На главную страницу Rambler's Top100

О журнале

Архив

Разделы

Полезные ссылки

Rambler's Top100

Yandex.CN Сделано для России , тематический каталог отборных русских сайтов.

 

Н. Д. Денисов-Винский

инженер кафедры энергетики и энергосбережения МИЭЭ, аспирант факультета «Энергомашиностроение» МГТУ им. Н. Э.Баумана

 

В. А. Афанасьев

преподавателькафедрыэнергетикииэнергосбереженияМИЭЭ
  • Энергобезопасность и энергосбережение №5, 2010

    Об энергетическом обследовании предприятий с большим количеством однотипных источников тепловой энергии

    Предлагаемая методика позволяет провести ранжирование объектов энергопотребления по показате- лям энергоэффективности их работы как для каждого вида энергоресурса, так и для всех потребляемых теплоэнергоресурсов в целом.

    Ключевые слова: энергоаудит, источник тепловой энергии, энергетическое обследование.

    Введение

    Износ энергогенерирующего оборудования в России принимает угрожающие масштабы. Например, есть данные [1], что около 77 % турбин тепловых электрических станций (ТЭС) имеют износ более 50 %, а 51 % из всех турбин ТЭС и вовсе не пригодны к эксплуатации и характеризуются как «непригодные к применению» или «лом». Аналогичная ситуация и с теплогенерирующем оборудованием котельных. Так, энергетическое обследование, проведенное авторами в МУП «Теплосеть» одного из районов Московской области, показало, что КПД лишь половины всех котлов находится в пределах от 80 до 90 %, у остальных же котлов КПД составляет от 70 до 80 % и даже 64 %. На котлах установлены старые горелочные устройства с автоматикой, не обеспечивающей качественное сгорание топлива, или вообще без автоматического управления процессом горения.

    На момент обследования из 40 котельных МУП «Теплосеть» только 30 работали на природном газе, причём, доля топлива в стоимости реализованной тепловой энергии находилась в пределах от 27 до 82 %; 8 котельных, использовавших в качестве топлива мазут и печное топливо, являлись убыточными. Доля топлива в стоимости реализованной тепловой энергии для них находилась в пределах от 130 до 334 %, а в оставшихся двух котельных, работающих на угле, 50 %. Подобная ситуация имеет место во всех районах Московской области, а ситуация в других областях ещё хуже.

    Постановка задачи

    Прежде чем решать вопрос повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), необходимо выявить причины их неэффективного использования и разработать мероприятия по устранению данных причин. Это становится возможным после проведения энергетического обследования объекта, о чем напрямую указывает закон No 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [2].

    Согласно данному закону, проведение энергетического обследования является обязательным для следующих организаций и лиц:

    1) органы государственной власти, органы местного самоуправления, наделенные правами юридических лиц;

    2) организации с участием государства или муниципального образования;

    3) организации, осуществляющие регулируемые виды деятельности;

    4) организации, осуществляющие производство и (или) транспортировку воды, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, добычу природного газа, нефти, угля, производство нефтепродуктов, переработку природного газа, нефти, транспортировку нефти, нефтепродуктов;

    5) организации, совокупные затраты которых на потребление природного газа, дизельного и иного топлива, мазута, тепловой энергии, угля, электрической энергии превышают десять миллионов рублей за календарный год;

    6) организации, проводящие мероприятия в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, финансируемые полностью или частично за счет средств федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации, местных бюджетов.

    К категории предприятий, подлежащих обязательному энергетическому обследованию, относятся, например, объекты энергопотребления социальной сферы: школы, детские сады, больницы, поликлиники, количество которых только в отдельных округах Москвы достигает нескольких сотен.

    Для того чтобы разработать перечь типовых общедоступных мероприятий по энергосбережению и провести их стоимостную оценку, необходимо иметь наиболее качественную и полную картину работы оборудования котельной, в частности работы котлоагрегатов. Энергообследование котлоагрегатов в основном сводится к составлению их теплового баланса. Первая сложность, с которой может столкнуться энергоаудитор, – отсутствие счётчика природного газа на каждом котле и, как следствие, отсутствие данных по потреблению природного газа каждым котлоагрегатом. В такой ситуации составление теплового баланса котельного агрегата при его параллельной работе с другими котлами становится затруднительным.

    Однако если речь об энергоаудите нескольких котельных, первое энергетическое обследование оптимально начинать с той котельной, где доля потребления ТЭР является наибольшей.

    Описание методики

    С использованием отчетов энергетических обследований (энергоаудитов) нескольких районов Московской области, проведенных авторами, была разработана методика, позволяющая определить по данным экспресс-обследования котельных ту котельную, где доля потребления ТЭР на единицу тепловой энергии является наибольшей.

    При разработке технического задания на проведение энергетического обследования потребителя топливно-энергетических ресурсов, в состав которого входят однотипные энергопотребляющие устройства, возникают определённые трудности: стоимость энергоаудита и время обследования пропорциональны количеству обследуемых объектов – потребителей энергоресурсов. Возникает необходимость выбора определённого количества объектов из их общего количества. Поверхностное знакомство с объектом, как правило, даёт возможность получить информацию только о количестве однотипных устройств. Предлагаемая методика позволяет провести ранжирование объектов энергопотребления по показателям энергоэффективности их работы как для каждого вида энергоресурса, так и для всех потребляемых ТЭР в целом.

