Энергосбережение на стадии проектирования подстанции

Оглавление
Введение 8
1. Характеристика предприятия 12
1.1 Общие сведения об объекте проектирования 12
1.2 Характеристика заданий и системы энергоснабжения 15
1.3 Постановка задачи проектирования 19
2. Анализ структуры энергопотребления 23
2.1 Система электроснабжения 23
2.2 Регламент инструментальных измерений 30
3. Система электроснабжения 33
3.1 Трансформаторы 33
3.2 Электропривод 37
3.3 Конденсаторные установки и кабельные линии 39
3.4 Система освещения предприятия 40
3.5 Система учета электрической энергии 41
3.6 Проведение инструментального обследования и обработка результатов измерений 43
3.7 Расчет потерь электроэнергии 48
3.7.1 Расчет условно-постоянных потерь 50
3.7.2 Расчет нагрузочных потерь 52
3.7.3 Абсолютные потери электроэнергии, обусловленные допустимой погрешностью системы учета 61
3.7.4 Баланс потерь в распределительных сетях на 2014 г. 63
4. Энергосберегающие мероприятия 65
4.1 Отключение трансформаторов в часы минимальной нагрузки. 65
4.2 Установка частотно-регулируемого привода. 67
4.3 Модернизация системы освещения. 68
4.4 Внедрение энергосберегающих мероприятий на стадии проектирования или модернизации системы электроснабжения 69
4.4.1 Контроль показателей качества электроэнергии 69
4.4.2 Замена коммутационной аппаратуры 74
4.4.3 Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) 78
4.4.4 Внедрение системы накопления и хранения электроэнергии на основе аккумуляторных батарей 83
4.4.5 Применение автоматизированных компенсирующих установок 87
4.4.6 Устранение дефектных контактных соединений в электроустановках 88
4.5 Методику для принятия решения 90
5. Оценка технико-экономической эффективности разработанных мероприятий 97
5.1 Расчет стоимости электроэнергии 97
5.2 Годовая экономия и срок окупаемости разработанных мероприятий 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННых источников 104

п.);- счетчики обеспечивают работоспособность в диапазоне температур, определенных условиями эксплуатации;- средняя наработка на отказ составляет не менее140000 часов;- межповерочный интервал -8лет.Трансформаторы тока и напряжения:измерительные трансформаторы тока ТЛО-СЭЩ-10 с коэффициентом трансформации 2000/1, класс точности 0,2 S; измерительные трансформаторы напряжения 3х3НОЛ-6 с коэффициентом трансформации 10000/100/√3, класс точности 0,2;измерительные трансформаторы соответствуют [2] по классу напряжения, электродинамической и термической стойкости, климатическому исполнению;выводы измерительных трансформаторов, используемые в измерительных цепях коммерческого учета, должны быть защищены от несанкционированного доступа.Вторичные цепи:1) потери напряжения в цепи «трансформатор напряжения – электросчетчик» не превышают 0,25% номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения;2) подсоединение кабеля от ТТ и ТН к электросчетчику через испытательную коробку (специализированный клеммник), расположенную около счетчика. 3) должны быть защищены от несанкционированного доступа.4.4.4 Внедрение системы накопления и хранения электроэнергии на основе аккумуляторных батарейОдной из наиболее перспективных и высокоэффективных технологий энергосбережения являются системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей (СНАБ). СНЭ применяют с целью сглаживания пиков нагрузки, регулирования частоты в энергосистеме, интеграции с генерирующим оборудованием и возобновляемыми источниками энергии, а также резервирования энергоснабжения особо важных и социально значимых потребителей.С развитием технологий стремительно увеличивается потребность в современных системах накопления электроэнергии, затрагивающая практически все сферы деятельности. Особенно остро такие системы требуются в сегментах, где необходимо обеспечить не только высокое качество электроэнергии, но и регулирование графиков потребления мощности, интеграцию электроустановок с возобновляемыми источниками энергии в централизованные сети, аварийное, резервное и бесперебойное питание.С одной стороны, технологическими предпосылками создания СНАБ стали результаты бурного развития преобразовательной техники, а именно создание двунаправленных инверторов. Такой инвертор представляет собой преобразователь энергии с высоким КПД, позволяющий передавать электрическую энергию как из звена переменного тока в звено постоянного тока, так и обратно. В основу создания двунаправленных инверторов легли разработанные математические алгоритмы управления и появившиеся в то время мощные IGBT-транзисторы.