Энергосбережение в промышленности: актуальные технологические решения

Рост цен на электроэнергию для промышленных предприятий заставляет компании искать максимально эффективные варианты сокращения издержек. Крупные игроки рассматривают возможности перехода на собственную генерацию. Для многих разработка и реализация программы энергосбережения становится вопросом выживания на рынке.

Доля затрат предприятий на газ и электроэнергию в себестоимости продукции различных отраслей промышленности и сельского хозяйства сильно разнится. Например, в торговле эти издержки могут не превышать 1 %, а в производстве тепличных овощей в зимний период — доходить до 60 %.

В любом случае задача снижения издержек остается актуальной для подавляющего большинства крупных и средних компаний у нас в стране. До сих пор российские предприятия суммарно расходуют впустую примерно столько же электроэнергии, сколько потребляет небольшая европейская страна.

Настройка системы энергоменеджмента позволяет в результате сэкономить до 15 % расходов на электричество без глобальной перестройки сети и внедрения сложных технологических решений.

⠀⠀⠀

Бизнес ищет пути отхода

Увеличение стоимости электроэнергии для промышленности в России не собирается замедляться, несмотря на профицит установленных мощностей. На 2020 год ассоциация «Некоммерческое партнерство Совет рынка по организации эффективной системы оптовой и розничной торговли электрической энергией и мощностью» прогнозирует резкий скачок тарифов для промышленных пользователей: рост цен на электричество в среднем по регионам может достичь 3,3 %, а на мощность — 18 %.

Тарифы на электроэнергию для юридических лиц в России действительно ниже, чем в Европе: 0,062 €/кВт⋅ч против 0,11 €/кВтч (для 35 стран ЕС), по данным на 2018 год. Причем в Евросоюзе промышленность платит меньше обычных граждан. Но, если учитывать паритет покупательной способности, цены на электроэнергию у нас выше, чем во многих развитых странах

Промышленность корень зла видит в нерыночных факторах, таких как оплата по договорам на поставку мощности и перекрестное субсидирование. По оценкам организации «НП Совет рынка», в 2021 году на нерыночные надбавки придется порядка 81 % от затрат потребителей на электроэнергию. В СССР тарифы для населения были в полтора-два раза выше цен для предприятий. Сегодня зависимость обратная: цены для промышленников на 41 % больше, что противоречит экономической логике.

Для отмены перекрестного субсидирования пришлось бы увеличить тарифы для бытовых потребителей раза в два. Даже если пытаться достичь паритета по схеме «инфляция плюс» для населения, а для промышленности — «инфляция минус», это займет не менее 12 лет.

В подобных невыгодных для производственных предприятий условиях некоторые компании призывают на помощь регулятора. Например, «Союзмолоко» предлагает установить льготные тарифы на электроэнергию для сельхозпроизводителей и переработчиков. Ведь большинство компаний отрасли работают на низком напряжении, а чем ниже уровень напряжения, тем дороже стоит киловатт.

«Русал» рекомендует зафиксировать тариф на электроэнергию для экспортеров минимум на пять лет за счет исключения перекрестного субсидирования. Советник заместителя главы «Почты России» Виктор Лебедев говорит, что нужно снижать цены для новых энергоемких потребителей, а «Русэнергосбыт» предлагает объединить оплату электроэнергии и мощности и снижать объем гарантированно оплачиваемой мощности на 10 % в год. Предложений — масса. Однако эксперты считают, что подобными способами проблемы нерыночного образования цены на энергию не решить.

⠀⠀⠀

Точки входа в программу энергосбережения

Все снова упирается в то, что каждому предприятию придется решать задачу сокращения издержек на электроэнергию самостоятельно, в силу своих возможностей и компетенций. Как вариант — часть потребителей может уйти с энергорынка, чтобы заняться собственной генерацией.

Сегодня до 6 % мощности всей энергосистемы составляет доля распределенной генерации, и она может возрасти в будущем. Например, «Роснефть» строит электростанцию на 50 МВт на разрабатываемом компанией месторождении, а в целом по рынку запланировано проектов еще на 1 ГВт. Полностью закрыть потребность в закупке электроэнергии у поставщиков в обозримой исторической перспективе не сможет ни одно крупное предприятие.

