5793
Крупные электростанции на биотопливе способны работать непрерывно, в отличие от солнечных и ветряных электростанций, которые зависят от солнца и ветра соответственно.
Метан можно производить на небольших компостных установках. Для его получения не обязательно использовать исключительно централизованные источники. Это способствует обеспечению энергобезопасности, так как позволяет рассредоточить энергетические ресурсы, что снижает риски от природных катастроф и воздействия «человеческого фактора».
Некоторые растения – источники древесной биомассы (прутьевидное просо – сорго, в частности) способствуют снижению эрозии и формируют пригодную для обитания диких животных среду.
УДК 621.311
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Баландин Виталий Сергеевич1, Булатбаева Юлия Феликсовна2 [email protected]
1Cтарший преподаватель кафедры “Энергетические системы” Карагандинского государственного технического университета, Караганда, Казахстан
2Cтарший преподаватель кафедры “Автоматизация производственных процессов”
Карагандинского государственного технического университета, Караганда, Казахстан Научный руководитель – к.т.н. Ф.Н.Булатбаев
Промышленное предприятие – это совокупность устройств, задействованных в общем цикле работы по производству продукции. Цикл работы данных устройств обусловлен их режимом работы. Используя режимы работы электроприемников предприятий, составляются графики электрической нагрузки по активной и реактивной мощности. По графикам электрической нагрузки определяются дневные и ночные максимумы потребления активной мощности. С помощью данных графиков возможно перераспределение потребления электрической энергии в течение суток в свете применение двух- или трех- тарифной системы оплаты за электрическую энергию в течение рабочего времени предприятия.
Вспомогательные процессы по производству продукции могут быть передвинуты на вечернее или ночное время, которое существенно позволит снизить счета за электрическую энергию при неизменном потреблении.
За реактивную мощность оплата в Республике Казахстан не взимается. Реактивная мощность на предприятии имеет пагубные последствия для электрической сети, такие как потери электрической мощности, повышенная загрузка внутренней сети предприятия, низкий коэффициент мощности. Методами борьбы с реактивной мощностью являются устройства компенсации реактивной мощности: конденсаторные установки, синхронные двигатели, синхронные компенсаторы. Данные устройства позволяют снизить негативные влияние реактивной мощности на работу электрической сети промышленного предприятия.
Одним из немаловажных условий повышения эффективности работы промышленного предприятия является малозагруженность мощных приемников электрической энергии.
Малозагруженность трансформаторных подстанций предприятия приводит к тому, что увеличиваются потери холостого хода силовых трансформаторов [1]. Приёмники, которые имеют малую загруженность, должны быть заменены на приемники меньшей мощности или при невозможности данной установки должно быть применено частотное регулирование, которое существенно позволит снизить потребление электрической энергии предприятия.
Для повышения эффективности работы промышленного предприятия целесообразно разработать план энергосбережения на 5 лет и внедрить систему энергоменеджмента [1].
5794
План энергосбережения позволит целенаправленно производить поэтапную модернизацию работы предприятия с целью повышения энергоэффективности и качества выпускаемой продукции. Данный план включает в себя экономические расчеты по стоимости установки и сопровождения электрооборудования, экономический эффект от внедрения, простой срок окупаемости. Так же для повышения эффективности стоит внедрить расчёты по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции. Система энергоменеджмента позволяет мотивировать сотрудников промышленного предприятия к снижению потребления электрической энергии. Данный вид мероприятий относится к мало затратным или вообще не требующем затрат. На предприятиях, где внедрена данная система, предусмотрены вопросы премирования сотрудников за снижение удельного расходы электрической энергии на единицу продукции. Сотрудникам не приходится выполнять каких-то сложных манипуляций, вместе с тем им нужно заботится об энергоресурсах предприятия, так же как и о своих собственных [1].
