Материал из MachineLearning.

Перейти к: навигация, поиск

Сумма элементов матрицы по столбцам:

(14.10)

дает энергоемкость производства l -го продукта по всем используемым видам топлива и ресурсов. Строчные элементы характеризуют удельное потребление отдельного вида топлива или энергии по видам продуктов.

Порядок расчета полной энергоемкости производимого на предприятия продукта может быть следующий.

1. Из бухгалтерской документации делают помесячную выборку данных по потреблению каждым подразделением предприятия всех видов топлив и энергии.

2. Получают за год ежемесячные затраты энергии E_t по всем потребленным ее видам как сумму отдельных энергий E_ti:

, (14.6)

где B_ti - реально потребленный i -ый энергоноситель на производство продуктов в период времени t, кг, м³; α_i - энергетический эквивалент соответст-вующего энергоносителя, МДж/ед.; t = 1, 2, …, 12 – периоды времени учета.

Из полученных данных формируют свободные члены - вектор E_ti правой части системы уравнений (14.8).

3. Из бухгалтерской документации делают помесячную выборку данных по производству каждым подразделением предприятия всех видов продукции

для каждого периода времени учета t. Из этих данных формируется матрица Q_1l левой части системы уравнений (14.8).

4. Вводят вектор E_ti и матрицу Q_1l в компьтерную программу решения системы линейных неоднородных алгебраических уравнений (метод Гаусса) и получают матрицу коэффициентов e_il – удельных энергозатрат по каждому виду топлива и энергии для каждого продукта.

5. По формуле (14.10) расcчитывают энергоемкость E_l производства l-го продукта по всем используемым видам топлива и ресурсов.

6. Строят графики изменения энергоемкости для нескольких лет, получают тренды и делают выводы о энергетической эффективности производства.

14.3- Потенциал энергосбережения

Одной из основных целей энергетического обследования является определение потенциала энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Результаты оценки потенциала энергосбережения заносятся в энергетический паспорт.

В самом общем виде потенциал энергосбережения определяют «… как реальный объем энергии, который возможно экономить при полном использовании имеющихся ресурсов с помощью проведения комплекса специальных мер (энергосберегающих мероприятий), то есть резерв экономии ТЭР» [1].

Энергосберегающий потенциал предприятия– величина, показывающая возможность повышения энергетической эффективности системы. Чем больше энергосберегающий потенциал, тем больше возможности сэкономить ресурсы и средства через специальные мероприятия и тем более отсталым является данное производство. То есть уровень энергосберегающего потенциала определяет степень эффективности системы управления данного предприятия.

Потенциал энергосбережения – ожидаемый результат снижения энергетических затрат от выполнения энергосберегающих мероприятий. Его величина зависит от технологического состояния, уровня управления, организации и эксплуатации рассматриваемого производства в сравнении с передовыми образцами (образцами-аналогами) [1, 38, 72]. Под потенциалом энергосбережения можно также понимать реальный объем энергии, который возможно экономить при полном использовании имеющихся ресурсов с помо-щью проведения комплекса специальных мер. Потенциал энергосбережения измеряется в единицах соответствующего вида энергоресурса или в единицах условного топлива.

Основной целью определения потенциала энергосбережения является оценка результата, получаемого после реализации мероприятий по энергосбе-режению и повышению энергоэффективности. Потенциал энергосбережения может определяться по каждому виду энергетических ресурсов отдельно. Определение потенциала энергосбережения является составной частью энергетического обследования и его значения по видам энергетических ресурсов включаются в состав энергетического паспорта.

Для предприятий, энергетическое обследование которых является обязательным, обязательно также и определение энергетического потенциала.

Количественно потенциал энергосбережения следует оценивать возмож-ным снижением энергоемкости продукции, уровнем повышения эффективности использования ТЭР и затрат на ТЭР, а также возможным снижением топливно-энергетической составляющей затрат (энергетическая стоимость производства) в себестоимости производимой продукции и услуг.

При разработке программ энергосбережения оценивают технический (технологический) и структурный потенциалы энергосбережения [1, 72].

Техническая (технологическая) составляющая потенциала энергосбережения- повышение эффективности производства (добычи) подготовки транспортировки и потребления энергоресурсов и соответственно снижения энергоемкости продукции и предоставления услуг за счет внедрения новейших энергоэффективных технологий и энергосберегающих мероприятий.

