжение по II категории надежности. В этом случае рекомендуется установка ДГУ для электроснабжения электроприемников группы А.


Лекция 6. Энергосбережение на промышленных предприятиях


Спектр проблем, стоящих сегодня перед промышленными предприятиями достаточно широк. Частые изменения в законодательстве, высокая инфляция, колебания валютного курса, необходимость учиться вести бизнес в новых условиях - это только часть вопросов, требующих своего решения. Совокупность проблем, стоящих перед большинством предприятий можно выразить одним словом - “Выживание”. Как вписывается задача эффективного использования энергоресурсов в данную ситуацию? Должны ли предприятия Беларуси, испытывающие и другие трудности, заниматься вопросами энергоэффективности? Ответ на этот вопрос однозначен - “да”! Ибо это не только обязательно, но и выгодно.


Начнем со второй причины - привлекательности. Польза от эффективного энергопотребления подтверждается мировым опытом” результатами исследований, практикой.


В глобальном масштабе энергосбережение выгодно всем.


Населению оно несет улучшение окружающей среды, условий жизни (рост реальных доходов, новые рабочие места).


Государству - расширение базы налогообложения, снижение капитальных и текущих затрат, увеличение доходов.


Производителям - рост прибыли, загрузку производства и др.


Инвесторам - проекты и контракты с низкой степенью риска.


Энергоснабжающим организациям - уменьшение доли объемов производства энергии на наименее эффективном оборудовании, снижение потребности в монтаже новых установок.


Для промышленных предприятий есть целый ряд и других преимуществ - как конкретизирующих уже названные, так и принципиально новых. Это в частности:


Увеличение прибыльности;


Повышение конкурентоспособности за счет улучшения соотношения цена-качество;


Сохранение прежних и создание новых рабочих мест;


Возможность увеличения заработной платы;


Возможность осуществлять оптимальную загрузку производственных мощностей;


Высвобождение средств для развития бизнеса, вложений в социальную сферу.


Все названное позволит предприятию постепенно перейти от режима пресловутого “выживания” к полнокровной производственной деятельности.


Что же касается аспекта обязательности энергосбережения, то ситуация здесь характеризуется следующими факторами.


Рынок ведет к тому, что сама возможность работы предприятий с повышенной энергоемкостью продукции за счет роста цен практически исчерпана, так как влечет за собой дальнейшее падение и без того низкой конкурентоспособности.


Нельзя надеяться и на то, что конкуренты не опередят Вас на путях повышения энергоэффективности и не окажутся в более выгодном положении.


Директивные материалы по вопросам энергосбережения, как можно заметить, сменили тональность. Вместо прежних рекомендаций все чаще приходят весьма конкретные нормативные документы, которые к тому же содержат целый набор санкций различного характера к предприятиями их руководителям. Если раньше невыполнение каких-либо норм ещё не влекло применения штрафных санкций, то принятый в августе 1997г. “Порядок начисления и перечисления сумм штрафов...” и другие положения, не оставляют руководителям шансов их избежать. Совершенно очевидно, что это давление будет усиливаться, свидетельством чему служит создание региональных подразделений Комитета по энергосбережению и энергонадзору, а также готовящийся Закон РБ “Об энергосбережении”, активизация органов энергонадзора концерна “Белэнерго” и т.п.


Ситуация складывается таким образом, что игнорировать требования по повышению энергоэффективности уже невозможно. Так что перед техническими специалистами вопрос “Надо ли делать?” не стоит. Надо искать ответы на вопросы иного плана: “Как делать и с чего начать?”,


Анализ положения дел в энергослужбе предприятия, на которую, как правило, и возложены обязанности по энергосбережению, позволяет сделать определенные выводы, нарисовать довольно типичную картину, сложившуюся в “малой” энергетике.


Сокращения персонала, вызванные падением объемов производства, а также ухудшение социально-бытовых условий (низкая заработная плата специалистов), приведшие к оттоку квалифицированных кадров, значительно ослабляют производственно-технический потенциал энергослужб предприятий.


Общий кризис неплатежей, привел к фактическому замораживанию финансирования затрат на ремонтно-эксплуатационные нужды и обновление оборудования. Это заставляет энергетиков сосредоточить основные усилия на элементарном поддержании оборудования в рабочем состоянии. Его экономичность уходит при этом на второй план.


Значительно увеличился объем работ по оформлению разного рода отчетности. На многих предприятиях работа по взаимозачетам за, ТЭР также возложена на главного энергетика.


Практически отсутствует система подготовки и повышения квалификации специалистов в области энергосбережения и эффективности управления энергохозяйством, а также учебные программы по этой тематике. Проводимые курсы больше напоминают рекламные компании, чем учебу.


