Практика проведения энергетических обследований промышленных предприятий дает основание утверждать, что имеют место ощутимые трудности в понимании термина потенциал энергосбережения и, следовательно, проблемы с выбором подходов к количественной оценке данного показателя.

В настоящей аналитической статье будет предпринята попытка снять остроту возникающих проблем за счет соотнесения потенциальных и реальных возможностей повышения энергоэффективности производства.

Уместно заметить, что здесь и в дальнейшем термины энергоэффективности, энергосбережения и т.д. используются в силу сложившейся традиции вместо более общих понятий финансовой эфф. производства, экономичности финансовых средств и т.п. Постановочные аспекты

На практике потенциал энергосбережения реализуется через конкретные энергосберегающие мероприятия. Поэтому любое численное значение потенциала
не является абсолютным критерием для принятия кардинальных мер и
декларируется на начальном этапе энергоаудита с целью выбора направлений дальнейшего обследования, перспективных, в смысле последующей разработки энергосберегающих мероприятий.

В контексте высказанных замечаний можно предложить следующее определение. — Под потенциалом энергосбережения будем понимать максимальные потери топлива, тепловой, механической и электрической энергии на уровне установки, цикла, цеха, завода, которые возможно полностью или частично вернуть в энерготехнологический цикл с помощью соответствующих энергосберегающих мероприятий. — Определение не является строгим, но не содержит внутренних противоречий и, как представляется, вполне соответствует интуитивному восприятию проблемы. Необходимые уточнения и комментарии будут внесены по ходу изложения материала.

Ключевым аспектом предложенного определения является подчеркнутая связь потенциала энергосбережения с итоговым результатом энергетического обследования.

В частности, известные проблемы практической реализации энергосберегающих мероприятий могут рассматриваться в качестве ограничений или критериев выбора того или иного подхода к оценке потенциала., результаты сравнения эфф. возможных мер экономичности энергоресурсов, могут послужить основой для сопоставительного анализа различных технических приемов вычисления потенциала энергосбережения. Проблемы внедрения и практическая значимость энергосберегающих мероприятий

Энергосберегающие мероприятия можно классифицировать по различным признакам: виду ресурса, принадлежности к конкретным энерготехнологическим системам, ожидаемой экономичности ТЭР и т. п. Очевидно каждая фирма, проводящая энергетическое обследование, вправе самостоятельно выбрать ту или иную классификацию.

Тем не менее, в любом случае целесообразно разделить рекомендуемые к внедрению проекты на

организационно-технические, предполагающие повышение культуры производства, наведение должного порядка в энергохозяйстве, строгое соблюдение номинальных режимов эксплуатации, обеспечение оптимального уровня загрузки агрегатов, своевременное выполнение наладочных и ремонтно-восстановительных работ

и инвестиционные, связанные с замещением морально устаревших производственных мощностей, внедрением современной энергоэффективной техники, модернизацией циклов и технологий.

Практический опыт демонстрирует, что реализация энергосберегающих мероприятий выполняется заказчиком, в два этапа, в строгом соответствии с объемами требуемых финансовых вложений.

В первую очередь снижение энергоемкости производства достигается за счет организационно-технических мер с минимальными сроками окупаемости. Напротив, проекты, требующие значительных инвестиций, даже высокоэффективные, чаще всего увязываются м. собой в рамках программ технического перевооружения и обуславливаются не четкими перспективами производственной деятельности. По этой причине их реализация весьма часто откладывается на неопределенное время.

Отмеченное обстоятельство отражает объективные проблемы, возникающие на предприятиях при любых инновациях. Однако, если сложности реализации организационно-технических мероприятий ограничиваются отсутствием заинтересованности эксплуатационно-производственного персонала, то проблемы дорогостоящих проектов — это проблемы собственника и высшего менеджмента. В последнем случае решающую роль играют:

низкая достоверность перспективных прогнозов производственной активности предприятий, обусловленная в частности переходным периодом экономики (волюнтаризм в ценообразовании, нестабильность сбыта,…),

отсутствие аналитической информации об ограничениях и условиях применения современных энергосберегающих технологий и техники наряду с обилием агрессивно-невежественной рекламы,

дефицит свободных финансовых средств, в ряде случаев обусловленный наличием заманчивых, непроизводственных схем получения прибыли.

