ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ЭКОНОМИИ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ

 

Переход к рыночным отношениям в российской экономике потребовал пересмотра многих положений в развитии энергетики. Претерпела изменения общая концепция постоянного наращивания энергетических мощностей без серьезного анализа того, как эти мощности и вся масса ежегодно производимых энергоресурсов расходуется в народном хозяйстве страны, насколько рационально энергия используется потребителями. Современный подход к энергетическому развитию России ставит эту проблему «с головы на ноги» — в первую очередь предлагается навести порядок в энергохозяйстве потребителей, прежде всего в промышленности, где расходуется более половины всех вырабатываемых энергоресурсов, разработать и внедрить широкий комплекс энергосберегающих мер, максимально использовать вторичные энергоресурсы, а уж затем, определив истинные потребности, развивать на современной технической основе энергетические мощности и коммуникации в стране. Действительно, в нашей энергетике складывалась парадоксальная ситуация: на электростанциях с большим трудом и затратами экономится каждый грамм топлива на производимый киловатт-час, каждый килограмм на гигакалорию, а у потребителей эта энергия, также как тонны непосредственно сжигаемого натурального топлива в буквальном смысле «летят в трубу».

Бережное расходование природных богатств России, главными из которых являются уникальные запасы органического топлива — нефти, газа, разнообразных сортов угля, позволит сэкономленные энергоносители поставить на мировой энергетический рынок, и эти «нефтедоллары» помогут стране скорее выйти из экономического кризиса.

Очень велика роль промышленный энергетики в решении этих глобальных задач, хотя, не являясь единой отраслью, она не может централизованно проводить единую энергосберегающую политику. Здесь, вероятно, потребуется разработка и осуществление национальной комплексной программы с ресурсным обеспечением, как это сделано почти во всех развитых странах. Там результаты энергосбережения превзошли все ожидания: энергоемкость национального дохода была снижена на 15—25 %.

Рыночная экономика по своей природе стимулирует рациональное энергоиспользование, поскольку при высоких ценах очень сильно выросли затраты на энергию в себестоимости промышленной продукции. Так на обогатительной фабрике «Нерюнгринская» они составляли 1 % и менее, а сейчас измеряются десятками (до 30 %). Очевидно, что энергосбережение в промышленности становится важнейшей и первоочередной экономической задачей, решение которой не только повысит конкурентоспособность предприятия на рынке при стабилизации российской экономики, но может помочь предприятию выйти из нынешней непростой ситуации.

Несмотря на прежнее централизованное управление энергоэкономические мероприятия на предприятии носили случайный и разрозненный характер, рапорты об экономии энергоресурсов, как правило, не соответствовали действительности, планы энергосберегающих мероприятий не выполнялись, что было трудно проверить при плохой организации внутризаводского энергетического учета. По-видимому, сегодня такое положение невыгодно самому предприятию и должно исправляться на базе современных технических и организационно-экономических разработок отечественной и зарубежной науки.

Наиболее эффективно энергосбережение на предприятии при комплексном решении технических, технико-экономических и организационных вопросов, относящихся ко всей энергетике предприятия — к системам энергоснабжения и энергоиспользования — и к управлению энергетическим хозяйством. Технико-экономические и организационные проблемы заключены в совершенствовании выполнения функций управления.

Основные технические проблемы промышленной энергетики и пути их
решения на предприятии заключены в следующих направлениях:

1. замена оборудования (техническое перевооружение), используемых материалов наиболее выгодными, имеющими лучшие технические, энергетические и техно-экономические показатели;

2. модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических;

3. интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и, соответственно, снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, на работу или операцию;

4. введение дополнительных устройств — дооборудование технологических энергоиспользующнх установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат;

5. изменение рабочих параметров оборудования и энергии в целях улучшения технико-экономических показателей производственных процессов;

6. улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ;

7. улучшение использования ВЭР;

8. повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования в целях предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями.

Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частично энергоиспользование — энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками.

Вся область проведения энергосберегающих мероприятий, классифицированная по их направлениям и элементам заводской энергетики, показана в табл. 19 где каждая клетка со знаком «+» означает группу мероприятий, например «Модернизация заводских источников энергии» или «Повышение надежности энергоприемников» и т. д. Если сочетание направления и элемента не имеет смысла (например, «Дополнительные устройства» и «Обрабатываемый материал»), в клетке стоит знак «-».

