Методы управления энергопотреблением промышленного предприятия с использованием процессных энергетических характеристик тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.05, кандидат наук Гринев, Андрей Викторович

• Гринев, Андрей Викторович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Гринев, Андрей Викторович

Содержание

Введение

1. Организация управления энергопотреблением на промышленном предприятии

1.1. Особенность промышленного предприятия как объекта управления энергопотреблением

1.2. Анализ организации и методов нормирования энергопотребления на промышленных предприятиях

1.2.1 Анализ организации нормирования энергопотребления на промышленных предприятиях

1.2.2 Анализ методов нормирования энергопотребления на промышленных предприятиях

1.3 Направления совершенствования управления энергопотреблением

1.4 Научно обоснованное энергопотребление как элемент системы энергоменеджмента

Выводы по 1 главе

2. Разработка комбинированного метода получения процессной энергетической характеристики

2.1. Энергетическая характеристика объекта энергопотребления

2.2.Комбинированный метод получения ПЭХ

2.3. Алгоритм расчёта научно обоснованного энергопотребления с использованием комбинированного метода получения ПЭХ

2.4. Учёт модернизации и ремонта энергопотребляющего оборудования в комбинированном методе

2.5 Расчет величины НОЭ на производстве нефтехимического предприятия с использованием комбинированного метода получения ПЭХ

Выводы по 2 главе

3. Разработка методов управления энергопотреблением на промышленных предприятиях с использованием ПЭХ

ЗЛ.Метод повышения эффективности работы промышленного предприятия на рынке энергетических ресурсов с использованием процессных энергетических характеристик

3.2 Метод ранжирования инвестиционной привлекательности проектов модернизации энергопотребляющего оборудования с использованием ПЭХ

З.З.Оценка экономической эффективности управления энергопотреблением с использованием ПЭХ

3.3.1 Метод оценки эффективности управления энергопотреблением промышленного предприятия, использующий расширенный перечень эффектов от применения ПЭХ

3.3.2 Оценка экономического эффекта управления энергопотреблением на промышленном предприятии с использование процессных ПЭХ

Выводы по 3 главе

4. Разработка информационно-аналитической системы «Управление энергопотреблением предприятия»

4.1. Назначение и цели создания ИАС

4.2 Обоснование экономической эффективности создания ИАС «Управление энергопотреблением предприятия»

4.3 Пример расчёта научно обоснованного электропотребления Цеха «ЦГФУ» ООО «Тобольск-нефтехим» с использованием ИАС «Управление энергопотреблением предприятия»

Выводы по 4 главе

Заключение

Список литературы

Приложение 1. Характеристика и структурные схемы систем энергоснабжения и энергопотребления современного промышленного предприятия, на примере ООО «Тобольск-нефтехим»

Приложение 2. Краткая характеристика автоматизированных систем наиболее распространенных на промышленных предприятиях

Приложение 3. Алгоритм расчёта НОЭ с использованием комбинированного метода

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы управления энергопотреблением промышленного предприятия с использованием процессных энергетических характеристик»

Введение

Основной потенциал энергосбережения на промышленных предприятиях определён в "Энергетической стратегии России на период до 2030 года" [2]. Для промышленности на уровне 2020 г. он оценивается в 110140 млн. т.у.т по отношению к 2000 г. Для его реализации необходимы значительные инвестиции на модернизацию устаревших технологий и оборудования, экономические и административные механизмы, задействованные государством для стимулирования заинтересованности потребителей энергоресурсов в энергосбережении.

Актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью экономии энергоресурсов при производстве продукции промышленными предприятиями для снижения энергоемкости ВВП и соблюдением промышленными предприятиями требований Федерального закона Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (далее Федеральный закон «Об энергосбережении»).

Экономичность работы промышленных предприятий непосредственно связана с экономичностью расходования энергетических ресурсов на технологические процессы. К примеру, для некоторых отраслей народного хозяйства энергоёмкость продукции может достигать 80%. В условиях конкуренции на рынке промышленной продукции и функционирования рынка энергетических ресурсов становится актуальной задача управления энергопотреблением промышленного предприятия с учетом возможности изменения энергетических характеристик во времени для снижения затрат на покупку энергетических ресурсов.

Для высокотехнологичных предприятий большинства отраслей промышленности сегодня характерно наличие автоматизированных систем

учёта и контроля различных производственных параметров. Автоматизированные системы внедрены для обеспечения требований промышленной безопасности, контроля качества сырья и готовой продукции, контроля параметров технологических процессов и пр. Это создает широкие возможности для повышения уровня управляемости производства в целом и его функциональных зон, таких как энергопотребление, - в частности.

Наряду с модернизацией устаревшего энергетического оборудования, совершенствование управления энергопотреблением является одним из основных механизмов экономии энергоресурсов. Управление энергопотреблением на промышленном предприятии представляет собой комплекс мер воздействующих на технологические, организационные и социально-экономические аспекты функционирования предприятия с целью повышения эффективности использования энергоресурсов.

Установление нормы энергопотребления на единицу продукции, выпускаемой промышленным предприятием, создаёт основу для определения потребности в энергетических ресурсах отдельных промышленных предприятий, оптимизации энергопотребления производствами (цехами) и предприятием в целом, позволяет ранжировать инвестиционную привлекательность проектов модернизации энергопотребляющего оборудования и производить оценку эффективности потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) предприятием.

Следует также отметить, что норма энергопотребления, как плановая мера, выполняет функции контроля расхода энергоресурсов и воздействует на персонал промышленного предприятия, который может влиять на её изменение, постоянно заставляя персонал прилагать дополнительные усилия и проводить мероприятия по её выполнению и снижению, тем самым повышая эффективность использования энергоресурсов [74]. Однако скорость изменения объективной нормы энергопотребления не соответствует скорости изменения состояния элементов объекта энергопотребления. Промышленные предприятия, как объект энергопотребления, обладают

большим набором сложных технологических процессов, изменение состояния которых во времени происходит постоянно. Это обусловлено как изменением внутренних технологических факторов (изменение технического состояния оборудования), так и внешних факторов (экономические, климатические, социальные и т.д.). Поэтому актуальным становиться вопрос повышения оперативности и точности определения величины энергопотребления для принятия управленческих решений, т.е. применение процессных энергетических характеристик (ПЭХ).

За рубежом управление энергопотреблением рассматривается в разрезе внедрения международного стандарта энергетического менеджмента ISO 50001 (ГОСТ Р ИСО 50001-2012). В соответствии с требованиями стандарта организация должна определить показатели, которые будут использоваться для оценки энергетической эффективности. Методы, используемые для определения и обновления показателей энергетической эффективности, должны быть задокументированы. Показатели энергетической эффективности должны обновляться и регулярно сравниваться с базовым энергопотреблением [1].

В соответствии с [1] «Базовое энергопотребление - количественно выраженная мера, принятая в качестве основы для сравнения показателей энергетической эффективности» применяется для подсчета величины энергосбережения, как разницы до и после внедрения мероприятий по повышению показателей энергоэффективности.

Высокотехнологичным производствам большинства отраслей промышленности характерно наличие автоматизированных систем учёта и контроля различных производственных параметров. Автоматизированные системы внедрены для обеспечения требований промышленной безопасности, контроля качества сырья и готовой продукции.

Развитие систем учёта потребления ТЭР и управления ТП, позволяют получать, хранить и представлять в оперативном режиме большой объём информации об объекте энергопотребления:

- параметры и режимы работы энергопотребляющего оборудования,

- объём потребления ТЭР,

- характеристики потребляемых ТЭР,

- состав сырья и качество готовой продукции и т.д.

