Организация энергосбережения на предприятии

Энергосбережение - это комплексная многоцелевая и долговременная проблема. Она должна решаться такими методами, чтобы заинтересовать в снижении рационального расходования ТЭР проявлялась не только у государства, но и у каждого производителя и потребителя топлива и энергии.

Разработка энергосбережения проводится в следующем порядке:

- оценка текущего состояния использования ТЭР на предприятии;

- разработка энергетического баланса и определение удельных расходов энергии;

- выявление оборудования с высоким расходом энергии;

- оценка эффективности различных мероприятий по экономии энергоресурсов;

- определение конкретных задач по экономии энергоресурсов;

- составление плана и комплексных программ для решения задач экономии энергии и топлива;

- реализация программ;

- оценка результатов внедрения энергосберегающих мероприятий.

Методика оценки резервов ТЭР:

1) анализ фактического энергоиспользования;

2) определение резервов экономии ТЭР;

3) формирование плана мероприятий по экономии ТЭР.

На сегодняшний день, энергосбережение на предприятиях и в организациях становится насущной задачей. Цена на энергоносители, а с ними и на поставляемую электроэнергию и тепло постоянно возрастает. В себестоимости конечной продукции промышленных предприятий высока доля затрат на тепловую и электрическую энергию (в полтора - два раза выше, чем в промышленно развитых странах), что негативно сказывается на конкурентоспособности товаров и оборудования произведенного отечественным производством.Таким образом, проблему энергосбережения, которая сегодня как никогда актуальна, следует понимать как проблему сокращения энергетических затрат на единицу производимой конечной продукции, т.е. как проблему снижения энергоемкости производства.

Энергоемкость -- это показатель, отражающий количество энергии, затраченной за год для производства продукции на единицу ВВП (валовой внутренний продукт). За единицу ВВП обычно берется 1000 долларов США.

Энергосбережение является одним из наиболее эффективных направлений научно-технического прогресса и средством активизации структурной перестройки, определяющим фактором долговременного действия, имеющим экономический эффект для всего народного хозяйства страны. Оно способствует ускорению темпов роста производства, снижению цен на промышленную продукцию, достижению высоких конечных результатов, решению социальных и экологических задач.

Цель энергосбережения - экономия топлива за счет экономии конечной энергии (электрофизическая, электрохимическая, низко-, средне- и высокотемпературная, силовая, преобразованной энергии (электрическая, пар, горячая вода, облагороженное топливо и др.), первичных энергетических ресурсов (органическое топливо, гидроэнергия, ядерное топливо, энергия солнца, ветра, геотермальных источников и др.).

К конечной энергии относят энергию, получаемую после преобразования энергоресурсов и используемую в различных процессах потребителей. Установлено, что менять потребление конечной энергии можно путем воздействия на неэнергетическую часть производственных сил общества. Экономия конечной энергии делает возможной экономию энергоносителей и экономию первичных энергоресурсов, поэтому означает подлинное энергосбережение и снижение энергоемкости экономики. Процесс энергосбережения в этой связи зависит от КПД энергоиспользующих установок потребителей, от КПД стадии переработки и преобразующих установок (учетом потерь при распределении энергоресурсов) и КПИ первичных энергоресурсов.

В промышленности более 2/3 потенциала энергосбережения находится в сфере потребления наиболее энергоемкими отраслями - химической и нефтехимической, топливной, строительных материалов, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной, пищевой и легкой промышленностью.

Для того чтобы рационально тратить топливно-энергетические ресурсы в производстве, не говоря уже о наиболее энергоемких отраслях, необходимо беспрерывное управление.

Управление энергосбережением в промышленном производстве включает в себе управление нововведениями в системах энергоснабжения и управление использованием энергии в объединениях (организациях). Управление энергосбережением как всякая система управления предполагает управление средствами труда (энергосберегающими техникой и технологией) и управление людьми (трудовыми коллективами), занятыми обеспечением энергосберегающих мероприятий. В этой связи управление нововведениями (учитывая крупные энергетические маневры и хозяйственные эксперименты) должно включать в себя управление энергосберегающими техникой, технологией, экономико-организационными средствами и управление людьми (трудовыми коллективами), участвующими в процессе разработки, внедрения и эксплуатации перспективного аппарата энергосбережения.

Управление использованием топливно-энергетических ресурсов представляет собой совокупность управления режимами энергопотребления (учитывая интенсификацию использования энергооборудования), экономико-организационными мероприятиями и людьми (трудовыми коллективами), занятыми разработкой, внедрением и эксплуатацией энергетических установок. При рассмотрении системы управления энергосбережением необходимо учитывать иерархию управления и связи - межотраслевые, внутриотраслевые внутри объединений (предприятий).

