Экономия электроэнергии на предприятии — 17 Методов

Вот основные методы экономии электроэнергии на предприятии:

Сокращение стоимости электроэнергии:

1. Пересмотр договорных условий
2. Ценовые категории электроэнергии
3. Тарифы на передачу электроэнергии
4. Сокращение стоимости мощности электроэнергии
5. Переход на обслуживание к энергосбытовой компании
6. Выход на оптовый рынок электроэнергии
7. Собственная генерация

Сокращение потребления электроэнергии:

8. Частотно-регулируемые электроприводы
9. Устройства плавного пуска
10. Сокращение потерь в сетях
11. Сокращение потерь в электродвигателях
12. Компенсация реактивной мощности
13. Сокращение потерь в системах освещения

Экономия электроэнергии на предприятии за счет оптимизации системы учета

14. Учет электроэнергии с помощью автоматизированной системы АСКУЭ
15. Учет электроэнергии с помощью новых технологий энергосбережения

Экономия электроэнергии на предприятии путем повышения качества электроэнергии

16. Выявление некачественной электроэнергии
17. Методы повышения качества электроэнергии

Пересмотр договорных условий

Анализируя договорные условия с гарантирующим поставщиком, необходимо обратить внимание на следующие важные аспекты, которые влияют на тариф по электроэнергии:

• Уровень напряжения, по которому присоединено предприятие. Чем выше уровень напряжения — тем ниже тариф на электроэнергию.
• Присоединенная мощность. Чем выше присоединная мощность, тем ниже сбытовая надбавка гарантирующего поставщика. Если договоров несколько, возможно есть смысл объединить их, увеличить суммарную присоединенную мощность и снизить тариф за электроэнергию.
• Ценовая категория, закрепленная в договоре — существенно влияет на стоимость электроэнергии. Более подробно, как выбрать ценовую категорию мы поговорим в следующем разделе.
• Условия оплаты. Как правило, условия оплаты с гарантирующими поставщиками заключаются в следующем: небольшая предоплата в первой половине месяца. Окончательная оплата по завершению месяца. Если условия оплаты хуже, их необходимо пересмотреть.

После того, как условия договора проверены и приведены в порядок, необходимо регулярно проверять счета за электроэнергию выставляемые гарантирующим поставщиком.

В счетах возникают ошибки, в результате которых, предприятие платит больше, чем обусловлено в договоре электроснабжения.

Ценовые категории электроэнергии

Существенная экономия электроэнергии на предприятии может быть достигнута за счет перехода на оптимальную ценовую категорию.

Существует 6 ценовых категорий электроэнергии, у каждой из которых есть свои преимущества и недостатки.

Как правило, в момент заключения договора электроснабжения, по умолчанию, все

• небольшие организации попадают в первую ценовую категорию электроснабжения,
• средние и крупные организации и предприятия в третью ценовую категорию.

Первая и третья ценовые категории не всегда являются оптимальным решением для предприятия.

Выбор другой, более подходящей ценовой категории, позволяет снизить тариф на электроэнергию на 5% — 30%.

Здесь вы можете подробно узнать как правильно выбрать ценовую категорию электроэнергии.

Тарифы на передачу электроэнергии

Около 40% — 60% конечной цены электроэнергии, которую платят потребители, составляют услуги сетевых операторов — это плата за транспортировку электроэнергии и обслуживание сетей.

Именно из-за высокой стоимости услуг по передаче электроэнергии, крупным предприятиям стоит подумать о собственном производстве электроэнергии.

Но, не только с помощью собственной генерации можно снизить стоимость услуг по передаче электроэнергии.

Услуги по передаче электроэнергии оплачиваются по двум тарифам — одноставочный тариф и двуставочный тариф.

Одноставочный тариф подходит для предприятий, у которых нестабильный или разорванный график работы — например,

• предприятия, которые работают в одну смену,
• бизнес центры,
• торговые центры,
• в общем, все кто работает преимущественно только днем.

Двуставочный тариф является оптимальным решением для предприятий, которые работают стабильно и беспрерывно, например,

• предприятия, которые работают в три смены,
• предприятия, у которых беспрерывный производственный цикл,
• дата центры,
• склады,
• в общем все организации, у которых график работы похож на прямую линию.

Переход на правильный тариф по передаче электроэнергии поможет на несколько % снизить стоимость электроэнергии.

Сокращение стоимости мощности электроэнергии

У организаций, которые платят за электроэнергию по 3 — 4 ценовой категории электроснабжения, стоимость мощности выделена в счете в отдельную строку и составляет порядка 30% — 40% от конечной стоимости электроэнергии.

