НП «СПООЭС»
23 ноября 2009 г. принят Федеральный закон от № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
Положения данного закона напрямую влияют на деятельность компаний энергетической отрасли и потребителей электрической энергии как формируя новые риски для деятельности, так и открывая новые возможности для развития бизнеса.
Участие в предусмотренной законом деятельности в области энергоэффективности и повышения энергетической безопасности может дать возможность электроэнергетическим компаниям выйти в новый сегмент бизнеса, оказывая соответствующие услуги для потребителей энергоресурсов и повышая энергоэффективность собственной хозяйственной деятельности. Потребители электроэнергии, в свою очередь, имеют возможность развития данной компетенции у себя.
Однако согласно указанному закону данную деятельность могут осуществлять лишь те организации, которые являются членами саморегулируемых организаций (СРО) в области энергетического обследования.
В связи с изложенным, Общество с ограниченной ответственностью «Агенство по энергоэффективности», Общество с ограниченной ответственностью «Бюро интеллектуальной поддержки реформ в энергетическом секторе» и Общество с ограниченной ответственностью «Аудиторская компания «Штефан М» учредили Некоммерческое партнерство «Совет профессиональных организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности» для создания в дальнейшем СРО.
В отличие от многих других некоммерческих партнерств, мы предлагаем наиболее комфортные для потенциальных участников условия вступления в организацию:
- вступительный взнос – 10000 рублей;
- ежемесячный взнос – 10000 рублей;
- компенсационный взнос – 5000 рублей;
По вопросам вступления в НП «Совет профессиональных организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности» (сокращенно НП «СПООЭС»), просьба обращаться к Генеральному директору Никонову Сергею Кирилловичу по тел.8(495)9794515, электронная почта - spooes@spooes.ru
Преимущества вступления в СРО
ЧТО ПОЛУЧАЮТ КОМПАНИИ ПРИ ВСТУПЛЕНИИ В СРО ПО ЭНЕРГОАУДИТУ?!
Ответ очевиден: законное основание проведения энергетических обследований (см.Федеральный закон РФ от 23.11.2009 № 261-ФЗ Глава 4, Статья 15, п. 4. Деятельность по проведению энергетического обследования вправе осуществлять только лица, являющиеся членами саморегулируемых организаций в области энергетического обследования (СРО по энергоаудиту)).
Согласно закона РФ от 23.11.2009 № 261-ФЗ Глава 4, статья 16:
1. Проведение энергетического обследования является обязательным для следующих организаций:
1) органы государственной власти, органы местного самоуправления, наделенные правами юридических лиц;
2) организации с участием государства или муниципального образования;
3) организации, осуществляющие регулируемые виды деятельности;
4) организации, осуществляющие производство и (или) транспортировку воды, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, добычу природного газа, нефти, угля, производство нефтепродуктов, переработку природного газа, нефти, транспортировку нефти, нефтепродуктов;
5) организации, совокупные затраты которых на потребление природного газа, дизельного и иного топлива, мазута, тепловой энергии, угля, электрической энергии превышают десять миллионов рублей за календарный год;
6) организации, проводящие мероприятия в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, финансируемые полностью или частично за счет средств федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации, местных бюджетов.
Выше указанные организации обязаны организовать и провести первое энергетическое обследование до 31 декабря 2012 года, последующие энергетические обследования - не реже чем один раз каждые 5 лет.
Согласно закона РФ от 23.11.2009 № 261-ФЗ Глава 3, статья 12:
В целях повышения уровня энергосбережения в жилищном фонде и его энергетической эффективности в перечень требований к содержанию общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме включаются требования о проведении мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности многоквартирного дома…
Это новый огромный рынок!
Возникла потребность в получении НОВЫХ УСЛУГ «проведение энергетического обследования» и «проведении мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности».
Вступая в саморегулируемую организацию в области энергетического обследования (СРО по энергоаудиту) ВАША КОМПАНИЯ получает возможность получения дополнительной прибыли и расширения энергосбытового бизнеса за счет оказания потребителям розничного рынка электроэнергии дополнительных услуг в сфере энергосбережения и укрепляет свои позиции за счет диверсификации бизнеса.
Для Групп компаний и холдингов вступление в СРО по энергоаудиту так же выгодно снижением затрат на проведение мероприятий:
- энергетическое обследование;
- энергосбережение и повышение энергетической эффективности
Мероприятия по энергосбережению
Энергосбережение – это экономия топливно-энергетических ресурсов и связанных с ним затрат, получаемая при соблюдении технологических параметров, обеспечивающих их высокое качество, отвечающее требованиям нормативов и стандартов. Экономия энергоресурсов достигается правовыми, организационными, научными, производственными, техническими и экономическими мерами, направленными на эффективное использование энергетических ресурсов.