Остро стоит проблема информационного обеспечения, а точнее информационного “голода”. В условиях перевода научных организаций на хозяйственный расчет и введение платности статистической и научно-технической информации доступность ее резко снизилась, прогрессирует обособленность научных исследований, уменьшился информационный обмен между научными организациями и предприятиями. Этим обусловлено практически полное отсутствие специальной технической литературы, методических пособий, периодических изданий, справочников и каталогов о рынке услуг в области промышленной энергетики и энергосбережения.


Не меньшее число вопросов порождает техническое обеспечение энергослужб. Большинство предприятий не имеют оптимальной системы контроля и учета энергии, что не позволяет установить эффективный контроль над энергопотреблением, осуществлять его полноценный анализ и планирование энергосберегающих мероприятий. В результате чего, внутренние отчеты (т.е. данные о потреблении энергоресурсов по объектам и подразделениям предприятия) в большинстве случаев недостоверны, что затрудняет внедрение системы энергетического менеджмента. Ни одно предприятие в республике не располагает полным комплектом оборудования для проведения энергоаудита.


Нельзя не коснуться вопросов финансирования и планирования. В силу сложившихся традиций, мероприятия по энергосбережению не увязаны с финансовым планом предприятия". Крупные инвестиции, кредитные средства, лизинг, целенаправленное участие в программах, фондах, использование других финансовых схем - явление пока крайне редкое.


И, наконец, организационно-методическое и научно-техническое руководство. Огромная “армия” (значительно большая, чем штатная структура “Белэнерго”) промышленных энергетиков, сегодня его практически лишена. Реорганизация органов управления в период реформ (конец 80-х - начало 90-х годов), привела к сокращению, упразднению или переориентации действующих организационных структур. Не стало управлений главного энергетика в министерствах и главках, институтов (например, ПКТИ “Ремонт” в Минавтосельхозмаше, и т.п.), в функции которых входили организация, научно-методическое и нормативное обеспечение, координация и контроль за ресурсе и энергосберегающей деятельностью Названные задачи как бы стали второстепенными. К чему это привело? К полному отсутствию юридической помощи предприятиям в отношениях с энергоснабжающими организациями, которые одновременно являются и контролирующими органами, разработчиками полностью ориентированных на себя “Правил пользования тепловой и электрической энергией”. Органы республиканского управления и Министерство промышленности, к сожалению, тоже не имеют необходимой информации о состоянии дел в энергослужбах предприятий, а также собственных организационных структур, реализующих на практике функции координатора, представителя и защитника интересов “своих”, то есть промышленных энергетиков.


Все вышеизложенное, повторюсь, в разной степени характерно для большинства промышленных предприятий Беларуси. В такой ситуации энергосбережение само становиться проблемой и дополнительной “головной болью” для руководителей. Где уж видеть в нем инструмент стабилизации производственно-хозяйственной деятельности!


Перечень проблем (а он здесь далеко не полный) позволяет сделать двойной вывод: о сложности задач, стоящих перед промышленными предприятиями, а также о назревшей необходимости их грамотно решать. Ясно и то, что этот путь потребует немалых затрат по различным направлениям, поскольку спектр вопросов широк.


Теперь, когда определены основные проблемы, можно попытаться ответить на вопрос “Как сделать и с чего начать?” Где он тот верный путь, ведущий к активной, результативной деятельности по повышению эффективности использования энергоресурсов?


Прежде чем определить конкретные шаги, необходимо отметить, что существует опыт стран высокой энергетической эффективности, и мы не можем его игнорировать. Ситуация в Беларуси во многом схожа с положением в Западной Европе более 20-ти лет назад, возникшем после известных энергетических кризисов. Там эту проблему удалось преодолеть, во многом благодаря энергосбережению. Беларусь имеет все шансы повторить этот успех.


Среди множества проблем, препятствующих эффективной реализации энергосберегающей политики в промышленности, разумеется, есть ключевые, решение которых позволит значительно ускорить, активизировать весь процесс.


Начну с отношения к теме статьи руководителя предприятия. Без должного понимания проблемы первым лицом, работа по энергосбережению не будет иметь успеха. Если же понимание и заинтересованность у директора есть (для большинства из них затраты на энергоресурсы, надо признать, уже не накладные расходы, а регулируемая статья издержек), то четкого представления о том, чего можно достичь, как “головную боль” сделать фактором, обеспечивающим прибыль, пока не наблюдается. Традиционно руководство больше внимания уделяет насущным потребностям производства, а вовсе не эффективности использования энергии, которую рассматривает как проблему техническую, а не управленческую. В то же время управление любыми ресурсами, в том числе и энергетическими, - научный процесс и жизненная необходимость для каждого предприятия. Не будучи специалистом в области энергетики, не имея представления об энергетическом менеджменте, руководитель без специальной подготовки вряд ли сможет понять и поддержать внедрение незнакомой ему системы повышения энергоэффективности.


Даже при условии, когда первое лицо осознает всю важность задачи, в одиночку предприятие не сможет решить все проблемы, связанные с повышением энергоэффективности. Необходима консолидация усилий промышленников по разработке и реализации собственной концепции энергосбережения в промышленности, предусматривающей (в первую очередь) устранение причин, препятствующих движению вперед.