Организации на 1 и 2 ценовых категориях тоже платят за мощность, но

• ее стоимость не выделяется в отдельную строку в счете,
• стоимость мощности, как правило, выше чем у организаций на 3 — 6 ценовых категориях и
• стоимость мощности не возможно снизить.

В отличии от организаций на 1 и 2 ценовых категориях, организации на 3 — 6 ценовых категориях электроэнергии могут снизить стоимость мощности.

Стоимость мощности электроэнергии можно снизить за счет управления (снижения) потребления электроэнергии в пиковые часы.

Иногда бывает достаточно отключить некоторое второстепенное оборудование или процессы на один час в день и получить существенную экономию.

Здесь можно более детально узнать, как управлять и снижать стоимость мощности электроэнергии.

Переход на обслуживание к энергосбытовой компании

Экономия электроэнергии на предприятии после перехода на обслуживание к независимой энергосбытовой организации актуальна для крупных потребителей электроэнергии.

По умолчанию все организации и предприятия в вашем регионе покупают электроэнергию у одной компании — гарантирующего поставщика.

Гарантирующий поставщик контролирует ваш регион и продает электроэнергию по свободным ценам, но учитывая правила и ограничения, которые установлены государством.

Не всегда цены и условия гарантирующего поставщика являются оптимальными.

Поэтому, перейдя на обслуживание к независимой энергосбытовой организации, предприятие может получить снижение стоимости электроэнергии и улучшение условий обслуживания.

Но, есть одно но.

Для перехода на обслуживание к независимой энергосбытовой организации на предприятии должна быть установлена Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ).

Стоимость установки и наладки АИИС КУЭ стартует от нескольких миллионов рублей, поэтому переход на обслуживание к независимой энергосбытовой компании с установкой АИИС КУЭ может окупиться только для предприятий с высоким потреблением электроэнергии.

Здесь вы можете более детально узнать, по каким правилам работает розничный рынок электроэнергии.

Выход на оптовый рынок электроэнергии

Выход на оптовый рынок электроэнергии дает возможность покупать электроэнергию по свободной рыночной цене без посредников.

Свободная рыночная цена электроэнергии всегда ниже чем у посредников, но есть два но:

• Для выхода на оптовый рынок электроэнергии на предприятии должна быть установлена Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), стоимость установки которой начинается от двух миллионов рублей.
• Предприятие должно оплачивать единовременные и регулярные платежи за право принимать участие на оптовом рынке электроэнергии.

Поэтому, в связи с двумя вышеперечисленными ограничениями, выход на оптовый рынок электроэнергии выгоден пока что только для очень крупных потребителей электроэнергии.

Экономия электроэнергии на предприятии за счет собственной генерации

В среднем по России, себестоимость электроэнергии от собственной электростанции, работающей на газу, на 50% ниже чем стоимость покупной электроэнергии.

Стоимость электроэнергии от собственной генерации значительно ниже рыночной цены, так как полностью отпадают

• услуги по передаче электроэнергии и
• стоимость мощности электроэнергии.

Само собой разумеется, каждый проект по установке собственной генерации необходимо считать индивидуально, и, в зависимости от региона и цены на газ, стоимость собственной электроэнергии будет на 40%, 50% или 70% ниже рынка.

Как показывает практика, строительство собственной небольшой электроэнергии для крупного промышленного предприятия может окупиться менее чем за 5 лет.

Хороший пример — розничная генерирующая компания «Магнит Энерго» (группа «Магнит»).

«Магнит Энерго» установила 33,6 МВт собственных генерирующих мощностей в Краснодарском Крае.

«Магнит Энерго» использует газовые турбины для выработки электроэнергии.

Себестоимость электроэнергии — 1,5 руб. / кВт*ч.

За счет собственной генерации группа «Магнит» покрыла свои потребности в электроэнергии в Краснодарском Крае, а излишки электроэнергии продает на розничном рынке по 3,5 руб. / кВт*ч.

Частотно-регулируемые электроприводы

В России более 50% всей потребляемой электроэнергии на производственных предприятиях используют электродвигатели.

Как правило, размер электродвигателя рассчитан на максимальную мощность оборудования, то есть с большим запасом.

Часы пиковой загрузки составляют, как правило, менее 50% от общего времени работы производства.

В результате, часть времени электродвигатель потребляет значительно больше электроэнергии чем это необходимо для выполнения полезной работы.

Для сокращения времени работы в пустую, применяются частотно-регулируемые электроприводы.

Суть работы частотно-регулируемого электропривода заключается в гибком изменении частоты вращения двигателя, в зависимости от реальной нагрузки.

Это позволяет снизить потребление электроэнергии электродвигателем на 30-50%.