Более высокая ценность организационно-технических мероприятий по отношению к инвестиционным определяется не только проблемами практической реализации проектов, но и более высокими показателями роста энергоэффективности. По данным различных источников, отечественных и иностранных, примерно 50 70% реализуемого потенциала энергосбережения приходится на малозатратные и, в первую очередь, организационные мероприятия. аналитический анализ различных подходов к определению потенциала энергосбережения

Основная проблема при определении потенциала энергосбережения заключается в выборе базового значения, некоторого эталона максимальной эффективности, с которым производится сравнение фактического показателя расходования ТЭР.
В специальной литературе и отдельных регламентирующих документах можно найти разнообразные примеры базовых показателей, имеющих свои за и против при решении конкретных научных и прикладных задач.

В данном разделе, сопоставительный анализ возможных подходов к выбору эталона сравнения и, следовательно, к количественной оценке потенциала энергосбережения будет проведен с учетом практической ценности декларируемого потенциала для разработки и последующего внедрения в производство энергосберегающих мероприятий и технических решений.

Наиболее естественным, наглядным и логически строгим является выбор базы сравнения, основанный на анализе физ. особенностей энерготехнологических установок и циклов.

Для элементарных звеньев производственных комплексов подобный анализ выполняется предельно просто. Например, если в промышленной технологической установке для нагрева 1 кг воды с 15 до 65°С затрачивается 350 кДж, то, выбирая в качестве эталона показатель теплоемкости, равный 4,19 кДж/кг°С, можно определить максимально возможное снижение энергозатратности цикла в размере

Э = 350 – 4,19 · 1 · (65 - 1 = 350 – 209,5 = 140,5 кДж,

что соответствует, примерно, 20% фактического энергопотребления.

Гораздо сложнее определить потенциал энергосбережения для установки, цеха, завода, так как в общем случае, современные производства характеризуются многостадийностью технологических циклов, использованием различных теплоносителей, протеканием тепло- и массообменных циклов с выделением и поглощением тепла, с вовлечением нескольких сырьевых потоков и выпуском широкого спектра готовой продукции и т. д. Несомненно, подобный теоретический анализ, априори требующий значительных финансовых расходов и продолжительного времени, неприемлем для практического аудита.

Кроме того, на современном уровне развития технологии, в энерготехнологический цикл реально можно вернуть лишь незначительную часть располагаемого теоретического потенциала. Поэтому, практическая ценность рассмотренного подхода, в смысле перспектив разработки и последующего внедрения энергосберегающих мероприятий, стремится к нулю.

В качестве разумной альтернативы теоретическому подходу к оценке потенциала энергосбережения выступает многократно проверенное и широко используемое в практике энергетических обследований сравнение фактических показателей энергозатратности конкретных технологических установок с заявленными характеристиками энергоэффективности известных действующих или рекламируемых новейших аналогов.

принцип. возможность разработки конкретных энергосберегающих мероприятий и рекомендаций к практическому использованию при подобном подходе к оценке потенциала энергосбережения очевидна. Практическая ценность заявленного потенциала энергосбережения ограничивается только вероятно высокими затратами на реализацию проекта.

никак нельзя обойти вниманием, весьма модный среди некоторых специалистов, подход к оценке потенциала энергосбережения с привлечением эксергетических методов анализа потерь работоспособности. По частоте упоминания в монографиях и серийных изданиях, посвященных энергосбережению, понятие эксергии безусловно занимает ведущее место.

Методы, успешно используемые на стадиях проектирования отдельного энерготехнологического оборудования, будучи привлеченными (притянутыми) к решению практических задач энергоаудита поражают своей научной образностью. Неестественность сочетания задач эксергетического анализа и энергетического обследования наглядно проявляется при попытках формулировать итоговые, результирующие заключения.

