При розгляді питань з підвищення ефективності раціонального використання електроенергії та нормування електроспоживання важливе значення має проведення об'єктивної оцінки аналізу режимів електроспоживання на базі електробалансу промислового підприємства.
Енергетичний баланс промислових підприємств - система взаємозалежних показників одержання і використання усіх видів палива й енергії - є основним узагальнюючим документом для комплексного вивчення, планування роботи і розробки заходів щодо раціоналізації енергетичного господарства підприємства, створення науково-технічної бази нормування витрат палива та енергії.
Енергетичні баланси підприємств підрозділяються на баланси: окремих процесів, агрегатів або груп однотипних агрегатів; сукупних виробничих процесів, ділянок, цехів; всього промислового підприємства. За призначенням вони поділяються на планові і фактичні. Останні, у свою чергу, бувають звітними й аналітичними.
Основна спрямованість звітних балансів полягає у виявленні непродуктивних витрат енергії агрегатами, цехами, окремими групами споживачів і підприємством у цілому.
Основною задачею упорядкування звітних паливно-енергетичних балансів є визначення оптимальних енергетичних співвідношень:
а) між окремими видами установок і апаратів, що споживають енергію;
б) між окремими видами енергогенеруючих установок;
в) між окремими видами паливно-енергетичних ресурсів.
Таким чином, розробкою раціонального паливно-енергетичного балансу вирішуються три основних питання енергетичного господарства:
1) правильний вибір енергії і палива для окремих категорій виробничих і побутових процесів з обліком усіх технічних і економічних показників, що впливають на ефективність технології виробництва ;
2) раціональний вибір енергогенеруючих установок;
3) вибір паливно-енергетичних ресурсів для окремих типів енергетичних установок.
Умова балансу активної енергії (потужності) визначається рівністю прибуткової частини та суми всієї споживаної електроенергії, включаючи сумарні втрати в мережі, перетворювальних установках і безпосередньо в робочих машинах, кВт•год:
, (2.4)
де Wпр - прибуткова частина електробаланса;
Wпi - корисна витрата електроенергії i-ми споживачами електроенергії;
Wj - втрати електроенергії в різних j-х елементах електропостачання.
Вимоги енергосистеми до планування електроспоживання. Планування розподілу потужності в умовах її дефіциту
1. Вимоги енергосистеми до планування електроспоживання
1.1 Принципи побудови взаємовідносин між енергосистемою та споживачами
Планування електроспоживання на підприємстві в значній мірі залежить від вимог енергосистеми.
Процес споживання електричної енергії і відповідно управління цим процесом регламентуються рядом директивних, нормативних та інструктивних матеріалів, до яких, в першу чергу, відносяться “Правила пользования электрической и тепловой энергией” та “Правила користування електричною енергією”.
Взаємовідносини між енергосистемою та електроспоживачами в процесі електроспоживання діляться на дві групи: юридично - правові та оперативно - диспетчерські.
До першої групи відносять такі питання:
1) регламентація приєднання електроустановок до мереж енергосистеми;
2) розмежування балансової приналежності обладнання та мереж і експлуатаційної відповідальності за них між споживачами та енергосистемою;
3) визначення порядку допуску персоналу енергосистеми до електроустановок споживачів;
4) вибір тарифів і системи розрахунків за електроспоживання;
5) визначення умов електропостачання споживачів в період виникнення дефіцитів потужності чи енергії в енергосистемі;
6) визначення прав та відповідальності енергосистеми і споживачів за надійність електропостачання, якість електроенергії і виконання правил користування нею.
До другої групи відносяться питання поточного управління режимами роботи електроустановок з метою забезпечення:
1) електропостачання споживачів з потрібною надійністю;
2) нормальних умов експлуатації та ремонту обладнання мереж, енергосистем та споживачів;
3) нормованих показників якості електроенергії;
4) економічних режимів роботи енергосистем і електроустановок споживачів;
5) розвантаження енергосистеми для забезпечення її стійкості при виникненні дефіциту потужності чи енергоресурсів.
В цілому координація взаємовідносин зв’язаних з споживанням електроенергії між енергосистемою і споживачами здійснюються підприємством енергозбуту.
