Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Теплоизоляция и экономия энергии 

Новая страница 1

Б.И.Кудрин, доктор технических наук, профессор Московского энергетического института

 

Любая крупная постановка вопроса о судьбе энергетики страны, любая необходимость решения крупной проблемы в своей основе, вольно или невольно, предполагают некоторое мировоззрение, пусть и неосознанное. Энергосбережение - одна из ключевых государственных социальных, экономических и технических задач, необходимость решения которой возникла одновременно с началом реализации плана ГОЭЛРО и индустриализации страны [1, 2].

 

Применительно к электрическому хозяйству промышленных предприятий, как демонстрирует 70-летний опыт, эффективное энергосбережение не может быть осуществлено без практических действий, опирающихся на фундаментальные представления [3] о созданных технологических производствах и, как ошибочно их называют, вспомогательных хозяйствах (теплосиловое, газовое, водное, вентиляционное и др.) и службах (ремонтные, связи и диспетчеризации - информационные, автоматизации, улавливания и утилизации - экологические и др.), которые с начала индустриализации интенсивно развивались, делая невозможной без их функционирования работу основного технологического производства. Одновременно с развитием электрических хозяйств (речь идет не только о большинстве крупных, имеющих развитый пятый уровень (5УР) системы электроснабжения, и средних предприятий (с развитым 4УР), но и мелких - 3УР, и мини - 2УР) стали развиваться научные направления, исследующие появившийся объект (вначале, в 30-50-е годы, отдельные его устройства, установки, сооружения, потом, в 60-70-е годы, как систему - кибернетическую, а в последнее время - как самоорганизующуюся, фрактальную - техноценологическую), и открываться вузовские специальности, все более дифференцирующиеся по каждому из хозяйств. Вопрос об интеграции встал буквально лишь 2-3 года назад.

 

В каком положении сейчас находится топливно-энергетический комплекс России и каково положение с энергосбережением? ТЭК [1] в 1998 г. в основном выполнил возложенные на него задачи по обеспечению экономики и населения страны топливом и энергией (за год зафиксировано 612 случаев ограничений и отключений потребителей). Введено 794 МВт генерирующих мощностей, 945 км системообразующих линий напряжением свыше 220 кВ (35 кВ и выше - 2900 км). Первичных топливно-энергетических ресурсов получено 1360 млн.т у.т. (прирост на 0,7% по сравнению с 1997 г.) при снижении объемов производства электроэнергии на 0,9% (в 1998 г. произведено 826,1 млрд. кВтч, в том числе тепловыми энергосбережения в целом по России оценивается до 500 млн.т. у.т. (30% промышленность, 30% ТЭК, 25% комбытхоз). В принятой РАО ЕЭС России в 1998 г. Программе действий по повышению эфф. и дальнейшим преобразованиям в электроэнергетике Российской Федерации, рассчитанной до 2003 г., ставится задача обеспечения надежной и устойчивой работы в объемах, определяемых текущими оплатами и погашением задолженности. Считается необходимым усиление государственного контроля за расходом энергоресурсов и регулированием энергопотребления, за системой тарифов. В 1999 г. предполагается ввести 2310 МВт генерирующих мощностей и построить 4291 км ЛЭП 35 кВ и выше. Целью программы энергосбережения является ускоренный перевод российской экономики на энергосберегающий путь развития для достижения в период до 2005 г. суммарной экономичности ТЭР в объеме 365-435 млн.т у.т., и снижения на этой основе энергоемкости ВВП на 13%.

 

Для нашей страны традиционно вопросы обеспечения потребителей электрической энергии решались государством. Это относится не только к лозунгу о Советской власти, но и к практическим делам, начиная с плана ГОЭЛРО, игравшего свою положительную роль до тех пор, пока выдерживалось сотношение м. строительством крупных, мелких и средних электростанций. Ликвидация частных электростанций в первые годы советской власти, уничтожение в годы коллективизации свыше миллиона водяных и ветряных мельниц (суммарной мощностью в несколько крупных электростанций), являвшихся не только удовлетворительным источником энергии, но и своеобразными точками общения, культуры, системообразующей сетью, своеобразным становым хребтом крестьянства Украины, Белоруссии, Европейской, Уральской и Сибирской частей России, поставила под вопрос положительные стороны плана ГОЭЛРО.