Матрица табл. 19 представляет собой трафарет, с помощью которого может быть намечен достаточно полный перечень энергосберегающих мероприятий, исходя из технического состояния и сегодняшних характеристик экономичности по каждой единице энергооборудования, в каждом элементе промышленной энергетики на перерабатывающей фабрике.

Технико-экономические расчеты, которые могут проводиться по методическим положениям, приведенным ниже, позволят определить экономический эффект каждого мероприятия. По этому эффекту, а также по различным экономико-технологическим соображениям (наличию средств, оборудования, возможности остановки производства и другим) следует ранжировать намеченные мероприятия по очередности и срокам их выполнения, т. е. составить перспективный план энергосбережения.

Наиболее эффективна замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное, т. е. техническое перевооружение, затрагивающее основное производство и энергетику предприятия и требующее солидных инвестиций. Другие направления энергосбережения, хотя в большинстве случаев менее эффективны, но и менее капиталоемкие, и могут реализовываться собственными силами. Об этом свидетельствуют данные Мировой энергетической конференции (МИРЭК): 5—10 % экономии энергоресурсов можно получить сравнительно просто; следующие 5—10 % потребуют до вольно значительных затрат; а получение дальнейшей экономии в 20 % уже связано с большими капиталовложениями.

Таблица 19 – Основные направления энергосбережения на промышленном предприятии

Системы энергетики предприятия	Элементы систем энергоснабжения и знергоиспользования		Замена	Модернизация	Интенсификация	Дополнительные устройства	Изменение параметров	Улучшение использования энергоресурсов		Повышение надежности
								внутри агрегатов	вне агрегатов (ВЭР)
Система энергоснабжения	Энергохозяйство предприятия	Заводские источники энергии	+	+	+	+	+	+	+	+
		Заводские преобразователи энергии	+	+	+	+	—	+	—	+
		Заводские энергетические коммуникации	+	+	—	+	+	+	+	+
		Энергия, подводимая к технологической энергоиспользующей установке	+	—	+	—	+	+	+	+
Система энергоиспользования		Энергоприемник технологической энергоиспольэующей установки	+	+	+	+	—	+	—	+
	Устройство передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат		+	+	—	+	+	+	—	+
	Промежуточный внутриагрегатный энергоноситель		+	—	+	+	+	+	+	+
	Технологический аппарат		+	+	+	+	+	+	+	+
	Обрабатываемый материал		+	—	—	—	—	+	+	—

 

Экономическая сущность технического перевооружения — компенсация физического и морального износа оборудования. Замена изношенного оборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание и имеет низкие эксплуатационные характеристики.

Оценка морального износа значительно сложнее, и замена оборудования по этому показателю требует экономического обоснования. В общем виде степень морального износа М_и,%, вычисляется так:

 

,                             (107)

 

где И_д — ежегодные издержки на действующем оборудовании (без учета амортизационных отчислений), руб/год;

И_ср — среднеотраслевые издержки по данной группе оборудования, руб/год;

К_ср — среднеотраслевые капитальные затраты на воспроизводство данного оборудования, руб;

Е_н — нормативный коэффициент экономической эффективности, равен банковской процентной ставке, (руб/год)/руб.

Применительно к энергетической оценке морального износа М_{н э}, %, формула (1) может быть трансформирована:

 

,                         (108)

 

где b_д — удельный расход энергии (в условном топливе) на данном оборудовании, т у.т/ед. продукции;

b_ср — то же среднеотраслевой;

П — годовой выпуск продукции на данном оборудовании, ед. продукции/год;

Ц_т —тариф на используемую энергию, пересчитанный на 1 т у.т., для данного региона, руб/т у.т.;

К_о6 — капиталовложения в оборудование, руб.

Числитель дроби в формуле (2) — это превышение энергетической составляющей издержек по сравнению со среднеотраслевой величиной. Так по формуле можно определить сравнительную степень морального износа оборудования и наметить очередность технического перевооружения по этому показателю. Замене могут подлежать также: способ передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат (например, замена редуктора, регулирующего частоту вращения, на тиристорный электропривод); вид и качество материала в целях снижения энергозатрат на его обработку (например, повышение концентрации растворов, дробление или агломерирование материалов и др.).

