Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

Концепция электросбережения в государственных стандартах и ее практическая реализуемость

Б. И. Кудрин

 

Тенденция роста с 1999 г. валового внутреннего продукта, промышленного производства и инвестиций в базовой капитал сохранится и в наступившем году, требуя увеличения объёмов электропотребления и улучшения электроснабжения потребителей. Это значит, что выработка и потребление электроэнергии перекроют данные 2001 г. и после опубликования статистической отчетности могут служить основой для уточнения прогноза на 2002 г. (2000 г.: располагаемая мощность 204,6 ГВт при январском максимуме 128,7 ГВт, годовая выработка 862,8 ТВтч и потребление 676,6 ТВтч, рост к 1999 г. 3,96%, в том числе промышленное 356,7 ТВтч, 6,7 %). Достаточная располагаемая мощность электроэнергетики РФ и её устойчивость в целом (при неустойчивости по отдельным регионам), математически подтверждённая ценологическими критериями [1], дают потребителям основания для оптимизма. Но это - в целом. Картина не радужная [2], если конкретизировать электрообеспечение каждого потребителя - мини, питающегося со второго уровня (2УР) системы электроснабжения по 380/220 В, мелкого - 3УР, среднего - 4УР, крупного - 5УР, питающегося на напряжении 35, 110(15 , 220 (33 кВ и соединённого с генерирующими источниками энергосистем (выражаясь по-старому) и районными подстанциями, которые вскоре станут яблоком раздора м. создаваемой Федеральной электросетевой компанией и региональными электросбытовыми компаниями, возникающими в результате реструктуризации АО-Энерго (цикл выкупа ФСК магистральных сетей у субъектов Федерации и независимых производителей электроэнергии по критериям Правительства планируется с 2003 г.).

 

Фактическая картина результатов электрификации и её ценологический анализ [3,4] порождают вопросы к принятой Энергетической стратегии России до 2020 г. и Постановлению Правительства РФ О реформировании электроэнергетики Российской Федерации. Можно выделить два ключевых: обеспечена ли электрификация всей страны (В.И.Ленин. ПСС, т. 44, с. и решаема ли проблема энергосбережения, концептуально опирающаяся на создаваемую систему директивно-нормативной документации [5]?

 

Если обратиться к реальной жизни на большей части территории России, то (посмотрим правде в глаза!) крайне не желательно говорить о завершённости электрификации. И речь идёт не только о поселениях, где электричества не было и нет, но и о других - в Центре, на Северо-Западе, Урале, в Сибири, питающихся по одной ЛЭП или однотрассовой (погашение Сочи (!), 1997 г.) и отключаемых планово и аварийно, ветром и гололёдом. А каждодневные отклонения напряжения и другие нарушения ПУЭ и ГОСТ, не дающие возможности эксплуатировать современную технику, вести товарное сельское хозяйство [2]. Неэлектрифицированность глубинки делает её безлюдной - это глубинка без будущего, а без глубинки, без электрифицированного освоения территории - нет будущего и у всей России. Системные ЛЭП 110-750 кВ, действующие и создаваемые Федеральной сетевой компанией, не обеспечат полной электрификации, в том числе и из-за проблем последующей трансформации и распределения: реанимацией Катунской ГЭС - не электрифицировать Горный Алтай.

 

Итак, электрификация всей страны не состоялась. на данный момент устарели все основополагающие направления плана ГОЭЛРО: социалистическое строительство осуществляется по единому плану; индустриализация опирается на опережающее развитие тяжёлой промышленности; концентрируется производство и осуществляется сооружение комбинатов на базе энергетических центров; происходит географическое перемещение промышленности (оно пошло по пути градообразующих гигантов, породив трудно решаемые сейчас экологические, демографические и другие проблемы); электрификация развивается опережающе при концентрации мощностей и централизации электроснабжения [6,7].

 

В практическом плане требования потребителя у нас не стали приоритетными, ухудшены характеристические показатели гиперболического Н-распределения [3,4,8,9], т.е. мы ушли от оптимального пути развития отечественной электроэнергетики: ошибочна была ликвидация миллионов мельниц при раскулачивании, 6600 сельских и поселковых электростанций в 50-60-е годы [2,10]. Поэтому на данный момент ни сам план ГОЭЛРО, ни его трансформация (второй план ГОЭЛРО, разработанный по Постановлению ЦК ВКП(б) от 25.01.193 не могут быть (и это должно быть осознано каждым специалистом) основой выработки государственного плана рыночной электрификации (ГОРЭЛ). крайне не желательно руководствоваться устаревшим при решении энергетической безопасности и реализации энергосбережения. ГОРЭЛ должна основываться на законе информационного отбора, на выстраивании ценологического соотношения крупное-мелкое [8], что только и позволит электрифицировать всю Россию. Применительно к энергетике это упрощённо означает [3,10], что на каждый турбогенератор 1000 МВт следует устанавливать 10 генераторов по 100 МВт, 100 - по 10 МВт, 1000 - по 1 МВт (их мы уничтожили после 1952 г.), , наконец, 1 млн генераторов по 1 кВт (уничтожены в 30-е годы). Ряд может быть продолжен независимыми источниками (в том числе аккумуляторы и гальванические элементы), но это уже другая область, например военная [11].

