6.3.3.3. Нормирование и определение общего расхода энергии

Нормы расхода энергии устанавливаются по отдельным видам продукции, по технологическим процессам и видам оборудования на основе годовой производственной программы и величины установленных норм.

Основой рациональной организации энергетического хозяйства на предприятии является обоснованное планирование производства и потребления энергоресурсов с применением балансовых методов.

Энергопотребление на вспомогательные нужды (отопление, освещение и т. д.) определяется по числу потребителей, их мощности и времени действия.

Общий расход энергии исчисляется суммированием ее расходов на основные цели и вспомогательные нужды.

Общий вид энергобаланса рассчитывается по формуле

W_{пол (пр)э} = W_потр.э + W_пс +W_отп , (6.24)

где W_{пол (пр)э} – объем произведенной (полученной) энергии;

W_потр.э – объем потребленной энергии;

W_пс – потери в сетях и преобразовательных установках;

W_отп – объем энергии, отпущенной на сторону.

Общая потребность предприятия в конкретном виде топлива или энергии (W) определяется по следующей формуле:

W = H_пл ∙ N_пл + W_осв + W_о +W_в + W_пр + W_пс + W_отп , (6.25)

где H_пл — норма расхода силовой (технологической) энергии на единицу товарной продукции, (кВт-ч /шт., кДж/м³ и т.д.); N_пл — планируемый объем производства в натуральном выражении; W_осв — расход энергии на освещение; W_о — расход энергии на отопление; W_в — расход энергии на вентиляцию и кондиционирование; W_пр — потребность в энергии на прочие процессы; W_пс — потери энергии в сетях предприятия; W_отп — отпуск энергии сторонним организациям.

Рассмотрим основные расчетные формулы на примере определения потребности предприятия в электрической энергии.

Плановая (общая) потребность предприятия в электроэнергии (W_{эл о6} ) определяется по формуле

W_{эл о6} = H_рэ∙ N_пл + W_{эл всп} + W_отп + W_пс , (6.26)

где H_рэ — плановая норма расхода электроэнергии на единицу продукции, кВт ∙ ч/шт.;

N_пл — плановый объем выпуска продукции в натуральном выражении, шт.;

W_{эл всп} — расход электроэнергии на вспомогательные нужды (освещение, вентиляция, отопление и т. д.), кВт∙ч;

W_отп — планируемый отпуск энергии на сторону, кВт-ч;

W_пс — планируемые потери энергии в сетях, кВт-ч.

Необходимое количество двигательной (силовой) электроэнергии для производственных целей зависит от мощности установленного оборудования и определяется по формуле:

, (6.27)

где Р_y — суммарная установленная мощность электромоторов оборудования, кВт;

Ф_д — действительный (эффективный) фонд времени работы потребителей электроэнергии за планируемый период (месяц, квартал, год), ч;

К_з — коэффициент загрузки оборудования по мощности. Он показывает, какую часть от максимально возможной (максимально присоединенной) мощности составляет загрузка электроприемников;

К_о — средний коэффициент одновременной работы потребителей электроэнергии. Он показывает, какая часть всех установленных токоприемников находится в работе.

η _с — коэффициент полезного действия питающей электрической сети;

η_э — коэффициент полезного действия установленных электромоторов.

Количество электроэнергии для производственных целей (плавка, термообработка, сварка и т.д.) можно определить по следующим формулам, кВт∙ч:

W_т = P_у∙К_с∙ Ф_д , (6.28)

и

(6.29)

где К_с — коэффициент спроса потребителей электроэнергии;

cos φ — коэффициент мощности установленных электродвигателей;

K_м — коэффициент машинного времени электроприемников (машинное время работы оборудования).

Коэффициент спроса потребителей электроэнергии определяется по формуле:

(6.30)

Количество электроэнергии для освещения помещений определяется по формулам:

, (6.31)

или

(6.32)

где n_св — число светильников (лампочек) на участке, в цехе, предприятии, шт.;

Р_ср — средняя мощность одной лампочки, Вт;

h — норма освещения 1 м² площади (по ГОСТу), Вт;

S — площадь здания, м².

