Системы энергопотребления нелинейно влияют друг на друга. Например, снижение конечного потребления на треть экономит больше энергии, чем увеличение на треть КПД системы преобразования.
15.2. Анализ использования энергии конечным потребителем
15.2.1.При рассмотрении определенного процесса или мощного потребителя, следует дать ответы на такие вопросы:
1) Что именно выполняет эта установка (процесс).
2) Для чего там необходимая энергия.
3) Необходимое ли это потребление энергии.
4) Какие возможные мероприятия по сокращению энергопотребления.
5) Можно ли управлять оборудованием с целью уменьшения потребления при условии удовлетворения потребности в назначении.
6) Не завышена ли мощность двигателя.
7) Правильно ли выбрано оборудование для решения поставленных задач.
8) Возможно ли выполнение технологической операции без применения энергоносителей.
9) Выключается ли автоматически двигатель, если завершается цикл.
10) Существуют ли альтернативные способы выполнения задачи.
15.2.2. Во время анализа использования энергии конечными потребителями следует обратить внимание на то, действительно ли необходимыми являются параметры энергоносителя (давление, температура) и оптимально ли время использования энергии, как по продолжительности, так и по времени суток.
15.3. Эффективность распределительных систем
15.3.1.В ходе анализа эффективности распределительных систем в первую очередь выполняют общую оценку действующих систем распределения электроэнергии, пары, горячей воды, охлажденных жидкостей, сжатого воздуха и т.п., с точки зрения возможной их рационализации и децентрализации питания отдельных потребителей, сокращения участков трубопроводов, устранение резервной системы трубопроводов.
Анализ предусматривает сравнение полезных и паразитных нагрузок с выяснением действительной потребности в данном виде энергии в доле общего потребления, которое приходится на паразитные нагрузки, например, на потерю давления в трубопроводах. Большое значение имеет выбор диаметра трубопровода. Возможно, увеличение производительности базовых систем увеличила потери энергии, обусловленные потерей давления в трубопроводах.
Во время летнего периода полезное тепло используется лишь на технологические процессы и на нагревание воды. Фактически в этот период почти 80% выработанного тепла расходуется даром. Существует следующие способы снижения этих потерь летом и ограничения зимой:
1) Децентрализация теплоснабжения технологических процессов.
2) Децентрализация снабжения потребителей горячей водой.
3) Изолирование трубопроводов.
4) Прекращение подведения воды к отопительным приборам в летнее время.
5) Устранение утечек.
6) Снижение давления пара.
7) Улучшение утилизации конденсата.
8) Использование пара высокотемпературных технологических процессов с температурой 165°С для питания среднетемпературной нагрузки с температурой 70°С. Такую температуру получают путем мгновенного понижения давления с 0,85 МПа до 0,1 МПа. Это является причиной 18% объемных потерь и оставляет 55% тепла в конденсированном паре.
15.3.2. Имеется два варианта рекомендаций.
1) Установка перед оборудованием нагрузки с температурой 70°С станции понижения давления и подведение к нагрузке пара под давлением 0,2 МПа. Потери от мгновенного снижения давления и температуры будут снижены с 8% (за объемом) и в конденсате будет оставаться лишь 31% тепла.
2) Использование пара закипания конденсата высокотемпературных процессов для подведения под давлением 0,2 МПа пары к среднетемпературной нагрузке. Таким образом, можно полностью устранить потребности в поступлении первичного пара к среднетемпературной погрузке.
15.4. Эффективность систем преобразования энергии
15.4.1.Чтобы достичь энергосбережения в системе преобразования (генерирования) энергии (например, электроэнергии в световую энергию), необходимо знать соответствующую технологию и передовой опыт предприятий. Номинальные паспортные данные используемого на объекте оборудования берутся из документации, которая имеется на объекте, или получена от изготовителей оборудования. Измеренные эксплуатационные показатели следует сравнить с паспортными или проектными показателями, с показателями предшествующего периода эксплуатации оборудования и с лучшими показателями, достигнутыми на таком оборудовании. Возможные пути сбережения энергии иллюстрируются:
1) Уменьшением потерь энергии за счет выхлопных газов.
2) Повышением эффективности сжигания топлива в котле.
15.4.2.Для оценки эффективности превращения энергии в источниках света целесообразно использовать такой тип ламп, который обеспечивает максимальный световой поток на единицу мощности лампы (максимальная светоотдача) при условии, что другие характеристики лампы удовлетворяют требования к конкретной осветительной установке. Светоотдача каждого типа лампы может быть определена на основе информации о лампе и схеме ее включения. В случае проектирования новой осветительной установки необходимо сравнивать пригодные типы ламп и применять те, которые имеют лучшую светоотдачу.