С другой стороны, сильным толчком в развитии СНАБ было появление нового поколения аккумуляторов: натрий-серных, никель-натрий-хлорных, литий-ионных - с уникальными параметрами: высокий КПД в цикле заряд/разряд, высокая плотность запасенной энергии, большое количество циклов заряда/разряда. Это позволило создавать системы, позволяющие эффективно накапливать электрическую энергию.Современные СНАБ могут обеспечивать выполнение широкого спектра задач:-использование в качестве «буферного» накопителя электроэнергии для источников возобновляемой энергии;-регулирование параметров сети (частота);-улучшение параметров сети;-оптимизация режимов работы дизель-генераторной установки;-повышение пропускной способности линий электропередачи;-сглаживание суточных и кратковременных пиков потребления электроэнергии;-снижение загрязнения окружающей среды за счет оптимизации работы генераторов;-компенсация реактивной мощности и обратной последовательности;-фильтрация высших гармоник;-обеспечение резервного и бесперебойного электропитания.СНАБ состоит из следующих элементов: преобразователь напряжения, распределительное устройство, аккумуляторная батарея и система управления. Принципиальная схема СНАБ представлена на рис. 4.2.Рисунок 4.2 – Принципиальная схема СНАБАккумуляторная батарея (АБ) представляет собой химический источник тока многоразового действия и служит для накопления электрической энергии в период ее избытка и расходования в период дефицита. Время резервирования системы определяется энергоемкостью батареи.Мощность и емкость батарей могут наращиваться до необходимого уровня путем увеличения количества элементов. В СНАБ могут использоваться аккумуляторные батареи различных типов. Использование совместно с аккумуляторными батареями различных типов накопительных элементов, таких как суперконденсаторы, маховики и др., позволяет на базе СНАБ создать гибридный накопитель электрической энергии (ГНЭ).Преобразователь напряжения в то же время осуществляет преобразование и передачу электрической энергии из сети переменного тока или от генератора, а также передачу электрической энергии из накопительного элемента в нагрузку или обратно в сеть. Система управления (СУ) контролирует и оптимизирует режимы заряда-разряда, осуществляет автоматическое управление всей системой.По применению рынок систем накопления энергии условно можно разделить на три сегмента:1.«Домашнее решение» включает в себя СНАБ мощностью 5-25 кВт и применяется в частных хозяйствах и малых предприятиях.2.«Коммерческое решение» - это СНАБ мощностью 25-500 кВт. 3.«Сетевое решение» - СНАБ мощностью до 50 МВт. Предназначены для использования в электрических сетях среднего и высокого напряжения: электрические станции подстанций ФСК, МРСК, сетевых и распределительных компаний.Системы СНЭ, позволяют эффективно решать широкий спектр задач.Их применяют с целью сглаживания пиков нагрузки, регулирования частоты в энергосистеме, интеграции с генерирующим оборудованием и возобновляемыми источниками энергии, а также резервирования энергоснабжения особо важных и социально значимыхпотребителей.Установка таких систем является для потребителя экономически выгодной. Экономия средств достигается за счет следующих аспектов:-снижение присоединенной мощности, а следовательно, и оплаты за ее присоединение;-снижение оплаты за электроэнергию. Существуют достаточно гибкие тарифы на электроэнергию, в зависимости от времени суток стоимость на электроэнергию может различаться почти в 4 раза. СНАБ накапливает энергию в ночное время, когда стоимость электроэнергии дешевле, и расходует ее днем в период «пикового» потребления;Рынок развития данных систем постоянно растет. В России лидирующее место занимает ООО «НПП «СПТ» производит установки мощностью до 500 кВт, которые могут быть объединены в группу до 8 штук.Система может размещаться в отдельных типовых закрытых помещениях или стандартных 20 тонных контейнерах. Габариты определяются итоговой мощностью системы. Таким образом, возможно внедрение СНЭ для решения многих задач в сфере энергоснабжения для рассматриваемого предприятия ООО «Москабель»4.4.5 Применение автоматизированных компенсирующих установокКак показал анализ показателей качества электроэнергии в сети предприятия наблюдается превышение номинального уровня напряжения обусловленные перекомпенсацией реактивной мощности в часы минимальной загрузки. Это приводит к росту потерь в сети, изменению режима работы электрооборудования, преждевременному износу и т.д. Для решения данной проблемы целесообразно применять автоматические конденсаторные установки.