Экономика электроэнергетики
Главная   >>   Экономика электроэнергетики

Экономика электроэнергетики

11.4. Организация работы по экономии энергоресурсов в промышленности

Добыча и использование запасов энергетических ресурсов в мире и в нашей стране теснейшим образом связаны с расходованием их потребителями, поскольку, как уже указывалось, одной из главных специфических черт энергетики и всего топливно-энергетического комплекса является полная зависимость объемов (иногда и времени) производства от масштабов потребления. Уровень потребления энергетических ресурсов служит своеобразным показателем уровня экономического и социального развития страны, региона, народа. Поэтому характеристика масштабов энергопотребления важна не только с узкоотраслевых позиций, но и как оценка состояния всей экономики. 
В России разработана Концепция энергетической политики страны в новых экономических условиях. Энергопотребление и производство энергии в нашей стране характеризуются показателями, приведенными в табл. 11.3.

В настоящее время в связи с кризисными явлениями в экономике трудно прогнозировать уровни энергопотребления в России. Однако общая тенденция к его увеличению остается неизменной, неясны лишь темпы роста общих энергетических нагрузок и годового потребления, которые, если судить по общемировому стремлению к сдерживанию энергозатрат, по-видимому, станут более низкими, чем в прежние годы. Наиболее эффективно энергосбережение на предприятиях при комплексном решении технических, технико-экономических и организационных вопросов, относящихся ко всей энергетике предприятия - к системам энергоснабжения и энергоиспользования и к управлению энергетическим хозяйством. Технико-экономические и организационные проблемы заключаются в совершенствовании выполнения функций управления.
Основные технические проблемы промышленной энергетики и способы их решения на предприятиях имеют следующие направления:
• замена оборудования (техническое перевооружение), видов энергии, энергоносителей, обрабатываемых материалов наиболее выгодными, имеющими лучшие технические, энергетические и техникоэкономические показатели;
• модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических;
• интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и соответственно снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, полупродукта, сырья, обрабатываемого материала на работу или операцию;
• введение дополнительных устройств --- дооборудование технологических энергоиспользующих установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного, оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат;
• изменение рабочих параметров оборудования и энергии в целях улучшения технико-экономических показателей производственных процессов;
• улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ;
• улучшение использования вторичных энергетических ресурсов;
• повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования в целях предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями. 
Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частично энергоиспользование --- энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками. Вся область проведения энергосберегающих мероприятий, классифицированная по направлениям и элементам заводской энергетики, показана в табл. 11.4, где каждая клетка со знаком «+» означает группу мероприятий, например «Модернизация заводских источников энергии» или «Повышение надежности энергоприемников» и т.п. Если сочетание направления и элемента не имеет смысла (например, «Дополнительные устройства ... обрабатываемого материала»), в клетке стоит знак «--».

Таблица-матрица представляет собой трафарет, с помощью которого может быть намечен достаточно полный перечень энергосберегающих мероприятий, исходя из технического состояния и сегодняшних характеристик экономичности, по каждой единице энергооборудования, в каждом элементе промышленной энергетики на данном предприятии (см. табл. 11.4). Технико-экономические расчеты, которые могут проводиться по методическим положениям, позволят определить экономический эффект каждого мероприятия. По величине этого эффекта, а также по различным экономико-технологическим показателям (наличия средств, оборудования, возможности остановки производства и др.) следует ранжировать намеченные мероприятия по очередности и срокам их выполнения, т.е. составить перспективный план энергосбережения.
Наиболее эффективна замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное, т.е. техническое перевооружение, затрагивающее основное производство и энергетику предприятия и требующее солидных инвестиций. Другие направления энергосбережения хотя в большинстве случаев менее эффективны, но и менее капиталоемкие и могут быть реализованы собственными силами.
Экономическая сущность технического перевооружения - компенсация физического и морального износа оборудования. Замена изношенного оборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание и имеет низкие эксплуатационные характеристики.
Оценка морального износа значительно сложнее, и замена оборудования по этому показателю требует экономического обоснования. Замене могут подлежать также:
• виды энергии при выборе наиболее рационального энергоносителя для производственных процессов;
• способ передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат (например, замена редуктора, регулирующего число оборотов, на современный электропривод);
• вид и качество материала в целях снижения энергозатрат на его обработку (например, повышение концентрации растворов, дробление или агломерирование материалов, применение пластмасс вместо металлов и др.).
Модернизация энергетического и технологического оборудования также компенсирует моральный износ, ее эффективность иногда выше, чем перевооружения, благодаря существенно меньшим капитальным затратам, особенно если она осуществляется своими силами. Эффективность ее проведения можно оценить, используя такой критерий, как суммарные дисконтированные затраты, руб/год:

ЗД⇒min.