Общий расход электроэнергии может быть определен как сумма расходов ее по определенным направлениям, кВт∙ч:

W_э.э. = W_д + W_т+ W_осв + W_пр, , (6.33)

где W_д - расход на двигательную силу;

W_т - расход энергии на технологические нужды;

W_осв - расход на освещение;

W_пр - расход на прочие цели (слаботочные сети, связь, вентиляцию, коммуникацию и т.п.)

Количество пара для производственных целей определяется на основе удельных норм расхода соответствующего потребителя. Например, на обогрев сушильных камер периодического действия (на 1 т обогреваемых деталей) расходуется 100 кг/ч; для непрерывно действующих камер (конвейерных) — 45—75 кг/ч.

Количество пара для отопления здания определяется по формуле:

, (6.34)

где q_п — расход пара на 1 м³ здания при разности наружной и внутренней температур в 1 ^oС;

i — теплосодержание пара (принимается 540 ккал/кг).

Количество сжатого воздуха для производственных целей (м³) определяется по формуле:

(6.35)

где 1,5 — коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха в трубопроводах и в местах неплотного их соединения;

d — расход сжатого воздуха при непрерывной работе воздухоприемника, м³/ч;

К_вр — коэффициент использования воздухоприемника во времени;

т — число наименований воздухоприемников.

Количество воды для производственных целей можно определить по нормативам, исходя из часового расхода. Например, часовой расход воды на промывку деталей в баках составляет 200 л. Для некоторых производственных целей (для охлаждающих жидкостей) количество воды определяется по формуле:

(6.36)

где q_в — часовой расход воды на один станок, л.

РМ_пр – принятое число рабочих мест на производственной операции.

При расчете себестоимости электроэнергии следует учитывать существующие правила ее оплаты, где предусматривается двухставочный тариф с учетом использования мощности:

И_э.э.д. =( Р_з ∙ П_м + W∙С_w)·(1± b), (6.37)

где Р_з - суммарная присоединенная мощность электрооборудования, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы и заявленная потребителем энергосистеме, кВт;

W - годовой объем потребления электроэнергии, кВт.ч;

П_м - основная плата за каждый киловатт присоединенной мощности,

р./ кВт;

С_w - дополнительная плата за каждый киловатт-час потребленной электроэнергии, р./ кВт.ч;

b – коэффициент, учитывающий скидку с тарифа или надбавку к нему.

Размер оплаты за электроэнергию по одноставочному тарифу определяется по формуле:

И_э.э.о. = W∙С_w , (6.37)

где W - объем потребления электроэнергии, кВт.ч;

С_w - тариф за каждый киловатт-час потребленной электроэнергии, р./ кВт.ч.

Общие затраты на потребляемую предприятием от энергосистемы электроэнергию:

И_{э.э..полн} = И_э.э. ∙К_э.х., (6.38)

где К_э.х. = 1,05-1,08 - коэффициент, учитывающий затраты на содержание энергохозяйства.

Себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии, централизованно потребляемой предприятием от энергосистемы :

С_{э.э. потр.} = И_{э.э. полн} / W. (6.39)

Себестоимость 1 кВт· ч электроэнергии, получаемой предприятием от собственной электростанции (например, мини-ТЭЦ) :

С_{э.э. с.} = И_{э.э. полн с} / (W∙К_иэ), (6.40)

где И_{э.э. полн с} – полные затраты на производство электроэнергии на собственной электростанции предприятия(например, мини-ТЭЦ);

W - общее количество потребленной электроэнергии, кВт.ч;

К_иэ – коэффициент использования электроэнергии на предприятии.

Для анализа работы энергетического хозяйства используются следующие технико-экономические показатели:

• расход энергии по видам потребления за отчетный период по предприятию и цехам;

• расход энергии по видам на единицу продукции по цехам и предприятию в целом;

• размер вторичного использования энергоресурсов;

• себестоимость единицы потребляемой энергии;

• удельный вес затрат на энергию в себестоимости продукции;

• величина потерь энергии по видам в заводских сетях;

• косинус "фи" (номинальная величина косинуса "фи" равна 0,9—0,92);

• коэффициент спроса.