Как составить энергетический баланс предприятия

Энергетический баланс предприятия необходим для анализа эффективности использования энергии предприятием

Основным назначением энергобаланса является

• анализ и оценка эффективности использования энергоресурсов при проектировании новых предприятий,
• эксплуатации действующих предприятий,
• а также при осуществлении мероприятий по энергосбережению и повышению эффективности использования энергии.

Энергетический баланс предприятия для энергоаудита позволяет увидеть разность между количествами подведенной и полезно-использованной энергии.

Особенно хорошо это видно на диаграмме энергетического баланса:

Сам термин «энергобаланс» выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии и топлива всех видов в энергетическом хозяйстве предприятия.

Энергобалансы предприятия бывают общие (сводные) и частные

• Общий энергобаланс должен отражать все виды энергоресурсов.
• Частный энергобаланс учитывает, как правило, только один вид энергоресурса или энергоносителя.

Отчет промышленного предприятия о потреблении энергоресурсов за определенный период времени является примером общего или сводного энергобаланса.

Частный энергобаланс может отражать использование топлива, теплоты систем отопления и горячего водоснабжения, систем вентиляции и т.п.

По способам составления различают

• инструментальный или опытный энергетический баланс,
• расчетный энергобаланс предприятия для энергоаудита,
• опытно-расчетный энергетический баланс.

Опытный энергобаланс составляется с применением стационарных или портативных измерительных  приборов.

Расчетный энергетический баланс предприятия составляется на основе тепловых, технологических и других видов расчета.

Часто расчеты составляющих энергобалансов выполняются по укрупненным показателям, т.е. удельным нормам расхода каждого вида ТЭР на единицу продукции или технологический процесс.

Также, энергетические балансы предприятий различаются по

• по видам ресурсов (газ, уголь, моторное топливо),
• по стадиям энергетического потока (добыча, переработка, преобразование, транспортирование, хранение, использование),
• по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам, участкам, энергоустановкам, агрегатам и т.д.,
• по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, кондиционирование, средства связи и управления и т.д.),
• по уровню использования (с выделением полезной энергии и потерь).

Обязательной составляющей энергобаланса для энергетического обследования должна быть оценка потерь энергии.

Классификация потерь энергетического баланса предприятия

По области возникновения:

• при добыче,
• при хранении,
• при транспортировании,
• при переработке,
• при преобразовании,
• при использовании,
• при утилизации.

По физическому признаку и характеру

• потери тепла в окружающую среду с уходящими газами, технологической продукцией, технологическими отходами, уносами материалов, химическим и физическим недожогом, охлаждающей водой и т.п.
• потери электроэнергии в трансформаторах, дросселях, токопроводах, электродах, линиях электропередач, энергоустановках и т.п.
• потери с утечками через неплотности
• гидравлические потери напора при дросселировании, потери на трение при движении жидкости (пара, газа) по трубопроводам с учетом местных сопротивлений последних
• механические потери на трение подвижных частей машин и механизмов

По причинам возникновения

• вследствие конструктивных недостатков
• в результате не оптимально выбранного технологического режима работы
• в результате неправильной эксплуатации агрегатов
• в результате брака продукции и т.п.
• по другим причинам

Хватит теории, далее следуют пример расчета энергетического баланса.

Расчет энергобаланса для текстильной сушилки

Текстильная сушилка использует 4 м³ газа в час и высушивает при этом 60 кг. одежды.

Одежда высушивается с уровня влажности 55% до 10%.

Давайте рассчитаем эффективность использования газа сушилкой.

Теплота сгорания газа 38 231 кДж/м³.

Соответственно 100% теплоты от сгорания 4 м³ газа равняется 152 924 кДж

60 кг. мокрой одежды (уровень влажности 55%) содержит:

60 кг. * 55% = 33 кг. воды

60 кг. – 33 кг. = 27 кг. сухой одежды

Наша сушилка высушивает одежду с 55% влажности до 10%.

10% влажности в одежде это 3 кг. Соответственно сушилка испаряет 30 кг. воды в час.

