Меню

Коэффициент эффективности использования электрической мощности

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Для оценки эффективности использования энергии в про­изводстве, а также определения эффективности мероприятий по энергосбережению необходимы объективные показатели, которые могли бы отразить реальное использование энергоре­сурсов и давали бы возможность сопоставить результат оцен­ки с максимальными возможностями обеспечения энергосбе­режения.

В любом потреблении энергии присутствуют полезная сос­тавляющая и потери. Под полезно потребленной энергией по­нимается та часть израсходованного энергоресурса, которая непосредственно направлена на осуществление поставленной цели и удовлетворение потребностей. В силовых процессах — это механическая энергия на валу двигателя, в температур­ных технологических процессах — теплота, выделившаяся в объеме технологической печи, в сушилке и переданная нагре­ваемой среде, в осветительных процессах — количество полу­чаемой световой энергии от осветительных приборов и т.д.

Долю полезно потребленной энергии в расходе первичного природного энергоресурса определяет значение коэффициента полезного использования (КПИ) или коэффициента полезного действия (КПД), который является наибо­лее общим показателем эффективности энергоиспользования. По значению КПИ судят о совершенстве энергоснабжающего процесса в целом, включая его научно-технический уро­вень, организацию управления и культуру эксплуатации. КПИ можно определить для отдельного энергопотребляющего процесса, отдельного предприятия, города и республики в це­лом. В последнем случае КПИ является важнейшим показате­лем эффективности энергоснабжающей системы государства. Опираясь на данные прошлых лет, зарубеж­ные аналоги и с учетом происшедших изменений в структуре энергопотребления, можно определить наиболее вероятное ориентировочное значение КПИ энергоресурсов — около 42 % . Это означает, что суммарные потери энергии в республике по уровню 2009 года (37 млн. т у.т.) составляют порядка 21,3 млн. т условного топлива, или около 2 т условного топли­ва на каждого жителя. В материалах республиканской программы энергосбережения потенциал энергосбережения на 2005—2010 годы оценивается на уровне 6—7млн. т условного топлива.

Если допустить, что весь названный потенциал энергосбе­режения будет реализован, то КПИ в республике достигнет 74,6 %. При этом суммарные потери энергии будут снижены до 10 млн. т условного топлива или примерно до 1 т на каждого жителя.

В свою очередь КПИ определяется как произведение час­тных коэффициентов полезного действия (КПД) различных звеньев энергоснабжающего процесса, включая добычу, тран­спортирование, хранение, переработку и преобразование пер­вичных (природных) энергоресурсов, а также передачу, рас­пределение и использование преобразованных энергоносите­лей. По соотношению частных КПД судят об энергетической эффективности каждого звена.

Для определения других показателей энергосбережения необходимо провести классификацию энергетических потерь. Они делятся на невозвратные и возвратные. К невозвратным относятся потери, которые невозможно устранить существую­щими ныне способами и технологиями. С их учетом определя­ются достигнутые на данном этапе технически предельные уровни КПД отдельных звеньев энергетического процесса и КПИ в целом.

К возвратным относятся потери, которые возможно устра­нить, осуществляя те или иные затраты на реконструкцию. По их величине судят о технически достижимом потенциале энергосбережения. Реальные же масштабы энергосбережения могут оказываться значительно ниже потенциальных и опре­деляться уровнем экономически оправданных вложенных средств.

Зависимость реализации возвратных потерь от осуществ­ленных затрат является важнейшей экономической характе­ристикой энергосбережения. Нижний предел их иногда может оказываться близким к нулю. Это так называемые малозат­ратные мероприятия, чаще всего организационного порядка. Верхний экономический уровень затрат в каждом конкретном случае индивидуален и обусловливается стоимостью замеща­ющего энергоресурса в альтернативном варианте. Следует ска­зать, что экономический предельный уровень затрат на энер­госбережение может существенно возрасти, если в цене заме­щающего энергоресурса учитывать обеспеченность его при­родными запасами.

