ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

ENERGY SAVING IN POWER SUPPLY SYSTEMS OF INDUSTRIAL ENTERPRISES

Vasily Karpenkov

Master’s Degree student, Department of Power Supply of Mining and Industrial Enterprises, Kuzbass State Technical University named after T.F. Gorbachev,

Russia, Kemerovo

Olga Popova

Candidate of Engineering Sciences, associate professor, Kuzbass State Technical University named after T.F. Gorbachev,

Russia, Kemerovo

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается проблема энергоснабжения на промышленных предприятиях, а также способы ее решения.

ABSTRACT

This article discusses the problem of energy supply in industrial enterprises, as well as ways to solve it.

Ключевые слова: электроэнергетика; электроснабжение; энергоэффективность.

Keywords: electric power industry; power supply; energy efficiency.

Исследования различных ученых [1–4] показали, что в последние десятилетия глобальный энергетический сектор становится все более сложным. Повышение цен на истощающиеся ископаемые виды топлива, экономический кризис и новая международная экологическая и энергетическая политика заставляют компании сокращать энергетические отходы и уменьшать потребление энергии.

В последние годы энергоэффективность стала неотъемлемым элементом конкурентоспособности промышленных предприятий, и считается важным фактором для экономического развития и устойчивости [4].

Энергоэффективность по-прежнему представляет собой сложную задачу для большинства компаний. Для того чтобы подобрать соответствующие мероприятия по повышению энергоэффективности, а также разработать и настроить систему управления энергией в соответствии с потребностями компании, необходимо обладать глубокими знаниями в различных областях, а также иметь хорошие навыки и практическую гибкость, чтобы эффективно направлять усилия в нужном направлении [5].

Цель исследования: выполнить обзор литературных источников и рассмотреть концепцию энергосбережения в системах электроснабжения промышленных предприятий.

Энергосберегающие системы в промышленности представляют собой набор мер и технологий, которые призваны снизить энергопотребление в производственных процессах, с целью повышения энергетической эффективности и уменьшения расходов на энергию.

Основная цель систем энергосбережения в промышленности состоит в эффективном использовании энергоресурсов, таких как электричество, топливо, вода и другие, чтобы уменьшить потребление и повысить производительность предприятия.

Системы энергосбережения включают разнообразные методы, а именно [6]:

- использование энергоэффективного оборудования и технологий;

- оптимизацию производственных процессов и управления энергосистемами;

- применение альтернативных источников энергии;

- подготовку персонала и повышение его знаний о вопросах энергосбережения;

- отслеживание и анализ расхода энергии для выявления возможностей снижения расходов.

Более эффективное использование энергии в системах энергосбережения не только сокращает расходы предприятия на энергию, но также содействует уменьшению негативного воздействия его производственной деятельности на окружающую среду, улучшает условия труда для сотрудников и повышает конкурентоспособность компании.

Существует несколько методов снижения энергопотребления, которые могут быть использованы в промышленности. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Энергоаудит представляет собой осмотр и анализ потребления энергии на предприятии с целью определения возможностей по снижению расходов на энергию. В рамках этого процесса проводится оценка эффективности энергопотребляющего оборудования, системы управления энергопотреблением и производственных процессов.

Результаты энергоаудита используются для разработки энергетического планирования, в рамках которого определяются приоритетные шаги по сокращению потребления энергии и повышению энергоэффективности [2].

Улучшение производственных процессов направлено на уменьшение энергопотребления путем оптимизации технологических процессов, применения энергоэффективного оборудования и материалов, а также совершенствования системы управления производством.

Примеры инициатив по оптимизации производственных процессов включают в себя установку частотных преобразователей на электродвигатели, применение тепловых насосов для регулирования температуры воздуха и воды, а также внедрение системы контроля и управления энергопотреблением [2, 4].

