Техніко-економічне обґрунтування технічних рішень з енергозбереження

Перед практичною реалізації робіт з енергозбереження Виконавець має роз­ро­бити техніко-економічне обґрунтування складу робіт, т.зв. ТЕО.

ТЕО розробляються у відповідності до встановлених правил їх формування та методичних положень щодо їх структури та повноти викладу. Принципи побу­до­­ви ТЕО та його форма опановувались вами під час опрацювання навчальних дисциплін економічного напряму.

Визначальним моментом у розробленні ТЕО є вирішення гарантованих умов фінансування реалізації проектів енергозбереження. Практика реалізації таких проектів в Ук­ра­їні засвідчує, що джерел фінансування їх може бути не менше восьми, а саме:

за кошти держбюджету;

за власні кошти промислового підприємства;

за кошти позики у іноземного банку;

за кошти позики у вітчизняного банку;

за кошти лізингової фінансової структури;

за кошти вітчизняного гранту;

за кошти іноземного гранту;

за кошти, одержані від випуску акцій акціонерного товариства, що буде ви­рішувати проблему енергозбереження.

Слід розуміти, що для кожного способу фінансування розроблена і існує від­повідна методика визначення очікуваних фінансово-економічних показників про­­екту. Всі ці питання – для лекторів з економічних дисциплін.

В результаті розробки ТЕО Виконавець і Замовник одержать інформацію що­до прийнятності чи не прийнятності практичної реалізації технічних рішень з енергозбереження для конкретного підприємства.

5.6. Види енергозбереження.

Результати робіт з енергозбереження можуть бути “безпосередніми”, за яки­ми результат зменшення витрат або втрат фіксується простими вимірами, і “опо­­середкованими”, якими результат визначається через взаємозвязки внут­рішньо-станційних систем об’єкту.

Наприклад, ізолювання поверхонь, ліквідація нещільностей в трубопроводах, зменшення продуктових потоків, що нагріваються або випаровуються відно­ся­ть­ся до “безпосереднього” виду енергозбереження. Перевага такого виду енерго­збе­реження – зрозумілість для Замовника і простота формул, за якими визнача­ються його енергетичний і еко­но­міч­ний ефекти.

А, наприклад, такі технічні рішення:

як додаток регенеративного підігрівника в систему регенерат­ив­ного підігрівання живильної води в КЕС;

як утилізація продувальної води парових котлів;

як впровадження ВЕР в теплові схеми об’єктів;

як переохолодження холодоагенту в хо­лодильній установці або в тепловому насосі

тощо

впливають на енергетичний і економічний ефекти енергозбереження не безпосередньо, а опосередковано, через взаємозв’язок через взаємозв’язок між складовими енерготехнологічної схеми установки, або виробництва.

Опануванню цього виду енергозбереження потребує неабияких знань в теплоенергетиці, в тепло технології, в холодильній техніці. Досвіду в аналізі та математичному оформленні таких видів енергозбереження ви маєте набути під час практичних занять в НУХТ та під час проходження виробничої практики на підприємствах – потенційних об’єктах енергозбереження.

За технічною складністю енергозбереження буває одноплановим та багато­пла­новим. За одноплановим на об’єкті – реалізується одне енергозберігаюче технічних рішення, за багатоплановим – реалізується взаємно збалансована система ряду (від двох до десятка) технічних рішень.

Приклади одноплановихенергозбережень, наступні:

- здійснено ізоляцію – одержали економію теплоти;

- здійснено компенсацію Cos φ – одержано зменшення величини струму і втрат теплоти Джоуля-Ленца в електромережі;

- здійснено заміну дросельного регулюючого органу на нагнітальному трубо­про­воді на частотний регулятор числа обертів приводу насосу – одержано зменшення споживаної потужності насосу;

- тощо.

Приклади багатоплановихенергозбережень внаслідок реалізації взаємо узгоджених і взаємно збалансованих технічних рішень, наступні:

- на цукровому заводі здійснено перетворення 4-х корпусної випарної уста­новки в 5-ти корпусну, з відповідним перерозподілом паровідборів і впро­вадженням теплоти ВЕР – в ТЕЦ одержано економію палива;

- в КЕС здійснено регенерацію в термодинамічному циклі з відповідним вста­новлен­ням регенеративних підігрівників, конденсатних насосів – одержано економію палива;

- тощо.

Взаємо узгодженість і взаємно збалансованість технічних рішень означає те, що в результаті їх реалізації буде одержано позитивний ефект – зменшення вит­рати ПЕР, а не відбудеться “взаємопогашення” позитивних ефектів кожного тех­нічного рішення. Приклади такого вам відомі з періоду навчання під час роз­гляду складних енерготехнологічних систем – ТЕЦ, КЕС, цукрових заводів. Особ­ливо факт “взаємопогашення” відчувається у разі впровадження теплоти ВЕР в складні енерготехнологічні системи.

