Míra spotřeby energie

Míra spotřeby energie (průmyslové podniky) je vědecky podložené množství energetických zdrojů , potřebné a dostatečné pro zajištění technologického procesu při daných parametrech výroby a životního prostředí.

Cíle přidělování

Plánování objemu spotřeby energie pro posouzení ekonomické aktivity podniku.
Předpovídání hodnot spotřeby energie pro objednávání energetických zdrojů
Identifikace oblastí neefektivního využívání energetických zdrojů.

Metody pro stanovení míry spotřeby energie

Experimentální metoda

Na základě využití dat získaných z testů (experimentů). Myšlenka metody byla vyvinuta v dílech B. A. Konstantinova. Tuto metodu využívají ve fázi VaV výzkumné a projekční ústavy při projektování a vývoji nových technologických zařízení a průmyslových zařízení nebo při modernizaci stávajících.

Omezení použití metody: zařízení musí být v technicky bezvadném, odladěném stavu a technologický postup musí probíhat v režimu stanoveném technologickými předpisy a pokyny.

Výhody metody

Vysoká přesnost výsledků.

Nevýhody metody

Velké množství testů v plném rozsahu, včetně těch v ekonomicky nevýhodných režimech.
Doba trvání výzkumu.
Nestabilita výsledků při modernizaci výrobních zařízení.

Vykazování a statistika

Metoda je založena na analýze dat ze statistického (účetního, provozního) výkaznictví o skutečné spotřebě paliv a energetických zdrojů za uplynulé období a jejich interpolaci za zúčtovací období. Podstata metody využívající multivariační korelační analýzu je popsána v pracích autorů A. A. Taitse, N. M. Kuzněcova, P. P. Yastrebova.

Metoda využívá následující matematické modely

1. Analytický model je funkce, která určuje vztah mezi množstvím spotřeby energie a faktory, které způsobují její změnu.

E=f(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m})

kde:

E je míra spotřeby energie;
${\displaystyle F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m))$ — Faktory ovlivňující spotřebu energie.

Faktory musí splňovat následující požadavky: vliv na spotřebu energie, nezávislost, determinismus (bez lidského faktoru) a pozorovatelnost (možnost získání číselných hodnot).

Přednosti modelu

všestrannost - lze použít pro jakýkoli podnik.

Nevýhody modelu

nebere v úvahu změny ve složení a způsobech provozu zařízení;
nezohledňuje míru vlivu spotřeby energie zařízení nezapojených do technologického procesu.

2. Model základního období - matematický model, ve kterém se výpočet spotřeby energie provádí objasněním hodnoty spotřeby energie za libovolné předchozí časové období (takové období se nazývá základní období) koeficienty zvláštního typu. .

$E=E_{baz}+\delta _{1}(F_{1}^{baz},F_{2}^{baz},\ldots ,F_{m}^{baz})(F_{ 1}-F_{1}^{baz})+\ldots +(F_{1}^{baz},F_{2}^{baz},\ldots ,F_{m}^{baz})(F_{ m}-F_{m}^{baz})$

kde:

E - sazba spotřeby energie za zúčtovací období
${\displaystyle F_{1}^{baz},F_{2}^{baz},\ldots ,F_{m}^{baz))$ − hodnota faktorů v základním období
${\displaystyle F_{1},\ldots ,F_{m))$ − hodnota faktorů za výpočtové období
E baz − hodnota spotřeby energie v základním období

Přednosti modelu

eliminuje chybu spojenou s trendem v čase (tato chyba je zohledněna v základním období);
pokud jsou faktory známé a období předpovědi je malé, pak má model dostatečně vysokou přesnost.

Nevýhody modelu

problém výběru základního období (určení vyžaduje velké statistiky o provozu podniku)
zvýšení chyby výpočtu se zvýšením doby mezi pozorováními

Výpočetní a analytická metoda

Je založen na provádění výpočtů prvek po prvku podle projektové, technologické a jiné technické dokumentace s přihlédnutím k experimentálně zjištěným regulačním charakteristikám energeticky náročných jednotek. Potřeba stanovit míry spotřeby paliv a energetických zdrojů podle energetických charakteristik energeticky náročných zařízení byla formulována v pracích Hoffmana I. V. a Taitse A. A. Metoda využívá objektově orientovaný matematický model . Je založena na rozdělení simulovaného úseku energetické sítě na samostatné jednotky (spotřebiče energie) a výpočtu jejich vzájemné interakce.

