Третий раздел Отчёта содержит рекомендации по экономии энергии. В общем смысле, этот раздел – самый важный в Отчёте, так как обоснование действий по энергосбережению – это обычно главная причина, по которой на объекте назначается энергоаудит.
Здесь исследуются различные аспекты рекомендаций по экономии энергии:
Описание рекомендаций по энергосбережению - действия, которые должны быть предприняты, новые процедуры, установка нового оборудования.
Оценка энергосбережений - расчёт, сколько энергии и денег будет сэкономлено.
Эффект от экономии энергии.-.как энергосбережения повлияют на показания работы объекта, а именно на показатели эффективности при сокращённой подаче энергии, на расходы по ремонту оборудования, на необходимые изменения в технологии производства.
Вычисление стоимости проекта - расчёт общей стоимости мероприятий по внедрению рекомендаций по энергосбережению в отношении стоимости оборудования, рабочей силы, потерь производства.
Жизнеспособность проекта - определение, насколько жизнеспособно внедрение рекомендаций по энергосбережению при данных ограничениях, а именно, при требуемых остановках производства, чувствительности цен на топливо, жизнеспособность капитала.
Выявление менее очевидных энергосбережений - важно учитывать, что перечисленные рекомендации по экономии энергии–это не только самые очевидные преобразования, как, например, модернизация энергетического оборудования. Должно быть уделено внимание менее очевидным возможностям достижения энергетической эффективности. Примерами “менее очевидных” энергосбережений служит изменение систем энергоснабжения, а именно, применение когенерации или отходов в качестве топлива, или изменение методов производства для использования более дешёвых энергетических ресурсов).
Возможности энергосбережения можно разбить по категориям применения или по альтернативным решениям одной и той же энергетической проблемы. Наиболее часто применяемым подходом является разделение энергосбережений по стоимости мероприятий.
Беззатратные рекомендации
• Более экономное использование имеющихся ресурсов
• Необходимое техническое обслуживание
• Закупка топлива из более дешёвого источника
Низкозатратные рекомендации
• Установить более эффективное оборудование
• Установить новые (автономные) устройства управления
• Изоляция цехов
• Незначительное техническое обслуживание
• Обучение персонала
• Контроль и оперативное планирование
Высокозатратные рекомендации
• Замена большинства заводских энергетических установок
• Установка комплексных систем управления
• Когенерация
• Рекуперация теплоты
Каждая рекомендация по энергосбережению должна быть описана в соответствии со следующими пунктами:
Необходимые перемены
• Модификация завода и зданий
• Замена оборудования
• Модернизация оборудования/систем управления/изоляции
• Техническое обслуживание оборудования
• Новая процедура управления
Как эти мероприятия помогут сэкономить энергию (и/или деньги)
• Сокращение потерь
• Сокращение лишних операций
• Повышение эффективности использования энергии
• Повышение эффективности энергосбережений
• Использование более дешёвых энергетических ресурсов
Финансовые расходы и выгоды
• Капитальные затраты
• Амортизация оборудования завода
• Расходы на техобслуживание
• Энергетические расходы
• Анализ эффективности расходов
Рассмотрим на конкретных примерах различные методы экономии энергии. Из примеров видно, что методика оценивания энергосбережений использует ту же логику, что и расчёт энергопотребления на объекте за прошедший период и в настоящее время. Разница заключается в том, что при расчёте энергосбережений мы должны учитывать, как изменится ситуация вследствие внедрения рекомендованных мероприятий. Это влечёт за собой изменение многих коэффициентов, таких как норма потребления, коэффициент использования мощности и время эксплуатации оборудования.
Для некоторых энергосберегающих рекомендаций (а именно, устранение потерь пара), сбережение равно суммарной потере энергии до внедрения рекомендации. Расчёт других рекомендаций более сложен, он включает оценки потребления после улучшений:
Исходная Улучшенная
Ситуация Ситуация
Мощность оборуд. A кВт X кВт
Коэф. средн. нагрузки B Y
Годовая эксплуатация C час Z час
Годовое энергопотребление: A´B´C час X´Y´Z кВт×час
Таким образом, годовое энергосбережение рассчитывается по формуле:
Годовое энергосбережение = (A´B´C) - (X´Y´Z), кВт×час
Выше показано, как можно выразить расчёт энергосбережений путём сравнения СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИТУАЦИИ с РАССЧИТАННЫМИ УСЛОВИЯМИ. На практике, данное сравнение часто требует дополнительных вычислений, чтобы оценить коэффициенты, например, коэффициент использования мощности.