Модернизация энергетического и технологического оборудования также компенсирует моральный износ, ее эффективность иногда выше, чем перевооружение, за счет существенно меньших капитальных затрат и при осуществлении своими силами. Ее эффективность Э, руб/год, может рассчитываться по значению экономии энергоресурсов, а также при снижении других эксплуатационных затрат:

 

,                 (109)

 

где b_б и b_м — удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) на базовом и модернизированном оборудовании, т/ед. продукции;

dИ_м — снижение эксплуатационных расходов (кроме энергетических затрат) после модернизации, руб/год;

dИ_a = аК_м — рост амортизационных отчислений при увеличившейся балансовой стоимости модернизированного оборудования (а — норма амортизации), руб/год;

К_м — капитальные затраты на модернизацию, руб.

Интенсификация производственных процессов должна выражаться в увеличении производительности установок без существенных изменений конструкции, за счет либо ускорения технологических и других производственных процессов, либо за счет их лучшей организации. Как правило, интенсификация процессов должна вести к повышенному, ускоренному физическому износу оборудования, что оправдано, если уравниваются сроки физического и морального износа, но может привести к быстрому выходу оборудования из строя, если интенсификация не сопровождается усиленной профилактикой и повышенным ремонтным обслуживанием. Экономическим выражением ее эффекта должно быть снижение себестоимости выпускаемой продукции, руб/год, за счет уменьшения условно-постоянных расходов:

 

,            (110)

 

где s(n)₆ и s(n)_и — условно-постоянные расходы в себестоимости продукции в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования, руб/ед. продукции;

П_и — годовая производительность после интенсификации, ед. продукции/год;

dИ_a — увеличение амортизационных отчислений после интенсификации при повышении нормы амортизации, руб/год,

 

,                  (111)

 

где а_и и а_б — нормы амортизации в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования;

К₆ — балансовая стоимость оборудования, руб;

К_и — капитальные затраты на интенсификацию режима, руб.

Если выделить энергетическую составляющую в себестоимости промышленной продукции, формула (5) примет вид:

, (112)

 

где b_б и b_и — удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) в базовом и интенсифицированном режимах работы, т у.т/ед. продукции;

s(пбэ)₆ и s(пбэ)_и — условно-постоянная составляющая себестоимости без энергетической части в базовом и интенсифицированном режимах работы, руб/ед. продукции.

Введение дополнительных устройств в целях повышения производительности или улучшения режимов связано с совершенствованием производственных процессов при таких вариантах его реализации:

1) установка дополнительного оборудования (основного или вспомогательного) для упорядочения производственного процесса, так называемая «расшивка узких мест», лимитировавших общую производительность участка, цеха, предприятия;

2) установка дополнительного энергетического оборудования и устройств для улучшения энергообеспечения потребителей, в том числе для повышения качества (надежности) энергоснабжения — местная, локальная реконструкция энергохозяйства;

3) установка устройств, управляющих процессами основного и энергетического производства, в том числе при выработке, передаче и потреблении энергоресурсов, оптимизирующих их и сокращающих потери и затраты энергии — автоматизация процессов, улучшение приборного учета, введение устройств местного или централизованного контроля и регулирования и т.п.

В первом и втором вариантах энергоэкономическая оценка может производиться так же, как при модернизации оборудования, в третьем — как для интенсификации производственных процессов.

Изменение параметров оборудования, как правило, должно привести к интенсификации производства, и экономическая оценка проводится по тем же показателям. Для основного технологического оборудования это возможно как по интенсивности (увеличение загрузки, заполнения аппаратов, повышение скорости процессов), так и по экстенсивности — для периодических процессов (увеличение времени работы, снижение простоев, в том числе под загрузкой и выгрузкой, сокращение холостых ходов и т.п.). Изменение параметров в энергетике предприятия связано либо с увеличением загрузки энергооборудования, например двигателей; либо с повышением параметров энергии, в частности, давно предлагаемый перевод внутризаводского электроснабжения на напряжение 660 В; либо с изменением схем преобразования энергии — тиристорные преобразователи частоты тока взамен мотор-генераторов.

Повышение полезного использования энергии в технологических установках достигается и при техническом перевооружении, и при модернизации, и при интенсификации процессов. Однако возможно улучшение внутриагрегатного использования энергии на действующем оборудовании при осуществлении сравнительно простых мер. Примером может служить нормализация энергозатрат по результатам энергоэкономического анализа с сокращением эксплуатационных и режимных потерь и соответствующим повышением КПД и КПИ. Это достигается почти исключительно организационными мерами, при жестком соблюдении технологической и энергетической дисциплины, редко требует капитальных затрат. Такие затраты могут понадобиться на следующей ступени энергоэкономического совершенствования – при рационализации энергоиспользования.