Теплота необходимая для испарения 1 кг. воды – 2257 кДж

Соответственно для испарения 30 кг. воды необходимо 2257 кДж * 30 = 67 710 кДж

Энергоэффективность сушилки:

67 710 кДж / 152 924 кДж = 44%

Соответственно 44% энергии, которую потребляет сушилка, используется полезно, 56% вылетает в «трубу».

Энергобаланс сушилки выглядит вот так:

Расчет энергобаланса предприятия, системы или одного станка помогает понять, сколько из затраченной энергии тратится эффективно.

Причины и возможности устранения потерь, необходимо определять на месте, для этого и существует энергоаудит.

На что необходимо обращать внимание, составляя энергетический баланс предприятия

Во первых энергетический баланс поможет определить прогресс и улучшения, достигнутые в ходе внедрения энергосберегающих мероприятий.

Необходим просто сравнить энергобаланс предприятия или процесса до внедрения энергосберегающих мероприятий и после.

При составлении энергобаланса для сложного, большого предприятия необходимо всегда начинать с общей картины. Составьте грубый энергетический баланс всего предприятия.

Потом разбейте его на подсистемы, отдельные техпроцессы или виды оборудования.

Главное чтобы в подсистеме было как можно меньше входящих и выходящих энергетических потоков.

Чем меньше потоков, тем проще будет составить энергетический баланс.

Важно, что бы энергетические потоки, которые входят в подсистему и покидают ее, можно было легко замерять или посчитать.

Иначе рассчитать энергобаланс предприятия для энергопаспорта не удастся.

Составим энергетический баланс. Составим программу по энергосбережению. 8(499)490-60-60.

Возможно эти темы про составление энергетического паспорта тоже Вас заинтересуют:

• Энергетический паспорт объекта
• Тепловизионное обследование электрооборудования
• Сотрудничество по энергоаудиту

1. Энергетический баланс предприятия.

Энергетическое
хозяйство предприятия. Составле­ние
и анализ энергетических балансов –
важнейший эле­мент энергетического
менеджмента предприятия. Анализ
энергобалансов дает возможность
установить фактиче­ское состояние
использования энергоресурсов в отдель­ных
элементах предприятия и на предприятии
в целом. Объектом подобного анализа
является система энерго­снабжения
промышленного предприятия.

Энергетическое
хозяйство предприятия включает два
сектора: систему энергоснабжения
предприятия и потре­бителей энергии
(рис. 6.4).

Система
энергоснабжения служит для надежного
удов­летворения потребностей
предприятия в необходимых ви­дах
энергии нужных параметров и качества.
Общие прин­ципы построения систем
энергоснабжения одинаковы для любых
предприятий и различаются только
количеством включенных в них компонентов.

Необходимые
виды энергии и энергоносителей могут
поставляться предприятию через
централизованное энер­госнабжение
(рис. 6.5).

Рис. 6.4. Укрупненная
схема энергосбережения и потребления
энергии предприятием

Рис. 6.5. Система
централизованного энергоснабжения
промышленных предприятий

К ним
относятся электроэнергия, теплота и
органическое топливо. Источником энергии
может также служить непо­средственно
окружающая среда с потоками прямой или
пре­образованной энергии Солнца, а
также энергия недр Земли. Кроме того,
для нормального функционирования
энергетического хозяйства предприятия
используются вода и воздух из водных и
воздушных бассейнов Земли.

На
следующей ступени системы энергоснабжения
энергети­ческие потоки при необходимости
могут быть преобразованы в другие виды
энергии или изменить свои параметры в
соответ­ствии с условиями эксплуатации
потребляющих устройств.

Преобразование
энергии осуществляется на ТЭЦ, в
ко­тельных, на компрессорных станциях,
в холодильных установках, на тепловых
пунктах, трансформаторных подстанциях
и других объектах, которые входят в
энерге­тическое хозяйство предприятия
(рис. 6.6).

