Рациональное использование электроэнергии на предприятии

Рациональное использование электроэнергии на предприятии

В настоящее время в жизни современных людей все большее значение приобретает экономия электроэнергии. Нерациональное потребление данного ресурса, значительно повышает стоимость выпускаемой продукции, что, в итоге, оказывает влияние на благосостояние всего общества.

В связи с этим на всех предприятиях в той или иной степени осуществляются мероприятия, направленные на экономию энергии. В зависимости от форм и методов, они могут давать самый разный эффект.

Основные направления экономии

Прежде всего, на каждом предприятии должна быть разработана система экономии, включающая в себя контроль освещения, применение в электросхемах УЗО и реле времени, датчиков движения, а также внедрение более совершенного электрооборудования. Следует обращать особое внимание на более рациональное использование компьютерной техники, потребляющей значительное количество энергии.

Электричество в промышленном производстве всегда считалось одной из наиболее затратных статей. Поэтому одной из главных задач является прямая экономия. Для ее достижения используется оборудование с пониженной энергоемкостью, альтернативные источники энергии.

Реальное снижение затрат возможно только при точных сведениях о потребляемой мощности. Чтобы получить такую информацию, на многих предприятиях внедряется АИИС. Она представляет собой автоматизированную информационно-измерительную систему. Ее наличие делает возможным значительное сокращение потребляемой электроэнергии. Эта система позволила выйти на прямые закупки, позволяя выбирать наиболее дешевого поставщика с низкими фиксированными тарифами.

Хороший эффект дает суточное перераспределение потребляемых мощностей, оказывающее влияние на общую цену. Энергия снимается с пиковых часов и распределяется на утреннее, вечернее или ночное время, когда ее цена существенно снижается.

Существует еще одна система АИИС, занимающаяся техническим учетом энергоресурсов. Она охватывает не только целые производства с повышенной энергоемкостью, но и отдельных мощных потребителей. Данная система позволяет выбирать наиболее оптимальные тарифы, дополнительно сокращая затраты на электроэнергию.

Мероприятия по экономии электроэнергии

Эти мероприятия носят рекомендательный характер. Их внедрение позволяет значительно уменьшить объем энергоресурсов, используемых на производстве, с сохранением эффективности.

Основные действия, направленные на экономию электроэнергии на предприятие:

  • Установка частотных преобразователей. За счет этого улучшается функциональность и эффективность технологического оборудования. Его производительность становится управляемой.
  • Традиционный способ, связанный с установкой на предприятии приборов учета электроэнергии.
  • Каждое предприятие должно иметь человека, несущего ответственность за состояние энергетического хозяйства. Данное лицо обеспечивает своевременную профилактику, техническое обслуживание и ремонт электрооборудования. С его участием проводятся замеры заземления и сопротивления изоляции. Рассчитывается потребление и контролируется расход электроэнергии, разрабатываются мероприятия, направленные на ее рациональное использование.
  • Режим освещения цехов и других помещений предприятия должен находиться под постоянным контролем. Светильники с обычными лампами накаливания заменяются более экономичными приборами освещения. Обычно, в них используются светодиоды или лампы дневного света.
  • Освещенность помещений можно увеличить за счет окраски стен светлыми тонами. Таким образом, уровень освещенности повышается, позволяя снизить до 15% энергозатраты в этом направлении. Хороший эффект дает автоматизированное управление освещением с помощью датчиков присутствия, движения и реле времени.
  • Хорошие результаты дает правильное использование компьютерной техники. Своевременное включение и выключение компьютера, перевод монитора в спящий режим позволяет экономить до 12 кВт/ч энергии в месяц. То же самое касается принтеров, сканеров и другой оргтехники.
  • Не использовать в помещениях электронагревательные приборы для обогрева, если они не предусмотрены проектом.
  • Приборы освещения, окна и сами помещения должны быть чистыми для повышения светоотдачи.

Электроприводы и рациональное использование энергии

В современных промышленных предприятиях основными потребителями энергии являются электрические приводы, устанавливаемые на машинах и механизмах. Их доля потребления составляет порядка 80% от общего количества используемой энергии.