 

Если обратиться к Энергетической стратегии России, то она подразумевает и рост цен на энергоносители на всё обозримое время: в 2002 г. предположительно на 35% - со средней 62 до 80 коп/кВтч (и лишь к 2010 г. планировалось в 1,5-1,6 раза). Это актуализирует критическое рассмотрение принципов стратегии и принципов энергосбережения как основного инструмента, который в перспективе обеспечит конкурентоспособность продукции. После достигнутого в 1990 г. максимума выработки электроэнергии 1074 ТВтч и падения его в 1998 г. до 812 ТВтч начался рост электропотребления. Стратегия предполагает в 2020 г. производство 1620 ТВтч, т.е. речь идёт об его увеличении за 20 лет более чем на 750 ТВтч. Приняв число часов использования установленной мощности 5000 (а в последние годы оно было на уровне 420 , получаем необходимость ввода генерирующей мощности на уровне 150 млн. кВт (мы не обсуждаем невязки увеличения производства электроэнергии и роста установленных мощностей), что означает ежегодный пуск 6-8-миллионников. Это нереально, что подтверждают не только требующиеся для этого инвестиции (хотя бы из расчёта 1000 долл. на генерирующий кВт), но и ежегодно отрабатываемый парковый ресурс - 5 по тепловым и 2 млн. кВт на ГЭС (к 2010 г. выработает свой ресурс около 120 млн. кВт на ТЭС, ГЭС и АЭС). Это, и исчерпание газовой паузы актуализируют инвестиционную составляющую поддержания существующего парка электроэнергетики.

 

Есть и ещё один вопрос, касающийся электрификации всей страны: реализация реформирования электроэнергетики. Для потребителя важно появление Администратора торговой системы оптового рынка электроэнергии и создание Федеральной сетевой компании. Согласование устава АТС, названное А.Лифшицем первым реальным шагом в реформировании электроэнергетики, возлагает на Администратора формирование стоимостного баланса и контроль за исполнением платежей. АТС разрешено контролировать до 15% рынка и формировать сектор торговли по нерегулируемым ценам. На остальном рынке цены по-прежнему будет контролировать государство, формируя тарифы на основе утверждаемых плановых балансов электроэнергии и мощности на год с разбивкой по кварталам и на квартал с разбивкой по месяцам (тарифы утверждает ФЭК, полномочия которого расширены). Формирование происходит в два этапа: для поставщиков (исходя из реальной себестоимости), а затем для потребителей. При создании конкурентного рынка административный ресурс будет исключён с переходом на сугубо договорные отношения. Появление АТС актуализирует внедрение автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии, что станет одним из главных элементов инфраструктуры будущего рынка. Сейчас показания параметров электропотребления и расчёты с клиентами производят раз в месяц. Требование рыночных условий - делать это посуточно, а со временем, возможно, и за каждые полчаса. Потребители уже сейчас должны готовиться к этому: уметь прогнозировать и регулировать параметры собственного электропотребления.

 

Реструктуризация РАО ЕЭС России осуществляется путём создания ФСК (2002 г. - единственный учредитель РАО ЕЭС России) и генерирующих компаний. ФСК будет оказывать услуги по подключению к своим сетям (опять принцип. возможность выдачи кабальных технических условий?) и по передаче электроэнергии (сетевые услуги). Государство будет увеличивать свою долю в ФСК, пока не получит контрольный пакет, а в 2004 г. вся ФСК должна перейти к государству. После утверждения в 2002 г. методики расчёта сетевого тарифа потребители (предприятия и организации, имеющие в собственности 3УР-5УР системы электроснабжения) должны будут юридически заключать не менее трёх договоров:
- с генерирующим предприятием (или несколькими);
- с ФСК (на присоединение и сетевые услуги);
- с предприятием распределительных сетей (физически становящимся монополистом, диктующим, в частности, ограничения при отключении линии, в том числе и для ремонта).

 

Подведём итоги. Осуществляемые преобразования в энергетике ориентированы на крупное и стратегически не решают: а) проблему электрификации, б) проблему разнообразия при инвестициях в модернизацию генерирующих мощностей (средняя повторяемость турбогенераторов по стране около шести), в) проблему заявительного (а не разрешительного) подключения генераторов (если их так назвать) мощностью 1-10-100 кВт. Для ФСК реформа хороша и свидетельствует о высоком уровне менеджмента РАО ЕЭС России: досконально прорабатывается сетевая составляющая, усиливается роль государства, которое станет владельцем акций. Это значит, что ответственность за инвестиции перекладывается на государство (бюджет). ФСК, естественно, направит эти средства на строительство сетей высокого напряжения (неужели оживёт строительство ЛЭП 1150?!).

 

Следовательно, не снимается проблема разработки ГОРЭЛ, ориентированной на все 45 млн. потребителей (абонентов), на всю территорию России, на гармонизацию соотношения генерирующих мощностей по регионам и стране в целом (здесь можно согласиться с выводами [12]). Государство должно подняться на уровень выше, чем реструктуризация РАО, и ответить на главный вопрос: как создать структуру генерирующих мощностей, адекватную Н-распределению потребителей; как должна в этих условиях функционировать ФСК; кто должен строить и владеть распределительными сетями, ведущими к Н-структуре на 2УР-4УР системы электроснабжения (сбытовая сфера здесь должна быть вообще рыночной, незарегулированной).

 

Обратимся теперь к проблеме энергосбережения, как-то выпавшей из реструктуризации. Это потому, что объективно она не затрагивает интересы ни ФСК, ни генерирующих компаний, ни предприятий распределительных сетей. Но энергосбережение жизненно необходимо государству. И встаёт вопрос о достаточности действующей концепции энергосбережения [5], имея в виду необходимость реализации Закона РФ Об энергосбережении от 3 апреля 1996 г. N28-ФЗ, который направлен на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Эффективное использование энергетических ресурсов есть достижение экономически оправданной эфф. их использования при существующем уровне создаваемой и эксплуатируемой техники, разрабатываемой и применяющейся технологии, получаемых и используемых материалов, производимых и потребляемых продуктов, возникающих и перерабатываемых (если это возможно) загрязнителей биогеосферы (твердых отходов, жидких сбросов, газообразных выбросов, шламов, смесей; шумов, полей, излучений).