На самом деле в настоящее время отсутствуют даже минимальные предпосылки практического использования эксергетического анализа как на этапе оценки потенциала энергосбережения, так и на последующих стадиях обследования, т. к. систем коммерческого учета потока эксергии не есть и для оценки ожидаемой экономичности денежных средств от внедрения конкретных мероприятий и срока окупаемости любого проекта потребуется, в конечном счете, переход к традиционным энергетическим показателям (топливо, теплота, электроэнергия). Практическая ценность потенциала энергосбережения, рассчитанного с привлечением эксергетического анализа, ограничена.

Не так уж редки заявления о том, что проблемы выбора базового эталона при оценке потенциала вообще не существует. При этом ссылаются на наличие на каждом предприятии так называемых норм рационального расходования энергоресурсов и на непрекращающуюся работу различных организаций по нормированию расходования ТЭР.

По нашему мнению, подобные утверждения не более чем попытка выдать желаемое за действительное, основанная на недостаточном практическом опыте.

На самом деле само понятие нормы, не является определенным. Нормирование и нормы используются в различных целях, что предполагает различие конкретных числовых значений (норма как отражение существующего уровня состояния технологий и технологического оборудования, проектная норма, норма как атрибут краткосрочного планирования, норма как рычаг административного давления, …).
В ряде случаев нормирование невозможно по чисто формальным причинам и наличие на ряде производств соответствующих числовых показателей представляется типичным шаманством.

Чаще всего в качестве нормы расходования ТЭР используются слегка скорректированные показатели энергозатратности производства на предшествующем отрезке времени.

Иллюстрацией подобного положения дел может служить информация, представленная на Её характерной особенностью является значительное
(в среднем ~20%) превышение так называемой нормы над фактическими удельными показателями. Можно сказать, что предприятие работает как бы с экономией электроэнергии (относительно нормы!) и, возможно, некоторые подразделения получают премию за экономию ТЭР.

1

Как уже отмечалось, в смысле практической реализации наибольшую ценность имеют организационно-технические мероприятия. Соответственно, на начальном этапе аудита максимальный интерес представляют оценки потенциальных возможностей снижения энергозатратности производства, ориентированные на последующий интенсивный поиск малозатратных и организационных мер.

В свою очередь, подобная постановка вопроса предлагает аналитический анализ данных о фактических показателях энергозатратности, характеризующих эффективность технологических циклов и установок в различных реально наблюдаемых производственных ситуациях.

На основе анализа ретроспективных сведений о тех или иных показателях энергопотребления, тривиальным образом устанавливаются реальные факты, подтверждающие неоспоримую принцип. возможность осуществления технологического цикла с минимальными издержками. Не требуется ни каких усилий, чтобы установить интенсивность изменений удельного потребления электрической энергии на производство сухого газа (см. в размере 32% от минимального показателя и 90% разброс значений удельного потребления природного газа на производство чугуна ( .

2

Тем не менее, подобные числовые оценки, очевидно, не являются потенциалом энергосбережения. Согласно ранее предложенному определению, необходимо установить принцип. возможность хотя бы частичной реализации декларируемого значения с помощью каких-либо конкретных мероприятий и технических решений. В то же время наблюдаемые различия могли явиться следствием форсмажорных обстоятельств или неустранимых дестабилизирующих факторов (сезонные явления, изменение качества сырья, …). В частности, анализ изменения удельного потребления природного газа (см. некорректен без учета изменений расходов кокса за тот же период времени и т.д. крайне не желательно забывать и о тривиальных ошибках в учетной документации, пренебрегать существованием на промышленных предприятиях так называемых балансовых комиссий.

Следовательно, констатация потенциала энергосбережения на основе сопоставления ретроспективных данных без детального анализа многочисленных факторов, определяющих производственную ситуацию, также будет лишена практической значимости.

Оценка потенциала и разработка энергосберегающих мероприятий как единый цикл

На протяжении всего материала статьи, начиная с определения понятия, потенциал энергосбережения постоянно соотносился с энергосберегающими мероприятиями без заметных смысловых различий. Это обстоятельство вполне соответствует опыту практической деятельности авторов по проведению энергетических обследований.

При оценке потенциала энергосбережения на этапе предварительного обследования, ограниченного жесткими временными рамками, и при последующей разработке энергосберегающих мероприятий, логика рассуждений и действия энергоаудитора идентичны. Различие наблюдается только в количестве и жесткости внешних факторов и обстоятельств, принятых в расчет на указанных стадиях обследования.