Кроме того, при определении показателей энергосбереже­ния необходимо учитывать экономическую закономерность изменения стоимости потерь по звеньям энергетического про­цесса, а также по их качеству. В каждом звене, будь то добыча, транспортировка, преоб­разование и использование энергоресурсов, расходуются труд, материалы, денежные средства. Поэтому стоимость энергии по мере ее движения к потребителю возрастает, соответствен­но возрастает стоимость потерь. Аналогично обстоят дела и с энергетическим потенциалом потерь. Более калорийное топливо, более нагретая вода, пар с более высоким давлением и температурой обладают большим энергетическим эффектом и поэтому имеют более высокую це­ну, что, к сожалению, не учитывается при существующих та­рифах па тепло. Наибольшую цену имеет наиболее технологичный, качествен­ный и прогрессивный источник энергии— электроэнергия.

Читайте также:  Изменить мощность протерм гепард

Оба названных обстоятельства необходимо учитывать при экономической оптимизации энергосбережения и распределе­нии средств в энергохозяйстве. Об эффективности энергосбереже­ния косвенно можно судить по показателю энергоемкости внутреннего валового продукта, сопоставляя его с аналогич­ными данными других государств. К сожалению, на данном этапе развития такое сопоставле­ние с промышленно развитыми странами не в нашу пользу.

Кроме энергоемкости внутреннего валового продукта, в со­поставимых ценах рассчитывается также удельная энергоем­кость производства отдельных видов продукции и сравнивает­ся с аналогичными показателями энергоемкости производства однотипной продукции на других предприятиях.

Таким образом, показатель энергоэффективности — это научно обоснованная абсолютная или удельная величина пот­ребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их нор­мативных потерь) на производство единицы продукции (ра­бот, услуг) любого назначения.

Кроме экономического роста и цен на энергоресурсы, на энергоемкость влияет НТП. Разница между энергопотребле­нием на основе старых и новых технологий определяет техни­ческий потенциал энергосбережения. Технический потенциал показывает максимальные воз­можности энергосбережения. Часть технического потенциала, которая может быть прибыльно освоена, составляет экономи­ческий потенциал.

Различают также поведенческий потенциал энергосбере­жения, который определяется мерой осознания актуальности задачи энергосбережения всеми лицами, реализующими ее.

4.5. Энергоэкономические показатели по нормированию ТЭР

Выявление резервов экономии ТЭР производится с помощью системы энергоэкономических показателей. Основными комплексными показателями энергоиспользования на предприятиях являются удельные расходы топлива, тепла и электроэнергии на единицу выпускаемой продукции. Прямые обобщённые энергозатраты, т у. т.,

где В – количество потреблённого топлива, поступившего на предприятие со стороны, т у. т.;

Кэ,, Kq – топливный эквивалент, выражающий количество условного топли­ва, необходимого для производства и передачу к месту потребле­ния единицы электрической и, соответственно, тепловой энергии; ежегодно устанавливается Министерством экономики Республики Беларусь (на 2009 г. — Кэ = 0,28; Кq = 0,175);

Э — количество электроэнергии, полученное предприятием со стороны, МВт — ч;

Q — количество тепловой энергии, полученное предприятием со сторо­ны, Гкал.

Энергоёмкость продукции, работы, услуги (Ап, т у. т./шт. (т, кг и т. д.) представляет отношение прямых обобщённых энергозатрат (Атэр) к объёму продукции (П), произведённой за анализируемый период:

Электроёмкость продукции (Эп тыс. кВт • ч/шт. (т, кг и т. д.) измеряет­ся отношением всей потреблённой электрической энергии (Э) к объёму про­дукции (П), произведенной за анализируемый период:

Теплоёмкость продукции (Qп, Гкал/шт. (т, кг и т. д.) — отношение всей потребляемой тепловой энергии (Q) к объёму продукции (П), произведенной за анализируемый период:

Энерговооружённость труда (Ам, т у. т./шт. (т, кг и т. д.) — отношение пря­мых обобщённых энергозатрат (Атэр) за анализируемый период к среднеспи­сочной численности промышленно-производственного персонала (Чср):

Электровооружённость труда (Эт, тыс. кВт • ч/чел.) — отношение всей потреблённой на предприятии электроэнергии ) к среднесписочной чис­ленности ППП (Чср) за анализируемый период:

Электровооружённость труда по мощности (Этм, тыс. кВт-ч/чел ) -это отношение установленной мощности всех токоприёмников на предпри­ятии (ЭM) к среднесписочной численности ППП (Чср):