 

Можно согласиться с определениями [5]: показателя энергетической эфф. как абсолютной, удельной или относительной величины потребления или потерь энергетических ресурсов для продукции любого назначения или любого технологического цикла и показателя экономичности энергопотребления продукции как количественной характеристики эксплуатационных свойств продукции (изделия), отражающей её техническое совершенство и определяемой совершенством конструкции, качеством изготовления, уровнем потребления топливно-энергетических ресурсов, и с основными принципами стандартизации энергосбережения: энергетической системности, стадийной комплексности, рациональности стратегических ограничений на использование ТЭР, функциональной взаимосвязанности, неразрывности деятельности, рыночной конъюнктурности, обязательности требований, паритетности.

 

Но если с общими словами и призывами, многими терминами и определениями [5] можно согласиться, как и с частью практически реализуемых установок, то в целом гостовская концепция не может решить задачу энергосбережения потому, что в своих ключевых положениях она ошибочна. Существенно, что эта ошибочность мировоззренчески имеет общее с Энергетической стратегией в части строительства преимущественно крупных электростанций, например, Калининградской ТЭЦ и сотнекилометровых системных ЛЭП ФСК.

 

Покажем область правильности и ошибочности, используя рисунок, где приведена схема техноэволюции, которая впервые теоретически представлена в 1976 г. [13]. Применительно к энергосбережению это означает, что следует различать три узловые точки научно-технического прогресса: стадию создания изделия как вида (машины, прибора, устройства и др.; технологии, материала - любой продукции, любой услуги), которая состоит из проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с соответствующей конечной документацией, собственно изготовления изделия и его заводской наладки; выполнение проектной инвестиционной документации для размещения изготовленного изделия выбранного вида на конкретном предприятии (организации); оценку собственно изделия как вида и индивидуализированных технических решений по его размещению, функционированию, ремонту, утилизации на предприятии - осуществление информационного отбора для прогноза и разработки стратегии, касающейся изделия и предприятия.

 

Рассматривая только первую точку, постановка по ГОСТ Р 51380-99 правильна: вновь изготовленная энергопотребляющая продукция подлежит процедуре подтверждения соответствия показателей энергоэффективности (экономичности энергопотребления) нормативным значениям показателей, установленных стандартами для данного вида. По результатам оценки соответствия продукцию относят к определённому классу энергетической эфф. соответствующей группы однородной продукции. логично сопровождать изделие эксплуатационными документами, содержащими значения основных функциональных параметров, сведения по расходу электроэнергии, класс энергетической эффективности, сведения об испытаниях и ссылки на стандарты, и снабжать каждый экземпляр (особь) приборов этикеткой энергоэффективности. Естественны и очевидны примеры этому: для бытовых холодильников в качестве показателя экономичности может быть принят расход электроэнергии за 1 сут, который необходим для поддержания средней температуры в холодильной камере (например, минус 5оС) при определённой температуре окружающей среды. Или: для электродвигателя КПД следует устанавливать в зависимости от развиваемой полезной мощности на валу. Естественно, что показателями экономичности энергопотребления следует охватывать весь рабочий диапазон изделия.

 

Методами определения показателей названы: расчётно-аналитический, опытно-экспериментальный, статистический, приборный, смешанный. Очевидно, что первый применим при конструировании изделия, опирающемся на законы механики, термодинамики, электротехники (на первую научную картину мира [8,9,11]); затем результат (и чем сложнее изделие - тем в большей степени) проверяется опытно-экспериментальным методом, основанным на специальных измерениях. При массовом выпуске изделия закономерно применение статистических методов, которые позволяют оценивать соответствие качества выпускаемой продукции (изделия) расчётным (паспортным) характеристикам. Очевидно, что величины показателей энергоэффективности, вносимые в конструкторскую и технологическую документацию, устанавливают предельные значения энергоёмкости (здесь правильнее говорить об удельном расходе энергии [14]) при работе техники, применении технологии, использовании материалов в регламентированных условиях (у пользователя) получения продукции (услуг) и экологического воздействия.

 

Сделаем частное, но важное замечание, вытекающее из ошибочности концепции [5] - стремления охватить всё! - и касающееся и энергобаланса, и энергетического паспорта, и состава показателей энергетической эффективности, и методов подтверждения их соответствия нормативным значениям, и видов, типов, групп энергопотребляющего оборудования: примеры и строчки таблиц неполны и излишни; с трудом (если вообще это возможно) заполнимы. Например, в балансе потребления и установленной мощности в одну строку Технологическое оборудование помещены электропривод и электротермическое оборудование, что ошибочно не только потому, что они принадлежат к разным разделам теории и практики применения электричества, но и, имеют разное наименование единиц: кВт и кВА несложимы. Странно выглядит внесение пусковых устройств ламп, выделение сушилок и отсутствие, в частности, индукционных и дуговых печей. Ехидны замечания доменщиков к примеру ГОСТ Р 51750-2001: отсутствует дутье кислородной и паровоздушной станции.