 

Следуя плану ГОЭЛРО, в 1949 году была разработана грандиозная программа развития энергетики, основанная, главным образом, на использовании водной энергии. Гидроэнергострой по проектам Гидропроекта нанес гидротехнический удар по России, затопляя прибрежные земли Волги, Днепра, Оби, Енисея, Иртыша, Дона, этих естественных заливных лугов, служивших выпасами для скота, создавая тем самым громадные искусственные мелководные застойные зоны равнинных водохранилищ, подтопление Нижнего Новгорода и Казани, Энгельса и Кинешмы, Астрахани и Волжского, Всияжска (да мало ли их, уже затопленных), подмыв и обрушение берегов водохранилищ (Ульяновск). Уничтожение в пятидесятые годы множественных региональных средних электростанций, взятый курс на строительство гигантов гидроэнергетики показывали, что идеи плана ГОЭЛРО окончательно овладели руководством страны - стали догмой, вступив в объективное противоречие с законом информационного отбора.

 

Все это происходило при обязательстве, что Минэнерго берет на себя обеспечение любого потребителя электрической энергией при условии, что ему, Минэнерго, разрешат выдачу технических условий на присоединение к энергосистеме. Лозунг привел к полному бесправию потребителей электрической энергии и явился основой тотальной монополизации в электроэнергетике (по существу, было запрещено сооружение средних и малых электростанций, которые принадлежали бы потребителям - городам, предприятиям, колхозам).

 

Под видом выдачи технических условий энергосистема могла навязать любому предприятию строительство линии любого напряжения, любой электростанции или блока. Другими словами, взяв на себя обязательство обеспечить любого потребителя электроэнергией, Минэнерго строило и рапортовало о строительсте только гигантов, бросив на произвол судьбы множественные отдаленные поселки, деревни, фермы (что, например, для леспромхозов и стойбищ в тундере стало трагедией. Достаточно обратиться, например, к построенной линии 500 кВ Саяно-Шушенской ГЭС - Новокузнецк. С появлением этой линии ни одна шорская семья не начала получать электроэнергию (да это и технически было невозможно).

 

Разделение всей энергосистемы страны по партийному признаку нанесло громадный ущерб и продолжает наносить его на данный момент. м. тем есть естественное разделение, определяемое пропускной способностью системообразующих линий. Причем, это разделение может быть иерархически осуществлено вплоть до отдельной деревни. есть несколько уровней системы электроснабжения - понятие, которое щепетильно замазывается Минэнерго и учеными, к нему относящимися. Надо сказать, что из 45 млн. потребителей, существующих в России, 90 процентов, включая мини-предприятия (организации) и население, питается со 2УР (второго уровня) системы электроснабжени, значит на напряжении 380/220 В (0,4 кВ). И все они должны питаться не от РАО, а от промышленных, городских, сельских сетей, которые юридически должныбыть отделены от производителя электрической энергии (за исключением таких источников электрической энергии, как ветряная электростанция или мини ГЭС мощностью несколько киловатт). 9% потребителей - это мелкие предприятия, не имеющие собственных распредустройств, но уже имеющие трансформаторы 10-6/0,4 кВ (третий уровень - 3УР). Все они должны питаться от местных (муниципальных, городских, сельских) сетей. За небольшим исключением они не должны питаться и не должны иметь отношение к РАО ЕЭС России. И лишь средние потребители, имеющие собственные распределительные подстанции 10( кВ - 4УР и крупные (0,1%), имеющие в своем составе ГПП, ПГВ, ОП на (3 110-330 кВ - 5УР, могут иметь взаимоотношения с энергосистемой и выходить на ФОРЭМ.