В их числе доля механизмов с асинхронным приводом составляет примерно 75% и постепенно продолжает увеличиваться. Это связано с тем, что в асинхронных электродвигателях применяются самые современные электропроводящие и изоляционные материалы, позволяющие значительно экономить энергию в местах их использования.

Энергосберегающие мероприятия различаются между собой, в зависимости от типа электропривода. Они разделяются на две группы:

  1. Нерегулируемые электроприводы потребляют большое количество энергии. Поэтому основной упор делается на повышение коэффициента полезного действия за счет использования в их конструкции современных электро- и магнитопроводящих материалов. По сравнению со стандартными двигателями старых моделей КПД новых приводов увеличилось примерно на 7-10%. Общая экономия электроэнергии, получаемая данными двигателями за весь период эксплуатации, составляет около 40%. Окупаемость дополнительных средств, вложенных в улучшение технических характеристик, наступает в период от 1 до 3 лет.
  2. Регулируемые электроприводы применяются в системах вентиляции, тепло- и водоснабжения, имеющих цикличный характер работы. В течение рабочего дня разница нагрузок на такие двигатели может доходить до 80%. Поэтому в этих системах применяются электроприводы с регулировкой мощности, которая требуется для работы в тот или иной момент.

Чтобы выполнять необходимые регулировки, применяются преобразователи частоты. С их помощью происходит изменение соотношений частоты и напряжения, поступающих к двигателю. В результате, потребляемая мощность, начинает точно соответствовать нагрузке. Все необходимые изменения мощности могут выполняться с помощью пульта управления или путем автоматики, через обратную связь от различных датчиков. Таким образом, экономия электроэнергии на предприятии от использования регуляторов мощности составляет от 35 до 60%.

Энергосбережение или экономия электроэнергии является практической реализацией научных, правовых, технических, организационных, экономических и производственных мероприятий, направленных на рациональное использование и расходование энергетических ресурсов, а так же на внедрение в хозяйственный оборот рациональных возобновляемых источников энергии. Энергосбережение и экономия электроэнергии — важная задача сохранения наших природных ресурсов.

Повышение энергоемкости некоторых производств, увеличение количества техники, задействованной в производственных процессах на предприятиях и постоянный рост цен на энергоносители явилось серьезным фактором в решении вопроса об экономии электроэнергии.

Читайте также:  Ковер под бирюзовый диван

К сожалению универсального способа экономить электроэнергию сейчас не существует, однако разработаны многочисленные методики, устройства и технологии, которые помогают перевести энергосбережения на качественно новый и лучший уровень.

Вопрос экономии электроэнергии достаточно многоплановый и необходим стратегический подход, для максимально эффективного использования всех производственных мощностей при минимально возможных энергетических затратах.

Выработаны подходы к экономии электроэнергии, основанные на использовании и практическом внедрении энергосберегающих технологий, призванных уменьшить потери электроэнергии там, где это возможно.

На данный момент уже существует много устройств, применение которых позволяет добиться сокращения потерь при работе электрического оборудования. Основными устройствами из них является частотно-регулируемые приводы и конденсаторные установки.

Применение конденсаторных установок для энергосбережения за счет компенсации реактивной мощности позволяет обеспечить существенную экономию электроэнергии.

Оптимизация режимов потребления электроэнергии при использовании конденсаторных установок дает возможность снижения токовых нагрузок на аппаратуру и сетевые кабели.

Возможные пути и методы в экономии электроэнергии:

1) Внедрение электрогенерирующего оборудования на основе газо — и паротурбинных, , газопоршневых, турбодетандерных и парогазовых установок.

2) Переход на частотно-регулируемые приводы на оборудовании с изменяемой нагрузкой.

3) Использование менее энергоёмких насосных установок.

4) Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами АСУ ("энергоэффективность").

5) Внедрение систем управления освещением, энергоэффективных осветительных устройств и секционное разделение освещения.

6) Замена электрокотельных и электроводонагревательных приборов источниками тепла, работающими на местных видах топлива (торф, пелеты).

7) Ввод энергогенерирующего и технологического оборудования, работающего с использованием горючих вторичных энергоресурсов (ВЭР) и отходов производства.