 

Впечатление, что составители [5] мыслят категориями 30-80-х годов, не собирали фактические данные и не обрабатывали реальную статистику организаций, для которых обязательны энергетические обследования. Это, напомним, организации, независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, годовое потребление у которых более 6000 т у.т. (при 1 кВтч, равном 0,12 кг т у.т. и потреблении только электроэнергии это 50 млн. кВтч. При числе часов использования максимума 5000 ч - 10 МВт, при 10-30% электроэнергии от общего потребления энергоресурсов - это 1000 -3000 кВт, т.е. необходимо создание 3УР).

 

Теперь сделаем принципиальный шаг, заключающийся в обращении ко второй узловой точке схемы. Разместим холодильник, электродвигатель (любое изделие) на конкретном предприятии (в отрасли, если это доменная печь или турбогенератор), в квартире (городе) - в системе, которая начинает со 100-300 продуктов разных видов проявлять ценологические свойства [3,8,13], накладывая количественные и качественные ограничения закона информационного отбора.

 

Даже странно доказывать эти свойства: каждая единичная штука-особь - холодильник, насос, вентилятор и др., входящие (по ГОСТ) в однородную группу - может работать в сколь угодно отличающихся режимах, т.е. разнообразие условий и режимов работы практически бесконечно, всё везде может быть разным. Вот пример из базового учебника [15], где приведено 10 насосов реального проекта реальной химводоочистки, но: насос-дозатор нитратов имеет k спроса 0,17 и работает круглогодично; насос питательный соответственно - 0,85 и 4300 ч; насос промывки - 0,46 и 345 ч. И где здесь однородность? расчётно-аналитический способ (затем и опытно-экспериментальный) применим лишь для отдельного насоса и отдельного режима и не может быть, конечно, распространен на насосы вообще. Если поставить на каждый насос счётчик электроэнергии, то можно соотнести расчёт и эксперимент с фактом, а затем перейти к статистике, полагая, что с увеличением числа наблюдений мы всё более приближаемся к истине, а ошибка уменьшается. Но где уверенность в действии центральной предельной теоремы и закона больших чисел, уверенность, что данная группа насосов и завтра, и через год будет работать в этом же режиме? Гостовская убежденность, что насосы глубинного водопонижения и фекальные одного предприятия описываются одними численными коэффициентами и режимами, близкими, например, Люберецкой станции городских стоков Москвы, вызывает категорическое неприятие у любого эксплуатационника. Теоретически [16] и практически [17] показано, что здесь действуют другие случайности, другие законы. Обратимся к ним.

 

Установим конкретный станок-изделие на конкретном предприятии. Определим его электроэффективность, начав с расхода электроэнергии (мощности). Обратимся к [18], где полагалось, что потребляемая (расчетная) мощность Рр зависит от производительности Q. Это общее и правильное утверждение дополнялось тем, что Р=f(Q) должна быть рассчитана для каждой машины, для каждого режима цикла подачи, величины обжатия по всем выпускаемым деталям с конкретизацией по каждой деталь-операции, по каждому исполнительному механизму, на каждый сорт продукции, на каждую технологическую операцию в общем потоке выпуска деталей. При этом должна быть определена полезная работа (чистая работа резания - собственно стружка) и отдельно определены потери (в подшипниках, промежуточных передачах, на подаче смазочно-охлаждающей эмульсии). Вы будете и сможете это сделать?

 

Или [19]: по технологическим картам и размерностям заготовки с учётом припусков и допусков определяли полную норму на изделие-деталь. Учитывалось время вращения рабочих органов станка по операциям, мощность холостого хода для станка с установленной деталью, ток и мощность на каждую операцию, полная мощность электродвигателя, время холостого хода электродвигателя и холостых звеньев станка при отключенном фрикционе, полезная работа резания изделия-детали, КПД станка с учётом его состояния и износа, коэффициент, характеризующий тип станка. Или [20]: удельные расходы определяются температурой прокатки при разном содержании углерода, числом проходов, степенью обжатия, величиной полного удлинения, скоростью прокатки, продолжительностью пауз, трением в подшипниках, качеством смазочных, степенью зажатия шеек, расходом воды на охлаждение и смыв окалины. Расчет электрических нагрузок в 50-80-е годы опирался на основополагающие работы [21,22], восходящие к единому электроприемнику и режимам его работы, определяемым коэффициентами, к суммарной расчетной получасовой мощности.

 

Сравним подход [18-22] с требованиями ГОСТ Р 51541-99, который для определения величины показателей энергоемкости требует описания последовательности и режимов основных и вспомогательных технологических операций по всем составным элементам, единицам и изделию в целом; исходного сырья, материалов, влияющих на затраты ресурсов топлива и энергии при их использовании и переработке на данном предприятии; деталей, заготовок, комплектующих продуктов, влияющих на энергозатраты при их последующей обработке и использовании в цикле изготовления конечной продукции; характеристик основного оборудования (показателей его экономичности в отношении затрат топлива и энергии при эксплуатации), участвующего в технологических циклах основного и вспомогательного циклов, включая затраты топлива и энергии на подготовку технологической оснастки и инструмента; параметров и структуры технологических потерь топлива и энергии в технологическом цикле.

 

Не правда ли, не видно не только принципиального, но и существенного различия в концепции рассчитать всё на основе жестких законов первой научной картины мира (запланировать все по ГОЭЛРО) и системой на данный моментшней директивно-методической документации по энергосбережению. Уточним сущность идеологии рассчитать всё (здесь полезно вспомнить Т.Мора, Дж.Оруэлла, обратиться к примеру Ю.Кагарлицкого в [9]). Директивно на уровне партии и правительства были обязательны строгая регламентация работ, единый график, жёсткая взаимозависимость м. рабочими местами металлургического завода [23]. Так мы пришли, например, к комплексу приёмов: Выемка катода без крюка. Нагнуться, взять катод за ушко, поднять катод, поставить катод, прислонить катод к ранее вынутым; Переход с катодом к месту сдирки. Взять катод, повернуться, перейти с катодом на сдирочный стол, повернуться. И хотя это подход Ф.Тейлора и Г.Форда, но он был уместен для других условий, другого уровня производства: для периода начала индустриализации.