В плане энергосбережения рациональное использование ТЭР следует рассматривать как введение более целесообразной организации их потребления при заданной структуре энергоприемников и энергоустановок.

Значительные резервы экономии ТЭР в этих отраслях обусловлены несовершенством технологических процессов и оборудования, схем энергоснабжения, недостаточным внедрением новых энергосберегающих и безотходных технологий, уровнем утилизации вторичных энергоресурсов, малой единичной мощностью технологических линий и агрегатов, применением неэкономичной осветительной аппаратуры, нерегулируемого электропривода, неэффективной загрузкой энергооборудования, низкой оснащённостью приборами учета, контроля и регулирования технологических и энергетических процессов, недостатками, заложенными при проектировании и строительстве предприятий и отдельных производств, низким уровнем эксплуатации оборудования, зданий и сооружений. Решение вышеперечисленных проблем следует решать с помощью следующих трех крупных направления энергосбережения.

1. Рациональное использование топлива и энергии.

2. Структурная перестройка экономики

3. Внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования

Первое, весьма эффективное малозатратное направление для начальной стадии осуществления энергосберегающей политики - рациональное использование топлива и энергии. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12-15 %, так как значительное количество энергоресурсов расходуется на производство неконкурентоспособных товаров, строительство объектов с повышенной теплоотдачей, с потерями в промышленности и сельском хозяйстве.

Второе направление связано со структурной перестройкой экономики, изменением темпов развития энергоемких и менее энергоемких отраслей. Например, энергоемкость продукции легкой промышленности, сферы услуг, строительства в 8-10 раз ниже, чем в топливно-энергетических отраслях, и в 12-15 раз ниже, чем в металлургии.

Энергоемкость продукции машиностроения в 3 раза ниже, чем в топливной отрасли, и в 8- 10 раз ниже, чем в металлургии. Резерв снижения потребности в топливно-энергетических ресурсах за счет ускоренных структурных изменений в экономике страны составляет 10-12% от существующего потребления.

Третье направление предусматривает внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования. В этом направлении представляется возможным снизить потребность в энергоресурсах на 25-30%. Реализация этих возможностей связана, как правило, с определенными материальными и финансовыми затратами. Однако эти затраты в 2-4 раза ниже затрат, необходимых для эквивалентного повышения добычи и производства топлива и энергии.

Работу по энергосбережению целесообразно проводить в два временных этапа:

1) разработка и реализация мероприятий, не требующих крупных дополнительных затрат;

2) обоснование и внедрение на предприятиях новых энергосберегающих техники и технологии и других мероприятий, которые требуют значительных денежных средств.

Например, в машиностроение и металлургии примерно треть всего используемого котельно-печного топлива идет на нужды литейного, кузнечнопрессового и термического производства.

На технологические нужды используется около половины всей потребляемой теплоты и около трети всей электроэнергии.

Свыше трети всей электроэнергии идет на механическую обработку.

Основными потребителями энергоресурсов в машиностроении являются мартеновские печи, вагранки, плавильные печи, тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы), нагревательные печи, сушилки, прокатные станы, гальваническое оборудование, сварочные агрегаты, прессовое хозяйство.

Причинами малой эффективности использования топлива и энергии в отраслях машиностроения являются низкий технический уровень печного хозяйства, высокая металлоемкость изделий, большие отходы металла при его обработке, незначительный уровень рекуперации сбросной теплоты, нерациональная структура используемых энергоносителей, значительные потери в тепловых и электрических сетях. Эти причины малоэффективности использования топливно-энергетических ресурсов представляют собой конкретные задачи по экономии энергоресурсов.

Более половины резервов экономии энергоресурсов может быть реализовано в процессе плавки металлов и литейного производства. Остальная экономия связана с совершенствованием процессов металлообработки, в том числе за счет повышения уровня ее автоматизации, расширение использования менее энергоемких по сравнению с металлом пластмасс и других конструкционных материалов.

Для того чтобы больше понять энергосбережение, нужно рассмотреть его механизм. Экономический механизм энергосбережения в энергетическом хозяйстве промышленных предприятий предполагает разработку комплекса технических, технологических, экономико-организационных, управленческих и социальных мероприятий, с помощью которых возможна экономия в первую очередь преобразованных видов энергии, а, следовательно, и экономия первичных энергоресурсов. В то же время при внедрении новой энергосберегающей технологии, менее энергоемких процессов обработки материалов на предприятиях возможна экономия конечной энергии.

Мероприятия целевого энергосбережения в зависимости от фазы преобразования энергоресурсов могут обеспечить экономию первичных энергоресурсов, преобразованной и конечной энергии. Экономия первичных ресурсов достигается путем замещения органического топлива ядерным и возобновляемыми энергоресурсами; сокращением прироста потребления жидкого топлива.