Автоматизированная конденсаторная установка 0.4 кВ (далее АКУ) состоит из шкафа одностороннего обслуживания (предусмотрено исполнение АКУ в щите КТП двухстороннего обслуживания - см. каталог Комплектные Трансформаторные Подстанции), укомплектованных цилиндрическими металлопленочными конденсаторами, аппаратурой для коммутации, управления и сигнализации. Подключение шкафа осуществляется снизу или сверху. Места соединения медных шин закрыты от случайного прикосновения защитным прозрачным экраном. Коммутирующая аппаратура (рубильники-предохранители, контакторы) размещена на фасаде конденсаторного модуля, конденсаторы - внутри конденсаторного модуля. Модуль удобен в обслуживании и при необходимости замены аппаратуры его можно без дополнительных усилий выдвинуть и перевести в ремонтное положение. Конденсаторы работают при естественном охлаждении.Установка оснащена регулятором реактивной мощности (далее PPM), обеспечивающим возможность автоматического регулирования реактивной мощности. Включение и отключение ступеней АКУ осуществляется специальными пускателями (конденсаторными контакторами). Регулируемая установка компенсации реактивной мощности обеспечивает соблюдение требуемого коэффициента мощности с большой точностью и в широком диапазоне компенсируемой мощности, а так же:автоматически отслеживает изменение реактивной мощности нагрузки в компенсируемой сети и, в соответствии с заданным значением cosφ; исключается генерация реактивной мощности в сеть; исключается появление в сети перенапряжения, т. к. нет перекомпенсации, возможной при использовании нерегулируемых конденсаторных установок; визуально отслеживаются все основные параметры компенсируемой сети; контролируется режим эксплуатации и работа всех элементов конденсаторной установки, при этом учитывается время работы и количество подключений каждой секции, что позволяет оптимизировать износостойкость контакторов и распределения нагрузки в сети; предусмотрена система аварийного отключения конденсаторной установки и предупреждения обслуживающего персонала; возможно автоматическое подключение принудительного обогрева или вентиляции конденсаторной установки. 4.4.6 Устранение дефектных контактных соединений в электроустановкахПричиной предаварийного состояния устаревшего оборудования чаще всего является окисление контактных соединений, которое приводит к увеличению их переходного сопротивления, перегреву при протекании больших токов и снижению надежности. При длительной работе электрических аппаратов рекомендуемая ГОСТ 8024 температура контактов из меди и медных сплавов должна быть не выше 75°С, а контактных соединений из меди, алюминия и их сплавов — не выше 90°С (температура указана при нахождении контактов на воздухе). Необходимо учитывать, что каждое из нагревающихся контактных соединений является источником электрических потерь, которые по разным экспертным оценкам составляют от 3 до 10% всех потерь промышленных предприятий, причем они сильно отличаются для разных предприятий, даже имеющих сходные технологические процессы. Определить потери в контактных соединениях для действующего предприятия аналитическим путем невозможно, поскольку неизвестно ни количество, ни состояние контактных соединений, практически же их можно оценить, только устранив хотя бы часть из них. Для поддержания низкого сопротивления в течение длительного времени можно обеспечить путем постоянного контактного нажатия с использованием тарельчатых пружинных шайб по ГОСТ 10434-82. Нужно также защитить соединение от воздействия влаги и кислорода воздуха. ГОСТ 10434-82 рекомендует применять для этого нейтральную смазку (вазелин КВЗ, ЦИАТИМ-221 или другие смазки с аналогичными свойствами. Иногда предлагается использовать технический вазелин, смазки ЦИАТИМ-221 и АМС-1. Все они надежно защищают контакт, но вместе с тем являются хорошими диэлектриками, что приводит к повышению сопротивления контакта по сравнению с несмазанным.Экспертами предлагается применение электропроводящей смазки для контактных соединений «Суперконт».Ее сопротивление при сжатии в контактном соединении сравнимо с сопротивлением сплошной медной шины и гарантированно защищает контакты от кислорода, хлора и других газов, а также от воздействия кислот и щелочей. Высокая степень защиты смазанных ею контактирующих поверхностей от коррозии и окисления позволяет без дополнительных прокладок надежно соединять металлы, образующие гальванические пары, например медь и алюминий.Электромонтаж с использованием электропроводящих смазок позволяет значительно снизить аварийность соединений, а их однократное применение — освободиться на срок до 5 лет от текущих работ по зачистке и подтяжке соединений и ограничиться лишь периодическим их осмотром. Это приведет к существенному уменьшению трудоемкости планово-предупредительных ремонтов и количества необходимого персонала. Стоимость 1 кг.