 

Проблема экономичности энергии возникла перед советской властью сразу. Но обострилась она вместе с индустриализацией. Декабрьский 1935 г. Пленум ЦК ВКП(б) потребовал строгой регламентации работ и осудил применение статистических методов при нормировании. Положение не улучшилось, а военное время ужесточило требования к экономичности (промышленное электропотребление в 1944 г. составило 82% от общего полезного отпуска энергии), что привело к созданию Госэнергонадзора, определенного Постановлением Государственного Комитета Обороны, возглавлявшегося И.Сталиным, от 16.05.1944 Об экономичности электроэнергии в промышленности. В нём, в частности, говорилось: Технически обоснованное нормирование энергопотребления 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 [24]. ГКО обязал все наркоматы пересматривать и утверждать в Госплане при СНК СССР технически обоснованные удельные нормы электроэнергии на основные виды своей продукции. При этом Энергетиками предприятий должно быть твёрдо усвоено, что методология составления удельных норм должна базироваться только на аналитически-расчётной и экспериментальной основе при всестороннем учёте всех факторов, влияющих на электропотребление, и решительно должен быть отвергнут как порочный так называемый статистический метод.

 

Время показало, что статистические методы, исторически восходящие к дискуссии Эйнштейна-Бора, необходимы. Эти вероятностные представления, начавшие теснить классические в 50-е годы, основывались на убеждении, что обязательно действует закон больших чисел (по Е.Вентцель: при весьма большом числе случайных явлений средний их результат практически перестаёт быть случайным и может быть предсказан с большой степенью определённости) и центральная предельная теорема, указывающая условия сходимости к нормальному распределению (где ошибка, характеризуемая дисперсией, стремится к нулю при увеличении числа наблюдений случайных величин). Но даже эти положения - вторую научную картину мира - по существу концепция [5] отвергает, доходя до абсурда, требуя, например, выделения ГДж/руб в отчислениях на амортизацию.

 

Стремление подсчитать всё, из-за невозможности его реализовать (ср. [25]), вызывает неприятие (при несомненном наличии положительной составляющей ГОСТ Р 51750-200 обобщённого алгоритма получения результатов определения (оценки) технологической энергоёмкости производства продукции и исполнения услуг, определяющего структуру энергетических затрат. Такие результаты требуются по каждому виду выпускаемой продукции (в СССР выпускалось 24 млн. видов продуктов, не считая услуг; сейчас - больше, но мы не располагаем данными). Говорится, что следует учитывать прямые затраты в основном производстве по видам ТЭР; косвенные энергозатраты, включая вспомогательное производство; долю энергозатрат технологических энергетических систем в общезаводских расходах; долю затрат ТЭС в общецеховых расчётах; отчисления на амортизацию; отчисления на текущий ремонт и обслуживание оборудования; энергозатраты на транспортирование веществ, материалов, комплектующих продуктов, составных частей при изготовлении продукции, оказании услуг; энергозатраты на создание нормальных условий работы в производственных помещениях (освещение, отопление, обеспечение горячей водой, транспортом и другими необходимыми жизненными услугами); природоохранные затраты.

 

Система [5] требует определять общецеховые энергозатраты для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период как сумму расходов топливно-энергетических ресурсов на общецеховые нужды, включающую технологические циклы (основной и вспомогательные); отопление; освещение; вентиляцию (с улавливанием выбросов); кондиционирование; транспортирование готовой продукции; транспортирование, хранение отходов; поддержание противопожарной системы; перекачку сточных вод; 1 хранение готовой продукции.

 

Прокомментируем этот и предыдущий абзацы. Как проектировщик, во-первых, я могу увеличить вдвое этот и каждый другой из перечней. Например, где водозаборы и водообеспечение или оборотные циклы? Во-вторых, каждая из позиций не выделяема физически и как объект (теория техноценозов запрещает это), и как инструментальная система измерений.

 

Это значит, что, например, все светильники или насосы цеха, производства, предприятия (организации) крайне не желательно выделить, как выделяют здание, сооружение, сети (что, правда, тоже не возможно). Следовательно, расчет субъективен, а главное - непроверяем: нет и не может быть счетчика (ваттметра), с которым можно сверить результат расчета. Наряду с другим, это определяет зряшность заполнения всех строчек, требуемых [5], удивительную несуразность сведений энергетических паспортов и результатов аудита.

 

Давайте примем, что все требования [5] выполнены: определена абсолютная, удельная или относительная величины потребления энергетических ресурсов. Другими словами, получен показатель энергетической эффективности, и надо ответить на простой вопрос: кто более эффективно использует электроэнергию (например, в Енакиево, где на 1 т чугуна расходуют 3,5 кВтч, или в Липецке - 43,3 кВтч/т, табл. ?