Основними завданнями і функціями енергозбуту є :
1) забезпечення суворого контролю за виконанням споживачами дисципліни по лімітах і режимах електроспоживання;
2) організація і вдосконалення обліку електроенергії та потужності, що відпускаються споживачам;
3) реалізація електроенергії відповідно до затверджених планів по існуючих тарифах;
4) впровадження для споживачів лімітів потужності;
5) розробка та впровадження графіків обмежень потужності та аварійних відключень споживачів і контроль за їх виконанням;
6) розробка заходів регулювання потужності споживачів;
7) проведення розрахунків за спожиту електроенергію;
8) здійснення контролю показників якості електроенергії на межі балансової приналежності електричних мереж енергосистем та споживачів;
організація установки, заміни, ремонту та випробовування приладів обліку та контролю електроенергії.
Необхідно відмітити, що пункти 3, 4, 5 не відповідають природі ринкових відносин і через певний час вони повинні зникнути. Крім цього сьогодні відносини споживача електроенергії та енергосистеми не є ринковими відносинами між покупцем та виробником (продавцем), коли більша частина прав завжди у покупця.
Питаннями збереження електроенергії безпосередньо займається інспекція по енергозбереженню.
Основні завдання інспекції по енергозбереженню:
1) здійснення контролю за раціональним використанням електроенергії і виконання завдань її економії;
2) здійснення контролю за розробкою, затвердженням і виконанням норм витрат електроенергії.
Нижче приводяться основні положення нормативних та інструктивних матеріалів, що регламентують взаємовідносини енергосистеми і споживачів в області електроспоживання.
1.2 Основні відомості про ліміти електроенергії та потужності
Річні ліміти електроенергії розраховуються виходячи із запланованого на наступний рік загального об’єму продукції, планових завдань на виробництво продукції, а також норм витрат електроенергії і завдань її економії.
В ліміт споживання електроенергії підприємств включаються втрати в електромережах, а також споживання електроенергії:
а) на виробничі потреби;
б) на освітлення, опалення і вентиляцію виробничих та адміністративних споруд;
в) підприємствами та організаціями комунального та культурно-побутового призначення, підсобними господарствами, будівельними, транспортними та іншими організаціями.
Відпуск електричної енергії проводиться підприємствам енергосистеми відповідно місячних лімітів електроенергії з урахуванням проведених в установленому порядку змін.
Ліміти електричної потужності (в подальшому ліміти) установлюються енергосистемою споживачам на періоди ранкового та вечірнього максимуму енергосистеми і є найвищою межею для їх споживання в ці періоди.
Для забезпечення дотримання встановлених лімітів потужності споживачі зобов’язані розробляти та впроваджувати додаткові регулюючі заходи по зниженню навантаження.
Ліміти потужності встановлюються споживачам електроенергії на періоди ранкового та вечірнього максимумів енергосистеми. В інші періоди споживачам дозволяється споживати потужність в межах добового споживання електроенергії.
Періоди проходження ранкового та вечірнього максимумів установлюються енергосистемою.
В розрахунок лімітів потужності споживачів приймаються добові графіки навантаження за режимні дні трьох попередніх років з найвищим коефіцієнтом заповнення графіка відповідно в ранкові та вечірні періоди максимальних навантажень енергосистем:
; , (1)
де Рс - середньодобове навантаження; - максимальне навантаження відповідно в періоди ранкового та вечірнього максимумів навантаження енергосистеми.
Для розрахунку лімітів потужності на I та IV квартали коефіцієнти заповнення графіка навантаження приймаються по графіках навантаження за режимний день грудня, на II, III квартали – по графіках навантаження за режимний день червня.
Розрахункові потужності споживачів в періоди максимуму навантаження енергосистеми визначаються за формулами:
(2)
де - добовий ліміт електроенергії в робочий день, визначений на основі місячних лімітів електроенергії.
При складанні з споживачами регулюючих постійно діючих додаткових заходів по зниженню потужності на величину (не враховану коефіцієнтами і ) ця величина знімається з розрахункової потужності споживача електроенергії:
; (3)
Гранична величина потужності в цілому по енергосистемі задається енергосистемою.
Ліміти потужності на кожний місяць кварталу доводяться до споживачів за місяць до початку наступного кварталу.
Якщо сумарний максимум лімітів виявиться більше граничної величини потужності в цілому по енергосистемі, то розраховані споживачам ліміти потужності зменшуються.
Енергосистема при невиконанні споживачами електроенергії вимог зниження потужності до встановленого ліміту після попередження примусово обмежує відпуск електроенергії в розмірі, який забезпечує задану величину зниження потужності споживача.
Енергосистема стягує із споживача плату за електроенергію, спожиту понад місячного ліміту, в п’ятикратному розмірі і плату за потужність, спожиту понад установленого ліміту, в десятикратному розмірі основної ставки.