 

должны быть созданы районные (региональные, областные, республиканские энергокомпании - по восходящему уровню системы электроснабжения) системы. Для среднего и крупного потребителя, с одной стороны, и для мини- и мелкого, с другой, возникает качественное различие, также упорно не замечаемое. Речь идет о количественном соотношении крупного, среднего, мелкого. Гиганты гораздо в большей степени должны заботиться о выживании среднего и мелкого. Для создания экономической рыночной среды, включающей деятельность электроэнергетики, необходимо систематизировать и классифицировать потребителей электроэнергии, структура которых подчиняется Н-распределению. Структура генерирующих, энергоснабжающих организаций должна быть отражением той структуры, для которой она создается, с учетом демонополизации, приближения источников электроэнергии к потребителям, сочетания централизации и децентрализации, концентрации и деконцентрации. При этом должно выдерживаться Н-распределение крупных, мелких и средних источников электроэнергии, различных организационно-правовых форм, форм собственности и способов генерации. Среда электроэнергетики должна и может регулироваться рыночными методами: налогами, инвестициями, тарифами, режимами допуска к осуществлению перетока мощности и др.

 

Одним из условий предоставления очередного транша России является создание независимых электрогенерирующих производств. Это требование по-разному воспринимается Минтопэнерго, ФЭК и РАО ЕЭС России. ФЭК придерживается рыночных принципов: государство должно регулировать только то, что является объектом естественной монополии, значит сети. Остальная деятельность в рамках электроэнергетики, значит генерация и распределение, не должны контролироваться государством в лице РАО ЕЭС, а следовательно, эти две отрасли должныбыть приватизированы. Минтопэнерго считает, что государство должно регулировать сбалансированные энергосистемы. РАО выступает против всеобъемлющей приватизации распределительных и генерирующих мощностей до тех пор, пока не будет сформулирована концепция работы компании. РАО ведет предпродажную подготовку 10 региональных предприятий. До апреля 2000 г. список этих организаций планируется так же уточнить. Речь идет об увеличении доли частных инвесторов в капитале этих компаний. Предусматривается подготовка и опубликование квартальных и годовых финансовых отчетов в соответствии с международными стандартами, и проведение проверок независимыми аудиторами. Принятие концепции не будет означать, что все региональные энергокомпании должны будут реформироваться по одной универсальной схеме. Там, где это возможно, все генерирующие мощности должныбыть выведены из регионального АО энергетики и самостоятельно выйти на ФОРЭМ. далее можно будет ставить вопрос о приватизации генерирующих мощностей.

 

Обратимся к фактам, характеризующим положение с энергосбережением. С 1965 г. по 1990 г. энергоемкость валового внутреннего продукта страны практически не уменьшалась и составляла 115 коп./кВтч. Ныне стоимость ежегодно потребляемых на территории России энергоносителей составляет 175 млрд. долл., что равно 28% российского ВВП. По оценкам Роскомстата, в рамках Программы Международных Сравнений, в 1993 г. потребление первичной энергии на единицу ВВП в России было в 3,3 раза выше, чем в США, и фактически в 6 раз выше, чем в Японии, энергоемкость по многим видам промышленной продукции в 2-3 раза выше, чем в развитых странах. Превышение энергоемкости для добывающих отраслей промышленности составляет по сравнению с мировыми показателями 1,5-3 раза, а в наукоемких отраслях - 10 раз. За последние годы энергоемкость отечественной экономики возросла так же на 46%, затраты энергоресурсов на производство металла увеличились на 30%, за 1998 г. потери электроэнергии в сети общего пользования возросли до 120 млрд. кВтч, что составило 13,5% объема его производства. За 1998 г. с учетом падения промышленного производства в целом по промышленности на 5,2% удельная энергоемкость валового внутреннего продукта возросла оценочно на 3,2%. При рассмотрении Закона об энергосбережении в Москве было отмечено, что доля стоимость энергии в себестоимости производимого продукта доходит до 40-50%, что на 300-10000% выше мирового уровня. Добавочная стоимость конечного валового продукта по отношению к стоимости исходного сырья для Японии равняется 10, США -5, для нашей страны - она близка к единице. весь комплекс технологических циклов по переработке сырья не приносит прибыли. Получаемая добывающими отраслями прибыль поглощается энергоемкой промышленностью. м. тем страны Запада на основе широкого внедрения в промышленность новейших достижений полупроводниковой, силовой, сенсорной и микроциклорной техники достигли высоких показателей. Высокотехнологичное производство у нас не может внести пока значительного вклада в бюджет, и страна оказывается ресурсным придатком развитых стран.