Применение частотно-регулируемых электроприводов актуально для всех механизмов, которые часть  времени работают с пониженной нагрузкой — станки, производственные линии, насосы, лифты, вент установки, вентиляторы.

Кроме снижения расхода электроэнергии,

• увеличивается ресурс работы электродвигателя,
• снижается количество поломок,
• снижается частота и необходимость технического обслуживания.

Устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска чаще всего применяются в асинхронных электродвигателях в паре с частотно-регулируемыми электроприводами.

Без устройства плавного пуска в момент запуска электродвигателя в нем возникает высокий пусковой ток и крутящий момент.

Из-за высокого пускового тока и крутящего момента, который может в 2 раза превышать номинал,

• происходит перегрузка всей сети, что негативно влияет на соседние двигатели и приборы,
• возникают значительные потери в самом электродвигателе,
• из-за больших ударных нагрузок в момент запуска, снижается срок эксплуатации двигателя.

Установка устройств плавного пуска позволят устранить эти потери.

Экономия электроэнергии на предприятии за счет сокращения потерь в сетях

Потери электрической энергии в сети прямо пропорциональны активному сопротивлению проводов.

Для того, чтобы снизить сопротивление проводов, как правило, потребуется реконструкция.

Реконструкция требует значительных инвестиций, поэтому, когда у вас возникнет необходимость ее проводить, не забудьте про следующие мероприятия по сокращению потерь с сетях:

Перевод внешних и внутренних сетей на более высокое напряжения.

Снижение потерь достигается за счет снижения сопротивления в сети.

По этому принципу работают все высоковольтные сети.

Если есть возможность, проводить трансформацию электроэнергии на низкое напряжение непосредственно в месте потребления.

Например, установить трансформатор непосредственно перед цехом.

Замена алюминиевых проводов на медные.

Сопротивление в медных проводах на 30%-40% ниже чем в алюминиевых.

Если линия находится под постоянной, высокой нагрузкой, можно получить значительное сокращение потерь.

Увеличение сечения проводов — чем толще провод, тем меньше в нем сопротивление и потери.

Сокращение длины сети.

Если сократить длину кабеля с 200 метров до 100 метров, то и потери в нем сократятся в два раза.

Напоминаем, перед тем как что-либо делать, вам необходимо рассчитать целесообразность и срок окупаемости каждого из этих мероприятий.

Сокращение потерь в электродвигателях

Снизить потери электроэнергии в электродвигателях можно за счет увеличения (оптимизации) нагрузки.

Приведем пример.

Два одинаковых электродвигателя:

• Электродвигатель 1 — работает с номинальной нагрузкой 25% и продолжительной холостого хода 50%.
• Электродвигатель 2 — работает с номинальной нагрузкой 80% и периодом холостого хода 10%.

Электродвигатель 1 тратит в 2 раза больше электроэнергии чем Электродвигатель 2 на выполнение одной и той же полезной работы.

Если есть возможность загрузить Электродвигатель 1 до полной нагрузки, то потребление электроэнергии снизится в 2 раза.

Например, за месть работы с номинальной нагрузкой 25% на протяжении 4х часов, отработать 1,5 часа с нагрузкой 80%, а во время оставшихся 2,5 часов полностью отключить электродвигатель.

Если у вас нет возможности поднять номинальную нагрузку ваших электродвигателей, тогда следует руководствоваться следующими правилами:

• Если средняя нагрузка электродвигателя составляет менее 45% от номинальной мощности — его необходимо заменить на менее мощный.
• Если средняя нагрузка более 70% — ничего делать не надо.
• Если средняя нагрузка 45% — 70% — потребуется индивидуальный расчет.

Компенсация реактивной мощности

Активная мощность — это мощность, которая выполняет полезную работу, например вращает вал или освещает помещение.

Реактивная мощность — это «мусорная» мощность, которая возникает в сети за счет создания магнитных полей.

Реактивная мощность не выполняет полезной работы, но при этом увеличивает нагрузку на сеть и ведет к дополнительным потерям.

Основным источником реактивной мощности на предприятиях являются асинхронные двигатели.

Для того, что бы определить, существует ли на вашем предприятии проблема с реактивной мощностью, необходимо провести замер качества электроэнергии.

Замер лучше всего проводить в течении суток на каждом вводе с помощью анализатора качества электроэнргии.

Если выясниться, что коэффициент мощности на вашем предприятия ниже 80% — стоит задуматься о компенсации реактивной мощности.

Реактивную мощность можно устранить с помощью установки конденсаторных батарей.

Целесообразность установки и срок окупаемости конденсаторных батарей необходимо рассчитывать индивидуально для каждого предприятия.