Внешние
системы Внутренние
системы

Рис. 6.6. Схема
энергосистемы промышленного предприятия:
ТУ – технологические установки; УУ –
утилизационные установки; ТП –
транс­форматорная подстанция; ТПУ –
теплоузел; НС – насосная подстанция; ГРП
-газорегуляторный пункт

Следует
отметить, что в большинстве случаев
размеще­ние источников энергии и
потребителей не совпадает. По­этому
энергетическое хозяйство предприятия
должно включать разветвленную систему
передачи и распределе­ния энергии. В
качестве источников энергии на
предпри­ятии могут служить также
энергетические отходы (вто­ричные
энергетические ресурсы). Эти отходы
могут быть непосредственно готовыми к
применению или использо­ваться после
их преобразования. Данный вопрос
рассмат­ривается в следующей главе.

Основными
потребителями энергии на предприятии
являются:

• технологические
  потребители, непосредственно связан­ные
  с выпуском готовой продукции или
  оказанием услуг;

• системы
  освещения;

• системы
  отопления, вентиляции и кондиционирова­ния
  воздуха;

• горячее
  и холодное водоснабжение.

Технологические
потребители в зависимости от от­расли
промышленности и сферы услуг существенно
от­личаются друг от друга, хотя имеются
и идентичные, например электропривод
устройств, механизмов и агре­гатов.
В то же время вспомогательные потребители
име­ют общую основу и отличаются лишь
деталями, учиты­вающими специфику
производства. В целом энергети­ческое
хозяйство предприятия представляет
собой сложную разветвленную структуру,
характеризующую­ся взаимосвязанными
энергетическими и материальны­ми
потоками различного вида и назначения.

Содержание
и порядок проведения энергетического
обследования предприятия.
Обследование
включает по­лучение общей характеристики
предприятия и данных, необходимых для
оценки резервов экономии энергоресур­сов.

Для
всестороннего анализа использования
ТЭР на предприятии составляются следующие
виды энергоба­лансов:

• по
  видам используемых энергоносителей
  (топливо, тепловая энергия, электрическая
  энергия, механическая энергия);

• по
  целевому назначению, т. е. с выделением
  расхода на технологию и вспомогательные
  нужды (отопление, вентиляцию, освещение
  и др.);

• по
  производственно-территориальным
  единицам (це­хам, участкам и т. д.);

• полный
  энергетический баланс.

Анализ
приходной и расходной частей энергетического
баланса позволяет установить специфику
энергопотребле­ния и эффективность
использования энергоресурсов на
промышленном предприятии. Полный
энергетический баланс (в тепловом
эквиваленте) включает все виды энер­гии,
претерпевающие преобразование на
предприятии.

При
проведении энергетического обследования
в об­щей характеристике предприятия
должны быть отраже­ны следующие
вопросы:

• номенклатура
  продукции и фактические удельные
  расходы энергоресурсов на ее производство
  за год, пред­шествовавший началу
  проведения энергетического обсле­дования;

• источники
  и схема энергоснабжения;

• показатели
  суточных (зимнего и летнего) графиков
  электрической и тепловой нагрузки;

• доля
  энергетической составляющей в
  себестоимости продукции;

• организационная
структура энергетической службы.

Для
оценки эффективности энергопользования
проводится обследование по следующим
направлениям:

• состояние
технического учета:

способы
учета (расчетный, приборный,
опытно-расчет­ный);

формы
получения, обработки и представления
инфор­мации о контроле расхода энергии
по цехам, участкам, энергоемким агрегатам;

соответствие
схемы учета энергии структуре норм;
ос­нащение приборами расхода ТЭР;

• состояние
нормирования:

наличие
на предприятии утвержденных норм расхода
энергоресурсов;

охват
нормированием статей потребления
энергоресур­сов;

фактическая
структура норм и соответствие ее
техно­логии и организации производства;

динамика
норм и удельных расходов за три
предше­ствующих обследованию года;

• определение
резервов экономии энергетических
ресурсов на
основании обследования оборудования
и технологических процессов, состояния
использования ВЭР.

По
результатам проведения энергетического
обследо­вания предприятия составляется
перечень организацион­но-технических
мероприятий (ОТМ)
по экономии топ­лива и энергии.