смазки «Суперконт» составляет около 4 тыс. руб.4.5 Методику для принятия решенияДля обоснования мероприятий по минимизации энергетических потерь в энергоснабжении предприятия необходима обоснованная методика, которая должна быть основана на математической модели процессов преобразования энергии с учетом энергетических потерь на всех циклах технологического процесса. Математическая модель энергопотребления предприятия позволяет определять наиболее оптимальные по энергоэффективности режимы работы технологических объектов, вычислять параметры для этих режимов, выявлять причинно-следственные связи в технологических процессах и определять динамику процессов потребления энергии во времени. При разработке алгоритмов энергосберегающих технологий целесообразно использовать диаграмму энергетических потерь. Технологические потери определяются как используемым технологическим оборудованием и соответственно режимами его работы, так и состоянием системы учета и контроля энергоносителей.Наиболее просто может быть получен экономический эффект на промышленных предприятиях при оптимизации режимов передачи и преобразования энергии в технологических процессах. Например, это поддержание в заданных пределах коэффициента мощности, а также обеспечение экономического режима технологического оборудования за счет выбора скорости вращения электропривода. Очевидно, что алгоритмы этого направления уменьшения потерь должны быть основаны на использовании методов оптимизации. Реализация оптимального управления энергоснабжением предприятием может быть осуществлена только с помощью автоматизированной системы учета энергоресурсов (АСУЭ). Внедрение АСУЭ позволит также уменьшить коммерческие потери. Автоматизированная система управления является человеко-машинной системой и поэтому позволяет использовать в работе теорию принятия решений, использующую нечеткую информацию.Наибольшее влияние на энергоэффективность промышленных предприятий оказывает обоснованный выбор оборудования, поскольку именно современное оборудование позволяет сократить потери энергии. Так, например, внедрение частотно-регулируемых приводов позволяет сокращать потери за исключением повторных включений оборудования с непрерывным циклом работы. Необходимо отметить, что выбор оборудования являет многокритериальной оптимизационной задачей, для решения которой используется метод анализа иерархий.В качестве примера рассмотрим выбор системы энергообеспечения предприятия.Надежное и экономичное снабжение электроприемников электроэнергией требуемого качества - необходимое условие нормального функционирования любого промышленного предприятия. К таковым можно отнести энергоэффективность при эксплуатации системы электроснабжения, требования качества электроэнергии и внедрение энергосберегающего электротехнического и технологического оборудования предприятия. В связи с этим специалисты в области электроснабжения должны иметь глубокие знания целого комплекса вопросов, которые связаны с проектированием электроустановок промышленных объектов. Знать основы проектирования весьма важно, так как именно в проекте формируется структура системы электроснабжения, и закладываются основные свойства, определяющие ее технические, эксплуатационные и экономические показатели.К основным задачам электроснабжения относятся следующие: выбор рациональных схем и конструктивного исполнения электрических сетей; определение электрических нагрузок; расчет потерь мощности и электроэнергии; компенсация реактивной мощности; поддержание требуемого качества напряжения; выбор числа и мощности трансформаторов; выбор защитных аппаратов и сечений проводников; учет потребляемой мощности и электроэнергии; рациональное использование электроэнергии.На начальном этапе проектирования перед специалистом возникает задача выбора оптимального варианта источника электроснабжения (комплектной трансформаторной подстанции). Задача осложняется тем, что в настоящее время на рынке представлен большой ассортимент продукции различных фирм, и очень сложно проанализировать весь объем предлагаемой продукции и сделать обоснованный выбор.Проблемы, связанные с поиском наилучших решений для достижения поставленных целей при ограниченных возможностях (ресурсах), возникали всегда в различных сферах деятельности человека. Концепция принятия решения в качестве первичного элемента деятельности рассматривает решение как сознательный выбор одного из ряда вариантов (альтернатив, планов, стратегий).