Использование альтернативных источников энергии, таких как солнечная энергия, ветроэнергия или биомасса, способствует уменьшению зависимости от традиционных источников энергии и сокращению негативного воздействия на окружающую среду. Установка солнечных панелей или ветрогенераторов на предприятии позволяет получать часть энергии из возобновляемых источников, что снижает использование не возобновляемых ресурсов и сокращает неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Снижение энергозатрат предприятия достигается путем внедрения мероприятий по повышению энергоэффективности зданий и сооружений. В числе таких мероприятий включается утепление, установка энергоэффективных окон и дверей, использование энергоэффективного освещения, а также системы отопления и охлаждения. Это позволяет сократить расход энергии на освещение, отопление и охлаждение зданий, что приводит к уменьшению энергозатрат предприятия [6].

Существует множество различных систем энергосбережения, которые могут быть внедрены в промышленности. Однако каждое предприятие должно самостоятельно выбрать наиболее подходящие мероприятия в соответствии с его потребностями и возможностями. Представленные выше примеры являются лишь некоторыми из возможных вариантов.

Потери при передаче и распределении электроэнергии составляют большую часть потерь электроэнергии во всей системе. Наибольшие объёмы этих потерь возникают в первичных и вторичных распределительных линиях и могут быть классифицированы либо как технические, либо как нетехнические потери.

Технические потери возникают, когда энергия рассеивается оборудованием и проводниками в распределительных линиях. Потери зависят от характеристик сети и режима работы.

Существуют две основные категории технических потерь электроэнергии: постоянные и переменные.

Постоянные потери в распределительных линиях составляют значительную долю общих технических потерь, отчетливо видимых в диапазоне от четверти до трети. Они обычно проявляются в форме выделяющегося тепла и шума, возникающих при работе трансформаторов под напряжением.

К нетехническим потерям, также называемым коммерческими потерями, относятся потери, связанные с без учета поставок, неправильным выставлением счетов, несвоевременным выставлением счетов, неправильным тарифом, неисправными счетчиками и кражами энергии [2].

Неизмеренные запасы – это те, которые могут не учитываться, когда расчетные суммы используются для расчета количества электроэнергии, за которую нужно выставлять счет.

Кроме того, некоторые потребители могут подделать показания счетчиков, из-за чего они будут показывать меньшую мощность, чем фактически используется.

Кража энергии может происходить, когда потребители подделывают показания приборов учета или вступают в сговор с персоналом коммунальных служб для осуществления незаконных подключений.

Перед выбором и внедрением системы энергосбережения необходимо провести всесторонний анализ энергопотребления на предприятии. Этот анализ поможет выявить основные области, где можно сократить потребление энергии и ресурсов. Для этого может потребоваться измерение энергопотребления, анализ данных, определение энергозатратных процессов и выявление потенциальных мест для внедрения систем энергосбережения. Такой подход позволит более точно определить наиболее эффективные меры по снижению энергозатрат и повышению энергоэффективности на предприятии [3–5].

После проведения анализа энергопотребления необходимо определить конкретные цели и показатели эффективности для системы энергосбережения. Цели могут быть связаны с различными аспектами, такими как снижение общего потребления энергии, повышение энергетической эффективности или сокращение затрат на энергию. Важно четко определить цели, чтобы иметь ясное представление о том, что именно необходимо достичь и какие показатели будут использоваться для оценки успеха системы энергосбережения.

Показатели эффективности являются важной составляющей оценки достижения целей и оценки работы системы. После определения целей и показателей эффективности, выбор подходящих систем энергосбережения становится критически важным.

Это может включать в себя множество мер, таких как внедрение энергоэффективного оборудования, внедрение систем автоматизации и управления энергопотреблением, улучшение изоляции зданий, повышение энергетической эффективности, а также активное использование возобновляемых источников энергии. Выбор и реализация соответствующих мер позволят значительно снизить энергопотребление и снизить негативное воздействие на окружающую среду, а также снизить расходы на энергию с точки зрения трат предприятия.

