Организация системы энергоменеджмента на предприятии

Основные понятия об энергетическом менеджменте

У энергослужбы предприятия зачастую отсутствуют время и возможность заниматься вопросами экономного расходования энергии. В отличие от эксплуатации, управление энергопотреблением ставит основной задачей снижение затрат на энергоресурсы при обеспечении необходимого их количества и качества.

Понятие энергетического менеджмента – это синоним управления энергопотреблением. Путем внедрения энергоменеджмента можно получить более подробную картину потребления энергоресурсов, что позволит произвести оценку проектов экономии энергии, планируемых для внедрения на предприятии.

Энергетический менеджмент начинается с назначения на предприятии ответственного лица – энергетического менеджера. На этом же этапе формулируются основные цели и предполагаемые результаты на последующие несколько лет.

Основные обязанности энергетического менеджера заключаются в следующем [1]:

– участие в составлении карты потребления энергии на предприятии;

– сбор данных по потреблению топливно-энергетических ресурсов с использованием счетчиков и контрольно-измерительной аппаратуры;

– составление плана установки дополнительных счетчиков и контрольно-измерительной аппаратуры;

– сбор данных по потокам сырья, топливно-энергетических ресурсов и готовой продукции;

– расчет ключевых данных по повышению эффективности использования энергии – в целом и по отдельным производствам;

– определение, локализация и внедрение мер по экономии энергии, не требующих инвестиций или с минимальными инвестициями;

– локализация, оценка и определение приоритетности мер по экономии энергии, требующих более крупных инвестиций;

– участие в составлении схемы останова оборудования и вариантов энергообеспечения для случаев аварийного прекращения энергоснабжения;

– информирование персонала предприятия о деятельности по энергетическому менеджменту и предпринимаемых мерах, направленных на экономию энергии;

– внедрение новых технологий на существующих и новых энергоносителях для повышения энергоэффективности производства;

– участие в разработке бизнес-планов и производственной стратегии предприятия наравне с другими руководителями.

На рис. 1 представлена примерная схема управления предприятием с участием службы энергоменеджмента.

Составление карты потребления энергии на предприятии

На этапе внедрения энергетического менеджмента на предприятии составление подробной карты потребления энергии для всего предприятия, иногда именуемой энергетическим балансом предприятия, возможно, вызовет затруднение. В этом случае можно сосредоточиться на предварительном подсчете потребления энергии наиболее важными установками и системами. Все виды энергии (электроэнергия, газ, мазут и т.д.) должны быть учтены, так же как потребление воды. По возможности при составлении карты потребления энергии энергетическому менеджеру должна быть оказана помощь со стороны энергетического аудитора. В дальнейшем степень детализации и точности может быть повышена.

Показания основных счетчиков и других приборов и систем учета и контроля необходимо снимать ежедневно или не реже одного раза в неделю для получения данных по общему потреблению газа, электроэнергии, воды и т.д. При наличии дополнительных счетчиков необходимо проверить, установлены ли они в требуемых местах. Снятие показаний дополнительных счетчиков производится ежедневно, еженедельно или ежемесячно в зависимости от уровня потребления энергии.

Необходимо проводить сбор данных по объему производства и по использованию сырья. Если потребление энергии полностью зависит от определенных параметров, например, от качества исходных материалов или температуры воздуха, то эти параметры должны быть приняты во внимание или даже изменены – там, где это возможно.

На более поздних этапах будет необходима установка дополнительных счетчиков и контрольно-измерительной аппаратуры.

Анализ данных

На данном этапе энергетический менеджер производит расчет ключевых данных (в том числе удельное потребление энергии на единицу произведенной продукции) по предприятию в целом и для отдельных особо энергоемких установок и систем. Эти данные могут быть использованы для сравнительного анализа с целью изучения воздействия мер по энергосбережению на вышеупомянутые параметры и объем производства (часто удельное потребление энергии резко возрастает присокращении производства). Можно также произвести сравнительный анализ данных с аналогичными данными других предприятий для оценки общей эффективности производства.

Энергетический менеджер может пользоваться расчетными данными в качестве «индикатора» для быстрого реагирования в случае внезапного роста уровня потребления энергии. Для этого целесообразно разработать математическую модель потребления энергии, учитывающую объем производства и другие важные параметры. Используя данную модель, можно довольно просто произвести сравнение расчетного и действительного уровня потребления энергии.

Планирование энергосбережения

Крупные проекты по рациональному использованию энергии должны быть проанализированы с учетом приоритетности выполнения мероприятий и составлен план деятельности на год [2]. Очень важно, чтобы мероприятия по энергетическому менеджменту не стали однократной кампанией.