Таким образом, для повышения эффективности управления энергопотреблением современное развитие информационного и технологического оснащения предприятий позволяет совершенствовать методы получения энергетической характеристики объекта энергопотребления, определять в режиме реального времени величину энергопотребления производства (цеха) и предприятия в целом.

Современное развитие информационного и технологического оснащения промышленных предприятий позволяет совершенствовать и управление технологическим процессом на промышленных предприятиях с целью минимизации затрат на ТЭР.

Сказанное определяет актуальность выбора темы диссертационного исследования, направленного на разработку методов управления процессом энергопотребления на промышленном предприятии на основании процессных энергетических характеристик, получаемых с использованием возможностей современных автоматизированных систем учета, контроля и управления.

Область исследования. Диссертационное исследование проведено по специальности 08.00.05 «Экономика и управление народным хозяйством», паспорта специальностей ВАК в рамках раздела 1 «Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами»: пункты 1.1.13. «Инструменты и методы менеджмента промышленных предприятий, отраслей, комплексов» и 1.1.15. Теоретические и методологические основы

эффективности развития предприятий, отраслей и комплексов народного хозяйства.

Объектом исследования являются промышленные предприятия с высокой энергоёмкостью технологических процессов - потребители топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

Предметом исследования является система организационно-экономических механизмов повышения эффективности управления энергопотреблением на промышленном предприятии.

Целью исследования является:

Разработка методов управления энергопотреблением промышленного предприятия с использованием процессных энергетических характеристик в целях повышения эффективности потребления энергетических ресурсов.

Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать процесс потребления энергетических ресурсов на промышленном предприятии и его влияние на экономические и финансовые показатели предприятия.

2. Предложить метод повышения эффективности работы промышленного предприятия на рынке энергетических ресурсов с использованием процессных энергетических характеристик.

3. Предложить метод ранжирования инвестиционной привлекательности проектов модернизации энергопотребляющего оборудования на основе их ПЭХ.

4. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение, позволяющее автоматизировать получение процессных ПЭХ.

5. Провести оценку повышения эффективности управления энергопотреблением с использованием предлагаемых методов.

Задачи, решаемые в рамках исследования, определены исходя из следующих условий:

1. Действующее управление энергопотреблением на промышленных предприятиях не соответствует возможностям автоматизированных систем учета, контроля и управления.

2. Нормирование энергопотребления играет существенную роль в управлении энергопотреблением на стадиях планирования, мотивации и контроля.

3. Существующий международный стандарт Энергоменеджмента ISO 50001 (ГОСТ Р ИСО 50001-2012) определяет необходимость разработки и документирования показателей энергетической эффективности на промышленных предприятиях.

4. Современное развитие систем контроля, учета и управления позволяет получать энергетическую характеристику энергопотребляющего объекта в оперативном режиме (режиме реального времени) с учетом фактически сложившейся на предприятии ситуации.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования являются теоретические основы экономики предприятия, управления производственными процессами с высокой энергоёмкостью, положения системного анализа, теории вероятностей, математической статистики.

Научная новизна исследования состоит в разработке методов повышающих эффективность управления производством продукции и режимами потребления энергии с целью минимизации затрат на энергетические ресурсы.

К числу результатов, обладающих признаками научной новизны и выносимых на защиту, относятся:

1. Разработан метод получения ПЭХ объектов энергопотребления, применяемых в качестве исходной базы для управления энергопотреблением промышленного предприятия, в отличие от существующих методов, использующий для получения энергетических характеристик, как данные энергоучёта, так и данные систем автоматического управления

технологическими процессами и контроля производственных параметров (АСУ ТП, ТОиР, LIMS и пр.) в режиме реального времени.

2. Предложены новые методы управления энергопотреблением для промышленного предприятия, отличительной особенностью которых является использование для минимизации затрат на энергопотребление процессных энергетических характеристик.

3. Разработан метод оценки эффективности управления

энергопотреблением промышленного предприятия, учитывающий эффекты от применения ПЭХ при управлении энергопотреблением.

Практическая ценность:

В результате проведенных исследований, с использованием предложенных методов разработаны методики совершенствования управления энергопотреблением, повышающие оперативность и качество принятия управленческих решений на предприятиях ООО «Тобольск-нефтехим», ОАО «Уралкалий», ЗФ ГМК «Норильский никель», ООО «Газпром Трансгаз Санкт-Петербург», ОАО «Татнефть», а также разработан инструмент управления энергопотреблением промышленного предприятия -Информационно-аналитическая система (ИАС) «Управление энергопотреблением промышленного предприятия».

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на Международной конференции «Энергосбережение и экологические проблемы энергетики» (г. Петрозаводск 2008 г.), конференции ООО «СИБУР Холдинг» «Повышение энергоэффективности работы оборудования и концепция формирования программы энергосбережения предприятий» (г. Тобольск 2008 г.), XLI научно-практической конференции с международным участием «Неделя науки СПбГПУ» (СПбГГТУ, 2012), «XLII научно-практической конференции с международным участием «Неделя науки СПбГПУ» (СПбГПУ, 2013), Международной конференции «Эффективная энергетика -2013», Международных XIII Байконуровских чтениях «O.A. Байконуров и развитие современной горной науки, экономики

и образования Казахстана» 2013, Международной конференции «Эффективная энергетика -2014».

Результаты исследований нашли практическую реализацию в программном комплексе, методиках расчёта норм энергопотребления промышленных предприятий и стандартах организаций:

1. Программный комплекс: «Модуль расчёта прогнозов электропотребления предприятия ОАО «Уралкалий», в котором предложен метод расчёта прогнозируемого суточного потребления электроэнергии рудоуправлениями для покупки энергии на оптовом рынке электроэнергии (мощности) основанный на использовании комбинированного метода получения ПЭХ;

2. Программный комплекс: ПАС «Управление энергопотреблением предприятия» ООО «Тобольск-нефтехим», в котором автоматизированы функции отдела главного энергетика и технического отдела промышленного предприятия (расчёт и анализ научно обоснованного энергопотребления, оптимизацию и оценку эффективности энергопотребления).

3. Методические материалы: «Разработка элементов системы энергоменеджмента ООО «Тобольск-нефтехим» в рамках которой произведён расчёт научно обоснованного энергопотребления производств предприятия с использованием комбинированного метода получения ПЭХ, предложен алгоритм оценки эффективности энергопотребления, разработано технико-экономическое обоснование и техническое задание на разработку автоматизированной системы Информационно-аналитическая система «Управление энергопотреблением предприятия».

4. Руководящий документ ОАО «Газпром» ООО «Газпром Трансгаз Санкт-Петербург»: Стандарт организации «Система норм и нормативов расхода ресурсов, использования оборудования и формирования производственных запасов. Методика расчета планового и нормативного потребления электроэнергии в линейно-производственных управлениях» СТО Газпром Трансгаз Санкт-Петербург.

5. Руководящий документ ОАО «Татнефть»: Стандарт организации «Расчёт удельных норм расхода электрической энергии для технологических процессов» СТО ТН.

По теме диссертационной работы опубликованы одиннадцать статей, в том числе 3 из перечня рекомендованного ВАК, разработано, утверждено и внедрено два Стандарта организации и восемь методик нормирования потребления ТЭР предприятиями различных отраслей народного хозяйства. Объём принадлежащих лично автору опубликованных материалов составил 2,3 п.л. Получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ: Информационно-аналитическая система «Управление энергопотреблением промышленного предприятия».

