Виды энергетических балансов

Энергетические балансы предприятий разделяются на следующие группы:

1) по назначению – отчетные и плановые балансы;

2) по видам энергоносителей – частные (по отдельным видам топлива и энергии) и сводные;

3) по объектам изучения – балансы отдельных видов технологического оборудования, цехов и предприятия в целом;

4) по принципам составления – аналитические, синтетические, нормализованные, оптимальные;

5) по принципам оценки использования топлива и энергии – энтропийные и эксергетические.

Отчетные энергобалансы отражают фактические показатели производства и потребления топлива и энергии в истекшем периоде и уровень их использования. На основе этих ЭБ можно контролировать энергопотребление предприятия.

Отчетные ЭБ делятся на синтетические и аналитические. Синтетические ЭБ показывают распределение подведенных и распределенных энергоносителей внутри предприятия. Исходными данными для их составления служат материалы эксплуатационного приборного учета и контроля, атериалы испытаний, обследований, контрольных замеров работы оборудования. Разработку отчетных синтетических ЭБ следует проводить ежегодно для получения надежной информации о динамике его структуры и тенденциях совершенствования энергетического хозяйства. Синтетический ЭБ является документом, на основании которого ведется анализ фактического состояния энергетического хозяйства промышленных предприятий. В процессе анализа устанавливаются и исследуются связи энергетики и основного производства, влияние энергетики на основные показатели хозяйственной деятельности предприятия (рентабельность, производительность труда, себестоимость продукции и т. д.), измерение показателей, характеризующих совершенство отдельных энергетических объектов и предприятия в целом. Анализ указанных зависимостей по отдельным предприятиям позволяет изучать состояние и тенденции развития энергетического хозяйства отраслей и промышленности в целом, находить оптимальные пропорции при использовании различных видов топлива и энергии в отраслевом разрезе. Однако синтетический баланс не выявляет степень полезного использования энергоресурсов. Глубину и характер использования подведенных энергоносителей отражают так называемые аналитические фактические ЭБ.

Разность между количеством подведенной энергии и полезной энергией, полученной от установки, составляют энергетические потери. Они классифицируются по следующим четырем признакам.

1. По возможности и целесообразности устранения:

• полные потери энергии;

• потери неустранимые, определяемые принципом технологического процесса;

• конструкцией оборудования;

• потери энергии, устранение которых в данных условиях технологически возможно;

• потери энергии, устранение которых в данных условиях экономически целесообразно.

2. По месту возникновения:

• потери при добыче;

• при хранении;

• при транспортировке;

• при переработке;

• при преобразовании;

• при использовании.

3. По физическому признаку и характеру:

• потери тепла в окружающую среду, с уходящими газами, технологической родукцией, технологическими отходами и т. д.;

• потери электроэнергии в трансформаторах, шинопроводах, линиях лектропередач, преобразователях, электроприемниках и т. д.;

• потери с утечками через неплотности, от усушек и т. п.;

• гидравлические потери (потери на трение при движении жидкости, пара и газа по рубопроводам);

• механические потери (потери на трение).

4. По причинам возникновения (потери энергии, устранение которых в данных условиях ехнически возможно и экономически целесообразно):

• вследствие конструктивных недостатков;

• в результате неправильного выбора технологического режима работы;

• из-за неправильной эксплуатации агрегата;

• в результате низкого качества исполнения ремонтных работ;

• вследствие брака продукции.

Характеристика использования различных энергоносителей на предприятиях должна отражаться в сводной форме аналитического ЭБ. При этом в качестве исходной величины, подлежащей распределению по статьям полезного использования и потерь, принимается тактическое потребление данного вида энергии, взятое из синтетического баланса. Величина невязки баланса служит критерием для оценки достоверности составленного аналитического баланса (в нормальных условиях она не должна превышать 2,5% величины суммарного расхода энергоносителя). Аналитический баланс может служить основой для оценки энергетической эффективности рассматриваемых процессов, показателями которой являются энергетические КПД.

В зависимости от характера энергетического процесса следует различать виды полезной энергии и то сечение энергетического потока, по которому производится ее количественная оценка. Поскольку нет достаточно четкого определения понятия "полезная энергия", рекомендуется принимать для различных технологических процессов условные определения полезного использования энергии:

• в освещении – по световому потоку лампы;

• в силовых и двигательных процессах прямого действия – по расходу энергии, необходимому для процесса по теоретическому расчету (по работе на валу двигателя);

• в электрохимических и электрофизических процессах – по расходу энергии, необходимому для процесса, в соответствии с теоретическим расчетом;

• в термических процессах – по теоретическому расходу энергии на нагрев, плавку, испарение материала и проведение эндотермических реакций;

• в отоплении, вентиляции, кондиционировании, горячем водоснабжении и хладоснабжении – по количеству тепла, полученного потребителем;

• в средствах связи и управления – по подведенной энергии;

• в преобразовании, хранении, переработке и транспортировке топлива и энергии – по количеству энергоресурсов, получаемых из систем преобразования, хранения, переработки или транспорта.

Часть тепловых потерь в некоторых случаях (в зависимости от организации технологического процесса) может рассматриваться как побочный энергетический ресурс, полезно используемый для целей отопления и других нужд.

Плановые ЭБ являются основной формой планирования энергопотребления на промышленном предприятии. Разработка плановых балансов осуществляется на основе анализа отчетных балансов отдельных процессов, цехов и предприятия в целом. При этом выявляются и оцениваются энергетические потери и резервы экономии энергоресурсов, а также определяются мероприятия по реализации скрытых резервов экономии топлива и энергии.

Плановые балансы, составленные на основе аналитических балансов с учетом технических мероприятий по рационализации энергохозяйства, называются нормализованными.

Нормализованные ЭБ строятся с учетом следующих факторов:

• возможности совершенствования ЭБ агрегатов и процессов за счет сокращения потерь;

• интенсификации режима работы;

• рационализации энергоиспользования;

• внедрения новой техники и технологии;

• ликвидации прямых потерь топлива и энергии на всех стадиях производства, распределения и использования энергии;

• определения наиболее рациональных направлений использования побочных энергоресурсов;

• выбора наиболее рациональных энергоносителей для данного предприятия и района его размещения.

При составлении нормализованных ЭБ исходят из прогрессивных нормативов полезного потребления и потерь энергии, соответствующих условиям производства. На основе этих балансов составляются планы организационно-технических мероприятий.

Другой формой планового ЭБ является оптимальный баланс. Основная задача этого баланса – определение варианта энергоснабжения предприятия, при котором план выпуска продукции выполняется с минимальными затратами. В отличие от нормализованных ЭБ оптимальные балансы учитывают технико-экономические характеристики энергоснабжения района размещения предприятия. Основными показателями для составления оптимальных ЭБ являются затраты на использование топлива и энергии в технологических и энергетических процессах производства. Оптимальные ЭБ составляются по нескольким критериям: минимуму расхода топлива, минимуму суммарных затрат на производство продукции и т. д.

Приведем методы составления ЭБ для различных установок, цехов и предприятий. Методику составления энергобалансов рассмотрим на примере балансов электроэнергии (БЭЭ).