Норма энергопотребления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Энергопотребление»)
Перейти к: навигация, поиск

Норма энергопотребления (промышленных предприятий) — это научно обоснованное количество энергоресурсов, необходимое и достаточное для обеспечения технологического процесса при заданных параметрах производства и окружающей среды.

Цели нормирования[править | править вики-текст]

  1. Планирование объёма энергопотребления для оценки экономической деятельности предприятия.
  2. Прогнозирование значений энергопотребления для заказа энергоресурсов
  3. Определение участков неэффективного использования энергоресурсов.

Методы определения нормы энергопотребления[править | править вики-текст]

Опытный метод[править | править вики-текст]

Основан на использовании данных, полученных в результате испытаний (экспериментов). Идея метода развита в работах Б. А. Константинова. Данный метод используется на стадии НИОКР научно-исследовательскими и проектными институтами при проектировании и разработке новых технологических установок и промышленных объектов или модернизации уже существующих.

Ограничения использования метода: оборудование должно находиться в технически исправном, отлаженном состоянии, а технологический процесс должен осуществляться в режиме, предусмотренном технологическими регламентами и инструкциями.

Достоинства метода
  • Высокая точность результатов.
Недостатки метода
  • Большое число натурных испытаний, в том числе и на экономически не выгодных режимах.
  • Длительность исследований.
  • Неустойчивость результатов при модернизации оборудования производства.

Отчётно-статистический[править | править вики-текст]

Метод основан на анализе данных статистической (бухгалтерской, оперативной) отчётности о фактическом расходе ТЭР за прошлый период и их интерполяции на расчётный период. Сущность метода с использованием многофакторного корреляционного анализа изложена в работах авторов Тайца А. А., Кузнецова Н. М., Ястребова П. П..

В методе используется следующие математические модели

1. Аналитическая модель представляет собой функцию, определяющую зависимость между величиной энергопотребления и факторами, обуславливающими её изменение.

где:

  • E — норма энергопотребления;
  •  — факторы, влияющие на энергопотребление.

Факторы должны удовлетворять следующим требования: влияние на энергопотребление, независимость, детерминированность (отсутствие человеческого фактора) и наблюдаемость (возможность получения численных значений).

Достоинства модели
  • универсальность − может быть использована для любого предприятия.
Недостатки модели
  • не учитывает изменения в составе и режимах работы оборудования;
  • не учитывает меру влияния энергопотребления не задействованного в технологическом процессе оборудования.

2. Модель базового периода — математическая модель, расчёт энергопотребления в которой осуществляется уточнением значения энергопотребления за какой-либо предыдущий период времени (такой период называется базовым) коэффициентами специального вида.

где:

  • E — норма энергопотребления на расчётный период
  • − значение факторов на базовом периоде
  • − значение факторов на периоде расчёта
  • Ebaz − значение энергопотребления на базовом периоде
Достоинства модели
  • устраняет погрешность, связанную с трендом по времени (эта погрешность учитывается в базовом периоде);
  • если факторы известны и период прогноза мал, то модель обладает достаточно высокой точностью.
Недостатки модели
  • проблема выбора базового периода(для определения требуется большая статистика работы предприятия)
  • увеличение погрешности расчёта с ростом времени между наблюдениями

Расчётно-аналитический метод[править | править вики-текст]

Основан на выполнении поэлементных расчётов по данным проектно-конструкторской, технологической и другой технической документации, с учётом экспериментально установленных нормативных характеристик энергопотребляющих агрегатов. Необходимость определения норм расхода ТЭР по энергетическим характеристикам энергопотребляющего оборудования сформулирована в работах Гофмана И. В. и Тайца А. А.. В методе используется объектно-ориентированная математическая модель. Она основана на разбиении моделируемого участка энергетической сети на отдельные агрегаты (потребители энергии) и расчёта их взаимодействия между собой

где :

  • E — норма энергопотребления;
  • Ei — энергопотребление i-го оборудования;
  • Ti наработка i-го оборудования, ч;
  •  — зависимость энергопотребления i-го оборудования от нагрузки на него (нагрузочная характеристика).
Достоинства метода
  • высокая точность при наличии всей информации об оборудовании.
Недостатки метода
  • необходима автоматическая система учёта энергопотребления;
  • необходима детализация учёта до уровня агрегата.

Комбинированный метод[править | править вики-текст]

Метод, учитывающий связь энергопотребления со структурой и режимом работы производства. Метод предложен в работах, Гринёва А. В., Лозовского С. В., Ляпина П. В., Смирнова С. И.. В методе используется комбинированная математическая модель. Комбинированная модель — математическая модель, представляющая собой сочетание объектно-ориентированной и аналитической моделей, связанных между собой через понятие энергетического профиля.

где:

  • E — норма энергопотребления
  • − норма энергопотребления для энергетических профилей 1,2,…,n (объектно-ориентированная часть модели)
  • − функции зависимости между энергопотреблением оборудования входящего в энергетические профили и значениями влияющих на него факторов (аналитическая часть модели)

Энергетический профиль — перечень энергопотребляющего оборудования, необходимый и достаточный для выполнения производственной задачи. Каждому энергетическому профилю сопоставляется свой статистический портрет зависимости значений энергопотребления от влияющих факторов, с помощью которого вычисляется норма энергопотребления.

Достоинства метода
  • учитывает изменения в составе и режимах работы оборудования;
  • позволяет при наличии на предприятии автоматизированной системы управления ТП и частично автоматизированной системы учёта потребления ТЭР, производить расчёт энергопотребления с детализацией, выше чем существующая система учёта.
Недостатки метода

Средства автоматизации расчёта норм энергопотребления[править | править вики-текст]

Многовариантные расчёты норм энергопотребления в абсолютных и удельных значениях производятся на предприятиях постоянно. Для произведения расчётов надлежащего качества требуются большое количество времени и трудозатрат квалифицированного персонала. Поэтому применяются различные автоматизированные системы расчёта норм расхода энергоресурсов и управления энергопотреблением.

Например:

Литература[править | править вики-текст]

  • Константинов Б. А. О применении математических методов при нормировании потребления электроэнергии в промышленности / Константинов Б. А. // Электричество. 1964. — № 1. — С. 66.
  • Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. Наука, 1976, 279 с.
  • Тайц А. А. Методика нормирования удельных расходов электроэнергии. М.: Госэнергоиздат, 1946 г.
  • Ястребов П. П. Использование и нормирование электрической энергии в процессах, переработки и хранения. / П. П. Ястребов. — М.: Колос, 1973.-311 с.
  • Гофман И. В. Нормирование потребления энергии и энергетические балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1966 г.
  • Гринёв А. В. Эволюция системы нормирования ТЭР предприятия //Электрика 2009 № 4.
  • Гринёв А. В. Комбинированный метод расчёта норм потребления топливно-энергетических ресурсов//Энергосбережение и водоподготовка 2011 № 6.

Ссылки[править | править вики-текст]

  • [1] // Научно-технический журнал «Энергоанализ и эффективность»
  • [2] // Журнал «Энергетика», №2(37) май 2011