 

Различие в разы (на несколько порядков) - неизбежное ценологическое свойство электрического хозяйства по любому из параметров, его характеризующих (при рассмотрении цехов - по разнообразию множества установленного электрооборудования; заводов - по величине стоимостных затрат на 1 машину, 1 кВт; величине охвата капитальными и средними ремонтами; по штатам и др.). Это же относится к параметрам электропотребления одной отрасли или одного региона, к показателям рейтинга крупнейших компаний России (Эксперт, 200 N3 . Например, определите для Липецка рентабельность и численность персонала, располагая ими за 2000 г. по Северстали и Магнитке (29,7 % и 15,5 %; 44,5 и 33,4 тыс. чел.), зная для всех объёмы реализации соответственно: 38,6; 59,1; 46,4 млрд. руб. Едва ли, опираясь на классические представления первой научной картины мира или на вероятностные - второй (даже с инженерной точностью) можно назвать правильный ответ: 27,2 % и 46,6 тыс. чел.

 

Обратим внимание, что среднее по отрасли по виду продукции, её характеризующее, как и среднее по производству на данном предприятии, ведут себя устойчиво и с использованием корреляционно-регрессионного анализа или других методов прогнозирования (в соответствии с классической теорией вероятности - второй научной картиной мира) могут быть использованы в первом случае Министерством экономики и другими властными структурами, во втором - дирекцией предприятия и службами Госэнергонадзора, но следует учитывать ценологическое свойство, что однородная продукция для разных заводов характеризуется различием в удельных расходах электроэнергии в 2, 5, 10, 100 и более раз. Классическими методами, обращаясь к конкретной эксплуатируемой единице (особи, будь то изделие или предприятие в целом), можно, затратив значительные средства, получить решение (величины расхода электроэнергии) в точке. Но это решение не распространяется не только на такой же стан (станок) другого цеха (завода), но и на эту же самую единицу в другой момент времени (два предприятия с близкими основными электрическими показателями [15] технологически и электрически могут различаться сколь угодно далеко: ср. Липецк и Магнитку). И если расчётную аддитивность расхода электроэнергии можно как-то предположить, то уж отсутствие-то суммируемости электрических нагрузок за любой временной интервал (включая 30-минутный) - безусловно. Игра в корреляционные и автокорреляционные функции даже для числа электроприёмников 3УР (за одним трансформатором 630-1000 кВА) - есть теоретические ухищрения, не имеющие практического выхода.

 

Казалось бы, в этом случае следует выделить отдельный технологический цикл или агрегат и руководствоваться первой или второй научными картинами мира. Но и там разброс впечатляющ (табл. , особенно если учесть, что объем производства каждого профиля проката меняется и меняется из месяца в месяц. Известно, что суточное электропотребление при одном и том же объеме производства различно. Уже в 1944 г. [26] было очевидно, что удельный расход при прокатке 20 т в час составлял 70 кВтч/т, падал до 30 кВтч/т при 40 т в час (величины удельных расходов, недостижимые в наше время) и значительно различался для малоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей. К этому добавляются неравномерность загрузки (до 1985 г. прокатные станы работали с 98%-ной загрузкой, для ряда станов заказ меньше 5000 т не принимали, ср. табл. , которая ведет к простоям до 12 ч и более, в режиме реального времени требуя диспетчерского контроля за лимитами потребления энергоресурсов [27], делая приоритетными электрические режимы перед технологическими.

 

Приведенные факты разброса удельных расходов электроэнергии и разнообразия электрооборудования по всем предприятиям чёрной металлургии [17,28] и предприятиям других отраслей экономики, подтверждающие непреложность действия закона информационного отбора, который накладывает количественные негауссовы ограничения на величины всех электрических показателей, параметры электропотребления и нормы, включая распределение по разнообразию установленных и ремонтируемых электрических машин, стоимости и штаты, должны были быть положены в основу директивных документов по энергосбережению. Но этого не произошло.

 

Обратимся, например, к некоторым пунктам Методики формирования лимитов потребления энергии организациями, финансируемыми из бюджета (письмо Главгосэнергонадзора N32-3/372 от 16 июня 1998 г.). В п.4 говорится об отраслевых ведомственных нормах. И они приводятся, например в виде Ауд - удельных расходов электроэнергии на единицу продукции [29,30], справочно неизменных в течение десятилетий [31,32] и основанных на данных, переданных немецкими электриками Гипромезу сразу после его создания в 1926 г. Но эта величина по отрасли в целом - средняя, используемая при общегосударственной (отраслевой) оценке, сравнении с мировым уровнем потребности в электроэнергии и её электроэффективности. Это отраслевое среднее неприменимо к конкретному предприятию. Если же задать полный список Ауд по любому из 45 видов продукции, представленной информационным банком Черметэлектро [28], то из него крайне не желательно получить результат ни классическими методами, ни вероятностными, в пределе сводящимися к Гауссу (нормальному распределению).

 

Сказанное в ещё большей степени относится к п.5 Методики, где предложено лимиты электропотребления определять по минимальным нормам проектирования удельного расхода энергии на единицу площади, объёма или численности персонала. Следование этому - следование по пути, приведшему к энергоёмкости ВВП, большей в 3,2-3,7 раза, чем в развитых странах (за последние 10 лет энергоемкость выросла на 40%). И ещё: не означает ли лимит запрет на компьютеризацию и Internet, например школ; на оснащение новым оборудованием - больниц. Пытаясь руководствоваться [5], мы возвращается в 30-40-е годы и как будто читаем учебники по электроснабжению 50-60-х годов, где расчёт расхода энергии и мощности опирался на данные по отдельным электроприёмникам с учётом числа токоприёмников одинаковой мощности и числа таких групп, коэффициентов одновременности и использования, времени работы. Этот подход сохранился и сейчас, например, для расчета электрических потерь (см. И.П. Госэнергонадзора от 18.04.2001, которым утверждено применение поэлементного метода расчета, позволяющего рассчитывать потери по отдельным конкретным элементам и по сети в целом).