Пути экономии преобразованной энергии: увеличение единичной мощности и параметров электростанций; использование новых энергоустановок для получения электрической и тепловой энергии; электрификация производства;

применение комбинированных энерготехнологических установок; полная загрузка энергооборудования; демонтаж и реконструкция устаревшего оборудования, использование ВЭР; сокращение потерь и расхода энергии на собственные нужды; повышение качества энергоснабжения; совершенствование структуры энергохозяйств предприятия.

Экономия конечной энергии может быть достигнута благодаря: внедрению энергосберегающих техники и технологии; снижению материалоемкости продукции; повышению качества и увеличению сроков службы продукции; энерготехнологическому комбинированию; совершенствованию межотраслевых связей и размещению предприятий; улучшению организации производства; снижению потерь материальных и энергетических ресурсов; внедрению новых принципов организации технологических процессов.

В энергохозяйстве промышленных предприятий основные энергосбережения целесообразно связывать с мероприятиями, проведение которых зависит непосредственно от внутренних возможностей предприятия, и с мероприятиями, проведение которых зависит от внешних факторов отраслевого и межотраслевого характера.

Основные направления энергосбережения на промышленном предприятии тесно связано со структурой энергетических приемников, с уровнем организации энергохозяйства, качеством энергоснабжения и состоянием работы по рациональному использованию ТЭР на предприятии.

Для осуществления основных направлений энергосбережения на промышленных предприятиях необходимо использовать специальные организационные формы управления и соответствующие экономические рычаги. Такое требование обуславливается следующими обстоятельствами:

1. Управление использованием ТЭР определяется как деятельность, которая направлена на решение задач связанных с объединением усилий работников по наиболее эффективному потреблению энергоресурсов в соответствии с установленными заданиями, нормами и нормативами.

2. Интенсификация промышленного производства предполагает четкое взаимодействие энергетического хозяйства в пространстве и во времени, обоснованную регламентацию расхода ТЭР и материальных ресурсов, а также единую координацию действий подразделений, занятых обслуживанием энергоустановок. Последнее особенно необходимо в связи с качественными и количественными изменениями в составе и структуре энергохозяйства предприятий, характеризующимися увеличением численности энергонасыщенного оборудования, повышением значения экономии ТЭР, увеличением их абсолютного потребления масштабностью энергосберегающей политики на предприятии.

3. В условиях эксплуатации все еще слабо развиты организационные предпосылки для осуществления комплексного управления использованием ТЭР как подсистемой общей системой управления производством. На предприятиях требуют развития горизонтальные связи между органами подсистемы управления ТЭР, их деятельность координируется и контролируется явно недостаточно. В хозяйственной практике эти вопросы не выделяются из общей управленческой проблематики, решаются линейными и функциональными органами (работниками управления) различных служб и подразделений (ОГЭ, ПЭО, ОГТ, ОКС и др.). Это довольно часто приводит к противоречивым решениям, принимаемыми различными органами управления по одному и тому же вопросу. Затрудняется осуществление активной энергосберегающей политики на предприятии.

4. Для подсистемы управления использованием ТЭР на предприятии, так же как и для больших систем энергетики в современных условиях присущи свойства неопределенности и неоднозначности ее развития. Это делает неэффективными применяемые раннее методы «проб и ошибок» и недостаточными для принятия компромиссных решений.

5. Принятие управленческих решений требует проведения объемных оптимизационных расчетов, например, в области планирования, нормирования, сравнения вариантов энергоснабжения. Такие обоснования могут осуществляться только с использованием современной вычислительной техники и экономико-математических методов.

6. Осуществление единой технической политики при решении вопросов рационального использования ТЭР на предприятии становится невозможным без объединенных усилий функционеров различных служб управления, связанных с рациональным использованием ресурсов. Возникает необходимость согласования и координации усилий всех производственных звеньев, ответственных руководителей и исполнителей, начиная с директора и кончая рабочим. Это особенно важно в связи с переходом промышленности на автоматизированное производство.

7. Повышение класса сложности задач, решаемых в сфере управления подсистемой использования энергетических ресурсов на предприятии, обуславливает изменение характера управления. Практика настоятельно требует применения программно-целевого метода решения задач, т. е. ориентирования на достижение поставленной цели (рационального использования и экономии топливно-энергетических ресурсов) всей организационной структуры предприятия. Изложенные обстоятельства требуют проведения дополнительных экономических мер и создания специальной подсистемы управления использованием ТЭР на предприятии. Такая подсистема должна обладать определенной организационной самостоятельностью и относительно закрытым контуром используемой информации. Координация действия всех ее элементов должна проводиться на основе научно-обоснованного плана мероприятий по сбережению ТЭР на предприятии. Такой план должен быть стержнем при разработке всех разделов социально-экономического плана развития производственного объединения (предприятия).

