Перейти к основному содержанию
x

«Не навреди»: повышаем энергоэффективность предприятия правильно

В свете постоянно усиливающейся конкуренции во всех отраслях производственной деятельности современный отечественный топ-менеджмент, рано или поздно, сталкивается с проблемой оптимизации производственных издержек. В том числе – энергетических.  Энергоэффективность, являясь одним из ключевых аспектов для энергоемких процессов, приковывает к себе пристальное внимание инженеров и управленцев. Сложность модернизации инженерных сетей предприятия и повышения энергоэффективности производственного процесса заключается в необходимости учета большого количества переменных. Необходимо иметь четкое понимание того, как каждое отдельное энергосберегающее мероприятие повлияет на устойчивость, эффективность и безопасность системы в целом. Первым этапом в формировании этого понимания является оценка взаимного влияния различных установок и процессов в рамках производства – об этом и пойдет речь ниже.

Каждое предприятие – это целостная система, где ни один элемент не является полностью автономным. В связи с этим любое, даже самое незначительное, вмешательство в энергетическую структуру одной подсистемы незамедлительно повлияет на изменение «энергетической картины» всего производства. Внесение изменений в работу одной установки может повлечь ряд как положительных, так и негативных последствий для остальных объектов.

Именно поэтому преддверии модернизации отдельного элемента производственной системы с целью увеличения энергоэффективности необходимо провести тщательный комплексный анализ предприятия, выявить корневые энергетические взаимозависимости и «тренды». Иначе результатом оптимизации отдельных компонентов могут стать инвестиции в оборудование неадекватного масштаба, а наиболее существенные возможности повышения энергоэффективности будут упущены.

Этапы проведения анализа:

Анализ подразумевает получение достоверной и достаточной информации о подсистеме или процессе, которая должна охватывать вопросы энергетической потребности, текущего состояния оборудования и инженерных сетей, технологический процесс и возможные пути его реформации с целью достижения большей энергоэффективности.

Условно «аналитические изыскания» такого рода можно разбить на следующие этапы:

- определение границ процессов и систем, уровня их взаимодействия, степени взаимозависимости (в т.ч. – энергетической);

- определение их конкретные полезные функции, производимый продукт;

- определение потенциальной потребности всего производственного комплекса в производимом этот подсистемой продукте;

- выявление конкретных показателей энергозатратности и, как следствие, формирование понимания об энергоэффективности процесса или подсистемы;

- выстраивание вертикали энергозатратности – списка взаимозависимых подсистем с градацией по количеству потребляемой энергии и уровню энергетической эффективности.

Повышение энергоэффективности производства в целом может потребовать сознательного понижения энергетической эффективности одного или нескольких процессов – это совершенная норма для энергоемких процессов. Стоит отметить, что энергетический процесс больших производств редко когда обладает линейностью, поэтому решение по оптимизации энергетической эффективности – дело непростое и требует комментариев инженеров-экспертов.

Существует ряд потенциальных сложностей, которые нужно учитывать при модернизации или реконструкции энергетической системы производства:

 - иногда практически невозможно единовременно обеспечить максимальную энергоэффективность всех подсистем и процессов производства;

- зачастую крайне сложно увеличить энергетическую эффективность процесса, одновременно минимизировав потребление других ресурсов, снизить выбросы и другие экологически небезопасные воздействия;

- действительно, иногда необходимо понизить энергоэффективность одной или нескольких подсистем с целью увеличения общего «энергетического баланса»;

- в погоне за энергоэффективностью не стоит забывать и об остальных параметрах производства: качестве продукции, уровне выбросов в атмосферу, промышленной безопасности;

- интеграция когенерирующих и тригенерирующих установок может быть намного более эффективным подходом к «энергетическому оздоровлению» предприятия, нежели реконструкция или модернизация установок, работающих на традиционных углеводородах.

Пинч-анализ

После проведения тщательного первичного анализа всех систем, подсистем и процессов, включенных в активное энергопотребление, необходимо обратиться к физико-математическим изысканиям, которые позволят в точности рассчитать потенциальные возможности по повышению общей энергоэффективности предприятия. Одним из наиболее привлекательных инструментов здесь является пинч-анализ.

Пинч-анализ - методология минимизации энергопотребления процесса посредством расчета термодинамически обоснованных объемов энергопотребления и приближения к ним с помощью оптимизации теплопередачи между процессами, методов энергоснабжения и характеристик технологических процессов. Хотя иногда этот метод называют интеграцией процессов или энергетической интеграцией , фактически, пинч-анализ является одним из средств такой интеграции.

Данный инструмент актуален, в первую очередь, для проектирования новых энергообъектов. Как показывает практика, пинч-анализ имеет крайне небольшой эффект для уже существующих установок, поэтому правильнее будет использовать его упрощенную версию – «упрощенный пинч-анализ».

Такой подход включает в себя  полное обследование тепловой установки, определение взаимосвязей существующих потоков и выделение тех участков, где потребляется энергия извне или происходит потеря энергии.

Следующий этап — составление таблицы потенциальных источников тепла и потребителей тепла, и выбор возможных схем изменения обвязки оборудования. При необходимости на этом этапе могут быть учтены и дополнительные потребители тепла.

Далее идет процесс  выбора  наиболее оптимальной связки «источник-потребитель» и методику  внедрения. Для более качественного выполнения работ по выбору оптимальных связок «источник-потребитель», опять же, требуется консультация сторонней инжиниринговой компании, специализирующейся на вопросах энергетической эффективности.

Компания «Энергия Плюс» более 15 лет оказывает услуги по увеличению энергоэффективности производственных мощностей за счет индивидуального подбора наиболее эффективных технологических решений. Инженеры «Энергии Плюс» предлагают широкий спектр вариантов оптимизации энергопотребления: реконструкция, модернизация энергогенерирующих объектов, инженерных сетей, создание новых, энергетически высокоэффективных объектов малой энергетики, проектирование и интеграция объектов «зеленой энергетики», когенерационных и тригерационных установок.

В стремлении повысить энергетическую эффективностью производства, оптимизировав тем самым весомую расходную статью бюджета, очень важно заручиться качественной инженерной поддержкой.

Автор: Марышев Павел