Структурная составляющая потенциала энергосбережения- уменьшение удельного веса энергоемких отраслей и производств предприятия за счет развития наукоемких отраслей и производств с низкой энергоемкостью и материалоемкостью.

Как показано в главе 6, энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции зависит не только от технических и технологических средств произ-водства, но и от структуры предприятия и методов его управления. Потенциал энергосбережения предприятия зависит от комплекса энергосберегающих мероприятий, составляющих проект энергосбережения по результатам энергоаудита. Целесообразно разделить рекомендуемые к внедрению энергосберегающие мероприятия (проекты) на [1, 72]:

- организационные (малозатратные), предполагающие совершение структуры управления производством, повышение культуры производства, наведение должного порядка в энергохозяйстве, строгое соблюдение номинальных режимов эксплуатации технических средств, обеспечение оптимального уровня загрузки машинно-тракторного парка и технологических линий производства, своевременное выполнение наладочных и ремонтно-восстановительных работ, освоение севооборотов и своевременное выполнение полевых работ;

- инвестиционные (затратные), связанные с замещением морально устаревших производственных мощностей, внедрением современной энергоэффективной техники технологий, изменение структуры производства и видов выпускаемой продукции.

Для определения потенциала энергосбережения необходимо выбрать его базовое значение- эталон максимальной эффективности, с которым производится сравнение фактического показателя расходования ТЭР. Сопоставительный анализ возможных эталонов энергосбережения следует проводить с учетом практической ценности каждого предлагаемого энергосберегающего мероприятия для разработки и последующего внедрения в производство.

Наиболее естественным, наглядным и логически строгим является выбор базы сравнения, основанный с одной стороны на анализе физических особенностей энерготехнологических тракторов, комбайнов, машин и агрегатов, оборудования и линий, а с другой- на анализе продуктивности почвы, животных и применяемых технологий.

Для элементарных звеньев – отдельных устройств технологического процесса можно выполнить теоретический анализ. Например, если на животноводческой ферме для нагрева m = 1000 кг воды с t_n = 5 до t_k = 45 ^оС затрачивается до E = 400 МДж, то, выбирая в качестве эталона показатель теплоемкости воды, равный c = 4,19 кДж/кг∙^оС, можно определить максимально возможное снижение энергозатрат в размере

, МДж,

что соответствует, примерно 58 % фактического энергопотребления.

Гораздо сложнее определить потенциал энергосбережения для более сложного оборудования, состоящего из нескольких самостоятельных элементов. При невозможности теоретического подхода к оценке потенциала энергосбережения используется сравнение фактических показателей энергозатратности конкретных технологических установок с заявленными характеристиками энергоэффективности известных действующих или рекламных новейших аналогов.

Различные виды почв, растений и животных, оборудование, линии, машинно-тракторные агрегаты, обслуживающий персонал, объединенные общей производственной целью, используют разнообразные энергоносители с вовлечением нескольких сырьевых и материальных потоков и выпуском широ-кого спектра готовой продукции. Теоретический анализ энергопотребления современных производств требует глубоких знаний, которые зачастую или отстуттвуют или требуют адаптации к конкретному производству, значитель-ных финансовых расходов и продолжительного времени. По этим причинам он неприемлем при подготовке энергосберегающих мероприятий [1, 2, 3, 72].

Определение энергетического потенциала E_п заключается в сравнении существующего потребления энергоресурсов Е_р с тем, который может быть получен (прогноз) в результате реализации мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности Е_э:

. (14.7)

Величина прогнозируемого объема потребляемых энергоресурсов Е_э определяется с учетом реализации всех возможных мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности, включая:

- внедрение новых технологий выращивая продукции, новых сортов и семян, новых видов животных и структуры управления производством;

- замену тракторов, машин, технологического, осветительного, теплового и другого энергопотребляющего оборудования на ресурсосберегающее;

- внедрение комплекса организационных мероприятий по энергосбереже-нию и повышению энергетической эффективности.

Она может быть определена по нормативным документам в соотвтетствии с проектом или по энергопотреблению объекта, аналогичному обследуемому.

В зависимости от стадии энергоаудита определение потенциала энергос-бережения может быть экспертное или расчетное.