 

Столь плачевное состояние с результатами энергосбережения заставляет выполнить некоторый, в том числе и исторический, анализ. Очевидно, что энергетика промышленности со времени своего появления стала проявлять специфические особенности (в том числе и техноценологические). Будем говорить далее только об электрическом хозяйстве, которое мы определяем как совокупность установленных и резервных электротехнических установок; электрических и неэлектрических продуктов, не являющихся частью электрической сети, но обеспечивающих ее функционирование (эксплуатацию и ремонт); электротехнических и других помещений, зданий, сооружений, конструкций, которые эксплуатируются электротехническим или подчиненным ему персоналом; людских, вещественных и энергетических ресурсов, организационного и информационного обеспечения, которые необходимы для жизнедеятельности электрического хозяйства как выделенной целостности.

 

Электрическое хозяйство включает в себя электрическую часть электроэнергетики от уровня границы раздела предприятие-энергосистема (6УР) до единичного электроприемника (1УР). Определение электрического хозяйства позволяет выделить обширную область хозяйства, называемую долее электрикой, электроэнергетику промышленности и транспорта, объектов строительства, агропрома, коммунально-бытовых, спорта, культуры, науки, обороны и др. Электрика [5] как научное направление и область практического приложения отличается от электротехники и электроэнергетики тем, что она использует уже изготовленные изделия и уже произведенную и транспортируемую электроэнергию до 6УР.

 

Отражением осознания особенностей промышленной энергетики (и электрики, которая в то время так же не проявила своих особенностей и свойств) явилось вышедшее 18 мая 1944 г. Постановление Государственного Комитета Обороны Об экономичности электроэнергии в промышленности, где прямо указывалось: Технически обоснованное нормирование электропотребления является тем главным звеном, без которого борьба коллектива энергетиков, технологов, металлургов, механиков за экономию электрической и тепловой энергии не может быть поднята на высокий уровень [6]. ГКО обязал все наркоматы дважды в год пересматривать и утверждать в Госплане при СНК СССР технически обоснованные удельные нормы расхода электроэнергии и топлива на основные виды своей продукции. Столь жесткое требование было подкреплено большим количеством организационных мер, которые в своих основных направлениях действовали до 90-х годов. Да и утвержденную в январе 1998 г. семилетнюю программу энергосбережения России крайне не желательно признать концептуально новой.

 

Положение с энергосбережением в стране по-прежнему остается крайне острым. В мире общепризнано, что чем выше в стране расход электроэнергии на душу населения, тем выше ВВП, тем выше благосостояние населения. Это же относится и к промышленности. Но в нашей стране все не так. Расход электроэнергии у нас больше, чем на аналогичную продукцию за рубежом. но это вовсе не свидетельствует о высокой технологии, комфортных условиях труда, отсутствии экологически вредных выбросов, высокой автоматизации и механизации производства. Это свидетельствует лишь об энергопожирающей технологии, устаревшей технике, низкой культуре труда, об отсутствии энергосбережения. Другими словами, есть неоспаримый факт чрезвычайно высоких энергозатрат, характеризующий все строны нашей жизни и хозяйствования, который свидетельствует о полном провале политики энергосбережения, проводившейся в стране с начала индустриализации.