У крупных промышленных предприятий, преимущественно с круглосуточным технологическим циклом выпуска продукции, представляющим собой энергоемкую сферу промышленного производства, где в результате морального и физического износа основных фондов происходит постоянное и непрерывное увеличение потребления энергии, имеет место рост расходов на энергетические ресурсы и вызываемое им повышение себестоимости продукции. При этом актуальной является необходимость сокращения энергетической составляющей в издержках производства.
Центральными задачами, поставленными перед исполнителем услуг по организации деятельности по внедрению энергосбережения, рассматриваемыми в бизнес-плане, является:
- Планирование потребления электроэнергии при формировании заявки на оптовом рынке;
- Рационализация графиков электрической нагрузки;
- Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по активной мощности;
- Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по реактивной мощности;
- Разработка методик распределения нагрузки предприятия с целью перевода на зонный учет электроэнергии.
Отдельные группы потребителей нуждаются как в модернизации и техническом перевооружении своего электрохозяйства, так и в улучшении технологических процессов осуществления деятельности, но не имеют для реализации этих планов квалифицированного электротехнического персонала, способного решать технические вопросы данных задач. В этой связи со стороны рассматриваемого функционального подразделения возможно проявление двух укрупненных инициатив, охватывающих перечень работ, упомянутых выше:
- выявляя совместно с потребителями необходимость модернизации электротехнического оборудования, либо путей повышения эффективности использования имеющегося оборудования потребителя, специалисты рассматриваемого функционального подразделения способны предложить конкретные технологические решения, учитывая выбор конкретных технических средств и современных технологий энергосбережения с разработкой технико-экономического обоснования, способные обеспечить снижение потребления активной и реактивной мощности;
- оптимизация планирования энергопотребления, в результате чего осуществляется разработка рекомендации и консалтинговое сопровождении при оперативном суточное почасовое планирование потребления электроэнергии потребителя-заказчика с целью минимизации объемов покупки электроэнергии потребителей на невыгодных условиях в результате превышения фактического потребления электроэнергии над плановым, а также целесообразности перехода на зонный тариф.
К технологическим процессам при осуществлении услуги по оптимизации энергосбережения у предприятия-заказчика относятся проведение комплекса обследований оборудования и инженерных расчетов, включающего документирование технических характеристик оборудования, рекомендации по повышению эффективности работы оборудования и показателей энергопотребления. Результаты проведения экспертизы дают оценку общих затрат, связанных с первоочередной модернизацией системы электроснабжения при оптимизации режимов энергопотребления, а также в случае планирования наращивания производства или замены технологий на предприятии оформление технико-экономическое обоснование.
Оптимизация режимов энергопотребления решается путем минимизации потерь электроэнергии, связанных с передачей и потреблением активной и реактивной мощности в электрических сетях предприятия, при соблюдении нормируемых показателей качества электроэнергии, оптимального уровня надежности электроснабжения и рационализации графиков электрической нагрузки (выравнивание графиков нагрузки, что снижает заявленный максимум мощности и упрощает управление энергопотреблением), а также оптимизации нагрузки с учетом временных тарифных интервалов. Оптимизация режимов энергопотребления позволит значительно снизить расходы на эксплуатацию энергохозяйства предприятия.
Сложность решения задачи по планированию энергопотребления при подаче заявок на оптовый рынок, как правило, связана с отсутствием или неопределенностью информации о характере протекающих процессов энергопотребления в силу отсутствия квалифицированных кадров, специализирующихся на аналитике технологических процессов, проходящих на промышленных предприятиях, в увязке с пониманием основ и нюансов функционирования оптового и розничных рынков электроэнергии и мощности.
Рассматривая конкретные услуги, реализуемые энергосбытовой компанией в рамках бизнес - направления по внедрению энергосбережения у потребителя, алгоритм проведения работ в соответствии с перечнем работ имеет следующий рамочный вид.
Перечень работ, реализуемых в рамках комплексной услуги:
- Планирование потребления электроэнергии при формировании заявки на оптовом рынке.
- Рационализация графиков электрической нагрузки.
- Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по активной мощности.
- Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по реактивной мощности.
- Разработка методик распределения нагрузки предприятия с целью перевода на зонный учет электроэнергии.
Пункт 1. Планирование потребления электроэнергии при формировании заявки на оптовом рынке.
Операции, реализуемые в рамках предоставляемой услуги:
- анализ энергопотребления организации;
- анализ графика работы организации;
- анализ предыдущих периодов энергопотребления;
- анализ погодных условий;
- формирование отчетных материалов, выдача рекомендаций потребителю;
- сопровождение потребителя в части формирования заявки на оптовом рынке на регулярной основе.