Структура диссертационной работы соответствует цели и задачам, решаемым в диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы. Она изложена на 161 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 32 таблиц, и 89 наименований использованной литературы, 3 приложения.

1. Организация управления энергопотреблением на промышленном предприятии

1.1. Особенность промышленного предприятия как объекта управления энергопотреблением

Совокупность систем энергоснабжения и энергопотребления, технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования представляют собой энергетическую систему промышленного предприятия (рис. 1.1). Энергетическая система является сложной человеко-машинной системой.

Характеристикой энергетической системы промышленного предприятия является её энергобаланс [5, 45]. Приходная часть энергобаланса отражает структуру и объём энергоснабжения предприятия, расходная - энергопотребления.

Характеристика и структурные схемы систем энергоснабжения и энергопотребления современного промышленного предприятия, на примере ООО «Тобольск-нефтехим», представлены в приложении 1.

В рамках настоящего исследования автором рассматривается один из элементов энергетической системы промышленного предприятия, а именно энергопотребление (потребление тепловой и электрической энергии, топлива и прочих энергоресурсов).

Энергопотребление - процесс потребления ТЭР комплексом взаимосвязанного оборудования, зданий и сооружений на промышленном предприятии.

Процесс энергопотребления должен удовлетворять следующим основным требованиям:

- надёжность (бесперебойно обеспечивать объекты энергией в необходимых количествах установленного качества);

- безопасность (исключить или ограничить до установленного минимума воздействия на человека и окружающую среду опасных и вредных производственных факторов);

- адаптивность (возможность развития при изменении условий и структуры производства);

- экономичность (минимизация затрат на создание, эксплуатацию и развитие системы).

Управление энергопотреблением промышленного предприятия -реализация экономических, технологических, организационных мер направленных на минимизацию затрат на потребление ТЭР в производственном процессе.

В настоящее время управление энергопотреблением на промышленных предприятиях представляет собой систему правил использования энергопотребляющего оборудования для выпуска готовой продукции (переработки сырья).

Исходной основой управления энергопотреблением являются:

1. Обеспечение выпуска продукции заданного качества.

2. Выпуск требуемого количества продукции.

3. Обеспечение требований безопасности использования технологического оборудования (промышленной, экологической, охраны труда и т.д.).

Выполнение этих правил ведёт к тому, что промышленные предприятия работают в "вынужденном", с точки зрения энергопотребления, режиме, то есть расходуется столько энергоресурсов, сколько необходимо для выполнения трёх основных правил.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Энергоснабжение

Источники энергоснабжения промышленного предприятия:

- сторонние поставщики ТЭР (на основании договоров на энергоснабжение);

- собственное производство ТЭР;

- использование вторичных ТЭР.

Энергетические ресурсы, поставляемые на промышленное предприятие:

- тепловая энергия (пар, горячая вода);

- электрическая энергия;

- топливо (природный газ, моторное топливо, котельно-печное топливо);

- вода.

Энергетические ресурсы, производимые на промышленном предприятие (отдельные предприятия):

- тепловая энергия (пар, горячая вода);

- электроэнергия;

- кислород, технический воздух, азот, холод.

Вторичные, энергетические ресурсы, используемые на промышленном предприятие (отдельные предприятия):

- тепловая энергия (пар, горячая вода);

- топливо (газ, образующийся в технологическом процессе - нефтеперерабатывающих, нефтехимических, химических предприятий)

Энергопотребление

Энергопотребление - процесс потребления ТЭР комплексом взаимосвязанного оборудования, зданий и сооружений на промышленном предприятии.

Контроль и учёт объёмов потребления и качества ТЭР осуществляется автоматизированными системами (АСКУЭ, АСТУЭ)

Инструменты управления энергопотреблением промышленного предприятия:

- автоматизированные системы управления;

- контроль энергопотребления;

- бюджетирование

Техническое обслуживание и ремонт оборудования

Автоматизированная система Технического обслуживания и ремонта

График планово-предупредительных и капитальных ремонтов

Ремонтный персонал предприятия и подрядных организаций

Рис. 1.1. Структура энергетической системы промышленного предприятия

Сложность технологических процессов современных промышленных предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, горно-обогатительной и.т.п. отраслей промышленности, высокотехнологичных предприятий автомобильной, пищевой, фармацевтической и т.д. отраслей промышленности обуславливает наличие на предприятиях автоматизированных и автоматических систем учета контроля и управления технологическими процессами и потребляемыми энергетическими ресурсами. К таким системам относятся:

Enterprise Resource Planning (ERP) - автоматизированная система планирования, учета, анализа и контроля бизнес-операций в масштабе предприятия.

Manufacturing Execution System (MES) — производственная исполнительная система. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) - комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Под АСУТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Термин автоматизированный, в отличие от термина автоматический, подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций. Составными частями АСУТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства связанные в единый комплекс. Как правило, АСУТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и

архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.

Автоматизированная система управления техническим обслуживанием и ремонтом (ТОиР)- комплекс программных и технических средств, предназначенный для управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудованием на предприятиях.

LI MS (сокр. от англ. Laboratory Information Management System, система управления лабораторной информацией) - программное обеспечение, предназначенное для управления лабораторными потоками работ и документов. Оно оптимизирует сбор, анализ, возврат и отчетность лабораторных данных о качестве сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Автоматизированная система технического учёта энергоресурсов (АСТУЭ) и автоматизированная система коммерческого учёта энергоресурсов (АСКУЭ) предназначены для сбора информации о потреблении энергоресурсов структурными подразделениями предприятия и всей компанией в целом. АСКУЭ собирает значения фактического энергопотребления предприятия, а АСТУЭ - значения фактического потребления технологического оборудования.

На сегодняшний день в мире существует целый ряд разработчиков и производителей автоматизированных систем для промышленных предприятий. К лидерам можно отнести компании Siemens, GE, Yokogawa, Mitsubishi electric. В России можно отметить компании Индасофт, Прософт, ИТСК.

Краткая характеристика автоматизированных систем наиболее распространенных на промышленных предприятиях, на примере компаний разработчиков Yokogawa, Прософт, Энергия+, представлена в приложении 1.

Из краткой характеристики автоматизированных систем видно, что они способны измерять, хранить и передавать данные о состоянии

технологического процесса с большой дискретностью и точностью измерений.

В настоящий момент на промышленных предприятиях массив данных, предоставляемых автоматизированными системами, используется частично: данные АСУТП используются для контроля качества ведения технологического режима, данные АСКУЭ для расчета с поставщиками энергоресурсов, данные АСТУЭ для сведения энергетического баланса промышленного предприятия.

Кроме того особенностью промышленного предприятия как объекта управления энергопотреблением является наличие на предприятие тарифного расписания.

С учетом тарифов на энергоресурсы, определяющих их стоимость в зависимости от условий энергопотребления (времени суток, объема и т.д.), затраты на энергетические ресурсы для промышленных предприятий складываются из объёма потребляемых ТЭР и их стоимости. Поэтому промышленным предприятиям для снижения себестоимости выпускаемой продукции необходимо планировать и организовывать производственный процесс и с учетом минимально возможной стоимостью энергетических ресурсов, предоставляемых сбытовыми компаниями.