 

Какие теоретические положения лежали и лежат в основе энергетической политики в стране? Это прежде всего идеи плана ГОЭЛРО, концептуальные возможности которого оказались исчерпанными к 50-60-м годам [2, 7], когда уже требовалось осознание необходимости учета свойств самоорганизации - техноценологических свойств [3]. И второе - концепция нормирования и лимитирования (концепция энергосбережения), основывающаяся на первой научной (ньютоно-максвелловской) картине мира, требует замены на мировоззрение, опирающееся на вероятностную (вторую) картину мира (аппарат математической статистики), а с 70-80-х годов назрела необходимость перехода к третьей научной картине мира (математический аппарат негауссовых статистик, гиперболических Н-распределений).

 

Иллюстрацией взглядов, опирающихся на первую (классическую) картину мира служит следующее директивное утверждение, в котором прямо заявлено: Энергетиками предприятий должно быть твердо усвоено, что методология составления удельных норм должна базироваться только на аналитически расчетной и экспериментальной основе при всестороннем учете всех факторов, влияющих на электропотребление, и решительно должен быть отвергнут, как порочный, так называемый статистический метод [6, 8]. На предприятиях с нагрузкой 1000 кВт была введена должность главного энергетика с соответствующим отделом, при 3000 кВт - главный энергетик должен быть в ранге главного инженера. При НКЭС СССР была создана Государственная испекция по промышленной энергетике и энергонадзору, на которую возложили контроль за созданием системы учета и отчетности расхода энергоресурсов и мероприятий по энергосбережению, осуществляемых предприятиями по отраслевой принадлежности (Главэнерго по отраслям).

 

Уже через год начальник Государственной инспекции, отметив, что удельный вес промышленности от полезного отпуска возрос с 75,9% в 1940 г. до 82% в 1944 г. (1998 - 50,2%), предельно четко сформулировал: Особо остро и решительно следует поставить вопрос о жестком соблюдении установленных лимитов, определяемых инструкцией О порядке учета и контроля за соблюдением промышленными предприятиями лимитов мощности и отпуска электроэнергии и о порядке наложения штрафов за нарушение установленных лимитов [9, 15]. Кроме административно-организационных мер по осуществлению режима экономии, ключевым признавалась организация на всех предприятиях мощностью от 100 кВА социалистического соревнования, завершавшегося всесоюзными смотрами.

 

Принятые директивные решения опирались на соответствующие научные представления теоретических основ электротехники и механики и инженерное мышление, в соответствии с которыми считалось возможным рассчитать все, и поэтому в пределе построить завод, работающий как часы. В стране была достигнута предельная концентрация капитала и создана система одного завода. Эту идею одного завода, родившуюся только благодаря победе классического восприятия мира, пытались реализовать все годы советской власти, планируя и руководя годовым выпуском 24 млн. видов продуктов и игнорируя тем самым ценологические свойства и количественные ограничения, накладываемые законом информационного отбора [3].

 