8) Внедрение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (гелиоколлекторы, ГЭС, ВЭУ, биогазовые установки)

Каждое из этих мероприятий позволяет снизить потребление энергии в среднем на 15%.

На производстве рекомендуется проведение следующих мероприятий для уменьшения объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования:

1. Установить преобразователи частоты, благодаря которым за счет частотного регулирования появляется возможность управлять производительностью технологического оборудования, что положительно сказывается на его функциональности и показателях энергоэффективности.

2. Установить приборы учета электрической энергии.

3. На каждом предприятии приказом или распоряжением назначить лицо, ответственное за энергохозяйство, в обязанности которого должно входить:

• обеспечение выполнения своевременного и качественного технического обслуживания, планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, измерение сопротивления изоляции и заземления;

• организация проведения расчетов потребления электроэнергии и осуществление контроля за ее расходованием;

• непосредственная разработка и внедрение мероприятий по рациональному потреблению электроэнергии.

4.Не допускать увеличение максимальной мощности без разрешения на технологическое присоединение.

5.Осуществлять контроль за режимом горения светильников на предприятии.

6.Заменить светильники с лампами накаливания на светильники с лампами дневного

света или светодиодами, предназначенными для офисных помещений и рабочих мест.

8.Окрасить стены помещений в светлые тона для увеличения освещенности. Окраска стен в светлые тона позволяет экономить 5-15% электроэнергии, вследствие увеличения уровня освещенности от естественного и искусственного освещения.

9.Повысить эффективность использования электроэнергии при автоматизации управления освещением (датчики движения, присутствия, реле времени).

10.Заменить электрооборудование, силовую, аудио- и видеоаппаратуру на современную, более экономичную. Например, к концу срока службы лампы падает КПД лампы, светильника. Светильники, выпущенные 20 лет назад, имели КПД максимум 65%, а современные светильники имеют КПД до 95%.

11.Правильно пользоваться компьютерной техникой. При активной работе за компьютером в течение дня, выключать и включать его не стоит, но стоит выключать монитор или запрограммировать переход в «спящий режим» через 4-5 минут. Компьютер потребляет до 400-500 Вт мощности, выключение монитора позволяет экономить до 100-200 Вт. Не стоит оставлять его включенным на длительное время, если вы за ним не работаете. Неиспользуемый 2 часа компьютер даже в «спящем режиме» потребляет 200-300 Вт, за месяц это порядка 12 кВт·ч. Принтеры и сканеры рекомендуется всегда выключать, если они не используются. Это позволит сэкономить еще порядка 2-3 кВт·ч за месяц.

12. Исключить в помещениях не предусмотренные проектом электронагревательные приборы для отопления.

13. Вести ежемесячный учет расхода электроэнергии с оформлением «Ведомости снятия показаний приборов учета электроэнергии», согласно договору электроснабжения.

14. Содержать в чистоте окна, стены, потолки, пол помещений, а также осветительную арматуру.

15. Установить УПП (Устройства плавного пуска). Применение устройств плавного пуска позволяет уменьшить пусковые токи, снизить вероятность перегрева двигателя, повысить срок службы двигателя, устранить рывки в механической части привода или гидравлические удары в трубопроводах и задвижках в момент пуска и остановки электродвигателей.

П.В. Стружков, магистр, инженер электросвязи ОАО «Ростелеком», ВоГТУ, г. Вологда

Экономия электроэнергии — крайне важный аспект жизни современного человеческого общества, затрагивающий и производственную сферу, и быт каждого отдельно взятого индивидуума. Ведь неразумное потребление этого достаточно дорогостоящего вида энергии может привести к весьма значительным тратам, что может существенно сказаться как на благосостоянии человека, так и на развитии предприятия.

На сегодняшний день существуют самые разнообразные пути экономии электроэнергии, которые могут оказаться либо эффективными, либо не очень. Рассмотрим способы экономии электроэнергии, которые наиболее часто встречаются в работе предприятий и организаций и позволяют существенно сокращать объем используемого электричества, при этом сохраняя, а порой и увеличивая полезный эффект от его применения.