Экспертное определение потенциала энергосбережения проводится, как правило, при разработке программы по энергосбережению и повышению энергоэффективности после первого этапа энергоаудита.

Расчетное определение потенциала энергосбережения проводится при заполнении энергетического паспорта [72].

Могут ли в качестве базового эталона выступать различного рода нормы, например, нормы рационального расходования энергоресурсов различных предприятий и организаций, в том числе и директивных государственных органов? На первом этапе работы, когда неизвестно состояние с энергосбере-жением на предприятии, всякого рода нормирование, например, установление фиксированной величины энергопотребления E_norm (смотри главу 6), приносит определенную пользу. Но это не значит, что достижение этой нормы может действительно принести сбережение энергии, т.к. для одного элемента технологии (единицы оборудования) это может быть справедливо, но для комплекса разнообразного оборудования, включенного в технологический процесс, это, скорее всего, будет не так.

На начальном этапе работы аудитор самостоятельно, хотя и при участии производственного персонала предприятия, решает, какие потери можно, а какие не следует сократить, оценивает перспективность каждого энергосберега-ющего мероприятия.

В первую очередь, снижение энергоемкости производства достигается за счет организационно-технических мер с минимальными сроками окупаемости, например введение в оборот нового сорта или нового агрегата. Напротив, высокоэффективные проекты, требующие значительных инвестиций, чаще всего увязываются между собой в рамках долгосрочных программ техничес-кого перевооружения. По этой причине их реализация весьма часто откладыва-ется на неопределенное время, например, как тепловая изоляция тепловых сетей в системах коммунального теплоснабжения или замена ламп накаливания на энергосберегающие в теплицах. Более высокая эффективность организаци-онно-технических мероприятий по отношению к инвестиционным определя-ется не только более простой практической реализации проектов, но и их более высокими показателями энергоэффективности- примерно до 30 % реализуемого потенциала энергосбережения приходится на малозатратные и, в первую очередь, организационные мероприятия [72].

При внедрении энергосберегающих мероприятий возникают объективные проблемы, связанные с отсутствием заинтересованности эксплуатационно-производственного персонала и высшего руководства предприятия. В приня-тии решения о реализации проекта энергосберегающих мероприятий решающую роль играют:

- не уверенность руководства предприятия в стабильности экономической обстановки в регионе и в стране, обусловленная особенностями рыночной экономики - экономические кризисы, волюнтаризм в ценообразовании на технические средства, удобрения и энергоносители и производимую сельскохозяйственную продукцию (диспаритет цен), нестабильность ее сбыта;

- отсутствие качественной аналитической информации об ограничениях и условиях применения современных энергосберегающих технологий и техники применительно к ограничениям, накладываемым данным предприятием;

- недостаточная квалификация имеющихся на предприятии кадров в вопросах технологии современного производства;

- дефицит свободных финансовых средств.

14.4- Энергоемкость некачественной и не выпущенной продукции

Обязательным направлением работы на этапе предварительного аудита является оценка потерь, связанных со снижением выпуска товарной продукции и не ритмичностью производства. Как правило, по данным направлениям обнаруживается максимальный потенциал энергосбережения. Например, когда организация производственного процесса параллельными технологическими линиями позволяет вывести из работы незагруженное оборудование при одновременной номинальной загрузке агрегатов оставшихся в эксплуатации.

Некачественная продукция, выпускаемая сельскохозяйственным предприятием, требует таких же первоначальных затрат энергии, как и высококачественная. Однако, ее реализация производится по более низким ценам, т.е. предприятия несет в этом случае убытки, при тех же затратах энергии.

Пусть технологический процесс TP _i (i - номер производства) по выпуску продукции в номинальном, отлаженном режиме, при оптимальных климати-ческих условиях выпускает Q _{o i} единиц продукции (масса, объем, штук и т.д.), ед./час., ед./сут. и т.д. Представим реальный выпуск продукции Q_i как сумму годной продукции Q_gi и брака Q_bi:

. (14.8)

Введем понятие неноминального технологического процесса, в котором из-за различного рода климатических, экономических, технических и технологи-ческих отклонений и нарушений режимов работы, может быть недополучена (со знаком минус) или произведена (со знаком плюс) дополнительная продукция Q_di.