${\displaystyle E=\sum _{i=1}^{n}E_{i))$

kde:

E je míra spotřeby energie;
E i je spotřeba energie i-tého zařízení;

$E_{i}=f(N_{i})*T_{i}$
T i provozní doba i-tého zařízení, h;
$f(N_{i})=aP_{i}+bP_{i}+c$ - závislost spotřeby energie i-tého zařízení na zatížení na něm (zátěžová charakteristika).

Výhody metody

vysoká přesnost za přítomnosti všech informací o zařízení.

Nevýhody metody

je vyžadován automatický systém měření energie;
je vyžadováno podrobné účetnictví na úrovni jednotky.

Kombinovaná metoda

Metoda, která zohledňuje souvislost mezi spotřebou energie a strukturou a způsobem provozu výroby. Metoda je navržena v pracích A. V. Grineva, S. V. Lozovského, P. V. Ljapina, S. I. Smirnova Metoda využívá kombinovaný matematický model. Kombinovaný model je matematický model, který je kombinací objektově orientovaných a analytických modelů, vzájemně propojených konceptem energetického profilu.

E=\left\{{\begin{matrix}E_{pr1}\Rightarrow f_{1}(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m})\\E_{pr2} \Šipka doprava f_{2}(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m})\\\ldots \\E_{prN}\Šipka doprava f_{N}(F_{1},F_{2 },\ldots ,F_{m})\end{matrix}}\right.

kde:

E - míra spotřeby energie
${\displaystyle E_{pr1},E_{pr2},\ldots ,E_{prN))$ − míra spotřeby energie pro energetické profily 1,2,…,n ( objektově orientovaná část modelu )
$f_{1}(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m}),f_{2}(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m}) ,\ldots ,f_{N}(F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m})$ - funkce vztahu mezi spotřebou energie zařízení zahrnutých v energetických profilech a hodnotami faktorů, které ji ovlivňují ( analytická část modelu ) ${\displaystyle F_{1},F_{2},\ldots ,F_{m))$

Energetický profil – seznam zařízení spotřebovávajících energii nezbytných a postačujících k provedení výrobního úkolu. Každý energetický profil je porovnáván s vlastním statistickým portrétem závislosti hodnot spotřeby energie na ovlivňujících faktorech, pomocí kterých je vypočítána míra spotřeby energie.

Výhody metody

bere v úvahu změny ve složení a způsobech provozu zařízení;
umožňuje, pokud má podnik automatizovaný řídicí systém pro TP a částečně automatizovaný systém pro účtování spotřeby paliv a energetických zdrojů, vypočítat spotřebu energie s úrovní podrobnosti vyšší než stávající účetní systém.

Nevýhody metody

je zapotřebí automatizované řízení výroby .

Prostředky automatizace výpočtu norem spotřeby energie

V podnicích se neustále provádějí vícerozměrné výpočty norem spotřeby energie v absolutních a specifických hodnotách. Výpočty správné kvality vyžadují velké množství času a nákladů na práci kvalifikovaného personálu. Proto se používají různé automatizované systémy pro výpočet sazeb spotřeby energie a energetický management.

Například:

Program pro výpočet energetické normy

Literatura

Konstantinov B. A. O aplikaci matematických metod při regulaci spotřeby elektřiny v průmyslu / Konstantinov B. A. // Elektřina. 1964. - č. 1. - S. 66.
Adler Yu.P., Markova EV, Granovsky Yu.V. Plánování experimentu při hledání optimálních podmínek. M. Nauka, 1976, 279 s.
Taits A. A. Metody přidělování měrných nákladů na elektřinu. M.: Gosenergoizdat, 1946
Yastrebov PP Využití a regulace elektrické energie v procesech, zpracování a skladování. / P. P. Yastrebov. — M.: Kolos, 1973.-311 s.
Gofman IV Racionalizace spotřeby energie a energetických bilancí průmyslových podniků. M.: Energie, 1966
Grinev A. V. Vývoj systému přidělování palivových a energetických zdrojů podniku // Elektřina 2009 č. 4.
Grinev A. V. Kombinovaná metoda pro výpočet norem spotřeby paliv a energetických zdrojů / / Úspora energie a úprava vody 2011 č. 6.

Odkazy

[1] // Vědecký a technický časopis "Energetická analýza a účinnost"
[2] // Časopis Energetika, č. 2(37) květen 2011