Коэффициент электрификации (Ээ тыс. кВт-ч/т у. т.) — отношение всей потреблённой на предприятии электроэнергии (Э) к прямым обобщён­ным энергозатратам за планируемый период (Атер):

Читайте также:  Теплые полы электрические как выбрать по мощности

Тепплоэлектрический коэффициент (, Гкал/тыс. кВт-ч) – отношение всей потреблённой предприятием тепловой энергии (Q) к электрической энергии за анализируемый период (Э):

Электротопливный коэффициент (Эв, тыс. кВт • ч/т у. т) — отношение всей потреблённой электроэнергии (Э) к количеству топлива, поступившему на предприятие за анализируемый период (В):

Нормативные показатели расхода устанавливаются по следующим видам ТЭР:

Измеряются соответственно в кВт-ч, Гкал, кг у. т., т у.т.

В машиностроении, строительстве, ремонтных, экспериментальных и других производствах, когда затруднено выбрать единый измеритель про­дукции в натуральных или условных единицах и нормирование производи­лось на стоимостной показатель, необходимо пользоваться коэффициента­ми, исчисленными по трудоёмкости продукции.

4.6. Методы разработки норм, порядок их согласования и утверждения

Основными методами разработки норм расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) являются:

-опытный метод, сущность которого заключается в определении удельных затрат ТЭР по данным, полученным в результате испытаний (экс­периментов);

-отчётно-статистический метод, предусматривающий опре­деление норм расхода ТЭР на основе анализа статистических данных о фак­тических удельных их расходах и факторов, влияющих на их изменение, за ряд предшествующих лет;

-расчётно-статистический метод, основанный на разработ­ке экономико-статистической модели в виде зависимости фактического удельного расхода ресурса от воздействующих факторов;

-расчётно-аналитический метод, который предусматривает определение норм расхода ТЭР расчётным путём по статьям расхода этих ресурсов в производстве, или путём математического описания закономер­ности протекания процесса на основе учёта нормообразующих факторов и с учётом прогрессивных показателей использования ТЭР.

Основными исходными данными для определения норм расхода ТЭР являются:

-первичная техническая и технологическая документация;

-технологические регламенты и инструкции, экспериментально прове­ренные энергобалансы и нормативные характеристики энергетического и технологического оборудования, паспортные данные оборудования и т. п.;

-данные об объёмах и структуре производства продукции;

-трудозатраты на единицу продукции i-го вида;

-фактические расходы энергии за анализируемый период;

-данные о плановом и фактическом удельном расходе энергии за про­шедшие годы;

-показатели передового опыта отечественных и зарубежных предпри­ятий, выпускающих аналогичную продукцию, по экономному и рациональ­ному использованию ТЭР и достигнутым удельным расходам;

-план мероприятий (программа) по энергосбережению.

Методическое руководство работой по нормированию расхода ТЭР и со­гласование норм осуществляет Комитет по энергоэффективности при Сове­те Министров Республики Беларусь (Госкомэнергоэффективность).

Отраслевые методические документы разрабатываются отраслевыми специализированными организациями (НИИ, ПКБ и т. д.), согласовываются с Госкомэнергоэффективность и утверждаются соответствующими респуб­ликанскими органами государственного управления. Субъектами хозяйство­вания нормирование расхода ТЭР осуществляется самостоятельно или с привлечением специализированных организаций.

Технически обоснованные нормы расхода ТЭР (полученные расчётно-аналитическим методом) разрабатываются субъектами хозяйствования неза­висимо от форм собственности 1 раз в 3 года, а также при изменении техно­логии, структуры и организации производства и совершенствовании мето­дологии нормирования расхода ТЭР, независимо от сроков предыдущего утверждения.

Нормы расхода ТЭР для предприятий, организаций и учреждений еже­годно утверждаются:

-соответствующими (по принадлежности) республиканскими органами государственного управления, объединениями, подчинёнными правительст­ву Республики Беларусь;

-местными исполнительными и распорядительными органами; При этом нормы расхода ТЭР для субъектов хозяйствования с суммар­ным годовым потреблением их в перерасчёте в условное топливо 1 тыс. т и более, и для котельных производительностью 0,5 Гкал/ч и выше согласовы­ваются с Госкомэнергоэффективность.