Пункт 2. Рационализация графиков электрической нагрузки
Операции, реализуемые в рамках предоставляемой услуги:
- анализ электрического оборудования организации;
- анализ процессов потребления энергии по агрегатам: печи; сушильные камеры и красильные камеры; компрессоры; освещение; электрические и тепловые машины и т.д.;
- анализ графика работы организации;
- анализ потребления электроэнергии организации;
- формирование отчетных материалов, выдача рекомендаций потребителю.
Пункт 3 Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по активной мощности.
Операции, реализуемые в рамках предоставляемой услуги:
- анализ электрического оборудования организации использующего активную энергию;
- анализ производственных процессов организации;
- анализ графика работы организации;
- анализ потребления активной энергии электроэнергии организации;
- разработка мероприятий по оптимизации.
Пункт 4 Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по реактивной мощности
Операции, реализуемые в рамках предоставляемой услуги:
- анализ электрического оборудования организации использующего реактивную энергию;
- анализ производственных процессов организации;
- анализ графика работы организации;
- анализ потребления реактивной энергии электроэнергии организации;
- разработка мероприятий по оптимизации.
Пункт 5 Разработка методик распределения нагрузки предприятия с целью перевода на зонный учет электроэнергии
Операции, реализуемые в рамках предоставляемой услуги:
- анализ энергопотребления предприятия;
- анализ структуры предприятия;
- анализ технологических процессов предприятия;
- анализ оборудования предприятия;
- формирование балансов энергии по отдельным агрегатам с последующим;
- сведением в общий баланс по предприятию;
- формирование отчетных материалов, выдача рекомендаций потребителю.
Согласно вышеуказанному перечню работ, рамочные сроки выполнения одной услуги по обеспечению энергосбережения у потребителя составляют 3 месяца. Как видно из приведенного перечня, данные услуги по своей сути являются консультационными и не требуют значительных финансовых средств для своей реализации.
Энергосберегающие мероприятия могут осуществляться в отношении, как юридических лиц, так и индивидуальных предпринимателей, а так же в отношении какой либо продукции или технологического процесса.
Наибольший интерес к услугам по энергосбережению будут проявлять субъекты хозяйственной деятельности, для которых энергосбережение является вмененной обязанностью согласно ФЗ «Об энергосбережении».
В первую очередь, обязанность по разработке программ по энергосбережению и внедрению энергосберегающих мероприятий согласно ФЗ «Об энергосбережении» возложена на субъекты РФ и муниципальные образования. Согласно статье 14 они обязаны в составе показателей эффективности своей деятельности утверждать показатели энергосбережения и энергоэффективности, для чего разрабатывать и выполнять региональные и муниципальные программы энергосбережения. Кроме того, компании осуществляющие снабжения потребителей энергоресурсами, вправе будут предусмотреть в своих тарифах затраты на реализацию энергосберегающих мероприятий.
Во вторую очередь, это собственники или управляющие компании в многоквартирных домах, которые обязаны проводить мероприятия по повышению энергетической эффективности многоквартирных домов, в т.ч. как за счет средств собственников, так и за счет использования энергосервисных контрактов статья 12 ФЗ «Об энергосбережении».
В третью очередь, это субъекты хозяйственной деятельности, которые согласно ФЗ «Об энергосбережении» обязаны проводить обязательный энергетический энергоаудит и реализовывать, предложенные в результате проведения, энергосберегающие мероприятия.
Наиболее перспективным, способом организации финансирования внедрения энергосберегающих мероприятий будут являться энергосервисные контракты, предусмотренные ФЗ «Об энергосбережении». Согласно статье 2 данного закона энергосервисный договор (контракт) - это договор (контракт), предметом которого является осуществление исполнителем контракта действий, направленных на энергосбережение и повышение энергетической эффективности использования энергетических ресурсов заказчиком. Суть энергосервисного контракта состоит в следующем: исполнитель по контракту обязуется за свой счет реализовать энергосберегающие мероприятия у заказчика, а заказчик оплатить энергосберегающие мероприятия из полученной от внедрения мероприятий экономии.
Энергосервисный договор (контракт) должен содержать:
- условие о величине экономии энергетических ресурсов, которая должна быть обеспечена исполнителем в результате исполнения энергосервисного договора (контракта);
- условие о сроке действия энергосервисного договора (контракта), который должен быть не менее чем срок, необходимый для достижения установленной энергосервисным договором (контрактом) величины экономии энергетических ресурсов;
- иные обязательные условия энергосервисных договоров (контрактов), установленные законодательством Российской Федерации.
