В качестве наиболее актуальных причин, почему предприятия стремятся внедрять системы энергоменеджмента, можно выделить рост тарифов на энергоресурсы и рост платы за негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, важно учитывать, что существующие тарифы заставляют вести точное (почасовое) прогнозирование потребления энергоресурсов. Отсутствие актуальных данных не позволяет полностью контролировать ситуацию, лишая возможности оперативно вмешиваться и устранять нелимитированное или сверхнормативное потребление.
В качестве нормативной поддержки внедрения энергоменеджмента в России действует ГОСТ Р ИСО 50001-2012 – международный стандарт, адаптированный под российский рынок, который устанавливает требования по полному комплексу работ с системой. Документ разработан, чтобы установить для организаций общепризнанную схему интеграции энергосбережения в их практики управления. В соответствии с ней на предприятии должна быть разработана энергетическая политика, на основании которой планируются конкретные мероприятия и устанавливаются сроки. При этом важно, чтобы постоянно осуществлялся мониторинг, велись измерения и анализ полученных данных. Далее на их основании осуществляется выявление несоответствий, разрабатываются корректирующие и предупреждающие действия, проводится внутренний аудит. Такой контроль ситуации всех процессов внедрения системы – гарантия получения эффективного снижения затрат.
Основные цели внедрения системы энергоменеджмента
-
Повышение эффективности использования энергетических ресурсов
-
Сокращение выбросов и отходов
-
Сокращение и оптимизация расходов на энергоресурсы
-
Повышение точности прогнозирования потребности ТЭР (для получения более выгодных тарифов)
-
Получение объективных данных об объеме потребления энергетических ресурсов
-
Сокращение времени принятия оптимальных управленческих решений
-
Снижение себестоимости продукции
-
Повышение энергоэффективности оборудования
-
Планирование капитальных ремонтов оборудования
-
Увеличение срока эксплуатации оборудования за счет выравнивания наработки
-
Повышение эффективности использования человеческих ресурсов
Назначение системы энергоменеджмента
-
Автоматизация процесса анализа энергопотребления
-
Планирование закупок и потребления энергоресурсов (в т.ч. почасовое)
-
Моделирование энергопотребления
-
Планирование и обеспечение мероприятий по повышению эффективности (критерии, сроки, ответственные за мероприятия)
-
Ведение и расчет энергетических балансов
-
Управление экологическими параметрами
Внедрение системы энергоменеджмента
Внедрение системы проходит несколько фаз, начиная с установки точек учета энергопотребления и определения потенциала экономии и заканчивая конкретными действиями по оптимизации закупок энергии и расходов на нее.
Рис. 1. Фазы внедрения системы энергоменеджмента
Далее возникает закономерный вопрос: где же мы должны измерять и определять энергопотери или энергопотребление? Как правило, у всех предприятий существует учет энергоресурсов по периметру, так как именно на основании показателей таких узлов учета оплачивается энергопотребление. Не менее часто осуществляется определение энергопотребления по производствам, а узлы учета по установкам, цехам, объектам и по энергопотребляющему оборудованию отсутствуют. Это не позволяет в полной мере оптимизировать энергозатраты.
Многие предприятия предпочитают учитывать все потребляемые энергоресурсы, не только закупаемые, но и генерируемые на предприятии. При этом не стоит гнаться за 100%-м охватом всех энергоресурсов узлами учета. Каждому предприятию необходимо самому определить для себя оптимальный порог. Целесообразно учитывать те энергоресурсы, чья суммарная стоимость в общей сумме затрат составляет 80-95%.
Система энергоменеджмента позволяет в автоматическом режиме формировать различные виды отчетов, видоизменять их в зависимости от текущей потребности. Примеры отчетов, которые можно получить с помощью системы энергоменеджмента, представлены на Рисунке 2.
Рис. 2. Примеры отчетов, полученные с помощью системы энергоменеджмента
Предприятиям важно четко представлять, что дает внедрение системы, какой экономический эффект и за счет чего позволит получить. Снижение энергопотребления благодаря принятию оперативных решений при ведении производственного процесса позволит экономить до 5%. За счет выявления потерь или нерационального использования ресурсов, аномальных изменений энергопотребления, дальнейшего анализа и реализации мероприятий по повышению энергоэффективности можно сэкономить до 10%. Срок окупаемости системы, как правило, составляет от 3-х до 5-ти лет. При этом максимальные затраты на систему энергоменеджмента не должны превышать ожидаемую экономию энергоресурсов.