Для выбора технических решений из большого количества вариантов и с большим количеством параметров и характеристик целесообразно использовать методы функционально-стоимостного анализа (ФСА), который по сущности является морфологическим методом.К индивидуальным экспертным методам, но дополняемым определенной математической обработкой результатов, можно отнести метод попарного сопоставления и метод расстановки приоритетов. Наиболее простым и получившим широкое распространение является метод попарного сравнения (например, важности свойств, параметров, функций, элементов). Результаты такой экспертизы представляются в соответствующих матрицах.Экспертное оцениваниеВсе системы создаются для удовлетворения возникших у общества потребностей. Целью системы является стремление к более полному удовлетворению этих потребностей. Степень соответствия системы поставленным целям называют её эффективностью. Сложность и многообразие функций, выполняемых современными системами, требует учета определения количества целей, каждая из которых описывается своим критерием. Поэтому многокритериальность есть естественное свойство любой системы и вопросы повышения эффективности не могут быть разрешены кардинальным образом, без решения проблемы многокритериальности.Существует несколько форм представления ОПЭ (обобщенный показатель эффективности): векторная, скалярная, эвристическая. У каждой из этих форм существуют весомые недостатки, так при векторном представлении снижается наглядность по мере увеличения размерности пространства, происходит одновременно резкое возрастание объема вычислительных операций и усложнение процедур учета значимости отдельных составляющих вектора ОПЭ. Скалярная форма имеет ряд преимуществ: наглядность практически не зависит от размерности ОПЭ, учет значимости частных показателей упрощается, но одновременно, скаляризация требует приведения показателей к безразмерному виду. Эвристические приемы формирования оценок систем основываются на интуиции.Наличие интегрального критерия решает проблемы многокритериальности наиболее радикальным образом – за счет «свертки» набора критериев в один критерий. Форм интегрального критерия существует также несколько: нормальная форма, мультиаддитивная форма, аддитивная форма. В рамках данной дипломной работы наиболее приемлема аддитивная форма.Формирование группы экспертовДля правильного и качественного проектирования создаваемой системы и определения ее эффективности, сформируем группу экспертов из высококвалифицированных специалистов:После формирования группы экспертов, необходимо оценить их компетентность, которая будет учитываться при ранжировании характеристик.Экспертная оценка по частным критериямВыбор показателей реализует систему ценностей, скрытую в целях построения, функционирования и управления системами энергосбережения. Необходимо найти способ измерения соответствующих целей. Разные цели могут иметь различную степень измеримости. Для оценки эффективности рассмотренных методик по пяти наиболее важным показателям применим бальную шкалу. Понятие цели вводится исключительно для того, чтобы получить возможность сравнивать системы между собой по степени предпочтительности. Считается, что одна система лучше другой только тогда, когда она в большей степени соответствует поставленным целям.Выберем пять наиболее значимых показателей и опишем предельные оценки n) и для каждого из них:Надёжность метода энергосбережения (D1):Техническая эффективность (D2):Стоимсоть (D3):Уровень обслуживающего персонала (D4):Защищенность от внешних условий (D5): Определим компетентность экспертов по взаимному оцениванию следующим способом:Составим списки экспертов в количестве экземпляров равных числу экспертов .Выбираем требуемые значения характеристик по оценкам экспертов. Средняя оценка для характеристик находится по формуле:, (28)Произведем нормирование характеристик путем отнесения критерия к его интервалу изменений.Нормирование по диапазону изменений частного критерия осуществляется по формуле: (29)Результаты экспертного оценивания приведены в таблицах 4.10 – 4,13.