 

Я утверждаю, что, скажем, ни один из специалистов, составивших Методику формирования лимитов потребления энергии организациями, финансируемыми из бюджета, не сможет по ней правильно рассчитать годовое электропотребление и электросберегающий эффект не только школы или санатория, но и своей собственной отдельной квартиры (см. [25] и рубрику ЭТО ЛЮБОПЫТНО в настоящем номере) с приемлемой инженерной ошибкой (не говоря уже о коммерческой точности).

 

Следовательно, в основном созданная и предложенная нам гостовская система энергосбережения основана на мировоззрении 30-80-х годов, которое для на данный моментшнего дня следует признать ошибочным. Система сводится к волюнтаристскому написанию некоторых чисел, приборно (по счётчику) не проверяемых, а получаемых в результате некоторого торга-соглашения тех, кто потребляет электроэнергию, и тех, кто контролирует расход. Приемлемый внешне результат получается подстраиванием под показания коммерческих (и технических) счётчиков. Требуется политическое решение на уровне аппарата Президента России о запрещении пользования действующей системой документации по энергосбережению, решение, подобное принятию плана ГОЭЛРО, упомянутому решению декабрьского Пленума ВКП(б) 1935 г. и решению ГКО СССР 1944 г. о создании Госэнергонадзора. Во всех случаях остаётся надеяться не на принудительно-государственную систему энергосбережения, а на появление предпринимателей, действительно заинтересованных в снижении электрозатрат и руководствующихся новым мировоззрением.
Выводы

 

Несмотря на переход России к постиндустриальному обществу и глобализацию экономики государственные планы электрификации и концепция энергосбережения основываются на устаревших представлениях о возможности всё жестко рассчитывать, планировать, руководствуясь, в пределе, классическими постулатами Ньютона-Максвелла, а в менеджменте - Тейлора-Форда.

 

Насыщаясь с 50-ах годов изделиями (оборудованием и др.), цехи, предприятия, отрасли; офисы, жилье, города начали проявлять (техно)ценологические свойства самоорганизации, определяемые законом информационного отбора, который накладывает количественные и качественные ограничения на возможные управляющие решения.

 

Необходима разработка Государственного плана рыночной электрификации (ГОРЭЛ), включающего регулируемую государством (в своей основе рыночную) реструктуризацию РАО ЕЭС России, но решающего электрообеспечение всей территории, всего отдаленного жилья и производства и опирающегося на ценологические критерии строительства, поддержания, вывода генерирующих мощностей и сетей по России в целом и по отдельным регионам, ориентируясь на их энергетическую самодостаточность.

 

Каждое выпущенное изделие как штука-особь, показатели энергоэффективности которого рассчитываемы на основе классической физики, а экспериментально и статистически проверяемы на множестве продуктов-особей данного вида, устанавливается на конкретном производстве (в квартире, организации), где разброс энергозатрат теоретически может быть сколь угодно велик, что не дает возможности информационно оценивать энергоэффективность на основе гауссовой статистики, требуя использования ценологического математического аппарата.

 

Концепция энергосбережения должна основываться на директивном отказе от методологии рассчитать всё и рыночном переходе к ценологической оценке энергоэффективности административно-хозяйственных и территориальных единиц в целом (цех, производство, завод, отрасль; квартира, офис, бюджетная организация; село, город, регион, страна), соединенной с ценологическими критериями развития малой энергетики в части энергосбережения с возможностью заявительного подключения генераторов 1-10-100 кВт и большой - в части энергетической устойчивости регионов и энергетической безопасности России.
Список литературы

 

Электроэффективность: ежегодный рейтинг российских регионов по электропотреблению за 1990-1999 гг. - Электрика, 2001, N6, с. 3-12.

 

Кудрин Б.И. Электрика: вступая в тысячелетие. - Электрика, 2001, N1, с.2-5..

 

Математическое описание ценозов и закономерности технетики. Философия и становление технетики. Вып. 1 (Докл. Первой Междунар. конф. по технетике, 24-26 янв. 1966 г., Новомосковск Тульский) и вып. Ценологические исследования. - Абакан: Центр системных исследований, 199 - 452 с.

 

Кудрин Б.И. Зачем электрику рейтинг. - Электрика, 2001, N10, с.3-11.

 

ГОСТ 27322-87 Энергобаланс промышленного предприятия. Общие положения; ГОСТ 30166-95 Ресурсосбережение. Основные положения; ГОСТ Р 51379-99 Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы; ГОСТ Р 51380-9 Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эфф. энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. Общие требования; ГОСТ Р 51387-9 Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения; ГОСТ Р 51388-99 Энергосбережение. Информирование потребителей об энергоэффективности продуктов бытового и коммунального назначения. Общие требования; ГОСТ Р 51541-99 Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения; ГОСТ Р 51749-2001 Энергосбережение. Энергопотребляющее оборудование общепромышленного применения. Виды. Типы. Группы. Показатели энергетической эффективности. Идентификация; ГОСТ Р 51750-2001 Энергосбережение. Методика определения энергоёмкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах. Общие положения; Типовая инструкция по учёту электроэнергии при её производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94; Рекомендации по стандартизации. Энергосбережение. Порядок установления показателей энергопотребления и энергосбережения в документации на продукцию и циклы Р 50-605-89-94; Методика формирования лимитов потребления энергии организациями, финансируемыми из бюджета (письмо Главгосэнергонадзора N32-3/372 от 16.06.9 ; О методических рекомендациях по определению потерь электрической энергии в городских электрических сетях. И.П. от 18.04.2001 г. N32-01-07/45; Закон РФ Об энергосбережении N28-ФЗ от 3 апреля 1996 г.; Федеральная целевая программа Энергосбережение России (1995-2000 гг.), утверждённая Постановлением Правительства РФ от 24 января 1998 г. N 80; Постановление Правительства РФ О реформировании электроэнергетики Российской Федерации от 11 июля 2001 г. N526.