Энергосервисный договор (контракт) может содержать:
- условие об обязанности исполнителя обеспечивать при исполнении энергосервисного договора (контракта) согласованные сторонами режимы, условия использования энергетических ресурсов (включая температурный режим, уровень освещенности, другие характеристики, соответствующие требованиям в области организации труда, содержания зданий, строений, сооружений) и иные согласованные при заключении энергосервисного договора (контракта) условия;
- условие об обязанности исполнителя по установке и вводу в эксплуатацию приборов учета используемых энергетических ресурсов;
- условие об определении цены в энергосервисном договоре (контракте) исходя из показателей, достигнутых или планируемых для достижения в результате реализации энергосервисного договора (контракта), в том числе исходя из стоимости сэкономленных энергетических ресурсов;
- иные определенные соглашением сторон условия.
Рассматривая технологические решения, применяемые при оказании услуг в рамках бизнес-плана, имеет место разделение на 3 основных блока:
- Оптимизация планирования энергопотребления. В результате чего осуществляется разработка рекомендаций и консалтинговое сопровождение при оперативном суточном почасовом планировании потребления электроэнергии потребителем-заказчиком с целью минимизации объемов покупки электроэнергии потребителем на невыгодных условиях в результате превышения фактического потребления электроэнергии над плановым, а также целесообразности перехода на зонный тариф;
- Рационализация графиков электрической нагрузки;
- Выявление необходимости модернизации электротехнического оборудования, либо путей повышения эффективности использования имеющегося оборудования у потребителя, направленных на снижение потребляемой мощности (активной и реактивной) и электроэнергии; предложение конкретных технологических решений, учитывая выбор конкретных технических средств и современных технологий энергосбережения с разработкой технико-экономического обоснования.
1. Планирование потребления электроэнергии при формировании заявки на оптовом рынке.
Ниже описаны направления действия при осуществлении деятельности по оптимизации режимов энергопотребления предприятий.
Крупные промышленные потребители с присоединенной мощностью более 750 кВА, являющиеся потенциальными потребителями услуги, осуществляют почасовое планирование энергопотребления на розничном рынке, обусловленного Постановлением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2006 г. № 530 «Об утверждении Правил функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики». В случае самостоятельного выхода на оптовый рынок – почасовое планирование и учет.
Максимально точное прогнозирование потребления электроэнергии крупных потребителей, правилами рынка которым предусмотрено обязательное планирование объемов потребления электрической энергии по часам суток и обеспечение почасового измерения фактически потребленной электрической энергии, является наиважнейшей задачей, так как оплата почасовых отклонений фактического графика от планового должна производиться с учетом цен балансирующего рынка, цены на котором превышают свободные нерегулируемые цены в среднем до 30%. Таким образом, финансовые потери по отклонениям от заявленных плановых значений могут составлять существенные объемы.
Технологическое выполнение непосредственных работ по торговле электроэнергией во исполнение сформированного планового почасового графика потребления предприятия включает в себя следующие этапы:
- формирование данных;
- формирование графика;
- сопровождение графика;
- подача торговой заявки;
- обеспечение подачи торговой заявки;
- расчет схемы платежей;
- сопровождение схемы платежей;
- обеспечение эффективного использования денежных средств;
- осуществление поставки электроэнергии (мощности);
- фактурирование работ и услуг.
2. Рационализация графиков электрической нагрузки
Электропотребление технологического оборудования в значительной степени зависит от графиков использования этого оборудования. В этой связи оптимизация и рационализация графиков электрической нагрузки способна обеспечить экономию потребления мощности предприятия (активной и реактивной) и, соответственно, обеспечить снижение объемов потребления электроэнергии, либо снизить стоимость закупки электрической энергии.
При энергетических обследованиях большое значение имеет анализ графиков нагрузок мощных электропотребителей. График нагрузки берется за время, кратное времени законченного технологического цикла. По регулярности нагрузки графики подразделяется на периодические, циклические, нециклические и нерегулярные.
Различают следующие режимы работы:
- продолжительный режим, когда при работе с неизменной нагрузкой время работы достаточно для достижения всеми частями оборудования установившихся значений температур;
- кратковременный номинальный режим, когда периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения. Температура нагрева частей оборудования не достигает установившихся значений, а при отключении происходит охлаждение до температуры окружающей среды;
- повторно-кратковременный номинальный режим (ПКР) — это режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения, причем как рабочие периоды, так и паузы недостаточно длинны, и температура не достигает установившихся значений;
- организация перевода на зонный учет электроэнергии.
Ниже приведена схема потребления электроэнергии при использовании электроприводов.