Экономический эффект, руб/год, подобных мероприятий может быть подсчитан так:

 

,     (113)

где Ц_э — цена (тариф) энергии, руб/т у.т., руб/кВт- ч, руб/Г кал, руб/Г Дж;

b(до) и b(по) — удельные расходы энергии до и после нормализации (или рационализации) энергоиспользования, кВт • ч на единицу продукции;

П(по) — объем производства после нормализации процесса, ед. продукции/ год;

dИ_рег— возможные дополнительные годовые издержки по оптимальному регулированию процесса, руб/год;

 К_н— возможные единовременные (капитальные) затраты на мероприятие, руб.

Меры по рационализации энергоиспользования в технологии разнообразны и принципиально возможны на любом оборудовании, в любом процессе. Однако необходимо учитывать технологические требования в сочетании с энергетическими, и потому такие мероприятия разрабатываются и осуществляются в тесном сотрудничестве технологов и энергетиков при обязательной технико-экономической оценке технологических, энергетических и других последствий.

Использование ВЭР практически не изменяет общий расход энергии в агрегате-источнике ВЭР, а экономия энергии достигается в замещаемых энергетических установках.

Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования должно предотвратить экономический ущерб от аварийных остановок производства, сопровождающихся также значительными энергетическими потерями из-за:

продукции, пошедшей в брак, на изготовление которой уже затрачена энергия;

порчи оборудования, на ремонт которого должны быть затрачены материалы, труд и энергия;

прямых потерь энергоносителей, например при аварийном сливе конденсата;

энергозатрат на пуск оборудования после аварийного простоя, причем при этих пусках какое-то, иногда довольно продолжительное время идет работа на холостом ходу и др.

Экономический эффект от повышения надежности энергоснабжения и энергооборудования Э_н, руб/год, определяется сопоставлением дополнительных капиталовложений, требующихся для этого К_н, руб, дополнительных расходов при эксплуатации устройств, повышающих надежность И_н, руб/год, с величиной предотвращаемого среднего экономического ущерба от перерывов энергопитания Y₀ , руб/год, помноженного на параметр потока отказов в системе энергоснабжения ω:

 

,                              (114)

 

Итак, экономические оценки эффективности энергосберегающих мероприятий могут проводиться по формулам (1)—(7). В большинстве случаев здесь вычисляется эффект в денежном выражении, причем он относится не к энергохозяйству, а ко всему промышленному предприятию. Это еще раз доказывает экономическое и технологическое единство основного промышленного производства и промышленной энергетики.

Энергосберегающая политика может и должна стать экономическим рычагом для успешной, конкурентоспособной деятельности предприятия на рынке, где с ее помощью можно получить дополнительную прибыль. Наиболее эффективно эта политика проводится при организации внутрипроизводственного коммерческого расчета и системы экономических претензий энергослужбы в отношениях с заводскими потребителями энергии и энергетических услуг.

Таким образом, энергосбережение на обогатительной фабрике «Нерюнгринская»:

является составной частью общегосударственной национальной энергосберегающей политики, которая, по-видимому, в ближайшие годы будет проводиться на основе целевой комплексной программы с ресурсным обеспечением;

независимо от общегосударственных задач должно принести экономике предприятия существенную пользу в виде дополнительной прибыли при снижении энергетической составляющей издержек промышленного производства;

может осуществляться при техническом перевооружении, модернизации оборудования, интенсификации процессов, введении дополнительных устройств, изменении параметров, повышении КПД и КПИ установок за счет сокращения энергетических потерь, использовании ВЭР и при повышении надежности энергоснабжения и работы энергооборудования;

конкретные мероприятия могут выявляться при осуществлении этих направлений в каждом элементе систем энергоснабжения и энергоиспользования, во всем энергетическом и энергоиспользующем комплексе (в энергетике) промышленного предприятия;

экономическая эффективность каждого энергосберегающего мероприятия должна быть определена технико-экономическими расчетами, в результате чего, а также по некоторым экономико-технологическим соображениям, можно составить перспективный план таких мероприятий с ресурсным обеспечением, ранжированный по срокам их осуществления.