Використання електроенергії в промисловості. Ефективне використання електроенергії

Економне використання електроенергії сьогодні грунтується на застосуванні зберігаючих технологій. У сучасних умовах дане питання стало дуже актуальним. Це пояснюється головним чином збільшенням потужностей різних підприємств. Далі розглянемо, що собою представляє ефективне використання електроенергії.

Стратегії підприємств

При розробці перспективних планів будь-яке виробництво орієнтується в першу чергу на собівартість, завантаження і обсяг потужностей. Немаловажне значення в стратегії підприємств має і частка капітальних вкладень у модернізацію на майбутні роки. Для багатьох керівників раціональне використання електроенергії стоїть на останньому місці. Однак актуальність цієї проблеми змушує звернути на неї пильну увагу. Модернізація технологічних потужностей та ефективне використання електроенергії повинні узгоджуватися зі стратегічним планом будь-якого підприємства. В іншому випадку може виникнути дисбаланс у витрачанні коштів, що, в свою чергу, загрожує невиконанням поставлених цілей за обсягом випуску продукції.

Використання електроенергії в сільському господарстві

Сьогодні, як відзначають фахівці, реалізація підприємствами зберігаючих заходів здійснюється недостатньо активно. Підвищення рівня економічності електропостачання у сільському господарстві - це досить велика і комплексне завдання. З цим питанням тісно пов`язані проблеми поліпшення якості та посилення надійності постачання. Особливу увагу фахівці рекомендують приділяти зниженню втрат електроенергії, а також розробці заходів щодо її раціонального використання. Дані завдання і способи їх рішення повинні в обов`язковому порядку включатися в стратегічний план будь-якого підприємства.

Рішення проблеми

Потенційна небезпека підвищених витрат підприємства може бути подолана за допомогою реалізації поетапного плану енергетичної та технологічної модернізації виробничих потужностей із заздалегідь відомими показниками витрат і обсягу випуску продукції. Впровадження програми має здійснюватися з урахуванням особливостей товару, тривалості існування підприємства.

Застаріле обладнання

Найважливішим фактором для впровадження перспективних програм заощадження виступає розробка оптимального плану, який припускає заміну давно експлуатованих енергетичних установок. Багато з них працюють на підприємствах більше 15 років. Застаріле обладнання, особливо котельне, відрізняється високою, незатребуваною сьогодні потужністю. Проблема давно експлуатованих установок значно уповільнює розвиток сучасної промисловості. Робота застарілого обладнання не вимагає великих капітальних вкладень. Але у зв`язку із зносом періодично трапляються поломки. Це, у свою чергу, призводить до простою виробничого процесу. У підсумку підвищуються витрати на технічне обслуговування, ремонт, заміну комплектуючих. При цьому існує думка, що відстрочка інвестицій на модернізацію таких установок дозволить заощадити підприємству гроші. Однак, як практика показує, в підсумку витрати не тільки не скорочуються, але і помітно збільшуються.

Впровадження перспективних проектів

Зазвичай плани, які передбачають ефективне використання електроенергії, починають реалізовуватися відповідно до загальної програми модернізації всього обладнання. Формування необхідних умов для впровадження таких проектів відбувається тоді, коли керівництво підприємства в процесі планування і розрахунку собівартості продукції, що випускається розуміє дійсний рівень витрат ресурсів. Зокрема, враховується коефіцієнт використання електроенергії. У цих випадках керівництво намагається знайти найбільш бистрореалізуемие і найменш затратні способи заощадження. Виконання цього завдання виступає першим етапом стратегічної програми підприємства. Подальша реалізація проекту зазвичай передбачає діяльність за кількома напрямками, рішення нових, більш складних завдань. Після досягнення необхідних результатів першого етапу ставляться нові цілі. Вони передбачають більш гнучкий контроль витрат і управління витратами на використання електроенергії. Після цього ставляться і реалізуються програми по заміні застарілого обладнання на більш сучасне. Найчастіше це вимагає серйозних фінансових вкладень.

