Показатели эффективности использования энергетических ресурсов в энергопотребляющих установках

Основным показателем эффективности использования энергетических ресурсов в технологических процессах и установках является коэффициент полезного действия (КПД), определяемый выражением:

(8.1)

где Э_п.и – количество полезно использованной энергии; Э_п – количество подведенной энергии к данной установке.

В общем случае КПД некоторого технологического процесса определяется выражением:

(8.2)

где η_д.т – КПД добычи, транспорта и переработки топлива; η_пр.э – КПД производства энергии (тепло, электрическая энергия); η_тр.э – КПД транспорта энергии; η_пр.м – КПД приводов механизмов; η_р.м – КПД рабочей машины, технологического агрегата.

Полезное использование первичных энергетических ресурсов в технологических процессах колеблется в широких пределах:

силовые процессы 20–35%

высокотемпературные процессы 15–65%

средние и низкотемпературные процессы 30–85%

электрохимические процессы 18–20%

освещение 1–11%

Средний КПД использования ТЭР составляет 40–45%. Остальные 55–60% – это потери, том числе в процессах:

добыча, транспорт и переработка топлива 3–5%

генерирование энергии 18–22%

распределение энергии 2–4%

использование энергии 30–40%

По возможности устранения потерь они могут быть разделены на неизбежные и технические. Неизбежными являются потери, которые при данном принципе организации процесса не могут быть устранены или снижены без радикального изменения самого процесса. Потери, уменьшение или устранение которых технически возможно при данном принципе организации процесса, относятся к техническим потерям.

На величину суммарного КПД использования ТЭР в промышленности влияют две группы факторов, действующих в противоположных направлениях. На повышение КПД влияет снижение потерь во всех элементах энергетической цепи, и особенно при генерировании и использовании энергии. Важным направлением повышения КПД является более полное использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР). Снижению КПД способствует повышение удельного веса электроэнергии в общем энергопотреблении, характеризуемой низким КПД процесса производства.

Для определения КПД по выражению (8.2) используются энергобалансы технологических процессов и установок, дающие наглядную картину количественного расхода энергоресурсов для различных процессов.

Наряду с КПД важной характеристикой энергоиспользования является удельный расход энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции. Понятие удельного расхода энергоресурсов используется при нормировании энергопотребления, что позволяет контролировать эффективность энергоиспользования в технологических процессах и установках путем сравнения нормативной и фактической величины.

В п. 8.1.2 – 8.1.8 рассматриваются показатели эффективности энергоиспользования и основные направления снижения энергопотребления для наиболее распространенных технологических процессов и установок.