Эти директивные положения опирались на научные представления того времени [10], которые проф. А.А.Тайц сформулировал: потребляемую мощность и расход электроэнергии определять для каждой машины (каждого двигателя) в зависимости от ее производительности и режима цикла. Следовало находить режим цикла подачи, величину обжатия по всем деталям операции, по каждому исполнительному механизму, на каждый сорт продукции, на каждую выделенную технологическую операцию; рассчитывать полезную работу (стружка, подъем воды насосом) и потери (в подшипниках, промежуточных передачах), значит требовалось упение подсчитать чистую работу резания или чистую работу сжатия и т.д. и учесть все изменения КПД и возможные потери. Ученые А.Л.Матвеев, С.А.Пресс, Л.В.Литвак предлагали по технологическим картам и размерам заготовок с учетом припусков и допусков определять полную норму на изделие-деталь с учетом мощности холостого хода, операции резки, исследуя мощность холостого хода электродвигателя, отключенного или подключенного к фрикционам при холостых звеньях стана [11, 12]. Такой пооперационный метод энергетического нормирования и определения расхода энергии был рекомендован одновременно с основным технологическим нормированием, расходом времени, нормами выработки и разработки технологического цикла. При суммарном методе нормирования операции по обработке данной детали группируются по видам режущего инструмента, по величинам подач и другим параметрам обработки. Для каждой из групп приближенно определяется доля участия в общем объеме снятого металла, и соответствующий объемный (или весовой) k расхода электроэнергии; наконец, по этим данным определяется средний удельный k и полный расход полезной энергии на обработку детали. Для прокатки [13, 14] исследовались расход энергии при разной температуре прокатки, разном содержании углерода, числе проходов, степени обжатия и т.д. Для листопрокатного производства предполагалось определить удельный расход электроэнергии для всей номенклатуры слитков, например, весом от 1210 до 1620 кг, шириной от 410 до 610 мм, толщиной от 130 до 145 мм. Аналогичный подход был в электрохимии, дуговой электросварке, при выплавке стали в электропечах, где, в отличие от на данный моментшнего подхода, расход электроэнергии относился к 1 т шихты (по завалке) при условии образования нормального количества шлака. Была твердая убежденность, что технологическая норма может быть определена по исследованию общего числа последовательных операций, образующих весь комплекс технологического цикла производства данной физической единицы готовой продукции.

 

Подход к расчету электрических нагрузок также определялся первой научной картиной мира. Теория расчета электрических нагрузок, начало которой связывают с именами Н.В.Копытова [28], Г.М.Каялова [23], к этому времени пошла двумя путями. Первый, связанный с методом упорядоченных диаграмм, с вероятностно-статистическими методами, автокорреляционными моделями, в большей степени опирался на публикации в журнале Электричество. Метод через 30 лет после разработки утвердился в виде руководящих указаний по расчету электрических нагрузок [24] и стал обязательным для страны. Второй, использовавший опытные методы (и отражавший поэтому вероятностные представления), в частности, метод коэффициента спроса, публиковался, в большей степени, в Промышленной энергетике (например, С.М.Лифшиц [30] показал устойчивость коэффициента спроса для предприятий нескольких десятков подотраслей и обратил внимание, что расчетные значения коэффициента спроса вдвое выше фактических средневзвешенных. Заметим, что двухчленная формула Д.С.Лифшица, на наш взгляд, и сейча наиболее точно определяет электрическую нагрузку от 3-5 штук электродвигателей до полного числа двигателей, подключенных к 2УР.

 

Выпущенные инструктивные указания 1945 г. [15], опредявшие нормирование электрической энергии в промышленности и концептуально практически без изменения используемые при решении нормирования и энергосбережения и в наше время, предлагали определить все возможные технологические режимы, виды продукции, изменения сырья, пост * , комплектующих - и все это отнести к году, кварталу, месяцу и даже рабочей смене до наступления соответствующего периода. Именно это утверждение о возможности подсчитать все и является ошибочным.

 

Инструкцией было предложено расход электроэнергии определять по группам: технологические удельные нормы, цеховая норма и норма общезаводская. Нормированию подлежал весь расход электрической энергии по предприятию (организации) на основные и вспомогательные производственно-эксплуатационные нужды (отопление, вентиляцию, освещение, водоснабжение и др.), включая потери во внутризаводских сетях и преобразователях. Норма - это плановый показатель расхода при производстве единицы продукции или выполнении единицы объема работы установленного качества. Нормы классифицируются по степени агрегации (индивидуальные и групповые), составу расходов (технологические и общепроизводственные), периоду действия (годовые, квартальные, месячные). Индивидуальная норма расхода устанавливается по типам или отдельным агрегатам, установкам, машинам (печам, экскаваторам, станам и т.п.), технологическим схемам применительно к определенным условиям производства продукции.