Электроприводом (ЭП) называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств и предназначенного для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением. Электропривод является одним из основных потребителей электроэнергии. В среднем, на электропривод приходится до 70 % всей потребляемой электроэнергии.
Электрическая энергия от источника питания через силовой преобразователь поступает на электродвигатель. Силовой преобразователь служит для получения электроэнергии требуемых для электродвигателя параметров и управления потоком этой энергии. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую и передает ее через передаточное устройство на исполнительный орган рабочей машины. Передаточное устройство служит для согласования движения электродвигателя и исполнительного органа. Оно может быть механическим, например, редуктор, гидравлическим или электромагнитным, например, гидравлические или электромагнитные муфты.
На потребление электроэнергии электродвигателем влияет величина потерь энергии во всей структурной цепочке. Потери носят не только электрический, но и иной характер. Например, плохое качество масла в редукторе увеличивает потери механической энергии, что приводит к увеличению расхода электроэнергии. На потребление энергии влияют КПД не только электродвигателя, но и остальных элементов электропривода Заменив один из элементов ЭП более энергоэффективным, можно снизить электропотребление. Можно получить экономию электроэнергии, если непосредственно соединить электродвигатель с исполнительным органом машины. Если перейти на питание от другого источника электроэнергии или заменить электродвигатель на другой, параметры которого соответствуют параметрам источника питания, то можно обойтись и без силового преобразователя, КПД электропривода при этом увеличится. Например, если электродвигатель с номинальным напряжением 6 кВ питался через понижающий трансформатор 10/6 кВ от секции распределительного устройства 10 кВ, то замена ЭД на электродвигатель с номинальным напряжением 10 кВ позволит избавиться от силового трансформатора, снизив потребление электроэнергии.
Основное условие эффективной работы электропривода — это соответствие электрической мощности двигателя и требуемой механической мощности. При недогрузке двигателя снижается его КПД и коэффициент мощности, при перегрузке двигатель перегревается и выходит из строя.
Годовое потребление электроэнергии электродвигателем во много раз превышает его стоимость, поэтому если электродвигатель не соответствует требуемой механической мощности и работает с большой недогрузкой, то его надо заменять двигателем меньшей мощности.
Если привод работает в длительных режимах без частых включений и отключений электродвигателя, то во многих случаях целесообразно заменить обычный двигатель на энергоэффективный. Такие двигатели имеют более широкие возможности роботы в термически перегруженном состоянии, легче в обслуживании и потребляют на 2 - 5 % меньше электроэнергии. Кроме того, они не шумят и менее требовательны к отклонениям напряжения. Такие двигатели особенно эффективны при нагрузке в 70 %, т. е. при наиболее распространенной нагрузке. Стоимость энергоэффективных электродвигателей на 30-60 % выше, чем обычных, но их применение окупается.
Часто возникает необходимость в применении регулируемого электропривода. Это либо диктуется требованиями технологического процесса, например, если требуется изменить скорость ленты конвейерной печи до оптимального значения, либо изменениями нагрузки, например, у нагнетательного оборудования. Примерные значения экономии электроэнергии при замене нерегулируемого привода на регулируемый будут следующие: для насосов — 20 %, для воздуходувок и вентиляторов — 30%, для компрессоров — 40-50 % и для вентиляционных систем — 50 %.
Наиболее широкое распространение получают системы, преобразующие сначала переменный ток в постоянный, затем постоянный ток — в переменный с регулируемой частотой. Управление частотой преобразователи чаще всего осуществляется по сигналу обратной связи от датчика (скорости, температуры, давления и др.).
Ниже приведены общие мероприятия по экономии электроэнергии при использовании электропривода.
Малозатратные мероприятия:
- качественное техническое обслуживание всех элементов электропривода, наличие графика ППР и контроль за его соблюдением;
- дисциплина труда, своевременное отключение электропривода, недопущение его длительной работы на холостом ходу;
- применение таймеров холостого хода.
Среднезатратные мероприятия:
- использование устройств мягкого пуска двигателя.
3. Разработка мероприятий по оптимизации режима энергопотребления по активной и реактивной мощности.
Большая часть промышленных приемников в процессе работы потребляет из сети, помимо активной мощности Р, реактивную мощность Q. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели (65—60% общего потребления реактивной мощности), трансформаторы (20—25%), воздушные электрические сети, реакторы, преобразователи и другие установки (около 10%). В зависимости от характера электрооборудования предприятия его реактивная нагрузка может составлять до 130% по отношению к активной. Передача значительного количества реактивной мощности по линиям и через трансформаторы сети электроснабжения невыгодна по следующим основным причинам:
1. Возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью. При этом, дополнительные потери активной мощности, вызванные протеканием реактивной мощности, пропорциональны квадрату ее величины.