Системный
подход к анализу энергоэффективности
технологических процессов предполагает
выделение ие­рархических уровней
соподчинения энерготехнологиче­ских
элементов систем энергоснабжения и
энергопользования промышленного
предприятия (рис. 6.7).

Составление
подобных схем помогает не только
систе­матизировать и осмыслить
исходную информацию о со­стоянии
потребления ТЭР на предприятии, но и
является основой для проведения
интегрированного анализа эф­фективности
реализации организационно-технических
ме­роприятий по их экономии.

Расчетный
анализ энергетических балансов.
Рас­четный анализ расходов электрической
энергии может
быть выполнен на основе следующих
соотношений:

• расход
электроэнергии на технологические
установки, кВтּч,

где
N_H
– номинальная
мощность электродвигателя тех­нологической
установки, кВт; k_и
– коэффициент
исполь­зования мощности электродвигателя;
t
–
рассматри­ваемый промежуток времени,
ч;

Рис. 6.7. Уровни
иерархии энергосистемы промышленного
предприятия

• расход
электроэнергии на освещение, кВт-ч,

W_c
= (E_jS_jz/C_j)t_j
·10^-3,

где
Е_j
–
норма освещенности в j-м
помещении, лк (люкс -единица измерения
освещенности); S_j
– площадь
j-го
помещения, м²;
z
– коэффициент
неравномерности освещения, принимающий
значения от 1,1 до 1,15; t_j
–время
работы светильника в j-м
помещении, ч; С_j
-световая отдача светильника, лм/Вт
(люмен – единица измерения светового
потока), определяется по соотно­шению

где Ф
– световой поток лампы светильника, лм;
N_c
– номи­нальная
мощность лампы, Вт; п_с
– КПД
светильника.

Расчетный
анализ содержания тепловой энергии в
приходной и расходной частях энергетического
баланса может быть выполнен на основе
следующих соотношений:

• содержание
химической энергии, теплота фазовых
превращений, Гкал,

где М
–
расход материального потока за
рассматриваемый промежуток времени
(час, год), кг или м³;
r
– удельная химическая энергия, энергия
фазовых превращений, ккал/кг или ккал/м³;

• теплосодержание
материальных потоков, Гкал,

где с
– массовая или объемная удельная
теплоемкость ма­териального потока
М, ккал/(кг-град) или ккал/(м град); Т
— температура
потока, °С;

• расход
теплоты на отопление, Гкал,

где
q₀–
объемная
отопительная характеристика объекта,
ккал/(м²ּчּград);
V
—
внешний объем объекта, м³;
Т_вн,
Т_ос
–температуры
внутри и вне объекта, °С; t
– рассматриваемый
промежуток времени, ч;

• расход
тепла на вентиляцию, Гкал,

где
q_В
= тс_в
(V_B/V);
m
– кратность
воздухообмена, 1/ч; с_в
-объемная удельная теплоемкость воздуха,
ккал/(м³ּтрад);
V_в
— вентилируемый объем, м³;

• потери
теплоты с дымовыми газам, Гкал,

где
V_дг
– выход дымовых газов на 1 м³
газообразного или на 1 кг твердого
топлива, м³/м³
или м³/кг;
c_дг
–
объемная удельная теплоемкость дымовых
газов, ккал/(м³ּград);
Т_дг
–
температура дымовых газов;

• тепловой
эквивалент электрической энергии, Гкал,

Q
= Wּ0,86
10^-3,

где W
– подведенная
(потребленная) за рассматриваемый
промежуток времени (час, год) электрическая
энергия, кВт.

Билет
36.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Энергетический баланс промышленного предприятия является наиболее важной характеристикой энергетического хозяйства предприятия. Он составляется с целью выявления всех резервов экономии энергоресурсов.

Энергетический баланс (энергобаланс) состоит из приходной и расходной частей.

Приходная часть энергобаланса содержит количественный перечень энергии, поступающей посредством различных энергоносителей (ископаемое топливо и ядерное горючее, газ, пар, вода, воздух, электрическая энергия).