Таблица 4.10 Экспертная оценка установки автоматических компенсирующих установокПоказатели minmaxЭксперты Значение iСр. оценка12345iD115543540,104,20,8D215544540,054,40,85D315545450,104,60,9D415443440,243,80,7D515434440,243,80,7Таблица 4.11 Экспертная оценка метода отключения трансформатора Показатели minmaxЭксперты Значение iСр. оценка12345iD115344340,103,60,65D215555550,0551D315443330,103,40,6D415455540,244.60,9D515555550,2451Таблица 4.12 Экспертная оценка установки ЧРП Показатели minmaxЭксперты Значение iСр. оценка12345iD115545540,104,60,9D215554550,054,80,95D315455540,104,60,9D415555450,244,80,95D515555550,2451Таблица 4.13 Экспертная оценка модернизации освещенияПоказатели minmaxЭксперты Значение iСр. оценка12345iD115544450,104,40,85D215444440,0540,75D315455440,104,40,85D415343430,243,40,6D515455440,244,40,85Расчет обобщенного показателя эффективностиРасчет производим по формуле: (30)Применение автоматизированных компенсирующих установок:Метод отключения трансформатора:Внедрение ЧРПМодернизация освещенияПроанализируем полученные результаты. Среди рассмотренных систем, наиболее высокий ОПЭ имеет метод энергосбережения – внедрение частотно-регулируемых приводов (ОПЭ = 0,7). Также в данном проекте будет рассматривать методы энергосбережения имеющие ОПЭ более 0,5: модернизация системы освещения, отключение трансформаторов в часы минимальной нагрузки.5. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ5.1 Расчет стоимости электроэнергииСредневзвешенная нерегулируемая цена на электрическую энергию (мощность), используемая для расчета предельного уровня нерегулируемых цен для первой ценовой категории за расчетный период, рассчитанная гарантирующим поставщиком и опубликованная им на своем сайте в сети Интернет Для Московской области на ноябрь 2014 года составляет 1345,85 руб/МВт∙ч [21].Единый (котловой) тариф на услуги по передаче электрической энергии по сетям на 2014 год при одноставочном тарифе на напряжение 6 кВ составляет 1,85395 руб/кВт∙ч [22].Сбытовая надбавка для сетей напряжением 6 кВ и потребителей с максимальной мощностью энергопринимающих устройств от 670 кВт до 10 МВт на второе полугодие 2014 года составляет 5,64 % .Стоимость электроэнергии без учета НДС рассчитываем по формуле:(29)где Ссв – средневзвешенная нерегулируемая цена, руб/МВт∙ч;Т – котловой тариф, руб/МВт∙ч;СН-сбытовая надбавка, о.е.5.2 Годовая экономия и срок окупаемости разработанных мероприятийЭкономическая эффективность отражает результаты внедрения энергосберегающих мероприятий и определяется разностью между денежными доходами и расходами от реализации мероприятий, а так же отражает изменение величины спроса на топливно-энергетические ресурсы в результате замещения более дорогих видов топлива на менее дорогиеНаиболее широко для анализа применяется простой срок окупаемости капитальных вложений для оценки энергосберегающего мероприятия на стадии составления технико-экономического обоснования (предложения) реализации мероприятия:(31)где И – капитальные вложения (или инвестиции)в реализацию данного мероприятия(из всех источников финансирования)млн. руб.;Эгод– годовая экономия топливно-энергетических ресурсов, получаемая от реализации данного мероприятия(в денежном выражении), тыс. руб./год.Капитальные вложения в реализацию энергосберегающих мероприятий включают в себя объемы расходов по разработке бизнес-плана или технико-экономического обоснования мероприятия, стоимость проектно-изыскательных работ, основанного и вспомогательного оборудования, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ.Расчет капитальных вложений и годовой экономии производится в соответствии с методическими рекомендациями по составлению технико-экономических обоснований для энергосберегающих мероприятий.Для расчета капитальных вложений и срока окупаемости предложенных мероприятий использовались следующие цены на электрооборудование и материалы по прайс-листам [26-30].Калькуляция затрат на оборудование и материалы приведена в табл. 5.1.Таблица5.1 – Калькуляция затрат на оборудование и материалы№ п/пНаименование оборудованияЕдиница измерениякол-воСтоимость ед., тыс. руб.Итого тыс. руб.1Частотный преобразователь N300P 110HFшт.126,226,22Частотный преобразователь N300P 150HFшт.527,61383Частотный преобразователь N300P 185HFшт.137,937,94LED 11 Вт 230 В Е27шт.1500,09614,45LED15 Вт 230 В Е27шт.1400,10214,286LED 20 Вт 230 В Е27шт.870,12811,147Лампы ДНаТGE LU150/100/T/40шт.860,29425,288Итого:1320,78Затраты на монтаж и наладку электрооборудования и системы отопления определяем как часть от стоимости оборудования и материалов.На основании данной спецификации составляем сметно-финансовый расчет.Произведем расчет распределения сметной стоимости на примере суммарных затрат на внедрение частотно-регулируемых приводовДоли затрат на установку частотных преобразователей составляют [31]:капитальные вложения на оборудование 80 %,монтажные работы и пусконаладочные 14%строительные работы 4%прочие расходы 2%Суммарная стоимость оборудования:(32)где УСоб – сумма стоимостей каждой единицы оборудования, тыс. руб.Стоимость монтажных и пусконаладочных работСтоимость строительных работ:Прочие расходы, тыс. руб.:Капитальные вложение на установку частотных преобразователей:(33)Аналогично рассчитываем распределение сметной стоимости на реконструкцию теплотрассы. Демонтаж производится за счет повременной оплаты труда работников РЭС предприятия.