На начальном этапе работы аудитор самостоятельно, хотя и при участии производственного персонала предприятия, решает, какие потери можно, а какие крайне не желательно вернуть в энерготехнологический цикл, оценивает перспективность установленных фактов снижения эфф. энергопользования в смысле дальнейшей разработки практически значимых энергосберегающих мероприятий. На этапе технико-экономической оценки и согласования энергосберегающих мероприятий с заказчиком уже последний принимает во внимание только ему известные финансовые возможности и другие особенности производственно-хозяйственной деятельности предприятия, о которых аудиторы могут только догадываться. В результате совокупная ожидаемая эффективность комплекса энергосберегающих мероприятий оказывается ниже заявленного потенциала энергосбережения.

Незначительность и непринципиальность отличий в подходах и критериях, используемых при оценке потенциала энергосбережения и при составлении согласованного перечня энергосберегающих мероприятий, можно проиллюстрировать следующими примерами.

На этапе экспрессаудита, в цикле анализа ретроспективной информации был установлен факт возможного снижения энергозатратности технологического участка. Оппонирующие специалисты предприятия не смогли доказать, что наблюдаемые факты были стечением обстоятельств и действием неуправляемых внешних факторов. С другой стороны, обнаруженная незамкнутость информационно-учетной схемы не позволила определить доминирующие первопричины наблюдаемых изменений удельных расходов ТЭР. Тем не менее, обнаруженный факт нашел отражение в заявленном потенциале энергосбережения с учетом возможностей, в дальнейшем, разработать конкретные предложения по модернизации учетной схемы технологического участка и организации целевого энергетического мониторинга. Заказчик, однако, посчитал более эффективными меры административного воздействия, в результате чего соответствующая позиция была вычеркнута из согласованного перечня энергосберегающих мероприятий.

После примерной оценки простого срока окупаемости на этапе экспрессаудита в заявленный потенциал энергосбережения была включена позиция ожидаемой экономичности ТЭР за счет модернизации технологической установки. но в дальнейшем, при уточнении технико-экономических оценок проекта модернизации, обнаружились многозначительные расхождения м. расчетной ожидаемой эффективностью и параметрами, почерпнутыми из рекламных изданий. Кроме того, за время выполнения обследования обнаружились, негативные для предприятия, тенденции изменения конъюнктуры. В итоге согласованный список мероприятий лишился позиции, связанной с модернизацией технической установки.

По нашему мнению обязательным направлением работы на этапе экспрессаудита является оценка потерь, связанных со снижением выпуска товарной продукции и неритмичностью производства. по данным направлениям обнаруживается максимальный потенциал энергосбережения. Однако, соответствующие предложения в перечне энергосберегающих мероприятий появляются крайне редко. Например, , когда организация производственного цикла параллельными технологическими линиями позволяет вывести из работы незагруженное оборудование при одновременной номинальной загрузке агрегатов оставшихся в эксплуатации. В основном же, обнаруживаемые по данным направлениям высокие потенциальные возможности энергосбережения, не находят отражения в перечне мероприятий по той простой причине, что функции планирования производственной деятельности и ритмичности работы предприятия реализуется высшим менеджментом компаний, а не эксплуатационно-производственным персоналом.

Заключение

Поднятые в аналитической статье вопросы являются далеко не тривиальными, как полагают некоторые практики и теоретики энергосбережения. Соответственно авторы не считают высказанную в аналитической статье точку зрения безусловной, единственно возможной и абсолютно верной.

Тем не менее, наша практическая деятельность дает все основания определить разработку практически реализуемых энергосберегающих мероприятий главной целью всякого энергетического обследования и рассматривать оценку потенциала энергосбережения в качестве начального этапа работы, в качестве первого приближения к конечной цели.

В свою очередь, известные проблемы практической реализации заявленного потенциала энергосбережения через соответствующие мероприятия позволяет утверждать, что ретроспективный анализ накопленной информации о фактических показателях производственной деятельности предприятий является наиболее эффективным подходом к решению задач энергетического обследования.