После проведения первоначального энергоаудита и построения карты потребления энергии должны быть проконтролированы основные показатели потребления энергии, и на основе их анализа будут запланированы первоочередные меры по повышению энергоэффективности. После внедрения первоочередных мер расходы энергии вновь измеряются, анализируются, планируются и внедряются следующие мероприятия, и так далее – этот процесс довольно длителен.

Задача энергетического менеджера организовать дело так, чтобы указанный цикл повторялся снова и снова. Только в этом случае изменение условий работы предприятия, внедрение новых технологий, запуск в производство новых видов продукции не будут выводить предприятие из энергетически эффективного режима.

Метод целевого энергетического мониторинга

В качестве основы системы энергоменеджмента можно применить положительно зарекомендовавший себя во всем мире метод целевого энергетического мониторинга (ЦЭМ).

Метод целевого энергетического мониторинга разработан и широко применяется на крупных промышленных предприятиях Западной Европы и США в качестве одной из частей общей структуры управления предприятием. По оценкам Британского агентства по энергоэффективности, внедрение ЦЭМ снижает текущие затраты на энергоресурсы в денежном выражении на 10-20% без дополнительных расходов на модернизацию технологии. Чаще всего внедрение ЦЭМ рекомендуется в качестве первоочередного мероприятия в комплексной программе по повышению энергоэффективности.

Метод ЦЭМ требует четкой организационной структуры, ответственной за его функционирование.

Ядром такой структуры выступает чаще всего отдел энергетического менеджмента, а периферийными звеньями – центры энергетического учета.

Общие принципы построения ЦЭМ таковы. Предприятие разбивается на отдельные центры энергетического учета (ЦЭУ). Примеры отдельных центров учета приведены ниже:

• крупные энергопотребители (печи, котлы, технологические линии и установки);

• подразделения предприятия (цехи, отделения, участки);

• отдельно стоящие здания;

• системы (отопления, вентиляции, кондиционирования; подготовки сжатого воздуха, освещения);

• предприятие в целом.

Деление предприятия на отдельные ЦЭУ может проводиться различными способами, однако от правильности организации этого этапа зависит общая эффективность работы ЦЭМ. Слишком большое количество ЦЭУ сделает систему ЦЭМ громоздкой и малооперативной, а чрезмерное укрупнение ЦЭУ приведет к большой погрешности в оценке параметров энергопотребления. Каждый из выделенных ЦЭУ является обособленным потребителем, основной характеристикой которого служит количество потребленного энергоресурса данного вида за учетный период. Эти сведения регулярно собираются со всех ЦЭУ в конце каждого учетного периода и поступают в отдел энергоменеджмента.

Однако данных по энергопотреблению еще недостаточно для проведения анализа энергоэффективности. В дополнение по каждому ЦЭУ собираются данные по факторам, влияющим на энергопотребление. Такими факторами могут быть:

1) объем произведенной продукции или услуг в физическом выражении (для таких ЦЭУ, как производственные линии, цеха, отдельные предприятия);

2) выход вторичного энергоресурса (для котельных, компрессорных, насосных);

3) количество градусо-дней (для систем отопления, вентиляции, кондиционирования); градусо-дни

– климатический параметр для оценки необходимого количества тепла для отопления. Обозначается DD (от англ. «Degree Days»). За любой период времени рассчитывается по формуле

где N – количество дней в периоде; ti ср – среднесуточная наружная температура i-го дня; t0 – базовая наружная температура (температура, выше которой отсутствует необходимость в отоплении). В суммировании участвуют только те дни, когда tⁱ_ср<t0. Базовая температура зависит от климатических особенностей данного региона и от принятых строительных стандартов на изоляцию зданий.

Например, для Московского региона t0=8 оС. Для идеальной системы отопления количество потребленного тепла за любой период времени пропорционально DD;

4) параметр наружной освещенности, «люксодни» (для систем освещения);

5) параметр населенности, число человеко-часов присутствия людей в здании (для административнобытовых зданий, офисов и т.д.).

На рис. 2 показан пример функционирования и взаимодействия всех составляющих энергоменеджмента предприятия.

Тест состояния энергоменеджмента на предприятии

Для оценки текущего состояния управления энергопотреблением рекомендуются специальные бенчмарк-тесты (табл. 1, 2). С их помощью производится анализ, имеется ли у предприятия достаточный «задел» для быстрого и безболезненного внедрения эффективного энергетического менеджмента