Наиболее выгодным и надежным способом сокращения расходов остается повышение энергоэффективности на стороне потребителя. Причем речь даже не о «глобальных» вещах, вроде замены устаревшего парка оборудования на современный и установки на нем сенсоров, датчиков и сетевых коммутаторов для оптимизации работы. Простая замена ламп накаливания и ртутных ламп на светодиодные или старых щитов станций управления на новые способна давать внушительные результаты.

Здесь можно увидеть пример реализации комплексной программы энергосбережения в химической отрасли. «Нижнекамскнефтехим» с 2000 по 2015 год затратил на подобные мероприятия 2,1 миллиарда рублей, а сэкономил — 4,2 миллиарда. Были задействованы все варианты: от административных мер до модернизации оборудования. В приоритете был вопрос автоматизации системы управления производством

Разумнее начинать движение к повышению энергоэффективности сетей предприятия с энергетического аудита. Это не обязательно длительный, затратный и трудоемкий процесс. В условиях действующего производства любые задержки и простои ведут к многомиллионным потерям.

Вся процедура, включая визуальное обследование, сбор данных, поиск проблемных точек, выработку рекомендаций, не занимает много времени и может быть осуществлена в плановый остановочный ремонт. Параметры потребления энергии и ресурсов могут быть получены напрямую от поставщика или путем изучения бухгалтерской отчетности. Схема производства может быть составлена из имеющихся источников.

Предприятия в любом случае копят немалое количество информации, позволяющей сократить как сроки, так и стоимость энергоаудита, но без этого ключевого этапа бессистемное улучшение энергоэффективности всего подряд может привести к увеличению издержек и ухудшению бизнес-показателей вместо ожидаемого положительного результата.

⠀⠀⠀

Автоматизация энергопотребления

На рынке есть ряд современных технологических решений, позволяющих эффективно снижать затраты на электроэнергию для промышленных компаний. Они могут быть успешно интегрированы в проекты автоматизации производственных процессов.

По оценкам Carbon Trust, примерно 20 % ежегодных затрат коммерческих организаций на электроэнергию приходятся на использование энергетически неэффективного оборудования. Результаты исследования более 6 тысяч датчиков потребления электричества в Британии показали: около 46 % потребляемого малым и средним бизнесом электричества приходится на время между 18:00 и 6:00.

Потенциал для экономии очевиден. Для оптимального распределения сетевой нагрузки существуют регистраторы мощности и энергии. Это достаточно компактные и легкие электронные устройства, устанавливаемые без необходимости обесточивать производство и доступные удаленно через Bluetooth или локальную сеть.

Установка энергоэффективных устройств уже может обеспечить прирост эффективности в 10–15 %. Среди них можно выделить двигатели с регулируемой скоростью привода и управляемое освещение. Еще 5–15 % достигаются за счет эффективного управления этими устройствами. Дополнительные 2–8 % улучшения эффективности можно получить, разработав и применив постоянную программу мониторинга и обслуживания оборудования. Обычно главные проблемы в аспекте энергоэффетивности предприятия — это приборы отопления, вентиляции, кондиционирования (так называемые ОВиК или HVAC) и освещение, так что на эти категории устройств внимание стоит обратить в первую очередь.

Автоматическое управление энергопотреблением в сочетании с технологиями «интернета вещей» способно творить настоящие чудеса. Например, автоматическая подстройка энергопотребления здания, освещения и температуры в зависимости от присутствия людей и условий внешней среды. Автоматизация перехода полностью отключенных от электросети устройств в режим ожидания. Формирование шаблонов энергопотребления для разного оборудования и устройств, в том числе автоматическая подстройка приводов двигателей в зависимости от загрузки. Оптимизация по времени, скажем, зарядка батарей в течение ночи, в наиболее эффективное для этого время.

Простое использование датчиков движения, подключенных к системам освещения, способно дать до 17 % экономии электроэнергии! А ведь сейчас ведутся разработки новых технологий, основанных на искусственном интеллекте, которые должны позволить автоматизированным системам использовать такие, казалось бы, человеческие свойства, как визуальное восприятие, понимание происходящего и коммуникацию между собой, а главное, адаптацию к постоянно меняющимся ситуациям и принятие сложных решений.