Расходная часть энергобаланса определяет расход энергии всех видов во всевозможных ее проявлениях, потери при преобразовании энергии одного вида в другой при ее транспортировке, а также энергию, накапливаемую (аккумулируемую), в специальных устройствах (например, гидроаккумулирующих установках).

Как и в любых других балансах, например, бухгалтерских, приходная и расходная часть энергобаланса должны быть равны.

Энергетический баланс показывает соответствие, с одной стороны, суммарной подведенной энергией и, с другой стороны, суммарной полезно используемой энергией и ее потерями. При составлении баланса рассматриваются все виды потребляемой на предприятии энергии: электроэнергия, газ, мазут, вода, пар и т.п. Потребление энергии на все цели на каждом участке предприятия измеряется количественно, кроме того, оцениваются и потери энергии.

Составление баланса производится на основе данных о фактическом потреблении энергии на конкретных участках данного предприятия (двигатели, электрооборудование, освещение и т.д.). Для получения такой информации используются специальные приборы – счетчики электроэнергии, газа, пара, воды и пр.

Изучение энергетических балансов дает возможность установить фактическое состояние использования энергии, как на отдельных участках предприятия, так и на предприятии в целом. Энергетический баланс позволяет сделать выводы об эффективности работы предприятия. После закрытия баланса должны быть выявлены точки, участки на предприятии, где можно сэкономить энергию.

Виды и области применения энергобалансов

В зависимости от назначения энергетические балансы промышленного предприятия могут быть классифицированы по следующим признакам: время разработки, объект энергопотребления, целевое назначение, совокупность видов анализируемых энергетических потоков, способ разработки, форма составления.

В зависимости от времени разработки энергобалансы разделяют на:
1. Проектный, составляемый во время разработки соответствующего проекта;
2. Плановый, составляемый на ближайший планируемый период с учетом заданий по снижению норм расхода энергии;
3. Отчетный (фактический), составляемый по отчетным (фактическим) данным за прошлый период;
4. Перспективный, составляемый на прогнозируемый период с учетом коренных изменений в технологии, организации производства продукции и энергетическом хозяйстве предприятия.

По объектам энергопотребления составляют энергобалансы предприятия, производства, цеха, участка, агрегата, установки и т.п.

В зависимости от целевого назначения разрабатывают энергобалансы технологические, отопления и вентиляции, освещения и пр.

Исходя из совокупности видов анализируемых энергетических потоков составляют:

• Частные энергобалансы по отдельным видам и параметрам потребляемых энергоносителей;
• Сводный энергобаланс по суммарному потреблению топливно-энергетических ресурсов и направлению их использования.

По способу разработки энергобалансы разделяют на:

• Опытный, составленный по фактическим замерам параметров и расходов энергетических потоков;
• Расчетный, составленный на основании расчета энергопотребления рассматриваемого производства;
• Опытно-расчетный, составленный с использованием как фактических замеров, так и расчетов.

Анализ энергетического баланса

Анализ энергобаланса состоит в качественной и количественной оценке состояния энергетического хозяйства предприятия.
Анализ использования энергоносителей может быть произведен путем сравнения фактических показателей с нормативными, фактическими за предыдущий период, перспективными, аналогичными на других предприятиях. При этом сравнение показателей должно проводиться с учетом условий сопоставимости (при одинаковых объемах производства, составе и качестве продукции и т.п.).

Эффективность использования энергии в установке можно характеризовать коэффициентом полезного действия (КПД), который определяется по формуле:

h = Эпол / Эподв,

где Эпол – количество полезно использованной энергии;
Эподв – количество подведенной энергии.

При оценке эффективности использования энергоресурсов на предприятии суммируются как количество использованной, так и количество подведенной энергии на всех установках для различных видов энергоносителей.

В результате изучения энергетического баланса производится оценка такого важного показателя эффективности энергоиспользования, как удельный расход энергии на производство продукции.

Как правильно вести учет электроэнергии в себестоимости продукции узнайте здесь.