Для промышленных предприятий характерны следующие инструменты управления энергопотреблением:

- бюджетирование,

- контроль,

- автоматизированные системы

Бюджетирование позволяет определять наиболее эффективные условия (в т.ч. тарифы) потребления ТЭР. Под контролем подразумевается процесс наблюдения, выявления, анализа, оценки и информирования об отклонениях действительных значений энергопотребления от заданных или их совпадение. Контроль обеспечивает эффективность потребления ТЭР в т.ч. и

за счет организации нормирования. Автоматизированные системы предоставляют необходимую информацию для анализа энергопотребления.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гринев, Андрей Викторович, 2015 год

Список литературы

1. ISO 50001. Международный стандарт энергетического менеджмента [Текст].

2. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // Правительство РФ, 13 ноября 2009 г., № 1715-р.

3. Федерального закона Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

4. ГОСТ 21552-84Е «Средства вычислительной техники. Общие требования. Приёмка, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение».

5. ГОСТ 27322-87 «Энергобаланс промышленного предприятия. Общие положения».

6. ГОСТ 29.05.008-96 «Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения».

7. ГОСТ 34.003-90 Автоматизированные системы. Термины и определения.

8. ГОСТ 34.603-92 «Виды испытаний автоматизированных систем».

9. ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Автоматизированные системы. Стадии создания».

10. ГОСТ Р 51380-99 «Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям».

11. ГОСТ Р50948-96 «Средства отображения информации».

12. РД 39-3-934-83 Методика расчёта норм расхода электрической энергии на добычу нефти.

13. РД 39-30-1268-85 Методика нормирования расхода электроэнергии на транспорт нефти.

14. РД 50-34.698-90 АС. Требования к содержанию документов.

15. РД 153-39.0-111-2001 Методика определения нормативной потребности и норм расхода природного газа на собственные технологические нужды газодобывающих предприятий.

16. РД 153-34.0-09.154-99 Положение о нормировании расхода топлива на электростанциях.

17. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий»;

18. Инструкция по нормированию расхода топливо-энергетических ресурсов в производстве апатитового концентрата и других видов фосфорсодержащего сырья. -М., 1982.

19. СТО Газпром трансгаз Санкт-Петербург «Система норм и нормативов расхода ресурсов, использования оборудования и формирования производственных запасов. Методика расчета планового и нормативного потребления электроэнергии в линейно-производственных управлениях». -СПб: ООО «ГЦЭ-энерго», 2010.

20. СТО Татнефть «Расчёт удельных норм расхода электрической энергии для технологических процессов». — СПб: ООО «Наука и техника», 2011.

21. СТО Газпром переработка «Нормативы расхода топливного газа на собственные нужды в тоннах условного топлива Сургутским ЗСК». - СПб: 000«ГЦЭ-энерго», 2010.

22. СТО Газпром переработка «Нормативы расхода топливного газа на собственные нужды в тоннах условного топлива Уренгойским ЗПКТ». -СПб: 000«ГЦЭ-энерго», 2010.

23. Методика расчёта удельных норм расхода электрической энергии для технологических процессов механизированной добычи нефти, поддержания пластового давления и подготовки нефти ОАО «Татнефть». -СПб: ООО «Наука и техника», 2011.

24. Методика расчёта удельных норм расхода электрической энергии на вырабатываемую продукцию ОАО «ВАКЗ». - СПб: ООО «Наука и техника», 2008.

25. Методика нормирования расхода электроэнергии для аноф-2 ОАО «Апатит». - СПб: ООО «Наука и техника», 2010.

26. Методика нормирования расхода энергоресурсов ОАО «Каучук». -СПб: ООО «Наука и техника», 2009.

27. Методика нормирования расхода энергоресурсов ЗАО «Новокуйбышевская нефтехимическая компания». - СПб: ООО «Наука и техника», 2007.

28. Методика расчёта технически обоснованных норм энергопотребления подразделений ЗФ ГМК Норильский Никель. - СПб: ООО «Наука и техника», 2013.

29. Методика расчета норм расхода энергоресурсов (электроэнергии, тепловой энергии, топлива) на единицу перерабатываемого сырья или готового продукта для ООО «Ноябрьский ГПК». - СПб: ООО «Наука и техника», 2009.

30. Методика расчета норм расхода энергоресурсов (электроэнергии, тепловой энергии, топлива) на единицу перерабатываемого сырья или готового продукта для ЗАО «Сибур-Химпром». - СПб: ООО «Наука и техника», 2010.

31. Методика расчета норм расхода энергоресурсов (электроэнергии, тепловой энергии, топлива) на единицу перерабатываемого сырья или готового продукта для ООО «Тобольск-Нефтехим». - СПб: ООО «Наука и техника», 2008.

32. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М. Центр экономики и маркетинга, 1997.

33. Авилов-Карнаухов Б.Н. Метод нормирования и расчёт электроэнергии для предприятий, выпускающих разнородную продукцию //

Труды VII международной конференции по промышленной энергетики. Киев: Техника, 1972.

34. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. Наука, 1976,279 с.

35. Айвазян С.А. Статистические исследования зависимостей: Применение методов корреляционного и регрессионного анализа при обработке результатов экспериментов Текст. М.: Металлургия, 1968. - 228 с.

36. Айвазян С.А. и др. "Прикладная статистика: исследование зависимостей" - М.: Финансы и статистика, 1985.

37. Багиев Г.Л., Окороков В.Р., Шнеерова Г.В., Ризнер В. Проблемы энергосберегающих нововведений и эффективность промышленного производства. Д.: ЛГУ, 1987.

38. Вагин Г. Я. К вопросу о нормировании расходов топливно-энергетических ресурсов на промышленных предприятиях. [Текст].

39. Вейц В.И. Экономия электроэнергии в промышленности. М.: Госэнергоиздат, 1947 г.

40. Вершигора Е.Е. Менеджмент - М.: ИНФРА-М, 2007. - С.214-248.

41. Волкова И.О., Сальникова Е.А., Шувалова Д.Г. Активный потребитель в интеллектуальной энергетике // Академия энергетики. - 2011. -№ 2 (40) - С. 50-57.

42. Волобринский С.Д. Некоторые вопросы нормирования электропотребления и составления электробалансов предприятий / Промышленная энергетика, 1969. — №2. -С. 11-14.

43. Гнатюк В.И., Шейнин A.A. Нормирование электропотребления с применением BPwin технологий, нормирование электропотребления инфраструктурных объектов с учётом ASR-параметров, Электрика. - 2009. -№ 8.- С. 32-35.

44. Гнатюк В.И. Параметрическое нормирование в техноценозе // Электрика. 2008. № 4. С. 36-42.

45. Гофман И.В. Нормирование потребления энергии и энергетические балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1966г.

46. Гринев A.B. Эволюция системы нормирования ТЭР предприятия //Электрика 2009 №4. - С. 23-26.

47. Гринев A.B. Комбинированный метод расчёта норм потребления топливно-энергетических ресурсов //Энергосбережение и водоподготовка 2011 №6. -С. 42-44.

48. Гринев A.B. Организация нормирования потребления топливно-энергетических ресурсов на промышленном предприятии //Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук 2012 №1. - С. 25-27.

49. Гринев A.B. Анализ существующих и перспективных методов нормирования потребления топливно-энергетических ресурсов на промышленном предприятии //Промышленная энергетика 2012 №3.

50. Гринев A.B. Повышение эффективности нормирования потребления энергоресурсов на промышленных предприятиях [Текст]/ А.В.Гринев, О.В.Новикова, С.В.Лозовский // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки.-2013.-№5(180) -С. 54-59.