Важливість розрахунків

Ефективне використання електроенергії досягається в тому випадку, якщо модернізація основного обладнання на підприємстві здійснюється спільно з аналізом обсягу та оптимізацією застосування ресурсів підприємства. Необхідним елементом програми в даному випадку виступає розрахунок енергетичного коефіцієнта в собівартості продукції, що виготовляється. Для кожної галузі він різний. Так, енергетична складова для чорної металургії - 40%, машинобудування - 20%, виробництва води - 30% і так далі. Ця частка може бути незначною. Однак і в цьому випадку грамотне використання електроенергії в промисловості дозволяє виробляти додатковий обсяг продукції. При цьому недоотпуск ресурсу у багато разів буде перевищувати його вартість.

Інструкція щодо раціонального використання електроенергії

Основним завданням підприємства, що прагне до модернізації, виступає зниження втрат ресурсу в усіх ланках системи і в самих установках. Грамотне виробництво, передача і використання електроенергії для забезпечення безперебійного технологічного процесу здійснюється за кількома напрямками. Основними з них виступають:

1. Оптимальне побудова системи постачання при реконструкції. Даний підхід включає в себе використання:

- раціональних напруг;

- загальної кількості трансформацій;

- місця розташування ПС;

- числа і потужності трансформаторів на підстанціях;

- компенсації реактивних потужностей;

- схеми електропостачання і так далі.

2. Зниження втрат в діючих системах. Воно включає в себе:

- регулювання напруги;

- управління і контроль над режимами електроспоживання;

- зниження холостого ходу приймачів;

- модернізацію наявного та застосування більш сучасного, економічного і надійного електричного та технологічного обладнання;

- застосування оптимальних способів регулювання режимів роботи вентиляційних і насосних установок;

- установку автоматичного керування освітленням протягом доби;

- збільшення якості електроенергії;

- застосування найбільш оптимального режиму функціонування силових трансформаторів.

3. Нормування електроспоживання, вироблення науково-обгрунтованих стандартів питомої витрати енергії на одиницю продукції. Для реалізації даного завдання на підприємстві повинна діяти єдина система контролю та обліку.

4. Складання балансів, відповідно до яких здійснюються виробництво, передача і використання електроенергії. Їх розробляють спочатку на окремі установки та агрегати, переходячи поступово до цехів, а потім в цілому до всього підприємству.

5. Організаційно-технічні заходи. Їх розробка здійснюється з урахуванням специфіки того чи іншого підприємства.

Втрати ресурсу

Всі установки, які включені в систему постачання, у тому числі трансформатори і лінії, відрізняються активними опорами. Внаслідок цього виробництво і використання електроенергії здійснюється з її втратами. Переважна їх частина відбувається в трансформаторах і на лініях. Практичні розрахунки звичайно здійснюються з урахуванням втрат саме в цих елементах системи. Втрати в трансформаторних обмотках, проводах і кабелях пропорційні квадрату струму навантаження, протікає по ним, що обумовлює їх назва - навантажувальні. Їх також часто іменують змінними. Це пов`язано з тим, що струм навантаження звичайно змінюється в часі.

Організаційні заходи

У міру збільшення споживання і приєднання до мережі нових установок зростають і втрати. На електроенергетичних підприємствах здійснюються систематичні розрахунки. За їх результатами при необхідності виконують заходи, що сприяють зниженню втрат. До основних з них відносять:

• Підтримання на шинах 10 кВ і 0,38 кВ на трансформаторних підстанціях або пунктах 10 / 0,4 кВ, РТП 110 ... 35/10 кВ оптимального рівня напруги.
• Вирівнювання фазових навантажень в мережах з напругою в 0,38 кВ.
• Вибір оптимальних ділянок розмикання ВЛ (повітряних ліній) з напругою 10 ... 35 кВ з двостороннім живленням.
• Відключення одного трансформатора в режимі малих навантажень на двухтрансформаторних підстанціях, а також на ПС з сезонною навантаженням.
• Знижений використання електроенергії для власних потреб ПС.
• Зменшення термінів технічного обслуговування і ремонту розподільних пристроїв, ліній і трансформаторів.