 

Групповую норму рассчитывают на основе индивидуальных норм расхода энергии на виды продукции (работ). Технологическая норма расхода учитывает расход на основные и вспомогательные технологические циклы производства данного вида продукции (работы), расход на поддержание технологических агрегатов в горячем резерве, на их разогрев и пуск после текущих ремонтов и простоев, и технически неизбежные потери энергии при работе оборудования, технологических агрегатов и установок.

 

Аналогично рассчитывается общепроизводственная норма. На предприятиях, выпускающих разнородную или однородную продукцию, но по различным технологическим схемам и на разных установках, при расчете норм расхода распределение общепроизводственных цеховых и заводских расходов электрической энергии на производство продукции (работы) производят пропорционально потреблению энергии на технологические циклы производства или в зависимости от размера услуг, получаемых от вспомогательных и подсобных цехов.

 

Излагаемая идеология была понятна и соотносилась с общими представленяими науки и практики. Зная технологические показатели станка (агрегата), можно, запланировав выпуск продукции, рассчитать расход электроэнергии, сырья и материалов, трудозатраты для каждого станка, участка, отделения, цеха, производства, завода, подотрасли, отрасли и страны в целом. значит предлагалась жесткая причинно-обусловленная зависимость, восходящая к железным законам Ньютона-Максвелла.

 

Общий вывод из изложенного заключается в том, что в 30-40-е годы сформировалось убеждение, закрепленное директивно, что для всех видов продукции любой номенклатуры, любых исходных видов сырья и конечных видов можно выделить всех потребителей, отнести их к технологическим, задать все исходные данные и подсчитать некоторую величину, назвав ее нормой. Затем все остальные электроприемники в цехе разделить на группы, одни из которых назвать вентиляцией, другие - водоснабжением, третьи - транспортом, выделить вспомогательные и другие группы. Если технологические нормы хоть в какой-то степени опираются на расчеты, то все остальные предложения есть чисто волюнтаристские решения (например, механизм открывания железнодорожных ворот с завесой может быть отнесен к транспорту; такая же воздушная система, отсекающая бытовки - к вентиляции, а отделяющая два технологических участка - к собственно технологии), которые, во-первых, непроверяемы по счетчику (и это принципиально); во-вторых, составляются чтобы общий суммарный результат мог быть связан (сбалансирован) с расходом электроэнергии, фиксируемым счетчиком, бухгалтерски проверяемым (по стоимости электроэнергии).

 

Учитывая, что все расчеты, определяющие параметры электропотребления отдельного механизма (станка, агрегата) необходимы при их конструировании для определения паспортных характеристик, и что такое требование становится обязательным при выпуске любого энергопотребляющего оборудования и будет сертифицироваться по параметрам энергосбережения, то весь комплекс подходов, связанных с опредлением теоретических расходов (или паспортных) электроэнергии на единицу продукции, сохранится. Мы лишь утверждаем, что этот подход не может быть применен, когда данный станок устанавливается в конкретном отделении (участке, цехе), когда его работа обеспечивается множеством технологически связанных (или обеспечивающих комфортные условия труда, экологические и другие требования) механизмов. В этом случае данная система (отделение, участок, цех, производство, завод) с административными границами, не совпадающими со схемой электроснабжения, с меняющимся во времени количеством электроприемников, режимом работы и т.д., начинает проявлять техноценологические свойства. Поэтому следует различать определение параметров электропотребления на проектных стадиях и для действующего предприятия, когда местоположение счетчиков по уровню системы электроснабжения определено, и расход электроэнергии по любому из них оплачивается конкретным потребителем.

 

В 50-60-е годы произошло качественное (по составу и сложности оборудования) и количественное изменение электрического хозяйства (количества электродвигателей 100000-1000000, силовых трансформаторов 1000-10000, аппаратов 1000000-10000000, всего электротехнических продуктов, комплектующих, составных и запасных частей 100000000000, продуктов и деталей крупного металлургического комбината оказалось порядка 100000000000 От одной КТП 2х1000 кВА стало питаться 150-300 электродвигателей. Естественно, что для потребителей 0,4 кВ не устанавливаются электросчетчики, а анализ годового графика нагрузки каждого электроприемника может представлять теоретический интерес, но лишен какого-либо практического значения.