В системы экономии электроэнергии на предприятии должны входить и контроль за режимом горения осветительных приборов, и установка в схемах электроснабжения устройств защитного отключения, и использование реле времени, датчиков присутствия и движения, и комплексная замена устаревшего электрооборудования на более совершенное, а значит, и более экономичное. В офисах рационально использовать компьютерную и оргтехнику, что позволит реально сэкономить ни один десяток кВт∙ч в месяц [2].

Читайте также:  Техника для рыбалки зимой

Экономические потрясения последних лет заставляют современный бизнес и производство приспосабливаться к новым условиям — условиям жесткой экономии. Производство вынужденно искать новые пути сокращения затрат, для выживания в условиях конкурентной борьбы. Одной из главных статей затрат на производстве всегда составляет электроэнергия. Существует несколько способов прямой экономии электроэнергии — это сокращение затрат за счет использования менее энергоемкого оборудования, использование альтернативных источников энергии и т.д. Однако, для того чтобы сделать шаги в сторону снижения энергозатрат, необходимо иметь четкую картину существующих потребляемых мощностей. Для этих целей на предприятии внедряется автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС). Наличие действующей АИИС на предприятии открывает целый ряд возможностей для сокращения затрат на электроэнергию. Рассмотрим некоторые из них.

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета энергоресурсов (АИИС КУЭ) должна иметь сертификат соответствия требованиям оптового рынка электроэнергии (ОРЭ), что позволяет использовать систему в качестве расчетной и участвовать в торгах на оптовом рынке как от лица предприятия, так и через брокера. Такой способ прямой покупки электроэнергии у поставщика ведет к сокращению затрат за счет использования более низкой цены, избавляя предприятие от комиссионных вознаграждений, включенных в тариф от энергосбыта. Стоит отметить, что наличие АИИС КУЭ также дает возможность выбирать поставщика электроэнергии, что порождает конкуренцию среди сбытов. Высока вероятность получения от альтернативной сбытовой организации более низких фиксированных тарифов, чем от гарантирующего поставщика. Особенно эффективным способом снижения затрат может стать перераспределение потребления мощностей в течение рабочих суток. Специалистам известно, что графики суточного профиля мощности большинства предприятий имеет схожую картину, это заставляет реагировать рынок изменением цены на мощности в течение суток.

Задача предприятия перераспределить нагрузку с часов пик, когда цена за единицу мощности велика, на полупиковые или ночные зоны, когда цена значительно падает. Помочь в этом может автоматизированная информационно-измерительная система технического учета энергоресурсов (АИИС ТУЭ). Система должна охватывать энергоемкие производства, и отдельные мощные потребители предприятия. Возможно, работа некоторых из них могла бы быть перенесена на другие часы, где стоимость энергии меньше. Наличие АИИС ТУЭ на предприятии также дает возможность выбрать правильный тариф. Сочетание этих мероприятий может значительно сократить общие затраты на электроэнергию. Эффективным решением может стать объединение системы коммерческого учета и технического учета в одну систему. Современная элементная база и программное обеспечение позволяют строить двухуровневые системы АИИС, что упрощает процедуру внедрения, техническое обслуживание, и т.д. [1].

Для организаций и предприятий, а так же на производстве рекомендуется проведение следующих мероприятий для уменьшения объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования:

1. Установить преобразователи частоты, благодаря которым за счет частотного регулирования появляется возможность управлять производительностью технологического оборудования, что положительно сказывается на его функциональности и показателях энергоэффективности.

2. Установить приборы учета электрической энергии.

3. На каждом предприятии приказом или распоряжением назначить лицо, ответственное за энергохозяйство, в обязанности которого должно входить:

  • обеспечение выполнения своевременного и качественного технического обслуживания, планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, измерение сопротивления изоляции и заземления;
  • организация проведения расчетов потребления электроэнергии и осуществление контроля за ее расходованием;
  • непосредственная разработка и внедрение мероприятий по рациональному потреблению электроэнергии.

4.Не допускать увеличение максимальной мощности без разрешения на технологическое присоединение.

5.Осуществлять контроль за режимом горения светильников на предприятии.

6.Заменить светильники с лампами накаливания на светильники с лампами дневного света или светодиодами, предназначенными для офисных помещений и рабочих мест.