Расчеты проводятся для вариантов работы на базовом и модернизированном оборудовании:

где bб t и bм t --- удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) на базовом и модернизированном оборудовании, т у.т/ед. пр.; Пt --- годовая производительность, ед. пр/год; Цт --- цена энергоресурса, руб/т у.т.; б.экс
Иt ′ и м.экс Иt ′ --- эксплуатационные расходы (кроме энергетических затрат) при работе на базовом и модернизированном оборудовании, руб/год; Е --- норматив дисконтирования; Км t --- капитальные затраты на модернизацию, руб.; Тр --- время расчетного периода, лет. Интенсификация производственных процессов должна выражаться в увеличении производительности установок без существенных изменений конструкции за счет либо ускорения технологических и других производственных процессов, либо их лучшей организации, либо использования прогрессивных материалов. Как правило, интенсификация процессов должна вести к повышенному, ускоренному физическому износу оборудования, что оправдано, если уравниваются сроки физического и морального износа, но может привести к быстрому выходу оборудования из строя, если интенсификация не сопровождается усиленной профилактикой и повышенным ремонтным обслуживанием. При интенсификации производственных процессов снижает
ся себестоимость выпускаемой продукции за счет уменьшения условно-постоянных расходов. Эффективность интенсификации может быть оценена по критерию чистого дисконтированного дохода, определяемого соответственно для базового и интенсифицированного режимов работы оборудования: ЧДД ⇒  max;

где Рб t и Pи t --- поток платежей соответственно при базовом и интенсифицированом режимах работы оборудования, руб/год; б sии s--- себестоимость продукции в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования, руб/ед. пр.; Пб t и Пи t --- годовая производительность до и после интенсификации, ед. пр/год; Нt --- налог на прибыль; Иам t --- амортизационные отчисления, руб/год. При расчетах амортизационных отчислений необходимо учесть изменение нормы амортизации после интенсификации, руб/год:

ИамtаКбиКи,

где На и Ни --- нормы амортизации в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования; Кб --- балансовая стоимость оборудования, руб.; Ки --- капитальные затраты на интенсификацию режима, руб. Если выделить энергетическую составляющую в себестоимости промышленной продукции, то эта формула примет вид

где bб и bи --- удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) в базовом и интенсифицированном режимах работы, т у.т/ед. пр.; пост.б S и пост.и S --- условно-постоянная составляющая себестоимости без энергетической части в базовом и интенсифицированном режимах работы, руб/ед.пр. Введение дополнительных устройств для повышения производительности или улучшения режимов связано с совершенствованием производственных процессов при таких вариантах его реализации:
• установка дополнительного оборудования (основного или вспомогательного) для упорядочения производственного процесса, «расшивка узких мест», содержавших рост общую производительность участка, цеха, предприятия;
• установка дополнительного энергетического оборудования и устройств для улучшения энергообеспечения потребителей, в том числе для повышения качества (надежности) энергоснабжения --- местная, локальная реконструкция энергохозяйства;
• установка устройств, управляющих процессами основного и энергетического производства, в том числе при выработке, передаче и потреблении энергоресурсов, оптимизирующих их и сокращающих потери и затраты энергии, --- автоматизация процессов, улучшение приборного учета, введение устройств местного или централизованного контроля и регулирования и т.п.
В первом и втором вариантах энергоэкономическая оценка может производиться так же, как при модернизации оборудования, в третьем случае --- как для интенсификации производственных процессов. Изменение параметров оборудования и энергии должно привести к интенсификации производства, и экономическая оценка проводится по тем же показателям. Для основного технологического оборудования это возможно как по интенсивности (увеличение загрузки, заполнение аппаратов, повышение скорости процессов), так и по экстенсивности --- для периодических процессов (увеличение времени работы, снижение простоев, в том числе под загрузкой и выгрузкой, сокращение холостых ходов и т.п.). Изменение параметров в энергетике предприятия связано либо с увеличением загрузки энергооборудования, например двигателей, либо с повышением параметров энергии, в частности давно предлагаемый перевод внутризаводского электроснабжения на напряжение 660 В, либо с изменением схем преобразования энергии --- тиристорные преобразователи частоты тока взамен мотор-генераторов [10]. В ряде случаев для производственных процессов выгодно изменять вид энергии, тогда оценка может проводиться как при модернизации оборудования, так и при выборе наиболее рациональных энергоносителей. Повышение полезного использования энергии в технологических
установках достигается и при техническом перевооружении, и при модернизации, и при интенсификации процессов. Однако возможно улучшение внутриагрегатного использования энергии на действующем оборудовании при осуществлении сравнительно простых мер.
Примером может служить нормализация энергозатрат по результатам энергоэкономического анализа с сокращением эксплуатационных и режимных потерь и соответствующим повышением КПД и КПИ. Это достигается почти исключительно организационными мерами, при жестком соблюдении технологической и энергетической дисциплины и редко требует капитальных затрат. Такие затраты могут понадобиться на следующей ступени энергоэкономического совершенствования --- при рационализации энергоиспользования. Экономический эффект подобных мероприятий может быть подсчитан как разность суммарных дисконтированных затрат по формуле, руб/год:

где Цэ --- цена (тариф) энергии, руб/т у.т., руб/(кВт·ч), руб/Гкал; bдо и bпо --- удельные расходы энергии до и после нормализации (или рационализации) энергоиспользования, т у.т., кВт·ч, Гкал на единицу продукции; Пt --- объем производства, ед. пр/год; ΔИрег t --- возможные дополнительные годовые издержки по оптимальному регулированию процесса, руб/год; Кн t --- возможные единовременные (капитальные) затраты на мероприятие, руб. Если в результате рационализации энергоиспользования объем производства продукции увеличивается (есть возможность ее сбыта), то для расчета экономического эффекта не подходит критерий суммарных дисконтированных затрат. В этом случае расчет должен проводиться с использованием критерия чистого дисконтированного дохода. Меры по рационализации энергоиспользования в технологии разнообразны и возможны на любом оборудовании, в любом процессе. Однако необходимо учитывать технологические требования в сочетании с энергетическими, поэтому такие мероприятия разрабатываются и осуществляются в тесном сотрудничестве технологов и энергетиков при обязательной технико-экономической оценке технологических, энергетических и других последствий. Применение вторичных энергетических ресурсов практически не изменяет общий расход энергии в агрегате-источнике ВЭР, а экономия энергии достигается в замещаемых энергетических установках.
Поэтому экономический эффект использования ВЭР рассчитывается как разность суммарных дисконтированных затрат --- при применении ВЭР и в замещаемой энергогенерирующей установке. Вторичные энергоресурсы могут использоваться по четырем направлениям: топливному, тепловому, механическому (силовому) и комбинированному (для использования на утилизационных ТЭЦ --- УТЭЦ). Независимо от этих направлений (рис. 11.2) экономический эффект утилизации ВЭР рассчитывается исходя из экономии топлива за счет ВЭР, руб/год:

где ВВЭР --- экономия топлива за счет ВЭР, т у.т/год; Цт --- цена замещаемого топлива, руб/т у.т.; Изам, ИВЭР --- эксплуатационные издержки при эксплуатации замещаемой энергоустановки без стоимости расходуемого топлива и при утилизации ВЭР, руб/год; КВЭР, Кзам - капитальные затраты (основные фонды) замещаемого энергоисточника и установки (при ненадежной работе утилизатора необходимо предусматривать резервные, дублирующие мощности).
Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования должно предотвратить экономический ущерб от аварийных остановов производства, особенно непрерывного (в химии, нефтехимии, металлургии и пр.), сопровождающихся также значительными энергетическими потерями из-за:
• продукции, пошедшей в брак, на изготовление которой уже затрачена энергия;
• порчи оборудования, на ремонт которого должны быть затрачены материалы, труд и энергия;
• прямых потерь энергоносителей, например, при аварийном сливе конденсата;
• энергозатрат на пуск оборудования после аварийного простоя, причем при этих пусках какое-то, иногда довольно продолжительное время, идет работа на холостом ходу и др.
Экономический эффект от повышения надежности энергоснабжения и энергооборудования Эн определяется сопоставлением дополнительных капиталовложений, требуемых для этого Кн, дополнительных расходов при эксплуатации устройств, повышающих надежность Ин, с величиной предотвращаемого среднего экономического ущерба от перерывов энергопитания Y0, руб/год, умноженного на параметр потока отказов в системе энергоснабжения ω:

Эн = Y0ω - (ЕнКнн).

Энергосберегающая политика может и должна стать экономическим рычагом для повышения конкурентоспособности предприятия на рынке, где с ее помощью можно получить дополнительную прибыль. Наиболее эффективно эта политика проводится при организации внутрипроизводственного коммерческого расчета и системы экономических претензий энергослужбы в отношениях с заводскими потребителями энергии и энергетических услуг.

Вопросы для повторения

1. Что собой представляет энергетическое хозяйство предприятий?
2. Из каких элементов состоят система энергоснабжения и система энергоиспользования?
3. Перечислите функции управления энергетикой предприятия.
4. Что такое коэффициент полезного действия?
5. В чем отличие коэффициента полезного действия от коэффициента полезного использования?
6. Что такое вторичные энергетические ресурсы?
7. Как классифицировать вторичные энергетические ресурсы?
8. Какие существуют пути использования вторичных энергетических ресурсов?
9. Какие мероприятия по повышению технического уровня основных фондов обеспечивают экономию ресурсов а промышленности?
10. Какие организационные мероприятия носят энергосберегающий характер?