Установка термостатических регуляторов производится за счет повременной оплаты работников РЭС предприятия.Смета капитальных затрат приведена в табл. 5.2.Таблица 5.2 – Смета капитальных затратНаименование оборудованияСтоимость, тыс. руб.Стоимость строительных работ, тыс. руб.Стоимость монтажных работ, тыс. руб.Прочие затраты, тыс. руб.Итого, тыс. руб.Система электроснабженияЧастотный преобразователь N300P 110HF26,21,314,560,6532,75Частотный преобразователь N300P 150HF (5 шт.)1386,924,153,45172,5Частотный преобразователь N300P 185HF37,91,96,630,9547,38Итого частотные преобразователи202,110,1135,375,05252,63LED11 Вт 230 В Е2714,4---14,4LED15 Вт 230 В Е2714,28---14,28LED 20 Вт 230 В Е2711,14---11,14Лампы ДНаТ25,28---25,28Итого система освещения65,1---65,1Итого в системе электроснабжения267,210,1135,375,05317,73Оценка эффективности предлагаемых мероприятий приведена в табл. 5.3.Таблица 5.3 – Характеристика энергосберегающих мероприятийРекомендуемые энергосберегающие мероприятияПланируемое сокращение потерьНеобходимые инвестиции, тыс. руб.Срок окупаемости,летед. измеренияв натуральном выражениив стоимостном выражении, тыс. руб./год1 Отключение незагруженных трансформаторовтыс. кВт∙ч/год23,476,75Не требуется2 Установка ЧРПтыс. кВт∙ч/год120,06393,8252,630,642.1 Вентилятор Ц4-70 №8тыс. кВт∙ч/год4,3014,132,752,322.2 Вентилятор ЦП7-40 №6тыс. кВт∙ч/год6,5721,5534,51,602.3 Вентилятор ВЦ14-46 №5тыс. кВт∙ч/год8,6728,4434,51,212.4 Компрессор винтовойтыс. кВт∙ч/год35,66116,9647,380,412.5 Насос ХВС №1тыс. кВт∙ч/год28,4693,3534,50,372.6 Насос ХВС №2тыс. кВт∙ч/год31,1102,0134,50,342.7 Дымосостыс. кВт∙ч/год4,314,1034,52,453 Модернизация системы освещениятыс. кВт∙ч/год80,91265,3865,10,253.1 Замена ламп ЛН-60тыс. кВт∙ч/год12,4540,8414,40,353.2 Замена ламп ЛН-75тыс. кВт∙ч/год14,2246,6414,280,313.3 Замена ламп ЛН-100тыс. кВт∙ч/год11,7838,6411,140,293.4 Замена ламп ДРЛ-250тыс. кВт∙ч/год42,46139,2725,280,18Итого по системе электроснабжения:тыс. кВт∙ч/год227,47735,93317,730,43Таким образом, суммарный ожидаемый эффект от внедрения предлагаемых мероприятий составляет 1081,37тыс. руб. При этом суммарные ожидаемые затраты составят 1571,33тыс. руб. и средний срок их окупаемости 1,45 года.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной магистерской диссертации на примерепроизводственного комплекса ООО «Завод Москабель»разработан проект модернизации системы энергоснабжения за счет внедрения современных энергосберегающих технологий. Данный проект может быть использован как для модернизации существующего предприятия, так и внедрен на стадии проектирования нового.Проведено документальное и инструментальное обследование, расчет потерь электроэнергии в сетях предприятия, расчет коэффициентов загрузки электрооборудования составлен баланс потерь электроэнергии, определен УРЭ, произведена оценка эффективности использования ТЭР, а так же разработана программа мероприятий по энергосбережению.ООО «Завод Москабель» является ведущим институтом России в области высокоточной навигации, гироскопии, гравиметрии и морской радиосвязи. За обследуемый период с 2011 по 2014 годы предприятие увеличило объем выпускаемой продукции в денежном выражении в 2,5 раза и в 1,1 раза в абсолютных единицах. Общий УРЭ снизился с 8,91 кВт∙ч/тыс. руб. до 3,8 кВт∙ч/тыс. руб. с 2011 по 2014 гг. соответственно.По результатам обследования системы электроснабжения сделаны следующие выводы:- Загруженность силовых трансформаторов изменяется в широких пределах и не соответствует требуемой, что вызывает рост потерь электроэнергии, а также преждевременный износ электрооборудования.- Изменение коэффициента реактивной мощности в широких пределах вследствие изменения нагрузки. Результатом является перекомпенсация реактивной мощности, что приводит к повышению напряжения сверх нормативного значения и роста объемов потерь электроэнергии.- Использование на предприятии системы освещения, не отвечающей современным требованиям энергоэффективности.- Отсутствие системы централизованного контроля параметров энергосистемы предприятия и расхода электроэнергиисущественно затрудняет расчеты УРЭ по отдельным цехам и производствам.- Использование в системе электроснабжения устаревшего коммутационного оборудования.Для обеспечения энергосбережения на предприятии был разработаны следующие мероприятия по модернизации:Внедрение режима отключения одного из трансформаторов в часы минимальных нагрузок.