Запобігти цьому негативному явищу вам допоможуть:

- використання досконалих методик теплоенергетичних розрахунків систем, які дозволять визначати прогнозований результату;

- знання прийомів взаємо узгодженості технічних рішень;

- дотримання номінальних режимів експлуатації;

- впровадження систем автоматизації.

Ефекти енергозбереження можуть бути:

- Явними, тобто, однозначно визначеними. Ознакою таких є можливість зафік­су­вати ефект енергозбереження відповідним витратоміром енергії:

o лічильником, електроенергії:

o витратоміром пари;

o витратоміром палива;

o витратоміром теплової потужності, т. зв. “тепломіром”.

§ Не явним, визначеним опосередковано, як правило в зовсім іншому місці енерготехнологічної системи. Ознакою такого “виходу” є можливість зафіксувати ефект енергозбереження тільки в кінці процесу, в місці, де спо­живається енергія (пара, паливо) теж відповідним витратоміром енергії.

Такий спосіб характерний для складних енерго-технологічних систем. В та­ких системах слід розуміти і передбачити глибину взаємозв’язку факто­рів, які “залучені“ у енергозбереження, їх взаємовпливу на кінцевий результат.Залучених факторів може бути і мало (2...3), і багато (5...10). Чим більше факторів, тим складніше для розуміння і реалізації, але тим почесніше для спеціаліста реалізувати таку систему.

Приклади з енергетики неявного енергозбереження:

1-й – Впроваджено два підігрівника ПНТ в регенеративному циклі ТЕС зам­ість одного. Результат енергозбереження – одержано зменшення витрати па­лива, але в тільки в парогенераторі, а не в підігрівниках. На підігрівники навпаки, витра­та пари – зросла.

В цьому випадку логічний шлях від реконструкції ПНТ і збільшення вит­ра­ ти пари з колів на турбіну і ПНТ до економії палива а довгий, а саме:

- з’явився додатковий відбір пари з турбіни з меншим тиском, а значить з більшим адіабатичним тепло перепадом;

- зросло число паровідборів з турбіни;

- збільшилася кількість відібраної пари з турбіни;

- зменшився потік пари в конденсатор;

- збільшилася витрата гострої пари на турбіну;

- збільшилася витрата гострої пари з парогенератора;

- підвищилася температура живильної води на парогенератор;

- збільшився ККД термодинамічного циклу і ККД ТЕС в цілому;

- зменшилася витрата палива в ТЕС.

2-й – Впроваджено проміжний перегрів пари в циклі ТЕС – одержано економію палива в ТЕС.

3-й – Впроваджено теплофікаційний пучок в конденсаторі турбіни “Т-...”– одер­жано економію палива в ТЕС.

4-й – Впроваджено КТАН в систему парогенератора– одер­жано економію палива в котельній.

5-й – Впроваджено переохолодження холодоагенту в холодильній установці– одер­жано збільшення її холодопродуктивності, але і збільшення споживаної електроенергії на привод компресора.

6-й – Впроваджено “вентиляторне” охолодження циркуляційної води в системі градирні холодильної установки – одер­жано зростання енергоємності градирні, але одержано зменшення споживаної електроенергії на привод компресора.

Вдома, кожен має можливість скласти логічний ланцюг операцій від впро­вад­же­н­ня технічного рішення до одержання результату енергозбереження по кож­ному з вищенаведених прикладів, записавши необхідні формули для кожної окремої складової.

5.7. Методи енергозбереження

На сьогодні спеціалістам з енергозбереження відомі стандартні і не стан­дартні методи, що гаран­тують зменшення енергоспоживання.

5.7.1 Стандартні методи енергозбереження:

- Удосконалення технології процесу в напрямку зменшення потоків або діа­па­зонів нагрівання, або концентрацій.

- Удосконалення термодинаміки процесу в напрямку зменшення втрат теп­ло­вої енергії в холодне джерело (Наприклад регенерація і т. д.) .

- Збільшення ККД машин, що використовуються при реалізації процесів;

- Зменшення марнотратних втрати теплової енергії. Наприклад, ізолювання по­верхні, ліквідація свищів, утилізація дренажів, тощо.

- Використання теплоти вторинних енергоресурсів (ВЕР).

- Автоматизація процесів, систем та виробництв.

- Номіналізація режимів експлуатації обладнання.

- Укрупнення одиничних потужностей технологічних процесів та обладнання.

- Зменшення рівня неритмічності роботи агрегату, підприємства.

Для кожного методу потрібно розуміти, за рахунок чого досягається ефект енергозбере­ження і вміти за відповідними формулами розрахувати ефект енер­гозбереження

5.7.2. Не стандартні методи енергозбереження:

До нестандартих методів енергозбереження відносять нові ресурсо- та енер­гоощадні технології, а саме:

1. Заміна “загаль­ного” водяного опалення “локальним” інфрачервоним.

2. Виробництво аміаку за новою технологією.

3. В провадження “сухого” способу виробництва цементу.

4. Двостадійний метод одержання сировини для синтетичного каучуку.