Для субъектов хозяйствования, не имеющих вышестоящих органов, нор­мы расхода утверждаются Госкомитетом по энергоэффективности.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник



Коэффициент мощности. Его технико-экономическое значение. Способы его улучшения

date image2015-05-13
views image11522

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Для электрической сети важно соблюдать баланс полной мощности (количество производимой электроэнергии должно соответствовать количеству потребляемой электроэнергии).

Читайте также:  Какая физическая единица является единицей измерения мощности

При этом необходимо обеспечивать баланс реактивной мощности как для системы в целом, так и для отдельных узлов питающей сети. Нарушение баланса приводит к изменению уровня напряжения в сети, росту потерь.

Величиной, характеризующей потребляемую реактивную мощность, является коэффициент мощности.

Коэффициент мощности – это соотношение активной мощности (P, кВт) и полной мощности (S, кВАр), потребляемой электроприемником из сети:

Технико-экономическое значение коэффициента мощности cos φ заключается в том, что от его значения зависят эффективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы.

Низкий cos φ приводит к:

• потерям мощности в сети;

• повышению потерь трансформатора;

• отклонению напряжения сети от номинала;

• дополнительным затратам на сооружение более мощных электростанций.

Источник

Что такое коэффициент мощности и его влияние на сеть переменного тока

Площадь поперечного сечения кабеля линии электропередач, обмоток электрической машины и трансформатора, а также других электротехнических аппаратов и приборов выбираются исходя из значения тока (проверка на нагрев), протекающего в проводнике. Каждая электроустановка имеет свое номинальное напряжение, которое нельзя не превышать, ни занижать, для нормальной ее работы. Соответственно значения тока будет прямо пропорционально значению полной мощности S. Энергия, которая преобразуется из электрической в другие ее виды (тепловую, механическую и другие) и используется для выполнения полезной работы, будет пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р.

Известно, что между мощностями переменного напряжения существует определенная зависимость:

Входящий в первое выражение cos φ имеет название коэффициент мощности. Он показывает, какую часть от полной мощности S будет составлять активная мощность Р:

Предположим, что Р электроустановки, значение которой в основном зависит от мощности электроприемников, величина постоянная. Теперь выясним, к чему приведет изменения коэффициента мощности cos φ.

Из приведенных выше формул следует, что при увеличении cos φ будет снижаться S. При этом Р = const. Из чего следует, что данное явление может происходить только за счет снижения реактивной мощности Q. Уменьшение S приводит к снижению линейного тока I л. Снижение I л повлечет за собой снижение потерь в ЛЭП, обмотках трансформаторов и электрических машин, а также другого электрооборудования.

Также отсюда выплывает и следующий вывод, раз значение линейного тока I л снижается, то возможно уменьшение поперечного сечения токоведущих частей. В отношении трансформаторов и электродвигателей данное явление влечет за собой снижение веса, габаритов, стоимости.

В действующей электроустановке повышение коэффициента мощности позволит увеличить количество электроприемников при существующих площадях поперечного сечения, которые могут быть подключены к данной сети.

Как видим, повышение cos φ положительно скажется на работе электрической цепи переменного напряжения.

Известно, что большая часть электроприемников переменного тока потребляет помимо активной еще и индуктивную (реактивную) мощность. И самый главный потребитель – асинхронный электродвигатель. Значительную часть потребляют и трансформаторы, применяемые в различных установках. Индуктивная мощность потребляется и электрическими аппаратами, такими как магнитные пускатели, реле, контакторы, электромагниты и прочие.

Для уменьшения реактивной мощности рекомендовано:

  • Не завышать мощность асинхронных электродвигателей;
  • Избегать недогрузки электродвигателей;
  • Максимально сокращать время работы трансформаторов и электродвигателей в режиме холостого хода;

Но довольно часто коэффициент мощности оказывается недостаточно высоким в промышленных электросетях, даже не смотря на предпринятые выше меры. Для его повышения прибегают к подключению к электросети специальных компенсирующих устройств, таких как конденсаторные батареи, тиристорные компенсаторы и синхронные компенасторы. Последние в настоящее время практически нигде не применяются и активно модернизируются на тиристорные компенсаторы. Батареи конденсаторов обычно соединяют в треугольник, как показано на рисунке ниже:

Источник