    Основная задача при составлении технического задания – выбрать конечное количество проблемных источников тепловой энергии из общего их числа. Для проведения ранжирования объектов энергопотребления по показателям эффективного использования энергоресурсов необходимо получить информацию о видах, объёме потребленных энергоресурсов, а также о количестве выработанного конечного продукта. В рассматриваемом случае потребляемыми энергоресурсами являются топливо (природный газ), электроэнергия, вода, канализационные стоки. Затраты на утилизацию канализационных стоков характеризуют объём энергозатрат, необходимых для утилизации. Энергозатраты на утилизацию канализационных стоков пропорциональны объёму канализационных стоков. Конечным вырабатываемым продуктом является тепловая энергия.

    Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.

    Данные табл. 1 подготовлены на основе отчета по результатам энергетического обследования МУП «Теплосеть». Для дальнейших расчетов приняты действующие на тот момент тарифы на потребляемые ТЭР: тариф на природный газ – 1,15 руб./м3, тариф на электроэнергию – 1,3 руб./кВт*ч, тариф на воду – 8 руб./м3, тариф на услуги пользования канализации – 5,5 руб./м3.

    Первый этап энергоаудита заключается в анализе стоимостной составляющей каждого ТЭР в единице тепловой энергии, например в Гкал, произведённой на котельной. Результат расчёта этой составляющей приведён в табл. 2.

    Поскольку в допущениях для описываемой методики было принято, что в котельных – источниках тепловой энергии – установлены однотипные энергопотребляющие устройства, то данные, приведённые в табл. 2, могут служить отправной точкой для анализа работы оборудования котельной; из таблицы следует, что максимальное потребление природного газа, а также электроэнергии имеет место в котельной No 4, а минимальное потребление – в котельных No 15 и No 2.

    Данные табл. 2 позволяют оценить потенциал энергосбережения как в количестве ТЭР, так и в денежном выражении для каждой котельной.

    В табл. 3 приведены данные расчета для оценки потенциала энергосбережения в показателях ТЭР, а в табл. 4 в денежном выражении в соответствие с вышеобозначенным тарифами.

    Оценка потенциала энергосбережения (табл. 3) была определена разностью между удельным показателем каждого ТЭР для каждой котельной и минимальным значением этого показателя ТЭР для заданного набора котельных. Денежное выражение потенциала энергосбережения (табл. 4) получено в результате умножения данных табл. 3 на соответствующий тариф и позволяет определить те котельные, где относительные затраты на отдельные ТЭР являются наибольшими. Однако для выбора конкретных котельных, где в дальнейшем планируется провести энергоаудит, необходимо ввести интегральный показатель суммарного перерасхода ТЭР в денежном выражении. Для этого необходимо суммировать показатели потенциала энергосбережения в денежном выражении для каждой котельной. Округленные результаты расчёта представлены в табл. 5.

    Из табл. 5 можно заключить, что из общего числа котельных с однотипным оборудованием наибольший потенциал энергосбережения в размере 304 рублей/Гкал возможен у котельной под номером 14. Однако необходимо помнить, что этот показатель отнесён к 1 Гкал выработанной тепловой энергии и не является общим интегральным показателем денежных потерь, так как не учитывает объёмы выработанной тепловой энергии.

    В табл. 6 приведено ранжирование котельных по показателю потенциала энергосбережения на 1 Гкал выработанной тепловой энергии и по показателю экономии денежных средств за указанный период времени и согласно вышеуказанным тарифам.

    Из табл. 6 видно, что, несмотря на то, что потенциал энергосбережения на 1 Гкал выработанной тепловой энергии максимален у котельной No 14, наибольшие убытки принесла котельная No 7, у которой этот потенциал почти в три раза меньше. В этом случае также показателен пример с котельной No 10, у которой потенциал энергосбережения почти в 1,4 раза меньше, чем у котельной No 3, но которая приносит потенциальный убыток в 17 раз больше.

    Выводы

    Предлагаемые методические рекомендации позволяют при достаточно непродолжительных и простых расчётах определить приоритет объекта, подлежащего первоочередному энергетическому обследованию. В рассмотренном варианте это котельная No 14. В то же время нельзя однозначно сказать, что такой же вывод будет правильным и по результатам следующих энергетических обследований, так как изменение режима работы котельных, вида используемого топлива и т.д. может изменить рейтинговую таблицу.

    Литература

    1. Монахова Е., Пшеничников С. Страна изношенных турбин // Эксперт. – 2009. – No 49-50.

    2. Федеральный закон No 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г.

    References

    1. Monakhov E., Pshenichnikov S. (2009). Country worn turbine. Ekspert, (49-50).

    2. Ob energosberezhenii i o povyshenii energeticheskoj effektivnosti i o vnesenii izmenenij v otdel'nye zakonodatel'nye akty Rossijskoj Federatsii. [On energy saving and energy efficiency and on amendments to some legislative acts of the Russian Federation]. Federal law № 261-FL dated November 23, 2009.

  • © «Московский институт энергобезопасности и энергосбережения»
    Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения редакции.

    Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия. Свидетельство ПИ № ФС77-28742

    webmaster: webmaster@endf.ru