8.Окрасить стены помещений в светлые тона для увеличения освещенности. Окраска стен в светлые тона позволяет экономить 5-15% электроэнергии, вследствие увеличения уровня освещенности от естественного и искусственного освещения.

9.Повысить эффективность использования электроэнергии при автоматизации управления освещением (датчики движения, присутствия, реле времени).

10.Заменить электрооборудование, силовую, аудио- и видеоаппаратуру на современную, более экономичную. Например, к концу срока службы лампы падает КПД лампы, светильника. Светильники, выпущенные 20 лет назад, имели КПД максимум 65%, а современные светильники имеют КПД до 95%.

11.Правильно пользоваться компьютерной техникой. При активной работе за компьютером в течение дня, выключать и включать его не стоит, но стоит выключать монитор или запрограммировать переход в «спящий режим» через 4-5 минут. Компьютер потребляет до 400-500 Вт мощности, выключение монитора позволяет экономить до 100-200 Вт. Не стоит оставлять его включенным на длительное время, если вы за ним не работаете. Неиспользуемый 2 часа компьютер даже в «спящем режиме» потребляет 200-300 Вт, за месяц это порядка 12 кВт·ч. Принтеры и сканеры рекомендуется всегда выключать, если они не используются. Это позволит сэкономить еще порядка 2-3 кВт·ч за месяц.

12. Исключить в помещениях не предусмотренные проектом электронагревательные приборы для отопления.

13. Вести ежемесячный учет расхода электроэнергии с оформлением «Ведомости снятия показаний приборов учета электроэнергии», согласно договору электроснабжения.

14. Содержать в чистоте окна, стены, потолки, пол помещений, а также осветительную арматуру.

15. Установить УПП (Устройства плавного пуска). Применение устройств плавного пуска позволяет уменьшить пусковые токи, снизить вероятность перегрева двигателя, повысить срок службы двигателя, устранить рывки в механической части привода или гидравлические удары в трубопроводах и задвижках в момент пуска и остановки электродвигателей [3].

Читайте также:  Графическое обозначение лампы дневного света

Электропривод. Экономия
электроэнергии и повышение
производительности

В настоящее время основным потребителем электроэнергии, порядка 80% от вырабатываемой электроэнергии, является электропривод.

Доля асинхронного электропривода в приводе машин и механизмов составляет порядка 75% с тенденцией к постоянному увеличению.

Такая тенденция связана с тем, что с одной стороны, применение современных электропроводящих и изоляционных материалов в производстве асинхронных двигателей, позволяет повышать его энергетические характеристики, тем самым обеспечивая экономию электроэнергии в традиционных областях применения асинхронных двигателей.

С другой стороны, современный уровень развития электроники, обеспечивший производство недорогих, надежных, быстродействующих, простых в эксплуатации преобразователей частоты, стал основой для внедрения регулируемого электропривода, позволяющего экономить электроэнергию, за счет более точного учета особенностей работы исполнительных механизмов и улучшения условий работы самого асинхронного двигателя. Развитые и разнообразные устройства визуализации, возможность совместной работы с компьютером обеспечивают удобную диспетчеризацию, учет и анализ потребления электроэнергии.

Простота ввода в эксплуатацию преобразователей частоты, позволяет заказчику частично или полностью автоматизировать свое производство своими силами, т.е. значительно повысить производительность, снизить количество сотрудников и требуемого оборудования на единицу продукции.

Возможность быстрой настройки параметров, учета особенностей работы приводного механизма, интуитивно понятный интерфейс программного обеспечения и возможность настройки режимов работы on-line с помощью программного осциллографа позволяет разнообразить потребительские свойства производимого оборудования, т.е. значительно увеличить номенклатуру, производимого оборудования и его конкурентоспособность.

Энергосбережение в нерегулируемом электроприводе

Огромная доля электроэнергии, перерабатываемой асинхронным электроприводом, ужесточает требования к эффективности работы самого асинхронного двигателя.

Благодаря применению современных магнито- и электропроводящих материалов, и исходя из опыта проектирования асинхронных двигателей, производятся и поставляются электродвигатели с повышенным коэффициентом полезного действия, соответствующим классу EFF1 соглашения СЕМЕР, мощностью до 90 кВт включительно.