Промышленное предприятие является сложным организмом, требующем постоянного контроля его состояния. Для повышения эффективности управления расходом электрической энергии целесообразно внедрять автоматическую систему технического учета электрической энергии, которая позволяет в реальном времени отслеживать расход энергии по цехам и участкам объекта. Данная система позволяет отслеживать параметры электрической сети:
ток, напряжения, частота, коэффициент мощности.
Повышение энергоэффективности предприятия может достигаться за счет повышения надежности работы электрооборудования. Надежность работы оборудования зависит от частоты отказов. Отказ работы оборудования может иметь далеко идущие последствия, такие как нарушение технологического цикла, массовый брак продукции и опасность для жизни технического персонала. Речь идёт не только глубокой модернизации и замене старого оборудования на новое, но и тщательном и скрупулезном техническом обслуживании имеющегося оборудования. Ремонт и эксплуатация оборудования должны проводиться на должном уровне, соблюдая требования завода-изготовителя.
Повышение эффективности предприятия производится за счет снижения потребления энергоресурсов, таких как моторное топливо и тепловая энергия. Тепловая энергия на предприятии берется или из общей сети или если предприятие находится за чертой города, то соответственно наличием своих котельных используемых в качестве топлива мазут, уголь, газ, дизельное топливо [1]. Снижение потребления данных ресурсов достигается путем повышения КПД котельной. Главным элементом котельной является котёл. КПД котельной зависит от многих факторов: качества топлива, наличием тепловых потерь в трубопроводах, системы теплоснабжения предприятия (закрытая или открытая), вида теплоносителя, потерь на недожог топлива. Для повышения эффективности работы котла применяются различного рода теплообменники. Данный аппарат позволяет снимать тепло с отходящих газов котла.
Величину ожидаемой экономии энергетических ресурсов СR, тыс. тенге, рассчитывают по формуле:
1
1 i
R i
Ri
R Э R Ц
Э i ,
где ЭRi - величина ожидаемой экономии расхода R энергоресурса от i энергосберегающего мероприятия, тыс. тенге;
Ri
- величина ожидаемой экономии расхода R энергоресурса от i энергосберегающего мероприятия в натуральном выражении (тыс. м3, тыс. кВт·ч, Гкал, т у.т.);
ЦR цена на R энергоресурс;
- количество энергосберегающих мероприятий.
5795
Исходными данными для расчета показателей экономической эффективности внедряемых энергосберегающих мероприятий и программы в целом являются величины ожидаемой экономии энергетических ресурсов и планируемые затраты. Величину планируемых затрат на внедрение энергосберегающих мероприятий,ЗR, тыс. тенге, рассчитывают по формуле:
) (
1 1 1
1
i j
кс л Rij j
ка Rij i
Ri
R З З З
З
где ЗRi - затраты на i энергосберегающее мероприятие, тыс. тенге;
ка
ЗRij - j капитальные вложения, в том числе: закупочная стоимость оборудования, приборов; затраты на строительно-монтажные работы; затраты на транспортировку к месту монтажа; затраты на пуско-наладочные работы; прочие капвложения, тыс. тенге;
кс л
ЗRij - j годовые эксплуатационные затраты, в том числе: затраты на энергоресурсы;
затраты на текущий ремонт установленного оборудования; затраты на капитальный ремонт;
затраты на техническое обслуживание установленного оборудования; затраты на оплату труда; другие виды эксплуатационных затрат, тыс. тенге
Одним из направлений для достижения снижения потребления энергетических ресурсов является внедрение частотно-регулируемого привода. Основной нагрузкой промышленного предприятия являются электроприводы различных станков и механизмов.
Электроприводы в большинстве своем выполнены в виде асинхронных и синхронных двигателей.
Частотно-регулируемый привод — система управления частотой вращения ротора асинхронного (или синхронного) электродвигателя. Состоит из собственно электродвигателя и частотного преобразователя [2].
Частотный преобразователь — это устройство, состоящее из выпрямителя преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты, амплитуды и формы [3].
