Снижение потребления электроэнергии

За счёт чего можно снизить потребление электроэнергии

Снижение потребления электроэнергии предполагает уменьшение фактического расхода в киловатт-часах (кВт·ч) при сохранении необходимых технологических процессов и условий эксплуатации здания. Основные возможности связаны с графиками работы оборудования, загрузкой электроприводов, освещением и вспомогательными установками.

Даже исправное оборудование может расходовать избыточное количество электроэнергии, если работает без производственной необходимости, длительное время находится на холостом ходу или использует режим, не соответствующий требуемой производительности.

Чтобы определить обоснованные меры, электрическую нагрузку разделяют по группам потребителей, сопоставляют мощность и продолжительность их работы с полезным результатом, а затем проверяют допустимость изменения режимов. При этом важно сокращать именно ненужное потребление, а не необходимую работу оборудования.

Как определить, какие электропотребители формируют основной расход

Анализ начинают с электрического баланса — распределения потребляемой электроэнергии между вводами, системами и значимыми группами оборудования. Для установления границ потребителей используют однолинейные схемы электроснабжения и перечни электрооборудования.

Граница измерения показывает, к какой группе относится зарегистрированное потребление. Это важно, поскольку показания общего счётчика характеризуют весь подключённый комплекс и сами по себе не позволяют определить вклад отдельного двигателя, осветительной сети или вспомогательной установки.

Выгрузки автоматизированного учёта, показания распределительных щитов и журналы включений помогают сопоставить расход с фактическим графиком эксплуатации. По профилям активной мощности — показателям нагрузки в разные моменты времени — различают постоянную составляющую потребления и нагрузку, изменяющуюся в зависимости от работы оборудования.

Особое значение имеет потребление во внерабочее время. Если электрическая нагрузка сохраняется после завершения основных процессов, устанавливают, какие установки должны продолжать работу, а какие потенциально допускают отключение или изменение графика. Необъяснённая нагрузка требует уточнения, но не считается потерей до выяснения её назначения.

Как оценить возможность снижения расхода электроприводов

Для электродвигателей и приводного оборудования недостаточно знать установленную мощность. Необходимо установить фактическую загрузку, часы работы, частоту пусков и параметры процесса, который обеспечивает привод.

Например, для оборудования, создающего движение жидкости, сопоставляют электрическую нагрузку с необходимыми расходом и давлением. Для других установок ориентируются на требуемую технологическую производительность. Такое сравнение помогает определить, соответствует ли потребляемая мощность выполняемой полезной работе.

Если потребность в производительности изменяется, рассматривают возможность регулирования режима привода. Однако установка преобразователя частоты сама по себе не гарантирует экономии: при постоянном требуемом расходе и неизменных условиях работы уменьшение потребления может оказаться незначительным либо отсутствовать.

Отдельно проверяют работу на холостом ходу и периоды, когда оборудование включено, но не выполняет необходимую технологическую функцию. Возможность сокращения этих периодов оценивают с учётом требований к пускам, непрерывности процесса и допустимому режиму эксплуатации.

Технологические задания и паспорта оборудования позволяют установить рабочие ограничения, без которых расчёт потенциального сокращения электроэнергии был бы недостаточно обоснованным.

Какие изменения графиков и освещения действительно уменьшают кВт·ч

Для потребителей с периодической нагрузкой рассматривают согласование времени включения с фактической потребностью. Это может относиться к вспомогательному оборудованию и другим установкам, режим которых допускает управление без нарушения основного процесса.

При этом питание непрерывно работающих агрегатов ограничивает возможность отключения по расписанию. Формальное сокращение часов работы не может считаться энергосберегающей мерой, если оно препятствует выполнению обязательной технологической функции.

В системах освещения учитывают установленную мощность, фактические часы включения и требуемую освещённость. Замена светильников может уменьшить потребление только в пределах времени их реального использования. Поэтому расчёт по одной разнице паспортных мощностей не отражает годовой или месячный эффект без данных о режиме работы.

Другой вариант — корректировка графиков освещения при сохранении необходимых условий для персонала и эксплуатации помещений. В каждом случае полезный результат должен оставаться обеспеченным: уменьшение потребления за счёт недостаточной освещённости нельзя считать полноценным решением задачи.

Как отличить реальное энергосбережение от изменения показателей нагрузки

Электрическая мощность и расход электроэнергии связаны, но характеризуют разные стороны работы оборудования. Мощность показывает интенсивность потребления в определённый момент, а расход за период зависит также от продолжительности работы. Поэтому увеличение мощности не обязательно означает увеличение месячного количества киловатт-часов.

Аналогично сокращение общего расхода не всегда свидетельствует об улучшении эффективности. Если предприятие выпустило меньше продукции, потребление электроэнергии может уменьшиться вместе с объёмом работы. При этом удельное потребление — расход на единицу полезного результата — способно даже увеличиться.

При рассмотрении электрического баланса также различают энергию, затрачиваемую на необходимую технологическую работу двигателя, и потери в электрических сетях. Эти составляющие имеют разные механизмы возникновения и требуют различных технических решений. Смешивать их в единую величину предполагаемой экономии без подтверждающих данных некорректно.

Поэтому для оценки мероприятий сопоставляют исходные и предполагаемые режимы при одинаковых требованиях к производительности, расходу, давлению, освещённости или другим существенным параметрам работы потребителей.

Как выбирают технически допустимые мероприятия

После распределения нагрузки по группам оценивают варианты отключения, изменения расписания, диспетчерского управления или регулирования производительности оборудования. Каждый вариант рассматривают относительно конкретного потребителя и подтверждённого режима его использования.

При выборе учитывают не только ожидаемое уменьшение кВт·ч, но и требования к качеству электропитания, условия пуска, ограничения оборудования и непрерывность технологических процессов. Эти обстоятельства могут исключить внешне привлекательный вариант либо потребовать дополнительных измерений и технической проверки.

Если доступных данных недостаточно для достоверной оценки загрузки и времени работы, сначала определяют необходимость уточняющих измерений. Особенно это важно для электроприводов, фактическая мощность которых может существенно отличаться от номинального значения.

Расчётный эффект рассматривают отдельно для каждого допустимого изменения режима. Такой подход позволяет определить, какие группы потребителей целесообразно проверить подробнее, где достаточно оценить настройку графика, а где необходима предпроектная оценка изменения управления приводом.

Что получает заказчик по результатам оценки

Результатом становится распределение электрического потребления по значимым управляемым группам и перечень технических вариантов сокращения расхода электроэнергии с указанием условий их применения.

На этой основе можно выбрать приоритетные направления для уточняющих измерений, корректировки расписаний работы или подготовки технического решения по регулированию оборудования. Приоритет определяется подтверждённой величиной управляемой нагрузки, продолжительностью её использования и допустимостью предполагаемого изменения.

Размер сокращения потребления нельзя достоверно определять только по паспортной мощности оборудования. Для количественного вывода необходимы сведения о фактических часах работы, реальной загрузке и технических ограничениях регулирования.

Главный критерий результата — обоснованное уменьшение физического расхода электроэнергии при сохранении необходимой функции объекта. В отличие от снижения общих затрат на энергоресурсы здесь оцениваются именно киловатт-часы, а не изменение тарифов или договорных платежей.

Связанные материалы: Системы электроснабжения, Анализ потребления электроэнергии. Все направления представлены в разделе Задачи энергоаудита.