Основные категории изменений в энергопотреблении:
• Ликвидация прямых потерь (изоляция труб, устранение утечек, возврат конденсата)
• Сокращение чрезмерного энергопотребления (управление временем и температурой, эффективная передача энергии)
• Сокращение излишней мощности (использование оборудования с меньшей мощностью, ликвидация подачи энергии в места, где она не нужна)
• Максимизация эффективности преобразования (повышение эффективности котла, компрессора)
• Утилизация отходящего тепла (рекуперация теплоты, рециркуляция воздуха в системах ГВС)
• Использование наиболее экономного источника энергии (более дешёвое топливо, накопление, возобновляемая энергия)
Пример 1: Энергоэффективное освещение.
Задача: Автостоянка освещается десятью вольфрамово-галогенными лампами мощностью 500 Вт каждая. Лампы включаются и выключаются охранниками вручную, но иногда случайно остаются включёнными в дневное время.
Предлагается в целях экономии энергии заменить эти лампы десятью натриевыми лампами высокого давления мощностью 114 Вт (включая потери механизма управления), но благодаря более высокой эффективности сохраняют такой же уровень освещённости. Кроме того, предложено установить автоматическое управление фотоэлементами.
1. Какой будет величина годовых энергосбережений?
2. Какие ещё факторы должны быть учтены?
Примечание Предполагается, что в ожидании текущего ремонта в нерабочем состоянии находятся , в среднем, две из вольфрамово-галогенных ламп и, благодаря более высокой надёжности, только одна натриевая лампа высокого давления.
Решение:
Исходная Улучшенная
ситуация ситуация
Установленная нагрузка: 5,00 кВт 1,14 кВт
Коэф. нагрузки: 0,8 0,9
Годовая эксплуатация: 5 400 час 3 650 час
Год. энергопотребление: 21 600 кВт час 3 745 кВт час
Год. энергосбереж. =(21600 - 3745) кВт×час = 17 855 кВт×час
Другие замечания:
• Расходы на замену ламп
• Расходы на оплату труда по техобслуживанию ламп
• Качество освещённости
• Эффект от внедрённого мероприятия
Пример 2. Энергосберегающий блок управления двигателем.
Задача: Водяной насос управляется электродвигателем мощностью 90 кВт. Количество накачиваемой воды регулируется затвором с сервоприводом, который согласуется с давлением в системе. Измерения расхода воды показывают следующее количество воды, требуемое в различное время дня:
10 час/день: 100% максимального расхода
6 час/день : 70% максимального расхода
6 час/день : 40% максимального расхода
2 час/день : 20% максимального расхода
Предлагается в целях экономии энергии установить привод с регулируемой скоростью, который автоматически реагирует на давление в системе.
1. Какой будет величина годовых энергосбережений?
2. Какие ещё факторы нужно принять во внимание?
Примечание: Предполагается, что насос потребляет 90 кВт энергии при 100% расходе, характеристики энергопотребления даны на диаграмме раздела 5.3. (рис.10). Предполагается, что регулятор скорости имеет внутренние потери, равные 1 кВт. Насос работает 24 часа в сутки, 350 дней в году.
Решение:
Табл.14 содержит расчёт средних нагрузок по данным графика
Таблица 14.