2. Дополнительные потеря напряжения увеличивают размах отклонений напряжения на зажимах приемника от номинального значения при изменениях нагрузок и режимов электрической сети. Это требует увеличения мощности, а, следовательно, и стоимости средств регулирования напряжения.
Оптимальная величина коэффициента мощности на предприятии получается путем компенсации реактивной мощности как естественными мерами (за счет улучшения режима работы приемников, применения двигателей более совершенной конструкции, устранения недогрузки двигателей и трансформаторов и т.п.), так и за счет установки специальных компенсирующих устройств (генераторов реактивной мощности) в соответствующих точках системы электроснабжения.
Наиболее целесообразным является такое размещение компенсирующих устройств, при котором обеспечивается минимум годовых затрат. При определении затрат следует учитывать, что, с одной стороны, установка компенсирующего устройства увеличивает затраты за счет капиталовложений в это устройство и стоимости дополнительных потерь в нем, а с другой — годовые затраты уменьшаются за счет снижения потерь во всей цепи электроснабжения, от источника питания до места установки компенсирующего устройства, вследствие компенсации реактивной мощности.
Улучшения коэффициента мощности промышленного предприятия можно достигнуть лишь при правильном сочетании различных способов повышения его, каждый из которых должен быть технически и экономически обоснован.
Мероприятия по повышению коэффициента мощности можно разделить на следующие группы:
- уменьшение потребления реактивной мощности приемниками электрической энергии без применения компенсирующих устройств;
- применение компенсирующих устройств.
Мероприятия по уменьшению потребления приемниками реактивной мощности должны рассматриваться в первую очередь, поскольку для их осуществления, как правило, не требуются значительные капитальные затраты.
К ним относятся следующие:
- упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования;
- замена мало загруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности;
- понижение напряжения у двигателей, систематически работающих с малой загрузкой;
- ограничение холостой работы двигателей;
- применение синхронных двигателей вместо асинхронных той же мощности в случаях, когда это возможно по условиям технологического процесса;
- повышение качества ремонта двигателей;
- замена и перестановка малозагруженных трансформаторов. Рассмотрим эффективность этих мероприятий.
Замена малозагруженных двигателей двигателями меньшей мощности.
Величина потребления реактивной мощности асинхронными двигателями зависит от коэффициента загрузки и номинального коэффициента мощности двигателей. При нагрузках асинхронного двигателя, меньших номинальной, прирост потребления реактивной мощности по сравнению с холостым ходом пропорционален квадрату коэффициента загрузки двигателя. Таким образом, коэффициент мощности двигателя уменьшается при уменьшении его загрузки. Отсюда следует, что замена систематически малозагруженных двигателей двигателями меньшей мощности способствует повышению коэффициента мощности электроустановки. Условия рентабельности требуют, чтобы замена двигателя влекла за собой экономически выгодное уменьшение суммарных потерь активной мощности в энергосистеме и двигателе.
Следует заметить, что для промышленных предприятий рассматривать вопрос о замене малозагруженных двигателей, двигателями меньшими по мощности, целесообразно только для двигателей, не встроенных в механизм. Замена малозагруженных двигателей, встроенных в механизм, нерентабельна и технологически сложна, что практически нецелесообразно.
Понижение напряжения у малозагруженных двигателей.
При невозможности замены малозагруженного асинхронного двигателя следует проверить целесообразность снижения напряжения на его зажимах.
Снижение напряжения на выводах асинхронного двигателя до определенного минимально допустимого значения приводит к уменьшению потребления им реактивной мощности (за счет уменьшения тока намагничивания) и, тем самым, к увеличению коэффициента мощности. При этом одновременно уменьшаются потери активной мощности и, следовательно, увеличивается к. п. д. двигателя. На практике применяются следующие способы снижения напряжения у мало загруженных асинхронных двигателей:
- переключение статорной обмотки с треугольника на звезду;
- секционирование статорных обмоток;
- понижение напряжения в фабрично-заводских силовых сетях путем переключения ответвлений понижающих трансформаторов.
Секционирование статорных обмоток асинхронных двигателей можно рекомендовать в тех случаях, когда невозможно осуществить переключение обмотки статора с треугольника на звезду. Если двигатели изготовлены с параллельными ветвями в статорной обмотке, то секционирование осуществляется относительно просто путем перепайки лобовых соединений обмотки. Сложнее переключить статорную обмотку двигателя на другую схему соединения, если она выполнена одиночным проводом. В таких случаях переключение секций обмотки возможно лишь при капитальных ремонтах двигателей.