Преимущества использования регулируемого электропривода в технологических процессах - использование регулируемого электропривода обеспечивает экономию энергии и повышает качество работы объектов. Значительная экономия энергии обеспечивается путем настройки любого технологического параметра. Если это конвейер, вы можете отрегулировать скорость его перемещения. Если это насос или вентилятор, вы можете поддерживать давление или регулировать производительность. Если это насос, вы можете плавно регулировать скорость подачи или основное движение.
При дросселировании энергия потока вещества, удерживаемого клапаном, просто теряется без какой-либо полезной работы. Использование преобразователя частоты как части насоса или вентилятора позволяет просто установить требуемое давление или расход, что не только сэкономит энергию, но и уменьшит потери транспортируемого вещества.
В промышленно развитых странах практически невозможно найти асинхронный электродвигатель без преобразователя частоты.
Несмотря на кажущуюся значительную стоимость современных преобразователей, рентабельность инвестиций за счет экономии энергоресурсов и других компонентов эффективности не превышает в среднем 1,5 года. Это довольно реалистичные условия, и, учитывая долгосрочный ресурс такого оборудования, можно рассчитывать ожидаемую экономию в течение длительного периода времени и принимать правильное решение.
При использовании преобразователя частоты появляются следующие технические возможности [3]:
1. Регулирование скорости от нуля до номинального и выше номинального;
5796 2. Предельное ускорение и торможение;
3. Ограничение тока на номинальном уровне в пусковом, рабочем и аварийном режимах;
4. Увеличить срок службы механических и электрических частей оборудования;
5. Освобождается некоторое оборудование;
6. Установка преобразователя частоты возможна в стандартной ячейке распределительного устройства вместо выпущенного оборудования.
Главным преимуществом внедрения частотно-регулируемого привода является экономия электрической энергии, которая может достигать 60 %.
Внедрение энергоэффективных стратегий в настоящее время является основополагающим инструментом модернизации промышленности, жилищно- коммунального хозяйства и транспортного сектора. Прогрессивная политика энергосбережения и энергоэффективности позволяет укрепить энергетическую и экологическую безопасность государства. Кроме того, обеспечение повышения энергоэффективности стимулирует внедрение новых инновационных технологий и решений, что, в свою очередь, стимулирует активное взаимодействие между развитием науки и передачей технологий.
Список использованных источников
1. Программа «Энергосбережение 2020» Республики Казахстан. Постановление Правительства Республики Казахстан от 25 июля 2016 года № 434.
2. Частотно-регулируемый привод. https://ru.wikipedia.org/wiki/Частотно- регулируемый_привод
3. Шувалов Г.А. Экономия электроэнергии с помощью частотного преобразователя.
https://www.elec.ru/articles/ekonomiya-electroenergii-s-pomo/
УДК 621.315.004.163
МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Баландин Виталий Сергеевич1, Булатбаева Юлия Феликсовна2
1Cтарший преподаватель кафедры “Энергетические системы” Карагандинского государственного технического университета, Караганда, Казахстан
2Cтарший преподаватель кафедры “Автоматизация производственных процессов”
Карагандинского государственного технического университета, Караганда, Казахстан Научный руководитель – к.т.н. Ф.Н.Булатбаев
Производство электрической энергии в Казахстане осуществляют 128 электрических станций различной формы собственности. По состоянию на 01.01.2018 г. общая установленная мощность электростанций Казахстана составляет 21 672,9 МВт, располагаемая мощность — 18 791,4 МВт [1].
Электрические сети Республики Казахстан представляют собой комплект подстанций, распределительных устройств и соединительных линий электропередачи напряжением 0,4- 1150 кВ, предназначенных для передачи и (или) распределения электрической энергии.
Положительные предпосылки для роста энергетики в Казахстане включают:
- присутствие значительных запасов топливно-энергетических ресурсов;
- значительный потенциал возобновляемых источников энергии;
- присутствие транзитного потенциала и путей для экспорта электроэнергии;
- большой потенциал на энергосбережение и энергоэффективность.