Как поставить заслон на пути разработки “мертвых” директивных документов, предписывающих “создать”, “развить”, “усилить”, “снизить”, “увеличить” и т.п.? Необходимо объединить усилия и привлечь знания, опыт и творческий потенциал действующих энергетиков промышленных предприятий.


Но для реализации такого проекта необходимо финансирование конкретных программ и исследований. В качестве возможного варианта может быть. использовано долевое участие самих предприятий в финансировании работ или же создание собственных структур для их выполнения. Значительного снижения затрат можно достичь путем кооперации при решении идентичных задач, стоящих перед разными предприятиями.


Вопрос вопросов: профессиональное представительство интересов предприятий на уровне принятия законодательных, нормативных и других документов. Для этого необходимо (как минимум) иметь достоверную информацию о фактическом состоянии энергослужб предприятий, анализировать и обобщать ее для формирования своей позиции и соответствующих предложений.


Значительную помощь может оказать использование опыта России, где создано и успешно действует общественное объединение – Ассоциация энергоменеджеров (АСЭМ). Это профессиональная организация, объединяющая и выступающая от имени многочисленного отряда промышленных энергетиков. Президент АСЭМ, главный энергетик АЗЛК, входит в состав Консультативного Совета потребителей ТЭР Федеральной энергетической комиссии. АСЭМ ежегодно представляет доклад о состоянии промышленной энергетики в Правительство РФ. Главной задачей АСЭМ является защита интересов потребителей энергии на федеральном и региональном уровнях. АСЭМ имеет регулярные контакты с Главгосэнергонадзором. Антимонопольным комитетом, Федеральной энергетической комиссией, другими государственными структурами и общественными объединениями, что позволяет эффективно реализовывать уставные цели и задачи.


Реальным шагом по консолидации усилий энергетиков предприятий нашей республики является создание в 1998 году Белорусской ассоциации промышленных энергетиков (БелАПЭ).


В данной статье не ставилась задача охватить все проблемы, стоящие перед промышленными энергетиками Беларуси и, тем более, дать рецепты их решения. Её основная цель: обозначить проблему и поставить ее в центр внимания заинтересованных лиц с тем, чтобы вновь вернуться к ней и ускорить прогресс в жизненно важной для всех нас области. Итак, приглашаем к разговору.


Список литературы

1. Вагапов Г.В. Определение показателей надежности коммутационной аппаратуры // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. десятой международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. – М., МЭИ (ТУ), 2004. – С. 253-254.
   
2. Галиев И.Ф., Вагапов Г.В., Сычев С.А. Применение ремонтных форм базы данных АПК «Эксперт» для расчета нормативных показателей надежности схем электроустановок // Ресурсоэффективность и энергосбережение: Труды V международного симпозиума. – Казань, Издательский центр Казанского государственного университета им.В.И. Ульянова-Ленина, 2004. – С. 485-489.
   
3. Вагапов Г.В., Кузнецов А.В. Оценка надежности оборудования // Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика технических систем, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий: Сборник материалов XVI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. Часть I. – Казань, «Отечество», 2004 – С. 82-83.
   
4. Вагапов Г.В. Снижение электропотребления в химической промышленности // Всероссийский конкурс инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение»: Каталог заявленных инновационных проектов. – Томск: ТПУ, 2006 г. – С.74-75.
   
5. Вагапов Г.В. Планирование электропотребления как одного из направлений энергосбережения // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. двенадцатой международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. – М., МЭИ (ТУ), 2006. – С. 354-355.
   
6. Федотов А.И., Вагапов Г.В. Применение экспертного метода при прогнозировании электропотребления // Энерго- и Ресурсоэффективность в энергобезопасности России: Пленарные докл., материалы юбилейной международной науч.-техн. конф. – Казань, Казанский Государственный Энергетический Университет, 2007 – С. 74-76.
   
7. Вагапов Г.В. Влияние загрузки технологического оборудования на потребление электроэнергии // Материалы докл. II молодежной Международной науч. конф. «Тинчуринские чтения» / Под общ. ред. д-ра физ.-мат. наук, проф. Ю.Я. Петрушенко. В 4т.; Т.1 – Казань, Казанский Государственный Энергетический Университет, 2007 – С. 53-54.
   
8. Вагапов Г.В. Математическое моделирование прогнозирования потребления электроэнергии // Актуализация социально-экономического и естественно-научного образования в научной и предпринимательской деятельности: Материалы межвузовского студенческо-аспиранского форума. – Казань, «Отечество», 2008 – С. 9-12.
   
9. Федотов А.И., Вагапов Г.В. Математическое моделирование потребления электроэнергии линией по производству полиэтилена низкого давления / Материалы всерос. науч.-техн. конф. «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». – Томск, 2008. – С. 179-180.