8. Экономика энергосбережения промышленности

8.1 Экономические основы концентрации, централизации и комбинирования в промтеплоэнергетике

Концентрация, централизация и комбинирование, также как и специализация и кооперирование – это формы организации общественного производства, способствующее ускорению научно-технического прогресса, росту производительности труда и, в конечном счете, повышению эффективности производства.

Специализация и кооперирование в силу специфики производственных процессов в теплоэнергетике не столь широко применимы в процессах, связанных с эксплуатацией энергетического оборудования.

Концентрация, централизация и комбинирование являются более актуальными для теплоэнергетики.

Под концентрацией производства понимают сосредоточение его все больше и больше на более крупных предприятиях с использованием оборудования с большей единичной мощностью.

Следует различать понятия размер производства и размер предприятия. Первое - это фактическая производственная мощность.

Различают четыре основных направления развития концентрации: 1) путем увеличения размеров предприятия, роста численности работников при сохранении техники на достигнутом уровне; 2) путем технического переоснащения предприятий, широкого внедрения новой техники и технологии, механизации и автоматизации производственных процессов; 3) путем создания объединений предприятий производственного и научно-производственного типа; 4) путем создания территориально-производственных комплексов (сочетание отраслевых форм организации производства с территориальной специализацией, кооперированием, комбинированием).

Концентрация производства в промышленности имеет следующие формы:

1) сосредоточение на предприятии разнородных производств (универсальное предприятие);

2) концентрация производства однородной продукции на конкретном предприятии (специализированное предприятие);

3) концентрация рационально взаимосвязанных разнородных производств на предприятии (комбинированное предприятие).

Экономические выгоды, которые дает концентрация производства состоят в следующем:

- снижение удельных капитальных затрат и сроков строительства объектов;

- лучшее использование производственных фондов, сырья, топлива, материалов;

- повышение производительности труда;

- снижение себестоимости продукции;

- повышение прибыли и рентабельности производства.

Однако существуют негативные стороны чрезмерного укрупнения предприятий: отвлечение крупных капитальных вложений на длительные сроки, повышение транспортных расходов, снижение возможностей комплексного развития хозяйства экономических районов, недопустимое загрязнение воздушного и водного бассейнов.

Масштабы промышленных предприятий оказывают влияние на уровень концентрации их теплоэнергетического хозяйства. Какова экономика этих тенденций? Это можно видеть, например, на том, что повышение мощности ТЭЦ и отдельных агрегатов позволяет снизить удельные капитальные вложения и улучшить их структуру, сократить удельные расходы топлива, повысить производительность труда, снизить себестоимость продукции.

В то же время концентрация тепло – и воздухоснабжения увеличивает радиус сетей, а это требует дополнительных капитальных вложений, увеличивает годовые эксплуатационные расходы.

Сооружение крупных районных кислородных станций с извлечением комплекса продуктов разделения воздуха для удовлетворения потребности химических, металлургических предприятий позволяет использовать мощное оборудование, снизить потребность в резервных блоках, уменьшить потери продукции, возникающие вследствие неравномерного потребления, повысить производительность труда, уменьшить себестоимость продукции.

Укрупнение и усложнение энергохозяйства вызывают необходимость использования информационных, а в ряде случаев и управляющих вычислительных машин. Применение вычислительной техники обеспечивает экономию топлива, тепла, электроэнергии, позволяет уменьшить количество контрольно- измерительных приборов, снизить численность персонала, уменьшить необходимый ремонтный резерв. Экономия энергоресурсов вызывается улучшением режима использования агрегатов, сокращение времени их пуска и остановки, увеличение длительности работы агрегатов. Корме того, повышается надёжность работы агрегатов.

Централизация энергосбережения является важнейшим направлением развития энергетики страны.

Промышленное предприятие может иметь централизованное, децентрализованное или смешанное энергоснабжение.

Централизованное энергоснабжение, осуществляемое от объединённых энергосистем, обеспечивает большие экономические преимущества.

Уровень централизации характеризуется коэффициентом централизации, который определяется соотношением объёма выработки энергии централизованными источниками к общему количеству выработанной всеми источниками энергии.

Сравнительная экономическая эффективность централизованного и децентрализованного энергоснабжения промышленного района зависит от величины электрической нагрузки и удалённости района от энергетических систем.

Централизованное теплоснабжение осуществляется от крупных котельных, районных или промышленных ТЭЦ.

Централизация теплоснабжения обеспечивает снижение себестоимости тепла и существенную экономию топлива в стране.