|
Нагрузка |
Регулировка дроссельным вентилем |
Регулировка с затвором с сервоприводом |
|
100 % |
90 кВт ´ 1,00 = 90 кВт |
(90 кВт ´ 1,00) + 1 кВт = 91 кВт |
|
70 % |
90 кВт ´ 1,00 = 90 кВт |
(90 кВт ´ 0,55) + 1 кВт = 50 кВт |
|
40 % |
90 кВт ´ 0,85 = 76 кВт |
(90 кВт ´ 0,25) + 1кВт = 24 кВт |
|
20 % |
90 кВт ´ 0,50 = 45 кВт |
(90 кВт ´ 0,15) + 1 кВт = 15 кВт |
Отсюда рассчитываем сбережения:
10 час/день ´ 350 дней/год = 3 500 час/год ´ (90 - 91) кВт = -3 500 кВт час
6 час/день ´ 350 дней/год = 2 100 час/год ´ (90 - 50) кВт = 84 000 кВт час
6 час/день ´ 350 дней/год = 2 100 час/год ´ (76 - 24) кВт = 109 200 кВт час
2 час/день ´ 350 дней/год = 700 час/год ´ (45 - 15) кВт = 21 000 кВт час
Всего сбережений за год = 210 500 кВт час
Другие замечания:
• Расходы на техническое обслуживание дроссельного вентиля по сравнению с расходами на ремонт затвора с сервоприводом
• Защита регулируемого привода от попадания воды и электромагнитных помех
• Нужна ли нам байпассная / дублирующая система для случая, если регулируемый привод выйдет из строя?
Пример 3. Повышение эффективности воздушных компрессоров.
Задача: Энергетическое исследование выявляет следующие дефекты в воздушно-компрессорной станции:
· Воздухо-всасывающие фильтры загрязнены, что вызывает перепад давления на уровне 150 мм H2O (0.015 бар) вместо обычно ожидаемого перепада давления в 40 мм H2O (0.004 бар).
· Компрессоры всасывают из компрессорной станции воздух, температура которого в среднем на 15 0C теплее, чем температура наружного воздуха.
Предлагается повысить эффективность компрессорной станции путём усовершенствования графика очистки/замены воздушных фильтров и установки нового трубопровода, всасывающего наружный воздух.
1. Каким будет средний процент энергосбережений от принятия перечисленных выше мер?
2. Какие другие факторы нужно принять во внимание?
Примечание: Энергия, используемая для сжатия воздуха, примерно пропорциональна отношению давления (на выходе/на входе) к абсолютной температуре включения. Среднегодовые условия принимаются на уровне 1.00 бар и 15 0C, а давление на выходе - на уровне 7 бар (абс.).
Решение
Исходная температура включения = 15 0C + 15 0C = 30 0C = 303К
Пониженная температура включения = 15 0C = 288 K
Другие замечания:
• Есть ли перепад давления в новом трубопроводе, всасывающем наружный воздух в компрессорную станцию?
• Сколько стоит ремонт фильтров в чистых условиях?
Пример 4. Повышение эффективности горения в котле.
Задача: В результате проведения теста на эффективность горения в котле выявляется, что коэффициент средней эффективности равен 79%. Котёл имеет ручную систему продувки, которая оказывается очень неэкономной, так как количество продувки при грубом подсчёте составляет 1% от общего количества тепловой энергии, поглощённой котлом. В ходе аудита котельной определены следующие величины:
Поступающее топливо = 62 000 ГДж (100%)
Потери газа в газопроводе = 13 020 ГДж (21%)
Теплота, поглощённая котлом = 48 980 ГДж (79%)
Всего = 62,000 ГДж (100%)
Теплопотери обшивки котла = 1 000 ГДж
Теплопотери при продувке = 500 ГДж
Полезная теплота для пара = 47 480 ГДж
Всего = 48 980 ГДж
Предлагается установить в котельной систему автоматического триммирования кислорода и систему автоматической продувки. Предполагается, что первое из мероприятий повысит эффективность горения в среднем до 83 %, а второе - сократит продувку на 50 % её настоящего уровня.
1. Какой будет величина годовых энергосбережений?
2. Какие ещё факторы должны быть учтены?
Решение:
Сокращение уровня продувки сэкономит 50% текущего потребления, т.е.
50% ´ 250 ГДж = 250 ГДж.
Отсюда, общая величина требуемой теплоты:
Всего требуемой теплоты = 48 980 ГДж - 250 ГДж = 48 730 ГДж
С повышенной средней эффективностью горения, равной 83%, количество энергии, требуемое для генерирования этой теплоты, равно:
Годовые энергосбережения = (62 000 - 58 711) ГДж =3 289 ГДж
Другие замечания:
· Капитальные/амортизационные расходы на системы автоматического управления
· Расходы на техническое обслуживание систем автоматического управления
· Возможная экономия от перекомплектования машин персоналом
· Снижение расходов на очистку воды
Поможем написать любую работу на аналогичную тему