Кроме того, необходимо отметить, что серьезным фактором внедрения энергоменеджмента является системный подход. Только в результате внедрения комплекса мероприятий эффект снижения затрат будет достигнут.
Еще один важный момент – это вовлечение персонала в процесс экономии энергоресурсов. Обучение и повышение осведомленности рядовых работников предприятия в значительной степени влияет на их заинтересованность в рациональном использовании энергоресурсов. Цели и средства экономии затрат на энергопотрбление должны быть четко и ясно сформулированы и доведены до каждого участника.
Существует много примеров, когда на предприятии при входе в производственный цех размещено информационное табло со следующими показателями: планом цеха на месяц и процентом его выполнения на текущий момент, планом смены и процентом его фактического выполнения на время завершения работы. С учетом этой информации сотрудникам становится четко понятно, каким будет размер премиальной части оплаты по итогам работы в этом месяце. В рамках мероприятий по внедрению системы энергоменеджмента, к этой информации на информационное табло следует добавить еще несколько строк по экономии энергоресурсов.
Особенности внедрения системы энергоменеджмента на цифровом производстве
В настоящее время активно происходит переход к цифровизации во всех сферах бизнеса. Внедрение системы энергоменеджмента в рамках цифрового производства позволяет решать следующие задачи:
-
долговременное хранение данных на серверах,
-
единая система предоставления информации,
-
единая система отчетности,
-
прогнозирование энергопотребления на цифровом двойнике производства.
Для прогнозирования используются разные способы: математическая модель, регрессионная модель, обученная нейронная сеть. Когда необходимо использовать как можно больше факторов для получения наиболее точных прогнозов, то и математическая, и регрессионная модели очень быстро разрастаются. Если на предприятии есть цифровой двойник – цифровая копия действующего предприятия, – то становится возможным получить достаточно точные прогнозы потребления энергоресурсов.
Ниже приведен пример однолинейной схемы, дополненной электрическими счетчиками с показаниями и светофорами-индикаторами потребления электроэнергии (Рис. 3).
Рис. 3. Автоматизированная информационно-измерительная система технического учета электроэнергии
На изображенных «светофорах» зеленый цвет означает, что потребление по данному участку/установке за смену/сутки в норме, красный цвет означает, что потребление превысило норму, желтый – что риск превышения близок. Благодаря такому формату, не углубляясь в цифры, можно сразу увидеть общую ситуацию по потреблению энергоресурсов на текущий момент.
Следующий пример: график суточного и среднего потребления энергоресурсов (Рис. 4).
Рис. 4. Суточное и среднее потребление энергоресурсов
Красным цветом выделены периоды, в которые суточное потребление, выше, чем среднее. Также на графике отражен рост среднего потребления, который необходимо будет учесть при долгосрочном анализе. В дополнение к представленной информации можно добавить утвержденную норму энергопотребления. Также, важно отметить: исходя из графика, превышение среднего потребления длится достаточно долго, следовательно, система энергоменеджмента на предприятии работает не достаточно эффективно и требует коррективов.
Еще один пример отчета по потреблению энергоресурсов – по участкам (Рисунок 5).
Рис. 5. Потребление энергоресурсов по участкам
Красным цветом обозначено фактическое потребление, синим – плановое. На графике видно, что на одном участке фактическое потребление превысило плановое. Причиной оказалось преобладание деталей малого размера, и при планировании были неверно учтены расходы на энергопотребление при их изготовлении.
Опыт внедрения
На сегодняшний день в России существует много успешных примеров реализации системы энергоменеджмента. Внедрение данной системы позволяет экономить в стандартном случае до 10-15% затрат на энергопотребление.
Однако, существующий практический опыт показывает, что снижение затрат на энергопотребление в рамках комплексного проекта, включающего оптимизацию системы энергоснабжения, реконструкцию распределительных сетей предприятия и внедрение системы энергоменеджмента, может достигать 40%.
Нижегородское предприятие АО «НИПОМ» первым в России внедрило у себя на предприятии СУ энергозатратами на базе новейшего продукта в области управления энергоресурсами — программного комплекса Energo Manager Pro. Это позволило достичь существенной экономии за счет возможности анализировать и распределять затраты на потребление энергии по месту и причине их возникновения, осуществлять прогнозирование нагрузки и закупки энергоресурсов.
Позднее АО «НИПОМ» применило свой опыт внедрения системы энергоменеджмента на промышленных предприятиях, водозаборных и компрессорных станциях. Благодаря высокой квалификации специалистов компании и многолетнему опыту решения задач по разработке и внедрению системы энергоменеджмента.
