Снижение потребления электроэнергии
Снижение потребления электроэнергии предполагает уменьшение фактического расхода в кВт·ч при сохранении необходимой работы оборудования, освещения и вспомогательных систем. Основные возможности связаны с сокращением необоснованного холостого хода, согласованием времени работы электроприёмников с потребностью объекта и изменением способов регулирования электрической нагрузки.
Для выбора мероприятий необходимо отделить технологически необходимое потребление от управляемого перерасхода. Высокая установленная мощность оборудования сама по себе не означает неэффективность: значение имеют фактическая загрузка, продолжительность работы и количество электроэнергии, необходимое для выполнения полезной функции.
Где искать возможности уменьшения расхода электроэнергии
Анализ начинают с распределения электрической нагрузки между основными группами потребителей. Для этого используют однолинейные схемы электроснабжения, реестр электроприёмников и архивы электрических счётчиков. Схемы помогают определить, какие установки подключены к соответствующим участкам сети, а данные учёта показывают фактическую нагрузку во времени.
В суточных графиках выделяют постоянную и переменную составляющие потребления. Постоянная нагрузка сохраняется независимо от основной производственной активности, а переменная изменяется вместе с работой оборудования. Такое разделение позволяет проверить, соответствует ли электропотребление графику использования объекта.
Например, если после завершения рабочей смены нагрузка снижается незначительно, необходимо установить состав продолжающих работать электроприёмников. Часть оборудования может обеспечивать необходимые непрерывные процессы, а другая часть — оставаться включённой без производственной потребности.
Для уточнения используют журналы работы электроприводов и контроллеров, настройки автоматики и сведения о продолжительности эксплуатации установок. При недостаточной детализации учёта выполняют адресные измерения мощности и времени работы выбранных потребителей.
Как оценивают работу электроприводов и вспомогательного оборудования
Электроприводы насосов, вентиляторов и других установок потребляют электроэнергию в зависимости от нагрузки, продолжительности работы и способа регулирования производительности. Поэтому оценивать их только по паспортной мощности недостаточно.
Для каждого выбранного электроприёмника сопоставляют фактическую электрическую мощность, время работы и выполняемую технологическую функцию. Проверяют, требуется ли оборудование в течение всего периода включения, соответствует ли его загрузка текущей потребности и можно ли изменить режим управления.
Один из характерных вариантов — работа двигателя при отсутствии полезной нагрузки. В такой ситуации сокращение времени холостого хода потенциально уменьшает расход электроэнергии. Однако возможность отключения или изменения расписания зависит от требований к готовности оборудования и непрерывности процесса.
Другой вариант связан с регулированием производительности. Например, применение частотного привода для насоса может уменьшить потребление при переменной потребности в расходе жидкости и подходящей гидравлической характеристике системы. Если требуемый расход практически постоянен либо условия работы не позволяют эффективно изменять частоту вращения, ожидаемая экономия может оказаться незначительной.
Поэтому решение об изменении управления принимают после проверки фактических режимов, требуемой производительности и технических ограничений, а не на основании одного факта отсутствия частотного регулирования.
Когда изменение режима освещения уменьшает потребление
В системах освещения важны установленная мощность, продолжительность включения и фактическое использование помещений или отдельных зон. Электроэнергия расходуется необоснованно, если освещение продолжает работать там, где оно не требуется по условиям эксплуатации.
При анализе сопоставляют графики включения светильников с расписанием работы объекта и требованиями к освещённости. Это позволяет определить, возможно ли зональное управление, изменение расписания или настройка существующей автоматики.
При этом сокращение времени работы освещения не должно приводить к недостаточной освещённости рабочих мест, проходов и других функционально значимых участков. Эффект оценивают по изменению потребления электроэнергии при сохранении требуемых условий использования помещений.
Как учитывают нагрузку электрических сетей
Помимо непосредственного расхода электроприёмников, на общее потребление влияют потери в электрических сетях и трансформаторах. Часть этих потерь зависит от протекающего тока и режима загрузки оборудования.
Если меняется распределение нагрузки или продолжительность работы мощных потребителей, могут изменяться и потери на соответствующих участках электроснабжения. Для их оценки необходимо понимать границы учёта, схему подключения и фактические электрические режимы.
При этом расчётные изменения потерь следует отделять от экономии непосредственно на электроприёмниках. Без достаточных измерений нельзя достоверно определить вклад отдельных участков сети в общий расход электроэнергии.
Как сравнивают возможные мероприятия
Для выбора технических и режимных изменений рассматривают не только потенциальное сокращение мощности, но и продолжительность действия нового режима. Снижение потребления электроэнергии определяется изменением расхода за сопоставимый период, а не исключительно уменьшением мгновенной нагрузки.
Поэтому мероприятия сравнивают по нескольким критериям:
- Исходная электрическая нагрузка. Фактическая мощность выбранного оборудования и продолжительность его работы.
- Полезная функция. Производительность, расход, скорость, освещённость или другой показатель, который необходимо сохранить.
- Возможность управления. Допустимость изменения расписания, скорости, установленной мощности или настроек автоматики.
- Ожидаемое изменение расхода. Разница потребления в кВт·ч между исходным и рассматриваемым режимами при сопоставимой полезной нагрузке.
- Условия подтверждения. Данные учёта и измерения, необходимые для последующей проверки фактического результата.
Например, кратковременный пик мощности может быть связан с необходимым технологическим включением и практически не влиять на годовое потребление. Напротив, сравнительно небольшая постоянная нагрузка при длительной работе может формировать существенную часть расхода. Поэтому приоритет мероприятия определяется сочетанием мощности, времени работы и технической возможности изменения режима.
Как подтверждают реальное снижение потребления
Результатом анализа становится приоритизированный набор режимных и технических мероприятий. Для каждого варианта определяют исходную нагрузку, предполагаемое изменение, эксплуатационные ограничения и способ оценки эффекта.
После изменения настроек или оборудования потребление сравнивают с исходным состоянием при сопоставимых условиях полезной работы. Если одновременно изменились производственная загрузка, продолжительность смен или состав потребителей, их влияние необходимо учитывать отдельно.
Важно различать уменьшение пиковой мощности и снижение общего расхода электроэнергии. Перенос нагрузки на другое время может изменить расчётные платежи, но не обязательно сократит потребление в кВт·ч. Подтверждённое энергосбережение требует уменьшения физического расхода, установленного по сопоставимым данным учёта.
Для объектов Великого Новгорода и Новгородской области выбор мероприятий также зависит от фактического состава электроприёмников, графиков эксплуатации и требований к производственным или инженерным процессам. Без данных конкретного объекта можно определить направления проверки, но нельзя обоснованно назвать величину экономии.
Таким образом, решение о настройке, изменении режима или замене электроприёмников должно опираться на измеренную нагрузку и возможность сохранить полезную работу при меньшем расходе электроэнергии. Именно это отличает техническое энергосбережение от простого перераспределения мощности или изменения стоимости электроснабжения.
Смежные вопросы рассматриваются в разделах «Задачи энергоаудита», «Энергоаудит инженерных систем» и «Системы электроснабжения».