Представим дополнительную продукцию Q_di как разницу между номинальным и реальным выпуском в единицу времени (плановыми и реальными показателями реального процесса):

. (14.9)

Тогда выпуск годной продукции можно представить в виде:

, (14.9а)

т.е. в виде разницы суммы сверх номинальной и бракованной продукции и номинальной продукции.

Знак величины Q_di может быть как отрицательный - при низком уровне совершенства технологического процесса, не до получении продукции относи-тельно планового, возможного, так и положительным - при усовершенствован-ном относительно номинального технологическом процессе. При отрицатель-ном значении этой величины - это все равно потери, так как брак, энергия затрачена, но продукции нет.

Пусть на производство i-го продукта затрачивается энергия W_i, тогда удельные затраты на производство единицы этой продукции можно представить в виде:

. (14.10)

Ведем понятия:

- доля номинальной продукции ;

- доля бракованной продукции ;

- доля дополнительной продукции ;

и предcтавим удельные энергозатраты в виде:

. (14.11)

Пусть затраченная энергия будет состоять из суммы:

, (14.12)

или

, (14.13)

где: W_pi – постоянная составляющая энергии, не зависящая от количества производимой продукции;

W_oi – переменная составляющая энергии, зависящая от количества производимой продукции;

– доля переменной составляющей энергии.

Результат моделирования e_i = f(d_bi,b_i) удельного энергопотребления e_i для различных значений d_bi и b_i при постоянном значении доли дополнительной продукции d_di = 0 представлен на рисунке 14.3.

Доля бракованной продукции d_bi существенно влияет на удельное энерго-потребление e_i, особенно, когда доля брака становится более 0,5. Возрастание удельного энергопотребления может быть в десятки раз. Энергия затрачена, а отдачи от нее нет - это результат выпуска брака или не дополучение продукции в результате плохих климатических условий, отсталой технологии или низкой урожайности.

Влияние доли переменной составляющей энергопотребления b_i также существенна: при совершенном отсутствии зависимости энергопотребления от величины выпускаемой продукции: при b= 0 например, при доле брака d_bi =0,5 базисная удельная величина энергопотребления равна e_i= 2 а при b_i= 0,8 (80% потребляемой энергии зависит от величины выпуска продукции)- , т.е. энергозатраты увеличиваются в 5 раз.

Рисунок 14.3- Изменение удельных энергозатрат в зависимости от доли брака и доли переменной составляющей потребляемой энергии

e_i = f(d_bi,b_i)

Результат моделирования e_i = f(d_di, d_bi, b_i) для значений d_di = -0,5…0,5 при постоянных значениях d_bi = 0,2 и b_i = 0,5 представлен на рисунке 14.4. Удель-ные энергозатраты e_i зависят от доли сверх номинального производства d_di. При отрицательном d_di < 0, соответствующем зоне недополученной продукции, удельное энергопотребление возрастает по мере роста доли недополученной продукции от 0 до - 0.5 (более чем 2.5 раза). При величине d_di близкой нулю – в зоне номинального производства, удельные энергозатраты по мере роста дополнительной продукции снижаются. При положительном d_di > 0, в зоне улучшения технологии- асимптотически снижается по мере увеличения доли дополнительной продукции от 0 до 0.5- снижается более, чем на треть.

Рисунок 14.4- Изменение базисного удельного энергопотребления в зависимости от доли сверх номинального производства e_i = f(d_di)

Таким образом:

недовыпуск продукции или выпуск некачественной продукции (брака) приводят к существенному возрастанию удельных энергетических затрат.

Контрольные вопросы к главе 14

1. Перечислите информацию, получаемую аудитором при первом знакомстве с предприятием.

2. Какие подразделения предприятия являются источниками информации для энергоаудитора?

3. Перечислите ресурсы сельскохозяйственного предприятия.

4. Что значит слабые связи между структурными элементами предприятия?

5. Как определить затраты энергии на выпуск отдельного продукта, если на предприятии их выпускают несколько.

6. Дайте определение полной энергоемкости продукции предприятия.

7. Как снижение выпуска продукции влияет на потенциал энергосбережения предприятия?

8. За счет каких организационных мероприятий можно снизить энергоемкость продукта?

9. Может ли предприятие потреблять энергию при отсутствии выпуска продукции?

10. Когда больше потери энергии: при выпуске брака или отсутствии производства?

Дата добавления: 2015-11-26