51. Згуровець О.В., Костенко Г.П. Эффективные методы управления потреблением электрической энергии Проблеми загально'1 енергетики №16, 2007

http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/3094/2007_16_St_ll.pdf7s equence=l.

52. Колемаев В.А., Калинина В.Н. Теория вероятностей и математическая статистика Текст. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАТА, 2003. -352 с

53. Константинов Б.А. О применении математических методов при нормировании потребления электроэнергии в промышленности Текст. / Б.А. Константинов // Электричество. 1964. - № 1. - С. 66.

54. Коссаковский Р.Ю., Коссаковский Ю.П., Панин К.А. Об оценке удельного расхода электроэнергии на обогатительных фабриках цветной металлургии. "Обогащение руд.", 1986г., № 5.

55. Кудрин Б.И. Проблемы электроэнергетики и техноценологическое определение параметров электропотребления и норм как основа энергосбережения. "Электрификация металлургических предприятий Сибири", Вып.6, 1989г., с.3-10

56. Кудрин Б.И. О теоретических основах и практике нормирования и энергосбережения. "Промышленная энергетика", №6, 2000г., с.33-36.

57. Кузнецов Е.П., Новикова О.В., Дяченко А.С Экономика и управление энергосбережением [Текст] : учеб. пособие [с грифом УМО] /. 2-е изд. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2011. С. 600.

58. Мелехин В.Т. Основные направления совершенствования нормирования при системном подходе к использованию топливно-энергетических ресурсов [Текст] / В.Т. Мелехин // Промышленная энергетика.- 1983.- № 8.- С. 5-8.

59. Мелехин В.Т. Организация и планирование энергохозяйства промышленных предприятий / В.Т. Мелехин, Г.Л. Багиев, В.А Полянский Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1988. - 224с.

60. Мелехин В.Т., Полянский В.А. Технико-экономическое планирование топливно-энергетических балансов и резервов экономии энергоресурсов в промышленности. Л.: ЛИЭИ, 1983.

61. Никифоров Г.В. Совершенствование нормирования и планирования электропотребления в промышленном производстве. "Промышленная энергетика", №3,1999г., с.27-29.

62. Новикова О.В. Организационные и социально-экономические методы управления энергосбережением на тепловых электростанциях. Дис. на соискание уч. степени канд.эк.наук. СПб., 2006г.

63. Новикова О.В., Косматов Э.М. Управление энергосбережением ТЭС / Под ред. В .Р. Окорокова. — СПб.: Изд-во Политехн.ун-та, 2006. — 108 с.

64. Обоскалов В.П., Паниковская Т.Ю. Управление энергопотреблением в конкурентном рынке электроэнергии http://www.sei.irk.ru/symp2010/papers/RUS/S4-14r.pdf.

65. Окороков В. Р. Управление электроэнергетическими системами (технико-экономические принципы и методы). Л., ЛГУ, 1976. - 224 с.

66. Окороков В.Р., Востоков Е.В. Математические модели и методы системных исследований в энергетике: Учебное пособие / Ленинградский политехнический ин-т им. М.И.Калинина - Л/.ЛПИ. 198. - 88 с.

67. Основы энергетического менеджмента: Библиотека энергоменеджера.-М.: ЭНИЗМА, АСЭМ, 1997. - 87 с.

68. Пищур А.П. Анализ и нормирование электропотребления предприятий малой мощности с многономенклатурным производством. Дис. на соискание уч. степени канд.тех.наук. М., 2004.

69. Программный комплекс АСПД «Аудит» - разработчик НПО «Мир», http://mir-omsk.ru/energy 5ау?пц/ехрепеп5е/ргоЬ1ет5 5о1у1гщ/7986.Ыт1

70. Программный комплекс «Автоматизация рабочего места (АРМ) для управления энергосбережением» - разработчик ЗАО «Галус», http://www.galus.ru/arm.htm

71. Рожицкий Д.Б. Разработка системы автоматизированного расчета и анализа топливо-энергопотребления в стационарной теплоэнергетике железнодорожного транспорта. Дис. на соискание уч. степени канд. тех. наук, М., 2004.

72. Румянцева З.П. Общее управление организацией - М.: ИНФРА-М, 2007.-С. 144-189.

73. Сальникова Е.А. Формирование концепции активного потребителя в энергетике. Дис. на соискание уч. степени канд. эк. наук. СПб., 2014.

74. Сюскжин А.И. Энергоснабжение предприятий: надёжность, экономичность, энергосбережение. -, 2005. - 263 с. Монография [Текст].

75. Тайц А.А. Методика нормирования удельных расходов электроэнергии. М.: Госэнергоиздат, 1946г.

76. Хартман К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов Текст. М.: Мир, 1977. - 552 с

77. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами Текст. -М.: Мир, 1973.- 195 с.

78. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования Текст. М.: Прогресс, 1970.-342 с.

79. Шуралев Д.В. Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических предприятиях. Дис. на соискание уч. степени канд.тех.наук. Казань., 2004г.

80. Щуцкий В.И., Кузнецов Н.М. Совершенствование нормирования на горно-обогатительных предприятиях // Всесоюзн. научно-технич. конф. "Проблемы энергосбережения". Киев, 1991г. с. 90-91.

81. Ястребов П.П. Использование и нормирование электрической энергии в процессах, переработки и хранения Текст. / П.П. Ястребов. — М.: Колос, 1973.-311 с.

82. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2012611134 от 26 января 2012 г. Информационно-аналитическая система «Управление энергопотреблением предприятия». Правообладатель: Гринев А.В. Авторы: Грннев А.В., Лозовский С.В., Ляпин П.В., Смирнов С.И.

83. Amir-Hamed Mohsenian-Rad, Alberto Leon-Garcia. Optimal Residential Load Control With Price Prediction in Real-Time Electricity Pricing Environments // Smart Grid, IEEE Transactions on. 2010 Vol. 1. P. 120-133.

84. Amir-Hamed Mohsenian-Rad, Vincent W.S. Wong, Juri Jatskevich, Robert Schober, Alberto Leon-Garcia. Autonomous Demand Side Management Based on Game-Theoretic Energy Consumption Scheduling for the Future Smart Grid // Smart Grid, IEEE Transactions on. 2010 Vol. 1. P.

85. Bingnan Jiang, Yunsi Fei. Dynamic Residential Demand Response and Distributed Generation Management in Smart Microgrid with Hierarchical Agents // Energy Procedía. 2011 Vol. 12. P. 76-90.

86. Brandon Davito, Humayun Tai, Robert Uhlaner. The smart grid and the promise of demand-side management // McKinsey & Company, 2010 http://www.calmac.com/documents/MoSG DSM VF.pdf.

87. Juan M. Lujano-Rojas, Claudio Monteiro, Rodolfo Dufo-Lopez, Jose L. Bernal-Agustin. Optimum residential load management strategy for real time pricing demand response programs // Energy Policy. 2012 Vol. 45. P. 671-679.

88. Michael Grubb , Tooraj Jamasb, Michael G. Pollitt Delivering a Low Carbon Electricity System. Technologies, Economics and Policy - University of Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2008 - 536 p.

89. Nikhil Gudi, Lingfeng Wang, Vijay Devabhaktuni. A demand side management based simulation platform incorporating heuristic optimization for management of household appliances // Electrical Power and Energy Systems. 2012 Vol. 43. P. 185-193.

Приложение 1. Характеристика и структурные схемы систем энергоснабжения и энергопотребления современного промышленного предприятия, на примере ООО «Тобольск-нефтехим».