Комбинирование означает производство нескольких видов продукции из одного сырья, материалов, топлива.

В промышленной теплоэнергетике комбинированные энергетические установки могут одновременно производить несколько видов энергетической продукции.

Например, на ТЭЦ можно одновременно производить электрическую энергию, тепло и сжатый воздух, а также химически очищенную воду; на паровоздушной станции (ПВС) – тепло и сжатый воздух.

Комбинированные энерготехнологические установки могут одновременно технологическую и энергетическую. Так, существуют циклонные энерготехнологические установки, которые производят кормовые фосфаты, электроэнергию и тепло.

При выборе рациональной схемы энергоснабжения следует подсчитать все затраты капитального характера, эксплуатационные затраты, учитывая сопряжённые и сопутствующие затраты, приводя сравниваемые варианты схем энергоснабжения ( комбинированного и раздельного производства тепла и электрической энергии) в сопоставимый вид при определённой степени централизации с учётом возможности наивыгоднейшего распределения энергетической нагрузки между агрегатами.

Количество топлива, которое экономится при использовании комбинирования (т. е. при замене КЭС на ТЭЦ в энергосистеме, зависит от показателей заменяемой КЭС, других электростанций энергосистемы в связи с несовпадением наивыгоднейших режимов работы этих электростанций. («Заменяемая КЭС» - это понятие используют для оценки изменений в капитальных вложениях и постоянной составляющей годовых эксплуатационных расходов на электростанциях при замене раздельной схеме производства тепла и электроэнергии комбинированной).

Увеличение экономии топлива при комбинированном производстве тепла и электроэнергии достигается следующим путём:

- повышением начальных параметров пара на ТЭЦ и снижением параметров пара, используемого для теплоснабжения;

- повышением экономичности производства электроэнергии на ТЭЦ за счёт совершенствования схем и конструкций агрегатов;

- путём установки на ТЭЦ турбин с противодавлением;

- за счёт правильного выбора доли тепловых нагрузок теплоснабжения, покрываемых из отборов турбин ТЭЦ и т. п.

При этом важным является коэффициент теплофикации, который определяется как отношение максимальной часовой отопительной нагрузки, покрываемой из отборов турбин ТЭЦ, к расчётной часовой отопительной нагрузке района теплоснабжения.

Важным вопросом энергоснабжения являются вопросы создания энергетических резервов для обеспечения высокой степени надёжности энергоснабжения потребителей. Это определяется спецификой теплоэнергетического производства: невозможностью складирования готовой продукции. Поэтому в энергетике резервы содержатся в виде генерирующих мощностей и энергетических ресурсов. То есть резервы создаются как по энергии, так и по мощности. Энергетические резервы нужны в связи с тем, что даже малый недоотпуск по энергии, кратковременный перерыв в энергоснабжении может привести не только к большому ущербу у потребителей, но и к авариям у промышленных потребителей.

Резерв бывает холодный и горячий. Холодный резерв представляется мощностью агрегатов, не находящихся в работе, но которые за короткий промежуток времени можно ввести в работу. А горячий резерв представляет собой агрегаты, находящиеся в работе, но в данный момент работающие не на максимальных нагрузках.

При комбинированном электроснабжении и теплоснабжении резервы по теплу и электроэнергии взаимосвязаны. То есть резерв электрической мощности может быть использован как резерв для теплоснабжения путём снижения электрической мощности и редуцирования пара из котлов.

Следует иметь ввиду, что при энергоснабжении от изолированно работающей промышленной ТЭЦ необходимо предусматривать специальные резервные мощности по теплу и электроэнергии, в то время как для промышленной ТЭЦ, входящей в крупную энергетическую систему, специального резерва котельной не требуется. При аварийном выходе котлоагрегата из строя теплоснабжение может осуществляться за счёт мощности других котлов ТЭЦ при снижении электрической нагрузки и использовании резерва энергосистемы по электрической энергии и мощности.

Резервирование при производстве сжатого воздуха обеспечивается резервными мощностями турбокомпрессоров или компрессоров с электроприводами.

При выборе вида резерва следует иметь в виду, что на содержание горячего резерва электрической мощности на тепловых станциях энергосистемы необходим дополнительный расход топлива.

Необходимую величину резервной мощности устанавливают по сопоставлениям затрат, необходимых для создания и содержания резервных мощностей и топлива с величиной ущерба у потребителей при перерывах в энергоснабжении с учётом условий безопасности и сохранения здоровья работников, населения.

Выбор рациональной схемы энергоснабжений производится на основе результатов специальных технико-экономических расчётов.