 

Стало очевидным, что первая научная картина мира неприменима для практически бесконечного количества электроприемников, (а это и есть 150-300 электроприемников), для всего количества режимов и связей. Изменение сущностной основы электрического хозяйства сделало неизбежными необходимость отказа от расчетов, основанных на исследовании единичного, и переход к вероятностным (статистическим) представлениям. Для расчета электрических наргузок это нашло отражение в практике применения комплексного метода электрических нагрузок [16]. И хотя Тяжпромэлектропроект [17] осудил статистический подход [16, 18] и предложил по-прежнему опираться на отдельные электроприемники, на данный момент несомненно, что на проектных стадиях, когда определяется схема электропотребления для 6УР-3УР, возможен только путь сверху вниз. К этому времени определение параметров электропотребления и норм рассматривалось (на конференциях МДНТП [19] и Электрификация металлургических предприятий Сибири [3, 20]) именно со статистических позиций. Все это свидетельствовало не только о практической применимости статистических методов, но и о приятии второй научной картины мира.

 

Что теоретически означает использование статистических методов научной и инженерной общественностью? Прежде всего - убеждение в том, что расход электроэнергии определяется системными кибернетическими и иными показателями. Он устойчив во времени. Принципиально то, что в этом случае пишут не о точном, однозначном решении, а лишь о наличии математического ожидания (наличие среднего) и приемлемой для практики (инженерной) ошибке (конечная дисперсия). Математически же это означает, что существуют первые моменты, используемые теорией вероятности, действуют центральная предельная теорема и закон больших чисел, значит в пределе мы имеем дело с нормальным (гауссовым) распределением. Приняв эти положения, мы, вольно или невольно, переходим от мировоззрений первой научной картины мира, которая до сих пор является основой преподавания всех технических дисциплин и инженерного (а зачастую и административного) мышления вообще, ко второй, вероятностно-статистической.

 

Этот подход, если его рассматривать в целом, можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии научного направления электрики [5] и решение проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, заключающееся в методологии нормирования и управления электропотреблением для целей энергосбережения. Комплексно, статистическими методами (с элементами технического анализа, задача решена, например, для Магнитогорского металлургического комбината [4]. Показано, что необходимы: баланс электропотребления по основным подразделениям производства, динамика объемов производства электропотребления по основным видам продукции, месячная и иная временная динамика потребления по цехам; исследования структуры электропотребления по технологическим операциям и агрегатам цеха; анализ суточных объемов производства и расхода электроэнергии по цехам и производствам. Необходимы также распределение электрической энергии по каждому цеху с выделением работы основного (например, прокатного) отделения. Установление статистических закономерностей электропотребления на уровне цеха предполагает расчеты парных коэффициентов корреляции для всех технологических и энергетических показателей (например, величины обжатия, содержания углерода, количества протравленного металла). Важны тенденции изменения электропотребления, объемов производства, относительного обжатия, сравнительная оценка прогнозных моделей. Следует согласиться с тем, что в условиях многономенклатурности есть необходимость расчета дифференцированных удельных норм электропотребления по предприятиям с разветвленными циклами производства разнородной продукции.

 

На наш взгляд, проблема правильного расчета расхода электрической энергии и электрических нагрузок может быть решена вероятностно-статистическими методами для завода, производства, цеха. На всех проектных, и в особенности - на предпроектных стадиях - она, в частности, решается комплексным методом, который использует профессионально-логический анализ, информационные базы данных и отчетность предприятий-аналогов, экспертные системы и теорию распознавания образов (кластер-анализ).

 

Источник: http://www.rsoft.ru

 



Мировой и отечественный опыт стр. Интервью с Томасом Нехаусом. Власть. Концепция создания экопоселения.

На главную  Теплоизоляция и экономия энергии 





0.0105
 
Яндекс.Метрика