Электроснабжение ООО «Тобольск-Нефтехим» осуществляется

согласно договору с ОАО «Сибурэнергоменеджмент». В распределительные сети предприятия электрическая энергия поступает по уровням 110 кВ (по 10-ти ЛЭП-110 кВ) и 10 кВ (по токопроводам ТКП-1,2 от ГРУ Тобольской ТЭЦ).

Через сети Главных понизительных подстанций (ГПП), гибких токопроводов ТКП1,2-10 кВ, ЦРП, РП и распределительных подстанций ООО «Тобольск-Нефтехим» электроэнергия распределяется по технологическим подразделениям предприятия.

По категории надёжности электроснабжения схемы соответствуют требованиям ПУЭ, и относятся к электроприёмникам 1 категории.

Все цеховые подстанции и распределительные устройства 10 и 6 кВ имеют по два независимых ввода электроснабжения с АВР между секциями шин. Структурные схемы электроснабжения предприятия представлены на рисунках 1 и 2.

В состав распределительной сети предприятия входят:

- ГПП 110 кВ - 6 шт., (с суммарной установленной мощностью трансформаторов 220,2 МВА);

- цеховые трансформаторные подстанции 10(6) кВ - 152 шт. (с суммарной установленной мощностью трансформаторов 220,2 МВА);

- распределительные пункты (ЦРП, РП) - 14 шт.;

- кабельные линии электропередач, суммарной длиной 381 км (КЛ-10 кВ - 122,65 км, КЛ-6 кВ- 6,83 км, КЛ- 0,66 кВ - 189,02 км, КЛ-0,4 кВ-62,5 км.

Суммарная установленная мощность потребителей электрической энергии предприятия составляет 147,53 МВт.

S о

Г> н

43 v; Я

a

»

a о и re

2 »

w

ta «

К H

о

Г5

S M

o\ g

fD

S s a

О О О

Ä H о о\ о £э sr

Р5

Я

S re •в-H re X

■F*

БК-2

Нагнетатели М-15 8 шт (630 кВт) АВОТ-21 2 шт (90 кВт) Насосы Н-22/1,2.3.4 4 шт (110 кВт) Насосы Н-9. Н-10 8 шт (55, 75 кВт) Прочее насосное оборудование

БК-3

АВ0Т-П4 4 шт. (75 кВт) АВОТ-132 4 шт. (75 кВт) Насосы Н-!84 2 шт (90 кВт) Насосы Н-124 4 шт (45, 75, 55 кВт) Насосы Н-127 3 шт (75 кВт) Насосы Н-134 4 шт. (75 кВт) Насосы Н-141 4 шт. (75 кВт) Прочее насосное оборудование

6К-4

ABO Т-8. Т-9 8 шт. (90 кВт) Компрессоры М-148 3 шт (315 кВт) Насосы Н-70 3 шт. (250 кВт) Насосы Н-2 2 шт (132 кВт) Ваку} мнасос Н-262 (132 кВт) Насос Н-214 (132 кВт) Насосы Н-37 3 urr (90 кВт) Прочее насосное оборудование

БК-ЗА

Холодильные агрегаты М-5 Зшт (2000 кВт)

МТБЭ

Насосы Н-19/1.2 (55 кВт. 75 кВт) Насосы Н-2 2 шт. (55 кВт) Насосы Н-54 2 шт. (30 кВт) Насосы Н-67 2 шт (30 кВт) Прочее насосное оборудование

ABO 37 шт. (75 кВт): Т2/1-8, Т-20. Т-6, Т-9, Т-13, Т-17

Насосы Н-9/1,2 (160 кВт. 250 кВт) Насосы Н-7/1,2 (160 кВт, 171 кВт) Насосы Н-2/1,2 (132 кВт, 171 кВт) Насосы Н-3/1,2 (160 кВт) Насосы Н-3/3,4 (171 кВт) Насосы Н-12 2 шт. (160 кВт) Насосы Н-13 2 шт. (160 кВт) Насосы Н-1/1,3,4 (132 кВт) Прочее насосное оборудование

ДБО-2

АВОЕС-101 16 шт. (30 кВт) ABO ЕС-102 4 шт (1Í кВт) ABO ЕС-201 12 шт. (15 кВт) ABO ЕС-202 4 шт. (18,5 кВт) Насосы ОА-Ю5 4 шт. (350 кВт) Насос ОА-161/С (315 кВт) Насосы OA-161/AJ3 (260 кВт) Насосы GA-106 4 шт. (190 кВт) Воздуходувка BA-103-GB-01 (170 кВт) Прочее оборудование

ДБО-3 ABO ЕС-ЗОЗ Зшт (75 кВт) ABO ЕС-302 5 шт (75 кВт) ABO ЕС-303 1 шт (75 кВт) АВОЕС-304 1 шт. (40 кВт) Насосы GA-303/A3.C (400 кВт) Насосы GA-302/A.B (250 кВт) Насосы GA-306/A.B (180 кВт) Насосы GA-3I3/A.B (160 кВт) Насосы GA-301/A.B (90 кВт) Насосы GA-304/A.B (90 кВт) Насосы GA-305/A.B (55 кВт) Прочее оборудование

ДБО-Ю

Насосы Н-24/1,2 (540 кВт) Насосы Н-202/1Д (500 кВт) Насосы Н-18/1.2,3 (315 кВт) Насосы Н-18/4,5 (280 кВт) Насосы Н-35 (170 кВт) Насосы Н-6/1,2 (160 кВт) Насос Н-136 (160 кВт) Насосы Н-23/1.2 (132 кВт) Насосы Н-23А/1.2 (75 кВт) Насосы Н-23В/1.2 (110 кВт) Насосы Н-176/1,2 (100 кВт) Насосы Н-18АЛАЗ (75 кВт. 90 кВт) Насосы Н-60/1.2 (90 кВт) Прочее оборудование

Холод, агрегата К201/А.В (4675 кВт) Насосы Н-35/1.2,3,4,5 (390 кВт, 570 кВт) Насосы Р-803/В.С (390 кВт) Насосы Р-801/А.В.С (230 кВт) Насосы Р-201/А.В.С (230 кВт) Насосы Н-4/5,6.7 (132 кВт) Насосы Н-4/2,3,4 (75 кВт) Насосы Н-25/1Д (100 кВт) Компрессоры К-203/А.В.С (90 кВт) Насосы Н-40 (90 кВт) Прочее оборудование

Насосы речной воды водозабора «Абалак»

H-U.3.4.5 (800 кВт);

Насосы хоз. литьевой воды, участок ВОС -

Н-6/1.2.3.4,5 (500 кВт). Н6/6 (250 кВт)

Насосы осветленной воды, участок ВОС -

Н-1/1,2,3,4,5 (800 кВт);

Насосы промоборотной воды водобдоков

В-1ТС - 2 urr. (132 кВт) .

В-3-1ТЮ - 2 шт. (250 кВт).

В-1П - 4 шт. (250 кВт, 630 кВт).

2 шт (160 кВт)

B-I/I 5 шт (800 кВт).

В-1/2-1,2 - 4 шт. (1600 кВт),

В-1БК/1 - 4 шт (630 кВт)

Вентиляторы градирен водоблоков

1/2-1,2 - М-16, М-25 (630 кВт) В-1БК/1-2шт 250 кВт

Компрессоры К-500/2,3,4,5,6 (3150 кВт) Компрессор К-250/1 (1600 кВт) Компрессоры ЦК-135/8 №1-7 (1000 кВт) Компрессоры Н-360/1,2 (800 кВт)

' Техноло! ическое производство

ИИИЙИИИвсИ

Общее п

Вспомогательное производство и npo4ee48j7%

Предприятие получает пар от двух источников - Тобольской ТЭЦ согласно договору № П/11203/09/8324 ТН от 01 февраля 2009 года с ОАО «Уральская теплосетевая компания» (ОАО «УТСК») и котлов утилизаторов производства «Бутадиен» цеха ДБО-2/3 и производства «Изобутилен» цеха БК-2. Пароснабжение предприятия от ТЭЦ осуществляется по семи паропроводам:

- по пяти паропроводам поступает пар высокого давления с параметрами 14 МПа, 550°С на паровые турбины цехов ДБО-2/3 и БК-3;

- при нехватке отборного пара и пара собственной выработки пар подается по двум паропроводам среднего давления с параметрами 1,3 МПа, 250°С в общий коллектор предприятия.

Рис. 3 Структурная схема теплоснабжения ООО «Тобольск-нефтехим»

- подогреватели юобутана 2 шт.

- испарители изобутана 2 шг

- факел М-4

- подогреватели изобутана 3 игт.

- испарители изобутана 3 игт. Факела, 4 шт.: -Б-12/11-ПН19 /1,2 -Б-12/12-ПН19/1Д

Потребители топлива на ООО «Тобольск-Нефтехим» снабжаются:

- природным газом - приобретаемый энергоресурс;

- абгазом - вторичный энергоресурс (ВЭР) образуется на производстве ДБО-2,3 и БК-3;

- этан-пропановой фракцией (ЭПФ) - вторичный энергоресурс (ВЭР) поступает из цеха ЦГФУ;

Снабжение природным газом ООО «Тобольск-Нефтехим» осуществляется согласно договору с ОАО «Сибур Холдинг» из газотранспортной сети ОАО "Газснаб". Природный газ поступает на ГРП-17 и БГРП. Остальные виды топлива образуются в результате работы технологических установок предприятия и распределяются по потребителям по внутрицеховой и межцеховой системе газопроводов. Снабжение ЭПФ осуществляется по договору.

Рис. 5 Структурная схема топливоснабжения ООО «Тобольск-нефтехим»

-печь для перегрева сырья (ВА-101) -печь для нагрева регенерационного воздуха (ВА-102)

-печь для подогрева куба колонны -десорбера ДА-302 (ВА-301) -факел М-3

Общее потреблс

100%

Приложение 2. Краткая характеристика автоматизированных систем наиболее распространенных на промышленных предприятиях

АСУТП.

Разработчик "Уоко§а\уа"

Назначение Система предназначена для управления технологическим процессом производства.

Возможности системы 1. Измерение и передача данных от счетчиков и устройств на сервер.

2. Хранение измерительной информации.

3. Представление измерительной информации, как текущей, так и сформированной в отчёты.

4. Создание анимированных мнемосхем, отображающих состояние объектов энергетики в реальном масштабе времени.

Объекты, энергопотребление которых учитывает система Все технологические цеха. Детализация учёта Отдельные агрегаты, установки. Дискретность снятия измерительной информации

Дискретность измерений 1 раз в 1 секунду Цикличность сбора результатов измерений 1 раз в 1 секунду Точность измерительного комплекса ± 1 %. База данных закрытая база "УокоИа\уа"

Плюсы системы 1. Большой объём собираемой информации по охваченным системой объектам.

2. Высокая детализация учёта.

3. Широкие функциональные возможности системы.

АСТУЭ

Разработчик "Энергия+"

Назначение Система учета предназначена для автоматизированного учета электроэнергии предприятия.

Возможности системы 1. Измерение и передача данных от счетчиков и устройств на сервер.

2. Хранение измерительной информации.

3. Представление измерительной информации, как текущей, так и сформированной в отчёты.

4. Создание анимированных мнемосхем, отображающих состояние объектов энергетики в реальном масштабе времени. Объекты, энергопотребление которых учитывает система Все технологические цеха Детализация учёта Цех

Дискретность снятия измерительной информации

Дискретность измерений 1 раз в 15 секунд Цикличность сбора результатов измерений 1 раз в 15 секунд

1 раз в 3 минуты 1 раз в 30 минут

Точность измерительного комплекса ± 1 %. База данных SQL

Плюсы системы 1. Высокая детализация точек учёта.

2. Возможность пользователя определять период хранения измерительной информации

3. Представление измерительной информации, в виде мнемосхем, таблиц, графиков, журналов событий.

АСКУЭ

Разработчик "ПРОСОФТ"

Назначение Система учета предназначена для автоматизированного учета электроэнергии получаемой от Поставщика.

Возможности системы 1. Измерение и передача данных от счетчиков и устройств на сервер.

2. Хранение измерительной информации.

3. Отображение информации по точкам учета с помощью стандартных или сконфигурированных по желанию пользователя шаблонов и наборов параметров.

4. Формирование отчетных форм на базе стандартных или разработанных пользователем шаблонов, контроль отклонений фактических значений от плановых величин параметров точек учета, ввод команд для ведения диспетчерского графика на электростанции

5. Анализ первичных и расчетных данных на наличие пропусков и статусов.

6. Контроль замен счетчиков, статистика коммутируемых соединений, оперативный контроль событий системы,* просмотр журналов событий на заданном интервале времени конфигурирование АРМа. Объекты, энергопотребление которых учитывает система Все технологические цеха Детализация учёта Ячейка подстанции. Дискретность снятия измерительной информации

Дискретность измерений 1 раз в 15 секунд Цикличность сбора результатов измерений 1 раз в 15 секунд

1 раз в 3 минуты 1 раз в 30 минут

Точность измерительного комплекса ± 1 %. База данных 8(}Ь

Плюсы системы 1. Широкие функциональные возможности системы для учёта и анализа потребления электроэнергии получаемой от поставщика.

2. Возможность пользователя определять период хранения измерительной информации. Минусы системы Детализация учёта, используемая в системе, не позволяет производить расчёт показателей энергоэффективности производств.

Приложение 3. Алгоритм расчёта НОЭ с использованием комбинированного метода.

Общая схема алгоритма расчёта НОЭ с использованием комбинированного метода

Общая схема алгоритма представлена на рис. 1.

Тип расчёта

Данные, вводимые оператором

Расписание, факторы

Энергопотребление за сутки

/Вывод результата

Рис. 1 Общая схема алгоритма расчета НОЭ с использованием комбинированного метода

Блок 1 Оператор вводит: название производства, рассчитываемый энергоресурс, дата, на которую производится расчёт. Оператор составляет

расписание работы, в котором указывается № ЭПр (режим работы предприятия), значения влияющих факторов на период расчёта, значение выработки (нагрузки) цеха (производства, технологической линии) на период расчёта. Данные вводятся в формате согласно таблице 1.

Автором вводится понятие расписание работы - план использования энергопотребляющего оборудования на расчётные сутки с учётом влияющих на энергопотребление факторов.

Таблица 1 Расписание работы

№ участка № профиля Начало работы Конец работы Фактор 1 Фактор п

1 01073 00:00 01:00 4,2 •• 234,4

•• •• •• ...