В наиболее широко применяемых двигателях малой мощности увеличение к.п.д. составляет 7-10% по сравнению со стандартными. Поскольку в реальных условиях длительная нагрузка двигателей редко составляет 100% номинальной, и чаще двигатели длительно эксплуатируются при меньших (до 75% от номинальной) нагрузках, то двигатели класса EFF1 спроектированы таким образом, что в пределах от 75 до 100% номинальной мощности величина к.п.д. практически одинаковая.

Экономия электроэнергии, которая достигается применением данных электродвигателей, оценивается до 40% за срок службы двигателя. Максимальный срок окупаемости дополнительной стоимости — 1-3 года.

Высокий к.п.д. достигается снижением потерь, что означает меньший нагрев двигателя. Это в свою очередь приводит как к улучшению условий работы изоляции и подшипниковых узлов, снижая общие эксплуатационные расходы, так и к понижению уровня шума, благодаря применению менее мощных, следовательно, менее шумных вентиляторов.

Энергосбережение в регулируемом электроприводе

Системы электропривода водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, характеризуются цикличностью работы. Даже в течение дня нагрузка на двигатель может колебаться в пределах 80%.

Суть энергосбережения регулированием электропривода в системах с колеблющейся нагрузкой заключается в потреблении в каждый момент мощности, необходимой для работы приводного механизма в данный момент.

Достигается это регулированием электропривода с помощью преобразователей частоты. Преобразователь частоты таким образом изменяет соотношение подаваемых на двигатель напряжения и частоты питания, что двигатель потребляет в данный момент мощность, точно соответствующую требуемой мощности на нагрузке. Изменение потребляемой мощности возможно произвести вручную с пульта управления преобразователя или автоматически с помощью обратной связи от датчиков давления, расхода и т.п. Наличие встроенных регуляторов для датчиков, панелей управления с индикацией технологического параметра, встроенной температурной защиты, защиты от перенапряжений и максимальных токов, функции безопасного останова делает подключение преобразователей к существующим системам привода доступной для более или менее квалифицированного персонала.

Экономия электроэнергии при этом оценивается от 35 до 65%. Одновременно экономиться вода, тепло — оценочно до 15%.

Дополнительной экономии электроэнергии в электроприводе с цикличной нагрузкой можно добиться с помощью тонкой настройки преобразователя частоты, при которой электродвигатель работает с оптимальным к.п.д. в широком диапазоне изменения величины нагрузки и скорости.

Повышение конкурентоспособности
выпускаемой продукции

Рост стоимости энергоносителей, ужесточение экологических требований, повышение требований к потребительским качествам делает экономически нецелесообразным покупать не автоматизированное оборудование.

Существенные преимущества автоматизированного электропривода:

  • экономия электроэнергии в циклических режимах;
  • повышение срока службы механических и электрических составляющих привода за счет возможности задавать плавные режимы эксплуатации, без механических ударов и пиковых электрических нагрузок;
  • повышение гибкости производственных линий;
  • простотой интеграции нового оборудования в существующие технологические линии;
  • интеграции электроприводов в сети управления производством с центральным компьютером сбора и анализа данных и удаленным доступом.

Все эти возможности легко могут быть реализованы применением комплектного автоматизированного электропривода (редуктор-двигатель-преобразователь частоты).

Комплектные электроприводы позволяют осуществлять плавный пуск с управляемым ускорением, плавное регулирование скорости в заданном диапазоне, реверс, точное позиционирование при ограничении перегрузочных моментов и токов, что важно, например, для кранового электропривода.

Возможность осуществлять плавные пуски и торможение, остановки с высокой точностью, управлять работой электромагнитного тормоза, работать в сети с другими асинхронными двигателями позволят применять комплектные электроприводы в лифтах и подъемниках, что с одной стороны упрощает систему управления, с другой стороны повышает комфортность [4].

Список использованных источников

1. Сайт Для электриков по эксплуатации и ремонту электрооборудования. [Электронный ресурс]. — http://www.fazaa.ru/

2. У. Назаренко. Экономия электроэнергии при производстве и использовании сжатого воздуха, 1976 г.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector