Организация и управление энергоснабжением

Назначение, состав и задачи энергетического хозяйства

Любое промышленное (и не только) предприятие в процессе осуществления своей деятельности потребляет значительное количество топлива, электроэнергии, пара, газа, сжатого воздуха и прочих видов и источников энергии.

Для организации надёжного и бесперебойного снабжения производства и других сфер деятельности предприятия всеми видами энергии создаётся энергетическое хозяйство.

Систему энергоснабжения предприятия образуют потребляющие, преобразовательные и генерирующие установки, связанные с энергоснабжающими сетями района местоположения предприятия, а так же сети и распределительные устройства внутри предприятия.

Основные виды энергии, потребляемые предприятием, это: электрическая энергия, тепловая и химическая энергия твёрдого, жидкого и газообразного топлива; тепловая энергия пара и горячей воды; механическая энергия. Разнообразные виды энергоресурсов на предприятии используются в качестве двигательной силы, в технологических процессах, для отопления, освещения, вентиляции, хозяйственно-бытовых нужд и т.д.

В составе энергетического хозяйства функционально выделяются подсистемы: генерирующая (электростанции, котельные, газогенераторные и компрессорные станции, насосные установки и т.д.); передающая и распределительная (трубопроводы и сети, распределительные устройства и трансформаторные подстанции); потребляющая (электроприёмники основного и вспомогательного производства и непроизводственные потребители).

Основные задачи энергетического хозяйства предприятия:

- планирование потребности предприятия в энергоресурсах и определение наиболее экономичных источников её обеспечения;

- организация устойчивого энергоснабжения предприятия и его подразделений в соответствии с потребностью;

- рациональная эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт энергетического оборудования и сетей на предприятии;

- разработка и проведение мероприятий, направленных на экономное расходование энергии и всех видов топлива, использование вторичных энергоресурсов и нетрадиционных источников энергии;

- наблюдение и контроль за выполнением в технологических и других подразделениях правил эксплуатации энергетического оборудования;

- применение новейшей энергетической техники ,обеспечивающей наиболее эффективное использование мощности электроустановок и снижение себестоимости энергоёмкой продукции.

Энергоснабжение предприятия имеет ряд специфических особенностей, которые накладывают свой отпечаток на организацию и управление этим хозяйством.

Важной особенностью энергоснабжения является отсутствие возможности создания запасов энергии, что вызывает необходимость использовать получаемую извне или производимую энергию, а так же обеспечивает соразмерность по величине её получения и потребления. Иными словами, режим производства в каждый отрезок времени зависит от режима поставки энергии.

Потребление энергии в производстве осуществляется не равномерно по часам суток, дням недели, месяцам и сезонам года. Поскольку изменяется во времени потребность в энергии, соответственно должно меняться её производство, закупка, отбор из внешней сети энергоснабжения.

Энергическое хозяйство предприятия должно обеспечивать надежность и бесперебойность энергоснабжения, не допускать сбоев в энергопитании технологических средств, участвующих в производстве продукции.

Объем и структура энергохозяйства, его организация зависят от энергоемкости производства, производственной мощности и размера предприятия, вида выпускаемой продукции и характера технологических процессов, прочности связей с внешними энергетическими сетями и поставщиками энергоресурсов. Энергообеспечение предприятия может быть организовано в трех видах: внутреннее, внешнее и комбинированное.

Внутреннее энергоснабжение осуществляется от собственных генерирующих установок и станций (электроэнергия от собственной электростанции, пар от собственной котельной и т. п.)

Внешнее электроснабжение предполагает полное удовлетворение потребностей предприятия в энергии всех видов путем её закупки у специализированных поставщиков и посредников энергоснабжения (общая районная энергосистема, ТЭЦ других предприятий и т. п.)

Комбинирование снабжения энергией представляет собой сочетание внешнего и внутреннего. В настоящее время эта форма энергоснабжения характерна для большинства промышленных предприятий. Она предусматривает получение электроэнергии, тепла, воды, газа, от территориальных энергосистем и сетей, а сжатый воздух, ацетилен и всё другое от собственных генерирующих установок и станций. Возможности и другие варианты сочетания двух форм.

В производственном отношении энергохозяйство промышленного предприятия подразделяется на:

- общезаводское энергохозяйство–генерирующие и преобразовательные установки, общезаводские энергосети, энергоприемники и распределительные сети зданий и помещений общезаводского назначения (склады, заводоуправление, столовые и т. п.)

- цеховое хозяйство–энергоприемники производственных цехов, цеховые преобразовательные установки, внутрицеховые сети, отопительно-вентиляционные приборы.

Состав и характер частичных производственных процессов в энергохозяйстве предприятия определяется его производственной структурой (см. Рисунок 27).

Производственная структура отражает организационные и технологические особенности энергохозяйства как объекта управления. Она показывает характер соединения процесса, средств и предметов труда при производстве, передаче, распределении и потреблении различных видов энергии, а так же при выполнении ремонтных и монтажных работ.

В организационном отношении производственная структура энергохозяйства представляет собой взаимное расположение цехов и участков в структуре предприятия, а в технологическом она характеризуется составом и порядком расположения конкретного оборудования и сетей, обеспечивающих процесс производства, передачи и потребления энергии, ремонтные и монтажные работы, а так же текущее обслуживание.

Эксплуатация общественного энергохозяйства осуществляется специально организуемыми для этого энергоцехами, которые по характеру работы следуют подразделять на три основных группы:

- эксплуатационные цехи – эксплуатационные обслуживание энергопотребляющего оборудования, сетей, генерирующих установок;

- ремонтные цехи – эксплуатационное обслуживание энергопотребляющего оборудования, сетей, генерирующих установок;

- смешанные цехи – эксплуатационное обслуживание, ремонт и монтаж энергооборудования.

На предприятиях, энергоснабжение которых осуществляется по центральной схеме(электро- и тепловая энергия – от районной энергосистемы или от ТЭЦ смежных предприятий, а топливо – от соответствующих топливоснабжающих организаций), энергохозяйство предприятия включает в себя только энергоприёмники, распределительные сети и преобразующие установки и может быть объединено в два цеха: электрический (эксплуатация и ремонт электрооборудования и электрических сетей) и теплосиловой (эксплуатация и ремонт теплосилового оборудования, компрессорных и насосных установок, канализации, а так же паровых, теплофикационных, водяных и воздушных сетей).

Производственная структура энергохозяйства предприятия в значительной степени определяет его организационную структуру управления (см. Рисунок 28).

Главный энергетик осуществляет непосредственное административно-техническое руководство отделом главного энергетика (ОГЭ) и энергоцехами, техническое и методическое руководство службами цеховых энергетиков, надзор за эксплуатацией энергооборудования, энергоустановок и использованием энергоресурсов на предприятии. Заместители главного энергетика осуществляют непосредственное техническое и оперативное руководство соответствующими энергоцехами и персоналом энергослужб производственных цехов.

ЭНЕРГОЦЕХИ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ УЧАСТКИ

Рисунок 27 - Производственная структура энергохозяйства крупного промышленного предприятия

Отдел главного энергетика работает в тесном взаимодействии с отделами капитального строительства, главного механика, материально-

технического снабжения, планово-экономическим, организации труда и зарплаты. Эти отделы согласовывают с ОГЭ вопросы и документы, относящиеся к компетенции главного энергетика, к деятельности подчинённых ему подразделений или касающиеся энергохозяйства и его персонала:

На небольших предприятиях энергетическое хозяйство может состоять из 1-2 энергоцехов или участков, подчинённых главному механику или инженеру.

Персонал энергетических цехов и цехового энергохозяйства представлен двумя категориями: дежурный персонал, обеспечивающий бесперебойность энергоснабжения; персонал занятый выполнением планово-предупредительного ремонта и монтажа оборудования.

БЮРО (ГРУППЫ)

ОТДЕЛА ГЛАВНОГО ЭНЕРГЕТИКА

Рисунок 28 - Организационная структура управления энергохозяйством крупного промышленного предприятия.

16.3 Планирование, учёт и анализ энергопотребления

Основой рациональной организации энергетического хозяйства в режиме энергоснабжения является правильное планирование производства и потребления энергоресурсов.

Исходной базой планирования служит нормирование энергопотребления, т.е. установление норм потребления энергии, исключающих её излишний расход. Нормы энергопотребления подразделяются на дифференцированные и укрупнённые. Дифференцированные (удельные) нормы устанавливают расход энергии по отдельным агрегатам, деталям и другим единицам продукции.

Укрупнённые нормы определяют расход энергии по участку, цеху и предприятию на единицу (условную единицу) продукции: на 1 т. заготовок, комплект деталей на изделие, сборочную единицу или изделие.

Нормы потребления энергии устанавливаются аналитическим и опытно-статистическим методами. Обязательным условием является увязка системы нормирования энергопотребления с системой учёта готовой продукции и системой энергетического учёта. Объектами энергетического учёта выступает выработка и потребление, выход и использование вторичных энергоресурсов (различные энергоносители, получаемые в виде отходов или побочных продуктов основных процессов: доменных и коксовых газов, горячих газов промышленных печей и т.п.).

Энергетический учёт должен осуществляться с максимальной дифференциацией, точностью и оперативностью. Это необходимо для составления достоверных энергетических балансов.

Разработка энергетических балансов служит основным методом планирования энергоснабжения и анализа использования энергоресурсов. Энергобалансы устанавливают необходимые размеры потребления, производства и получения различных видов энергоресурсов. Они подразделяются на плановые и отчётные. Плановые энергобалансы предназначены для обоснования потребностей предприятия в энергии и топливе (расходная часть) и для определения источников покрытия этой потребности (приходная часть).

Основой для составления плановых энергобалансов, как уже отмечалось ранее, служат удельные нормы расхода энергии и топлива, а так же плановые задания по выпуску продукции.

Отчётные энергобалансы предназначены для контроля энергопотребления и анализа использования энергии и топлива.

Энергетические балансы составляются в виде таблицы (см. Таблицу 6):

Таблица 6 - Энергетический баланс предприятия (фрагмент)

Вид энергии	Потребность в год	Источники получения
Собственное производство	Сторонние источники
Электроэнергия	100 млн. кВт ч.	-	100 млн. кВт ч.
Тепловая энергия	32 Гкал	12 Гкал	20 Гкал
Вода питьевая	100 000 м	80 000 м	20 000 м
и т.д.

Рабочая форма баланса построена по производственно-территориальному и целевому признакам (статьи баланса группируются по участкам производства и направлению использования энергии; отдельно выделяются потери энергии в сетях предприятия) и отражает весь внутренний оборот энергии данного вида, включая использование вторичных энергетических ресурсов. Составление балансов должно сопровождаться проектированием режимов энергетической нагрузки предприятия и режимов работы генерирующих установок.

Составление балансов начинается с его расходной части:

· вначале рассчитывается потребность во всех видах энергии и топлива основного и вспомогательного производства предприятия и расход энергии и топлива на отопление, вентиляцию, освещение, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды;

· затем определяются допустимые (нормативные) величины потерь энергии в сетях и преобразовательных установках, суммарные потребности предприятия по видам ресурсов. На этой основе составляются годовые графики нагрузки предприятия по видам энергоресурсов.

Разработка приходной части включает:

· определение производственных ресурсов генерирующих установок предприятия и возможности получения топлива и энергии со стороны;

· проектирование режимов работы генерирующих установок предприятия и определение графиков их нагрузки;

· определение размера покрытия потребности за счёт собственного производства, получения со стороны и использования вторичных энергоресурсов;

· определение количества энергии, которое может быть отпущено на сторону.

Далее разрабатываются энергетические балансы генерирующих установок предприятия и рассчитываются технико-экономические показатели их работы. Баланс топлива составляется по отдельным его видам и маркам. Для составления отчётных энергобалансов необходим дифференцированный и точный учёт расхода топлива и энергоресурсов.

Контрольные вопросы:

1. Сущность и значение энергоснабжения предприятия.

2. Состав энергоресурсов и подсистемы энергохозяйства.

3. Назовите основные задачи энергохозяйства.

4. Каковы особенности энергоснабжения предприятия?

5. Характеризуйте формы энергоснабжения.

6. Какова производственная структура энергохозяйства?

7. Изобразите и характеризуйте организационную структуру управления энергохозяйством.

8. Характеризуйте систему планирования энергопотребления.