Чаще всего на предприятиях применяются следующие типы ламп:
1 - лампы накала с вольфрамовой нитью; 2 - галогенные лампы накала с вольфрамовой нитью; 3 - комбинированные ртутные лампы высокого давления с вольфрамовой нитью; 4 - ртутные лампы высокого давления; 5 - газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные лампы); 6 - металлогалоидные лампы; 7 - натриевые лампы высокого давления; 8 - натриевые лампы низкого давления. Необходимо, чтобы уровень освещенности определенной рабочей плоскости отвечал нормативам. Уровень освещённости оценивается портативными люксметрами.
15.5. Перекрестная проверка предложений по сбережению энергии.
15.5.1. После определения потенциала сбережения энергии для объекта необходимо проверить все расчеты и обоснования перед занесением их в отчет. Проверка данных необходима для того, чтобы убедиться, что потенциальные сбережения согласуются с общим потреблением энергии на объекте. Для этого часто применяют следующие приемы перекрестной проверки:
1) Сопоставление объема потенциального сбережения энергии с начальным энергопотреблением. Это разрешит избежать ситуации, когда энергоаудит указывает на возможность экономии энергии большее, чем потребляет объект.
2) Сравнение предлагаемых уровней потребления энергии на единицу продукции с лучшими практически достигнутыми результатами.
3) Анализ потоков энергии.
4) Несовместимость рекомендаций - фактическая возможность внедрения лишь части рекомендаций, например, отремонтировать систему парораспределения, или децентрализовать парораспределительное оборудование. При этом необходимо указать на приоритетность.
5) Уменьшенное предельное возвращение.
Концепция «Уменьшенных предельных возвращений» во многих случаях может быть применена к мероприятиям энергосбережения. Ее суть состоит: в том, что потенциальное энергосбережение от внедрения определенного мероприятия сокращается, если, другое энергосберегающее мероприятие было введено раньше. Рассматривая несколько проектов для одной системы, нельзя оценивать потенциальные сбережения изолированно
15.6. Сбережение первичной и вторичной энергии
Одной из особенностей отчета по энергосбережению является отражение отличий между сбережением первичной и сбережением вторичной энергии.
15.6.1.Сбережение первичной энергии топлива за счет экономии вторичной энергии.
Сбережение вторичной энергии оказывает влияние на потребление первичной энергии. Простейший путь расчёта экономии первичной энергии - деление количества сэкономленной вторичной энергии на коэффициент эффективности (электростанции или котла). Сбережение вторичной энергии может отрицательно или положительно влиять на сбережение предприятия в целом. Например, уменьшение сбережения вторичной энергии и увеличение нагрузки на котел может обеспечить его работу в режиме оптимальных нагрузок. Иногда экономия вторичной энергии влияет на распределение потерь, так сокращения уровня потребления пары может сократить потери пара в резервуарах сбора конденсата
15.6.2. Эффект замены топлива.
Замена одного источника топлива другим происходит в тех случаях, если есть возможность приобрести другое топливо по низшей цене на единицу энергии. Расчет сбережений должен учитывать также возможность изменения затрат на ремонт оборудования. Кроме того, замена топлива может изменить коэффициенты преобразования.
Рассматривая вариант замены топлива, например газойля на газ, следует учесть изменение расходов на техническое обслуживание котла, возможное изменение ожидаемого срока службы котла и будущее изменение стоимости топлива. Следует иметь в виду, что под новое топливо нужно будет заменить горелки котла, проводить утилизацию резервуара для хранения газойля.
15.6.3.Рекуперация тепла.
Если потоки энергии выходят из регенеративных систем или выводятся как побочный продукт систем преобразования энергии (низкотемпературное тепло в системе комбинированного производства тепловой и электрической энергии), то экономия в этих энергопотоках не обязательно приводит к сбережениям первичной энергии. Например, если горячее водоснабжение осуществляется системой комбинированного производства тепловой и электроэнергии, которая в ином случае выбросила бы это тепло в атмосферу, то экономия горячей воды не экономит топлива, на котором работает комбинированная система. Наоборот, если низкотемпературное тепло в системе комбинированного производства покрывает лишь частично потребности отопления, а остаток обеспечивает электрическое отопление, то сбережение горячей воды отрицательно повлияет на сбережение электроэнергии.