После тщательного выбора соответствующих систем энергосбережения, наступает важный этап разработки плана их внедрения.  Этот план должен охватывать широкий спектр аспектов, включая четко определенные роли и обязанности участвующих сторон, составление расписания работ для эффективной реализации проекта, а также оценку затрат и ресурсов, необходимых для успешной имплементации систем энергосбережения. [7].

После разработки плана инициативы по внедрению системы энергосбережения, важно активно включиться в процесс внедрения менеджмента энергосбережения, следуя установленному плану и тесно контролируя прогресс.

Важной составляющей этого процесса является обучение и информирование персонала. Отмечается, что ознакомление персонала с принципами работы системы, ее преимуществами и методами энергосбережения является неотъемлемой частью успешной реализации данной инициативы. Структурированное обучение может включать в себя проведение тренингов, разработку информационных материалов и семинаров. Обучение и информирование персонала способствует созданию понимания и поддержки новых систем энергосбережения, помогая персоналу осознать важность их участия в процессе энергосбережения. Это также способствует формированию эффективной команды, готовой поддерживать и поддерживать реализацию систем энергосбережения на предприятии.

После успешного внедрения системы энергосбережения отслеживание и анализ ее эффективности становятся важным шагом для достижения устойчивых результатов. Тщательное и систематическое проведение мониторинга позволяет оперативно выявлять достижение целей, выявлять потенциальные проблемы и вносить корректировки в систему, чтобы обеспечить ее дальнейшую эффективность.

Мониторинг может быть осуществлен путем сбора и анализа данных о потреблении энергии, а также путем регулярной проверки работы системы. Например, важно проводить анализ показателей эффективности, таких как уровень потребления энергии, сравнивая их с начальными данными и целевыми показателями. Также важно регулярно проверять работу оборудования, анализировать степень износа и обеспечивать правильное функционирование системы.

Эффективный мониторинг и анализ обеспечат понимание того, как система внедрения энергосберегающих технологий работает в реальных условиях и станут основой для оптимизации ее функционирования в долгосрочной перспективе.

В заключении хочется выделить следующие факты:

1. Системы энергосбережения играют важную роль в промышленности. Они позволяют снизить потребление энергии, улучшить эффективность производства и сократить затраты.

2. Реализация таких систем требует анализа и оптимизации процессов, а также выбора подходящих технологий.

3. Внедрение систем энергосбережения может принести значительные экономические и экологические выгоды для предприятий.

Список литературы:

1. Абрамович Б.Н. Проблемы обеспечения энергетической безопасности предприятий минерально-сырьевого комплекса / Б.Н. Абрамович, Ю.А. Сычев // Записки Горного института. 2016.
2. Гамазин С.И. Обеспечение надежности электроснабжения и качества электроэнергии / С.И. Гамазин, В.М. Пупин, Ю.В. Марков // Промышленная энергетика. 2006.
3. Ершов М.С. Оценка взаимной зависимости источников питания систем промышленного электроснабжения с учетом несимметричных возмущений во внешних электрических сетях / М.С. Ершов, В.А. Анцифоров, А.Н. Комков // Промышленная энергетика. 2014.
4. Ершов М.С. Рекомендации по повышению надежности работы потребителей производственных объектов при авариях в системах централизованного электроснабжения // Территория Нефтегаз. 2012.
5. Юдаева Н. Д. Энергосбережение на промышленных предприятиях // Молодой ученый. – 2018.
6. Юдаева Н. Д. Энергосбережение на промышленных предприятиях // Молодой ученый. – 2018. – №50. – С. 65–67. – URL https://moluch.ru/archive/236/54691.
7. Коробейникова К. П. Энергосбережение в электроснабжении промышленных предприятий. Труды V Всероссийской научно-практической конференции «Энергетика и энергосбережение: теория и практика». 2020. – С. 1–4.