Переключение ответвлений понижающего трансформатора для снижения рабочего напряжения асинхронных двигателей также является нормальным эксплуатационным приемом, направленным на повышение коэффициента мощности, если данный трансформатор не питает одновременно другие приемники, не допускающие снижения напряжения на их зажимах.
Ограничение холостого хода работающих асинхронных двигателей.
Работа большинства асинхронных двигателей характерна тем, что в перерывах между нагрузками они вращаются на холостом ходу. Для ряда потребителей время работы двигателей на холостом ходу достигает 50—65%» всего времени работы. Если промежутки работы на холостом ходу достаточно велики, то целесообразно на это время отключать двигатель от сети. Потребление активной и особенно реактивной энергии при этом значительно уменьшится.
В случае применения ограничителей холостого хода подсчет экономии производится по графикам активной и реактивной мощности, потребляемой асинхронными двигателями.
Повышение качества ремонта асинхронных двигателей.
При выполнении ремонта двигателей необходимо учитывать и точно соблюдать номинальные данные двигателей. В противном случае из ремонта могут быть выпущены двигатели с повышенным потреблением реактивной мощности, большой неравномерностью нагрузки отдельных фаз, увеличенным током холостого хода, значительным отключением от заводских обмоточных данных и другими серьезными недостатками. Все это создает повышенные потери энергии и ухудшает естественный коэффициент мощности предприятия.
Замена и перестановка трансформаторов.
Больших успехов в повышении естественного коэффициента мощности промышленного предприятия можно достигнуть за счет рационализации работы трансформаторов, которая проводится путем замены и перегруппировки и путем отключения некоторых трансформаторов в часы малых нагрузок. Если при этих мероприятиях снижается потребление реактивной мощности и уменьшаются потери активной мощности, то осуществление их несомненно целесообразно.
Компенсирующие устройства.
Для компенсации реактивной мощности, потребляемой электроустановками промышленного предприятия, могут быть применены
- синхронные компенсаторы;
- статические конденсаторы;
- и использованы имеющиеся синхронные двигатели.
Синхронные компенсаторы являются синхронными двигателями облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать как в режиме генерации реактивной мощности (при перевозбуждении компенсатора), так и в режиме ее потребления (при недовозбуждении). Изменение величины генерируемой или потребляемой реактивной мощности компенсатора осуществляется регулированием его возбуждения.
К недостаткам синхронных компенсаторов относятся удорожание и усложнение эксплуатации и значительный шум во время работы.
Положительными свойствами синхронных компенсаторов как источников реактивной мощности являются: возможность плавного и автоматического регулирования величины генерируемой реактивной мощности, независимость генерации реактивной мощности от напряжения на его шинах, достаточная термическая и динамическая устойчивость обмоток компенсатора во время коротких замыканий, возможность восстановления поврежденного синхронного компенсатора путем проведения ремонтных работ.
Конденсаторы — специальные емкости, предназначенные для выработки реактивной мощности. По своему действию они эквивалентны перевозбужденному синхронному компенсатору и могут работать лишь как генераторы реактивной мощности. Мощность конденсаторов в одном элементе составляет 4—10 квар. Из таких элементов собираются батареи требуемой мощности.
Обычно батареи конденсаторов включаются в сеть трехфазного тока по схеме треугольника. При отключении конденсаторов необходимо, чтобы запасенная в них энергия разряжалась на автоматически включаемое активное сопротивление. Величина его должна быть такой, чтобы при отключении не возникало перенапряжений на зажимах конденсаторов.
Конденсаторы по сравнению с другими источниками реактивной мощности обладают рядом преимуществ:
- малые потери активной мощности (0,0025—0,005 квт/квар);
- простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся и трущихся частей);
- простота производства монтажных работ (малый вес, отсутствие фундаментов);
- для установки конденсаторов может быть использовано любое сухое помещение.
Среди недостатков конденсатора следует отметить зависимость генерируемой ими реактивной мощности от напряжения, малый срок службы (8-10 лет) и недостаточную прочность, особенно при напряжениях выше нормы.
Синхронные двигателя. Применение синхронных двигателей в условиях промышленных предприятий может быть целесообразным в следующих случаях:
1) установка синхронных двигателей на приводных механизмах вместо асинхронных там, где это возможно по технологическим условиям;
2) установка синхронных двигателей большей мощности, чем требует приводной механизм.
Первое мероприятие всегда целесообразно. Поэтому при недостаточном значении коэффициента мощности следует рассмотреть вопрос о том, на каких механизмах возможно применение синхронных двигателей взамен асинхронных.