Модернизация системы освещения с использованием современных систем освещенияВнедрение частотно регулируемых приводов для управления работой электродвигателей.Установка автоматических конденсаторных установок для стабилизации коэффициента реактивной мощности в требуемых пределах.Модернизация высоковольтного коммутационного оборудования.Внедрение системы накопления электроэнергии на аккумуляторных батареях.Экономия от внедрения мероприятий по снижению потребления электроэнергии составляет 227,47 тыс. кВт∙ч/год в натуральном выражении или 735,93 тыс. руб./год в денежном эквиваленте, необходимые инвестиции составляют 317,73 тыс. руб., срок окупаемости составит 0,43 года.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННых источниковФедеральный закон от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» // Собрание законодательства РФ.- 2009. - № 48. - Ст. 5711.Федеральный закон от 26 марта 2003 года № 35 ФЗ «Об электроэнергетике» с последующими изменениями // Собрание законодательства РФ. – 2003. - № 13. - Ст. 1178.Постановление Правительства Российской Федерации № 340 от 15 мая 2010 г. «Об установлении требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности» // Собрание законодательства РФ. – 2010. - № 21. - Ст. 2606.Распоряжение Правительства Российской Федерации от 13.11.2009 г. № 1715-р «Об энергетической стратегии России на период до 2030 года» // Собрание законодательства РФ. – 2009. - № 48. - Ст. 5836.Распоряжение Министерства энергетики Российской Федерации от 16.01.2009 г. № 02-011 «О совершенствовании деятельности в области организации проведения энергообследований (энергоаудитов)» [Электронный ресурс] // Консультант Плюс [Офиц. сайт]. URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=EXP;n=536506(дата обращения: 10.10.2013).Приказ Минпромэнерго РФ от 04.07.2006 N 141 "Об утверждении Рекомендаций по проведению энергетических обследований (энергоаудита)" // Еженедельник промышленного роста. – 2006. -№ 28.Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчёту и обоснованию нормативов удельного расхода топлива на отпущенную электрическую энергию от тепловых электрических станций и котельных, утвержденная приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 30 декабря 2008 года № 323 // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. – 2009. - № 16.Приказ Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 326 (ред. от 01.02.2010) "Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям" (вместе с "Инструкцией по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям") (Зарегистрировано в Минюсте РФ 12.02.2009N 13314) // Российская газета. – 2010.Приказ Минэнерго РФ от 19.04.2010 N 182 (ред. от 08.12.2011) "Об утверждении требований к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, и энергетическому паспорту, составленному на основании проектной документации, и правил направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования" (вместе с "Правилами направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования, в Министерство энергетики Российской Федерации") (Зарегистрировано в Минюсте РФ 07.06.2010 N 17498) // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. – 2012.Таганович Н.Ю. Совершенствование структуры топливоно-энергетического баланса страны в условиях роста цен на энергоресурсы // Экономика, финансы, управление. 2007 № 1. С.11-16.Шенец Л.К., Переход к новым энергоэффективным технологиям // Наука и инновации. 2006 № 11. С – 9 -11.Сергеев Н.Н. Особенности учета и группировки энергозатрат на промышленном предприятии // В мире научных открытий. – 2011. - №10Бушуев В.П.. Энергосберегающий путь развития экономики // Экономист. 1996 № 2. С.19-27.Бобылев С.Н. Экономика природопользования: Учебное пособие / Бобылев С. Н. – М.: ТЕИС 1997.Федоров А.А., Основы электроснабжения промышленных предприятий.- Москва: Энергоатомиздат, 1984.Положение о проведении энергетического обследования предприятий, учреждений и организаций. - Минск: ГП Белэнергосбережение, 2004.Правила устройства электроустановок. 7-е издание/ Ред. А.М. Меламед М.: НЦ ЭНАС, 2011. – 552 с. ГОСТ 13109−97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Издательство стандартов, 1997. - 34 с.ГОСТ Р 51317.4.30−2008. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии. – М.: Стандартинформ, 2009. – 60 с.ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2012. – 20 с.Приказ Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 326 (ред. от 01.02.2010) «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы поутверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям" (вместе с "Инструкцией по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям"). // Бюллете