Анализ структуры энергопотребления в металлургии

Разработка энергосберегающих технологий не всегда приводит к повышению энергоэффективности. Важное условие здесь – правильное внедрение и грамотное использование инноваций. Организация процессов внедрения – один из самых сложных и емких этапов применения инновационных решений. Особенностью внедрения инноваций в сфере энергосбережения является большое количество уже существующих, но малоиспользуемых технических новинок. Разработка новых энергосберегающих технологий в мире движется значительными темпами. Однако реальных проектов внедрения недостаточно.
В первую очередь это связано с хаотичностью управления в сфере энергосбережения. Необходимо проводить предварительное исследование, на основании которого можно судить о возможности внедрения тех или иных решений для повышения энергетической эффективности.
Энергетический аудит представляет собой определение эффективности производства на основе технико-экономический анализа и инспектирования предприятия для поиска вариантов снижения затрат на энергетические ресурсы и возможности их реализации. Он проводится в несколько этапов:
1. Сбор документированной информации;
2. Инструментальные обследования;
3. Обработка данных и комплексный анализ энергоэффективности;
4. Подготовка рекомендаций по оптимизации использования энергии;
5. Оформление итогового отчета.
Цель энергетического аудита – обследование предприятия с целью определения эффективности применения энергоресурсов, оценки потенциала энергосбережения и нахождения наиболее эффективных способов его реализации.
Таким образом, энергоаудит решает следующие ключевые задачи:
1. Выявление и обоснование источников потерь и нерациональных затрат энергии;
2. Определение показателей энергоэффективности при текущей производственной деятельности.
3. Определение предельного потенциала энергосбережения;
4. Разработка целевых показателей комплексной программы энергосбережения с детализацией проектов.
Рис. 2.1. Базовый энергетический анализ предприятия
Существующие методики организации энергетического обследования подразумевают проведение следующих видов анализа:
Анализ системы электроснабжения, включающий оценку состояния распределительных сетей и освещения, в том числе генерирующих источников;
Комплексный анализ схем холодного и горячего водоснабжения по каждому виду, с указанием размеров труб, насосов и их характеристик, оценкой расхода воды потребителями по сезонам;
Анализ состояния системы теплоснабжения, включающий исследование коммуникаций и трубопроводов, показаний давления и температуры, а также динамики изменения расходов ТЭР на производство продукции;
Анализ систем вентиляции и кондиционирования, основанный на определении параметров входящих в них элементов и расчетах характеристик. При этом производятся замеры и анализ: размеров помещений, температуры и относительной влажности воздуха, скорости воздухообмена;
Анализ системы охлаждения, осуществляемый при наличии холодильных и компрессорных установок подразумевает исследование характеристик электроприводов, насосов и вентиляторов, систем распределения, регулировки температуры и прочие характеристики;
Описание теплотехнических характеристик сооружений с измерением коэффициентов теплопередачи оконных и дверных проемов, стен и перекрытий;
Анализ систем учета с исследованием схем расположения средств учета по каждому используемому ресурсу и рациональности их размещения на объектах;
Анализ технического оборудования, включающий исследование эффективности и производительности работы используемых в производстве силовых агрегатов и сопоставление их с альтернативными;
Анализ энергобаланса предприятия в условиях определенного производства с отражением притока и оттока по каждому затраченному ресурсу.
Структура энергетического обследования изменяется и дополняется в зависимости от сложности объектов исследования, их расположения и прочих параметров.
Условно энергетическое обследование делится на следующие виды.
Предэксплуатационное – организуется до начала эксплуатации систем потребителями ТЭР с выдачей соответствующего заключения.
Полное – проводится оценка эффективности применения всех видов ТЭР с инструментальными замерами по согласованной программе, проверкой выполнения выданных ранее предписаний и рекомендаций, с анализом деятельности организации за истекший с последнего обследования период;
Внеочередное организуется по инициативе самого предприятия или органа исполнительной власти субъекта РФ, при выявлении значительного роста общего потребления энергоресурсов или признаков снижения эффективности их использования;
В соответствии с Федеральным законом №261-ФЗ энергетическое обследование проводится компаниями, имеющими соответствующий допуск к производству работ в данной области, предоставляемый членам саморегулируемой организации (СРО) энергоаудиторов

. СРО в свою очередь проходит аккредитацию в Минэнерго РФ и вносится в реестр.
Энергетическому аудиту могут подлежать все предприятия и организации независимо от формы собственности. Проводиться они должны не реже 1 раза в пять лет. По результатам формируется энергетический паспорт по форме, утверждённой приказом Минэнерго №182 от 19.04.2010 или в него вносятся соответствующие изменения [20].
После получения энергетического паспорта возможно определение конкретных технологий энергосбережения, оптимально подходящих данному предприятию. Реализацию мероприятий по повышению энергетической эффективности организация может проводить как собственными силами, так и с помощью специализированных сервисных компаний.
При переходе в 1993 году от государственной к частной собственности в ОАО «Металлсервис» сохранился полностью профиль деятельности анализируемого специализированного предприятия по производству и продаже металлопродукции. Миссия его заключается в повышении конкуренто-способности отечественной промышленности и эффективности работы. Общий объём реализованной продукции в 2017 году превысил 3 миллиона тонн.
В современных условиях на предприятиях черной металлургии внедрение современных энергосберегающих технологий и повышение эффективности использования ТЭР становится одним из главных условий выживания. Данная отрасль является одной из наиболее энергоёмких в промышленности. Доля затрат на энергоресурсы в общезаводских затратах на производство продукции достигает 1/3 и более. Крупнейшие потребители топлива здесь – это прокатные и доменные производства.
На рис. 2.2 приведена обобщенная структура современного производства листового и сортового проката на предприятии черной металлургии [18].
Рис. 2.2. Схема производства
На крупном предприятии сложно организовывать производство различной продукции мелкими партиями, при этом инфраструктура объективно позволяет изготовлению достаточно дешевой и более качественной продукции. Поэтому сегодня в мире выражены два основных тренда размещения прокатного производства.
Первый реализуется на крупных предприятиях (см. рис. 2.2), а все организационные и технологические мероприятия сходятся к поиску решений, обеспечивающих быстрый переход от производства одной продукции к другой. Второй тренд связан с разукрупнением и детальной специализацией предприятия с целью обслуживания отдельно взятых регионов, у которых сложилась определенная структура потребления [15].
Высокая энергоемкость в металлургическом производстве при действующем уровне инфляции и постоянном приросте цен на энергоносители ставят вопросы энергосбережения в отрасли на первые позиции. Потенциал сбережения энергоресурсов достигает здесь 30%.
Рассмотрение энергетического хозяйства в качестве сложной составной системы, оптимизация работы всех элементов может привести к значимому результату, особенно на реконструируемых и модернизируемых объектах. При этом, такие этапы решения задач оптимизации как получение корректных исходных данных для моделирования системы, разработка программ для ПЭВМ, увязка различных частных решений требуют значительных затрат времени. Сами модели в современной экономической ситуации зачастую при изменении внешних факторов теряют смысл.
Особенность металлургических предприятий с точки зрения потенциального энергосбережения заключается в том, что сегодня существует значительный физический и моральный износ основного технологического оборудования и выявлена существенная неритмичность их работы, что в первую очередь связано с изменениями рынка продукции черной и цветной металлургии