8 01071 20:00 24:00 3,4 .... 198,5

Блок 2 По расписанию работы (табл. 1) для рассчитываемого подразделения формируется запрос в БД ИАС. По этому запросу из БД ИАС выбираются строки, необходимые для расчёта. В итоге формируется список необходимых данных (табл. 2):

Таблица 2 Список необходимых данных

Дата, № Фактор .... Фактор Значение

время профиля 1 п потребления

энергоресурса

Из БД ИАС запрашивается информация в соответствии со списком необходимых данных (табл. 2) и расписанием работы (табл. 1):

Формируется матрица исходных данных рис 2. В матрицу исходных данных записываются только те строки из БД ИАС, номера энергетических профилей для которых совпадают с одним из номеров из расписания работы (табл. 1).

Начало

Расписание,факторы

Матрица исходных данных 1

Конец

Рис. 2. Алгоритм формирования матрицы исходных данных

Таблица 3 Матрица исходных данных

Дата, время № профиля Фактор 1 Фактор п Энергопотребление

БлокЗ Формирование выборок исходных данных для профилей из расписания. Алгоритм формирования выборки представлен на рис. 3.

Начало

Х=1

В переменную X записывается количество месяцев, данные за которые необходимо загружать

Х=Х+1

4-нет

Матрица исходных данных _

<3.2

Выбор строк из

матрицы исходных данных

Массив данных А

используется в ' качестве выборки исходных данных

Выборка исходных данных

Конец

Строки выбираются за последние X месяцев до момента расчёта

Массив А проверяется на предмет достаточности данных. Если данных достаточно, то его рассматривают в качестве выборки исходных данных

Величина О зависит от количества факторов, влияющих на величину энергопотребления

Формирование выборки происходит для каждого профиля, который указан в расписании работы

Рис. 3 Алгоритм формирования выборки исходных данных

Для каждого энергетического профиля, используемого при расчёте, необходимо сформировать выборку исходных данных. Необходимо инициализировать переменную X, в которой хранится количество месяцев, данные за которые используются для формирования выборки. Переменной X присваивается значение 1. Формируется массив данных А. В него включаются все строки из матрицы исходных данных, номер энергетического профиля для которых равен q и столбец "дата, время" для которых отстоит не более чем на X месяцев от момента расчёта. Проверяется условие "Размер А><3", где С) зависит от количества существенно влияющих факторов (табл. 4).

Таблица 4 Соответствие между значением С> и количеством существенно влияющих на потребление факторов

Количество факторов Значение <3

1 200

2 1000

3 5000

Более трёх 50000

Если А>С>, то массив А принимается выборкой исходных данных для профиля q. Если нет - проверяется условие "Количество месяцев Х>12". Если Х>12, то массив А является выборкой исходных данных для профиля q. Если нет - меняется значение переменной X на Х+1. В результате формируются выборки исходных данных для каждого из энергетических профилей, используемых в расчёте.

Блок 4 Расчёт для каждого из участков расписания. Алгоритм расчёта представлен на рис. 4.

Начало ^

Выборка исходных данных

г

/ Инициализация / переменных для ' расчёта

!

Начальные фильтры

_4.

Фильтрация выборки

4.2)

ХС

<4.3

Отсев выбросов

ХС без выбросов

-±-(Й)

Расчёт оценки энергопотреблен ия и погрешности

Оценка энергопотребления и погрешности

фильтр

нет>

10) (4.111

ч Смена -У Откат

фактора фильтров

нет->

Смена принципа

Сброс фильтров

Часовое энергопотребле ние для каждого из участков

_^__

Конец

Рис. 4 Алгоритм расчёта НОЭ для канздого участка из расписания

работы

Для каждого из участков расписания работы производится расчёт величины НОЭ. Действия, описанные в блоке 4, осуществляются для каждого из участков расписания работы.

Для инициализации переменных оператору необходимо ввести данные по каждому из факторов в следующем формате:

Наименование Максимальное Минимальное Погрешность средств Требуемая погрешность

фактора значение значение измерений расчета

фактора фактора

При изменении, какого либо из введённых параметров необходимо производить актуализацию введённых данных.

По значениям влияющих факторов и значениям погрешности средств измерений формируется начальный фильтр - массив размера 2 на "количество влияющих факторов". Первая строка массива - нижние границы фильтра. Формируются по формуле:

фильтр{\,фактор) = расчёт _знач _фактор—погр _измер _фактор

Вторая строка рассчитывается по формуле:

фильтр(2, фактор) = расчёт _ знач _ фактор + погр _ измер _ фактор

Формируется массив шагов изменения значения фактора. Массив размера "количество влияющих факторов". Каждый элемент рассчитывается по формуле:

, , ч макс знач фактор —мин знач фактор

Шаггн фактор) =-=----=-=-

200

Задаётся переменная "требуемая погрешность расчёта". Задаётся переменная "расчётная погрешность", равная 100.

Задаётся массив "смена", каждая строка которого последовательность приоритетов смены факторов при движении фильтров, то есть при принципе смены, соответствующему номеру строки, фактор под номером 1 будет меняться с первым приоритетом (пока этот ресурс не будет полностью исчерпан), затем будет меняться фактор под номером 2, и так далее. После исчерпания ресурса движения по последнему фильтру при принципе смены 1 (по величине относительной погрешности) происходит изменении фактора под номером 1 в принципе смены номер 2 (по приросту ХС), и так далее.

Из выборки исходных данных выбираются те строки, которые удовлетворяют фильтру, то есть выбираются те строки, для которых по каждому из факторов значение принадлежит промежутку [фшьтр(],фактор);фильтр{2,фактор)]. Данные строки близки по значениям влияющих факторов к расчётным. По полученному массиву строк -

характерной совокупности производится оценка величины энергопотребления.

Производится итерационная процедура отсева выбросов (удаление значений не соответствующих имеющимся в ХС). Алгоритм отсева выбросом представлен на рис. 5. На каждом шаге характерную совокупность исследуют на выбросы с новым уровнем приближения. Отсев происходит до тех пор, пока критерий не выявит отсутствие выбросов в характерной совокупности.

С

Начало

3

Характерная совокупность

Расчёт Р- (4.3.1) значения для

каждого наблюдения

Р-значение для каждого наблюдения -*-(4.3.2)

Отсев выбросов

да

Характерная совокупность без части выбросов /4.3.3)

Рис. 5 Алгоритм отсева выбросов

Для каждого наблюдения характерной совокупности рассчитываем значение статистики Т по формуле (1).

Т Су-1).(х,-х)2

, (1)

где х,ах - выборочные математическое ожидание и стандартное

отклонение, посчитанные для характерной совокупности без исследуемого наблюдения,

N - количество наблюдений в характерной совокупности.

Ищется Р-значение для статистики Т, которое есть вероятность события Р(|т|>г), где т, посчитанное по формуле (2.4) значение статистики, а т-

случайная величина, имеющая распределение Фишера с одной и N-2 степенями свободы.

Из характерной совокупности отсеиваются все наблюдения, Р-значение для которых меньше 0,05.

Вычисляется оценка величины НОЭ (2).

1 "

Е = мЦ?Х,> (2)

где: Х1 — значение величины энергопотребления характерное для расчётных значений параметра,

N - количество строк в совокупности,

Ё - оценка величины НОЭ по данной характерной совокупности

Блок 5 Научно обоснованное энергопотребление за расчётный период определяется по формуле (3):

м-р-т. (3)

где: Е - расчётное научно обоснованное энергопотребление,

Е, - научно обоснованное энергопотребление за час для участка / из расписания,

Т) — время работы участка / Блок 6 Формируется результат в формате, необходимом пользователю (абсолютном или удельном).