Снижение потребления электроэнергии

Снижение потребления электроэнергии возможно за счёт изменения режимов работы электродвигателей, насосов, вентиляторов, освещения и других электроприёмников. Основной резерв следует искать там, где оборудование работает дольше необходимого, потребляет избыточную мощность или продолжает использовать электроэнергию без соответствующей полезной нагрузки.

Задача энергоаудита — определить, какие электропотребители действительно допускают уменьшение расхода в киловатт-часах без нарушения технологических требований, снижения производительности и ухудшения условий эксплуатации. Для этого фактическую электрическую нагрузку сопоставляют с назначением оборудования, продолжительностью его работы и необходимыми рабочими параметрами.

Где возникают возможности сокращения электропотребления

Не вся потребляемая электроэнергия является избыточной. Часть расхода непосредственно связана с технологическими операциями, часть обеспечивает работу вспомогательных систем, а часть может приходиться на ожидание, холостой ход или неоптимальное регулирование.

При обследовании рассматривают несколько характерных ситуаций:

• Электродвигатели и приводы. Продолжительная работа без полезной нагрузки, недогрузка и несоответствие режима привода фактической потребности могут создавать возможности для уменьшения расхода.
• Насосы и вентиляторы. Если требуемая подача меняется, проверяют, соответствует ли ей работа оборудования и каким способом регулируется производительность.
• Освещение. Избыточное время включения и работа светильников в неиспользуемых помещениях могут приводить к непроизводительному потреблению.
• Вспомогательные электроприёмники. Постоянная работа в периоды отсутствия основной нагрузки требует проверки её технологической необходимости.

Наличие такого режима ещё не означает доказанную экономию. Например, повышенная электрическая мощность привода может быть связана не с алгоритмом управления, а с увеличенным механическим сопротивлением. Поэтому прежде чем выбирать мероприятие, необходимо установить действительный характер нагрузки.

Как график нагрузки помогает определить резерв экономии

Интервальные показания электросчётчиков позволяют увидеть распределение потребления по часам или другим периодам измерения. Сопоставление графика со сменами, пусками оборудования и продолжительностью технологических операций помогает отделить необходимую нагрузку от потенциально управляемой.

При анализе различают базовую и переменную составляющие. Базовая нагрузка сохраняется в рассматриваемом режиме даже при отсутствии основной технологической активности. Переменная изменяется вместе с работой оборудования, выпуском продукции или потребностью инженерных систем.

Особое внимание уделяют ночному потреблению и периодам между сменами. Если электрическая нагрузка остаётся высокой после завершения основной работы, выясняют, какие электроприёмники продолжают функционировать и требуется ли их непрерывная работа.

При этом увеличение суммарных киловатт-часов может объясняться большей продолжительностью работы оборудования. Поэтому сравнивают периоды с сопоставимым объёмом полезной работы, а не только общие месячные показания счётчика.

Какие документы и измерения нужны для проверки

Однолинейные электрические схемы и перечни электроприёмников позволяют определить состав оборудования и границы анализируемой нагрузки. По ним устанавливают, какие потребители входят в показания конкретных приборов учёта и где требуется дополнительная детализация.

Журналы пуска, останова и эксплуатации электродвигателей используют для проверки продолжительности рабочих режимов. Эти сведения сопоставляют с интервальными показаниями электросчётчиков и доступными измерениями отдельных агрегатов.

Для оценки возможного снижения расхода также необходимы фактические рабочие характеристики оборудования:

• продолжительность работы под нагрузкой, на холостом ходу и в ожидании;
• потребляемая мощность в характерных режимах;
• требуемые расходы воздуха и жидкости для насосного и вентиляционного оборудования;
• необходимые уровни освещённости и периоды использования помещений.

Если отдельный электроприёмник не оснащён прибором учёта, его потребление может оцениваться расчётным способом по подтверждённым характеристикам и продолжительности работы. Однако такая оценка имеет меньшую доказательную силу, чем измерение фактического расхода в соответствующем режиме.

Как выбирают способы уменьшения расхода электроэнергии

После определения характера нагрузки рассматривают возможность изменения продолжительности работы, отключения оборудования в периоды отсутствия потребности или регулирования производительности.

Изменение времени работы. Если подтверждено, что оборудование продолжает потреблять электроэнергию без необходимой полезной нагрузки, оценивают возможность корректировки алгоритмов включения и отключения. При этом учитывают условия повторного пуска, требования технологического процесса и допустимые режимы эксплуатации.

Регулирование электроприводов. Для насосов и вентиляторов проверяют связь между требуемой подачей, фактическим режимом и электрической мощностью. При переменной потребности изменение скорости вращения может уменьшить расход, но результат зависит от характеристик оборудования и существующего способа регулирования.

Установка частотного преобразователя сама по себе не гарантирует экономии. Если оборудование постоянно работает с необходимой неизменной подачей, существенного сокращения потребления может не возникнуть. Перед выбором такого решения необходимо подтвердить рабочие характеристики и диапазон изменения нагрузки.

Управление освещением. Проверяют возможность сокращения времени включения светильников и изменения режимов освещения в зависимости от фактического использования помещений. Для ночной работы и дежурного освещения сохраняют необходимые условия безопасности и минимально допустимую освещённость.

Каждое мероприятие сопоставляют с функциональными ограничениями оборудования. Снижение потребления не должно достигаться за счёт недостаточной вентиляции, нарушения технологической подачи или ухудшения условий работы персонала.

Как оценить и подтвердить снижение электропотребления

Для каждого предложенного изменения определяют, какие электроприёмники затрагиваются, как меняются их мощность и продолжительность работы и какой объём полезной работы должен сохраняться.

Важно различать два результата: уменьшение максимальной мощности и сокращение потреблённой электроэнергии. Перенос работы оборудования на другое время может снизить одновременную нагрузку, но не обязательно уменьшит суммарное количество киловатт-часов. Для подтверждения энергосбережения требуется изменение фактического расхода.

По итогам анализа формируют перечень электроприёмников с установленными неэффективными режимами, возможными мероприятиями и условиями их применения. Отдельно обозначают потребителей, по которым недостаточно измерений для достоверного количественного вывода.

После изменения алгоритмов управления результат проверяют по интервальному учёту или измерениям отдельных агрегатов. Сравнение проводят при сопоставимых технологических нагрузках, продолжительности работы и объёмах полезной деятельности.

Таким образом, обоснованное снижение потребления электроэнергии связано не с произвольным уменьшением мощности оборудования, а с устранением подтверждённых избыточных режимов. Расчётная экономия становится подтверждённым результатом только после проверки фактического потребления в сопоставимых условиях.

Все задачи энергоаудита · Электроснабжение и учёт энергоресурсов · Непроизводительные расходы электроэнергии: способы выявления