Управление использованием ТЭР на предприятии должно включать следующие функции: планирование, организация, регулирование учет, контроль и стимулирование. Анализ сложившегося распределения функций управления ТЭР показывает, что имеет место значительное рассредоточение, распыление функций полномочий среди различных органов управления предприятием.

Такое положение значительно ослабляет действие механизма управления подсистемой использования ТЭР. Подсистема управления использования ТЭР состоит из управляющей и управляемой частей и соответственно субъекта и объекта управления.

Управляемая часть охватывает решения преимущественно технологических (исполнительских) задач. Они отражают ход собственно технологических процессов, характеризующихся прямой связью по линии «человек - машина».

Исполнителями этих процессов являются различные категории работников основных производственных и вспомогательных цехов, наладчики и механики по уходу и профилактическому ремонту, работники энергетической службы и др. Совокупность задач управляемой части включает: эксплуатацию и техническое обслуживание энергооборудования, ремонт, модернизацию по всем направлениям деятельности коллектива предприятия или другого подразделения, связанных с эксплуатацией, обслуживанием и воспроизводством его энергетической базы.

Осуществляя свою главную функцию - координацию усилий производственного коллектива, она расчленяется на элементы, содержание которых определяется особенностью решаемых задач по управлению подсистемой. Подсистема использования ТЭР характеризуется целенаправленностью функционирования, что является основанием для формирования отдельных элементов в единую, целостную структуру. Глобальной целью здесь выступает активное энергосбережение с учетом обеспечения оптимальных энергоэкономичеких показателей системы энергоснабжения.

Объект управления (управляемая часть) включает все производственные цехи и отделы, которые потребителями ТЭР, занимаются хранением, транспортировкой или преобразованием энергоресурсов, а также строительную организацию (стройгруппу) как организацию, занимающуюся строительством энергетических объектов и способную тем самым влиять на эффективность использования энергии.

Деятельность остальных ячеек структуры направлена на управление ТЭР в вышеназванных звеньях, поэтому они составляют блок управления в подсистеме (управляющая часть). Планово-экономический отдел в ней выполняет функции анализа входных сигналов, задает контрольные цифры норм расхода ТЭР и другие регламентирующие показатели.

Отделы подготовки производства и отдел главного метролога имеют своей функцией сопоставление состояния и информирование руководства об отклонениях от нормы, т. е. осуществление обратной связи в подсистеме. В блоке принятия решений функции отделов главного энергетика и главного механика связанны с подготовкой решений, разработкой альтернатив важнейших вопросов.

Глобальные вопросы, влияющие на деятельность всего предприятия, рассматривает высшее руководство-главный инженер или директор.

Претворение в жизнь принятых решений осуществляется посредством целенаправленной деятельности работников ремонтно-механического цеха (отвечает за состояние механической части оборудования цеха), электроцеха (обслуживают электрическую часть производственных процессов), паросилового цеха (выработка собственных энергоносителей и эксплуатация теплоэнергетического оборудования и коммуникаций). Кроме того, управляющее воздействие в подсистеме может быть передано другим путем - по ступеням административной иерархии, не функционально, что характерно для аварийных не запланированных ситуаций. Взаимосвязь функций управления и объекта показана на рисунке 1.

Входные сигналы характеризуют состояние системы электроснабжения и возможные отклонения ее от оптимальных значений. Это характеристики количества и качества энергоресурсов, расходы материалов и энергии, состояние окружающей среды, энергоемкости, энергоиспользования и другое. Планирование как функция управления предусматривает подготовку управленческих решений, определение целей, развитие управляемого объекта, необходимых ресурсов, прогнозирования, моделирования и анализ.

Применительно к практике управления энергетическим хозяйством промышленных предприятий планирование заключается в анализе и разработке топливно-энергетических балансов, определение объемов энергопотребления, прогнозировании электрических и типовых нагрузок, установлении структуры потребителей энергии и т.д. В то же время все еще практикуется использование принципа планирования «от потребности к ресурсам», что не ориентирует персонал на проведение активной энергосберегающей политики, например, не всегда планируются экономия энергии и мероприятия по ее достижению, не достаточно внимания уделяется планированию показателей качества электрической энергии и надежности работы электроустановок. С большой инерцией проводится работа по планированию экономического стимулирования персонала за эффективное и экономное обеспечение производства энергоресурсами. Все это требует совершенствование функций планирования и в первую очередь на основе программно целевых методов. Организация в системе управления представляет собой совокупность действий по обеспечению наиболее рационального сочетания элементов управляемой и управляющей систем.