 

Непорожний П.С. Ленинскому плану ГОЭЛРО - 60 лет. - Электрические станции, 1980, N12, с.2-8; Жимерин Д.Г. ГОЭЛРО - 60 лет. - М.: Знание, 198 - 72 с.

 

Кудрин Б.И. План ГОЭЛРО и развитие топливно-энергетического комплекса страны. - Промышленная энергетика, 1992, N12, с.2-8; Реструктуризация чёрной металлургии и план ГОЭЛРО - Промышленная энергетика, 2000, N12, с.8.-15; Проектное обеспечение реструктуризации электрического хозяйства черной металлургии. - Сталь, 2001, N2, с.84-88.

 

Фуфаев В.В. Ценологическое определение параметров электропотребления, надёжности, монтажа и ремонта электрооборудования предприятий региона. - М.: Центр системных исследований, 200 - 320 с.

 

Матюнина Ю.В. Электрикам об электрике: первая научная картина мира. - Электрика, 2001, N7, с.28-41.

 

1 Новожилов И.А. Единая энергосистема России: создание, развитие, проблемы. - Электрика, 2001, N9, с.3-10.

 

1 Гнатюк В.И. Оптимальное построение техноценозов. Теория и практика. Вып. Ценологические исследования. - М.: Центр системных исследований, 199 - 272 с.

 

1 Журавлёв В.Г. Проблема реформирования РАО ЕЭС России. - Электрика, 2001, N10, с.2-8.

 

1 Кудрин Б.И. Применение понятий биологии для описания и прогнозирования больших систем, формирующихся технологически. - Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. - Томск: Изд-во ТГУ, 1976, с.171-204.

 

1 Красиков Е.В., Слепченко В.И. Электрикам о системе реализации государственной политики по энергосбережению в России. - Электрика, 2001, N4, с.3-9.

 

1 Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. Уч. по спец. Электроснабжение промышленных предприятий и Внутризаводское электрооборудование. - М.: Энергоатомиздат, 199 - 416 с.

 

1 Чайковский Ю.В. Что такое случайность? - Электрика, 2001, N10, с.32-41.

 

1 Кудрин Б.И., Фуфаев В.В. Статистические таблицы временных рядов Н-распределений электрооборудования и электропотребления (Уч. пос. по направлению Электротехника, электромеханика и электротехнология и курсу Электроснабжение промышленных предприятий). Вып. 1 Ценологические исследования. - Абакан: Центр системных исследований, 199 - 352 с.

 

1 Тайц А.А. К вопросу о методике нормирования удельных расходов электрической энергии. - Промышленная энергетика, 1944, N4, с.1-3.

 

1 Пресс С.А. О нормировании расхода электрической энергии для металлорежущих станков. - Промышленная энергетика, 1945, N3.

 

2 Шпунберг Я.Н. Экономия и нормирование электроэнергии, потребляемой прокатным станом. - Промышленная энергетика, 1946, N1.

 

2 Каялов Г.М. Определение максимума нагрузки произвольных электроприёмников. - Электричество, 1937, N9-10, с. 29-34.

 

2 Копытов Н.В. Определение коэффициента одновременности для приводов с повторно-кратковременной нагрузкой. - Вестник электропромышленности, 1938, N9, с.15-21.

 

2 Гинзбург Е.Н. Техническое нормирование на заводах черной металлургии. - М.: Металлургиздат, 195 - 160 с.

 

2 Карасёв И.П. Экономия электрической энергии - важнейшая народнохозяйственная задача военного времени. - Промышленная энергетика, 1944, N1, с.1-3.

 

2 Зайцев Г.З., Божков М.И. Техноценологический взгляд на электрификацию жилья и быта. - Электрика, 2001, N1, с.38-41.

 

2 Розенман Е.А. Нормирование электроэнергии в листопрокатном производстве. - Промышленная энергетика, 1944, N4-5, с.8-10.

 

2 Никифоров Г.В., Славгородский В.Б., Коваленко Ю.П. Из практики управления ОАО ММК. - Электрика, 2001, N12, с.3-6.

 

2 Авдеев В.А., Кудрин Б.И., Якимов А.Е. Информационный банк Черметэлектро. - М.: Электрика, 199 - 400 с.

 

2 Справочник по электропотреблению в промышленности. Под ред. Г.П.Минина и Ю.В.Копытова. - М.: Энергия, 197 - 496 с.

 

3 Варнавский Б.П., Колесников А.И., Фёдоров М.И. Энергоаудит промышленных и коммунальных предприятий. - М.: АСЭМ, 199 - 214 с.

 

3 Справочник электрика промышленных предприятий. Под общ. Ред. А.А.Фёдорова и П.В.Кузнецова. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 195 - 1040 с.

 

3 Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Ю.Г.Барыбина, Л.Е.Фёдорова, М.Г.Зименкова, А.Г.Смирнова. - М.: Энергоатомиздат, 199 - 576 с.

 

Источник: http://www.technetica.pmc.ru:8100

 



Высоковольтные устройства плавно. Регламент создания АСКУЭ потребителей. Факелы ценою в миллиарды. Введение.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0132
 
Яндекс.Метрика