Технічні заходи

Організаційні заходи, а також методи удосконалення систем обліку зазвичай не вимагають істотних початкових витрат. У зв`язку з цим їх завжди доцільно проводити. З технічними ж заходами справа йде трохи інакше. Вони пов`язані з додатковими інвестиціями. Серед основних технічних заходів слід виділити наступні:

• Установка статичних конденсаторів, батарей, оснащених автоматичним регулюванням потужності.
• Заміна перевантажених і недовантажених трансформаторів на споживчих підстанціях.
• Установка на РТП обладнання з регулюванням напруги під навантаженням.
• Заміна на перевантажених лініях проводів, в тому числі відгалуження від повітряних ліній до будівель.
• Переклад мереж на підвищений номінальну напругу.

  

Компенсація реактивних потужностей

Цей захід вважається найбільш ефективним. Принцип цієї компенсації конденсаторами, що включаються паралельно, укладений в наступному: частина потужності, яка передається по лінії, реактивної, зокрема, не витрачається на механічну роботу або теплоту. Вона виступає тільки в якості запобіжного енергії, якою магнітні поля приймача і джерела обмінюються між собою. Але при цьому струм, який відповідає реактивної потужності, проходячи по лінії передачі, провокує втрати. Дана проблема, однак, може бути вирішена. З метою забезпечення максимально високої економічної ефективності конденсаторні батареї в мережах з напругою в 0,38 кВ повинні мати таку потужність, щоб в періоди найвищої реактивного навантаження, показник якої не повинен бути вище 0,33, у споживачів коефіцієнт потужності становив б не менше 0, 95.

Трансформатори з РПН

Установка їх на підстанціях 110 ... 35/10 кВ забезпечує використання електроенергії в промисловості не тільки з мінімальними втратами, але й дотримання на виході до споживачів нормованих відхилень в напрузі. Внаслідок неспівпадання розрахункових і фактичних потужностей деякі трансформатори, включені в експлуатовану мережу, можуть недогружается. При цьому посилення навантаження для цих установок малоймовірно, якщо тільки хтось не зважиться на незаконне використання електроенергії, підключившись до них. Такі трансформатори доцільно замінювати менш потужними пристроями. При цьому втрата холостого ходу буде знижена, а в обмотках - збільшена. Враховуючи дану обставину, можна розрахувати граничне завантаження включеного в мережу трансформатора, при якій заміна на менш потужний пристрій буде доцільна.

Пропускна здатність мережі

Її збільшення здійснюють за допомогою спорудження нових підстанцій та ліній. Також в комплекс заходів входить заміна всіх перевантажених проводів в ході розвитку мережі у відповідності зі спеціальними проектами. Переклад сільських ЕС на підвищений номінальну напругу складається лише в проведенні ліній з напругою в 10 кВ замість 6 кВ. Грамотне використання електроенергії в першу чергу передбачає поліпшення функціонування приймачів. Необхідні технічні розрахунки повинні здійснюватися для всієї системи постачання. Тобто вони повинні стосуватися і виробництва, і передачі, і використання електроенергії.

Нормування

Воно також має важливе значення. Дана міра передбачає встановлення норм для питомої витрати ресурсу. Забезпечення істотної економії електроенергії можливо не тільки за рахунок розробки прогресивних, науково-обгрунтованих стандартів. Особливе значення в даному випадку має і встановлення систем матеріальної винагороди за виконання і перевиконання норм. Правила використання електроенергії необхідно періодично переглядати й удосконалювати у міру зміни технологічних процесів, підвищення кваліфікації співробітників, застосування більш сучасного обладнання на підприємствах. Дана діяльність входить до обов`язків працівників відповідного підрозділу. Питомі норми по витраті електроенергії, які отримані в ході розрахунків, необхідно в обов`язковому порядку перевірити для даного підприємства. Це здійснюється за допомогою замірів протягом певного періоду (сезону роботи, року і т. Д.) В умовах нормальної експлуатації підприємства. Нормування може реалізовуватися тільки при налагодженому обліку витрати енергії на підприємстві.

Графіки навантаження

Без них грамотне використання електроенергії неможливо. Визначення пропускної здатності трансформаторів, проводів та інших мереж здійснюється відповідно до найвищої розрахунковим навантаженням. Чим більше струму буде проходити за вказаними елементам системи протягом року, доби чи іншого періоду, тим більше вони будуть задіяні. Відповідно, економічність електропостачання буде вище. На практиці дійсний графік відрізняється від ідеального завжди тим, що протягом більшої частини часу навантаження нижче розрахункової.