Целесообразность второго мероприятия должна быть технико-экономически обоснована путем сравнения с другими вариантами повышения коэффициента мощности.
Размещение компенсирующих устройств
После определения необходимой мощности и выбора типов компенсирующих устройств возникает задача оптимального распределения их в сети электроснабжения промышленного предприятия. От выбора места установки компенсирующего устройства зависят его стоимость и величина потерь электрической энергии. Наименьшая стоимость конденсаторных установок получается при размещении их в сети напряжением 6—10 кв, однако потери электрической энергии в сетях промышленного предприятия при этом будут максимальными ввиду передачи значительного количества реактивной мощности по сетям напряжением ниже 6—10 кв.
При размещении конденсаторных установок непосредственно на зажимах потребителей электрической энергии потери электрической энергии будут минимальными, но возрастет стоимость установок и ухудшится их использование.
Оптимальному размещению компенсирующих установок соответствует технически приемлемый вариант с минимальными расчетными затратами.
Для предварительной ориентировки в вопросе о технико-экономическом обосновании размещения компенсирующих устройств следует пользоваться следующими положениями из Руководящих указаний:
- на предприятиях, имеющих силовые сети напряжением 0,66 кв, как правило, должны устанавливаться конденсаторы на напряжение 0,66 кв. Если на этих предприятиях имеются асинхронные двигатели высокого напряжения, то для компенсации их реактивных нагрузок целесообразна установка таких конденсаторов на напряжение 6—10 кв.;
- на предприятиях, имеющих силовые сети напряжением 0,38 кв, наиболее выгодной может оказаться либо смешанная установка конденсаторов 0,38 и 6—10 кв, либо только 0,38 кв. Выбор варианта производится на основании технико-экономических сопоставлений и расчетов;
- на предприятиях, имеющих силовые сети напряжением 0,22 кв, допускается установка конденсаторов на напряжение 0,22 кв, если коэффициент мощности на стороне 0,22 кв меньше 0,7. При коэффициенте мощности выше 0,7 следует устанавливать конденсаторы 6—10 кв;
- конденсаторы 0,22—0,5 кв. должны устанавливаться с соблюдением требований пожарной безопасности у групповых щитков, так как централизованная установка конденсаторов на трансформаторных подстанциях, как правило, менее целесообразна. В тех случаях, когда имеется необходимость в разгрузке силовых трансформаторов, а установка конденсаторов напряжением 0,22—0,5 кв. групповых щитков невозможна, допускается централизованная установка этих конденсаторов;
- мощность батареи конденсаторов, устанавливаемых у группового щитка, рекомендуется принимать не менее 30 квар во избежание существенного возрастания расходов на отключающую аппаратуру, измерительные приборы и установочный шкаф.
Режимы работы компенсирующих устройств.
При повышении коэффициента мощности до величины 0,92-0,95 существенное значение приобретает, вопрос о графике потребления реактивной мощности. Обращаясь к графикам нагрузки промышленных предприятий, снижение активной нагрузки не влечет за собой такого же снижения реактивной нагрузки, тем не менее величина реактивной мощности колеблется очень значительно. В результате таких колебаний, особенно при компенсации за счет дополнительных компенсирующих устройств, имеет место «перекомпенсация», т.е. увеличение тока за счет отрицательного сдвига фаз между током и напряжением (опережение током напряжения). Такое положение будет способствовать появлению излишних потерь.
Если средствами искусственной компенсации являются синхронный компенсатор или синхронные двигатели, работающие в емкостном режиме с перевозбуждением, то эта задача решается просто за счет плавного регулирования вырабатываемой реактивной мощности в компенсирующих устройствах.
Автоматическое регулирование мощности конденсаторных батарей
Характеристика устройств автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей и область применения их могут быть представлены в следующем кратком перечне:
1. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок по напряжению на шинах подстанции. Применяется в тех случаях, когда желательно одновременно обеспечить регулирование напряжения;
2. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок по току нагрузки. Применяется для приемников, имеющих резко переменный график потребления реактивной мощности;
3. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок по направлению реактивной мощности. Применяется на отдельных удаленных тупиковых объектах;
4. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок по времени суток. Применяется при хорошо известном и достаточно постоянном суточном графике реактивной нагрузки предприятия.
Организация перевода на зонный тариф. Разработка методик распределения нагрузки предприятия с целью перевода на зонный учет электроэнергии
Вместе с тем, на основе анализа почасовых объемов потребления электроэнергии потребителем – заказчиком услуги, а также с учетом проведения технических процедур по оптимизации режимов потребления предприятия, может быть предложена работа по организации перевода на зонный тариф в случае наличия экономической целесообразности.