Но, стоит помнить, что

• чем ниже коэффициент мощности — 80%, 70% и ниже,
• чем выше нагрузка,
• чем выше сопротивление в сетях,
• чем длиннее протяженность сетей,

тем больше экономия электроэнергии на предприятии и тем быстрей окупится установка конденсаторных батарей.

Экономия электроэнергии на предприятии в системе освещения

Когда речь заходит о снижение затрат на освещение, все думаю первым делом о замене ламп.

Да, замен ламп накаливания и люминесцентных ламп на светодиоды, может дать экономию от 10% до 50%.

Но, помимо замены ламп, экономия электроэнергии в системах освещения достигается за счет следующих мер:

Замена электромагнитных пуско-регулирующих аппаратов на электронные. Это дает снижение потребления электроэнергии на 20% — 30%.

Внедрение комбинированных систем освещения, когда общее освещение обеспечивает 25%-30% от нормы освещенности, а остальная освещенность обеспечивается, по мере необходимости, местными светильникам.

Установка систем управления яркостью. Система управления яркостью позволяет снижать яркость искусственного освещения в зависимости от времени суток и наличия дневного света.

Установка датчиков движения или присутствия в помещениях с низким коэффициентом использования, таких как склады, лестничные клетки, холлы, коридоры.

Если датчики движения или присутствия не установлены, обеспечить отключение части светильников в ночное время и на выходных в холлах, складах, коридорах до норм эвакуационного освещения.

Экономия электроэнергии на предприятии за счет оптимизации системы учета

Оптимизация системы учета электроэнергии поможет

• отладить расчет предприятия с энергосбытовой организацией,
• установить контроль за расходом электроэнергии внутри предприятия,
• наладить правильные взаиморасчеты с субабонентами, а также,
• найти и устранить возможные врезки и хищения электроэнергии.

Существует два основных пути отладки системы учета электроэнергии на предприятии:

• Внедрение автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии — более дорогое решение.
• Внедрение новых технологий, а именно датчиков контроля за потреблением электроэнергии — более простое и не дорогое решение.

Об этих двух решениях мы поговорим далее.

Учет и экономия электроэнергии на предприятии — Автоматизированная система учета электроэнергии АСКУЭ

Правильный учет и экономия электроэнергии на предприятии путем внедрения системы АСКУЭ достигается за счет:

• Гарантии расчетов за электроэнергию в соответствии с фактическим объемом ее поставки — то есть правильный коммерческий учет.
• Контроля за потреблением электроэнергии внутри предприятия, устранения небалансов, потерь и хищений — то есть правильный технический учет.

Основные преимущества внедрения автоматизированной системы учета электроэнергии (АИИС КУЭ) заключаются в следующем:

• Возможность снижения тарифов на электроэнергию за счет перехода на более выгодную ценовую категорию — 3-6 ценовые категории.
• Возможность перехода на обслуживание к независимой энергосбытовой организации, которые, как правило, предлагают цены на электроэнергию ниже чем у гарантирующих поставщиков.
• Возможность выхода на оптовый рынок электроэнергии, где можно покупать электроэнергию без посредников.
• Контроль потребления мощности для снижения платежей за мощность в пиковые часы.
• Четкий контроль потребления субабонентов.
• Контроль потребления электроэнергии по отдельным
  • подразделениям,
  • цехам или даже
  • производственным линиям.
• Сокращение затрат на обработку и передачу данных по электропотреблению.
• Повышение точности учета.
• Снижение количества ошибок в расчетах с энергосбытовой компаний.

Как вы видите, преимуществ у автоматизированной системы учета электроэнергии много, но и цена внедрения достаточно высокая —

• от двух миллионов рублей для небольших предприятий
• до нескольких миллионов для больших.

Учет и экономия электроэнергии на производстве с помощью АСКУЭ может быстро окупиться в следующих случаях:

• Для выхода на оптовый рынок электроэнергии. Предварительные расчеты показывают, что выход на оптовый рынок может дать существенное снижение стоимости электроэнергии. Актуально для крупных предприятий.
• Необходимо организовать учет электроэнергии с субабонентами. Много субабонетов, каждый платит по своему счетчику или расчетным методом, а весь небаланс покрывается за счет предприятия.
• Необходимо разобраться с потреблением электроэнергии внутри предприятия. Большое потребление электроэнергии и не понятно куда, что уходит.
• Необходимо найти и устранить возможные врезки и хищения электроэнергии.

Экономия электроэнергии — Новые технологии — контроль с помощью датчиков

Экономия электроэнергии на предприятии с помощью автоматизированной системы учета электроэнергии АСКУЭ актуальна только для крупных потребителей электроэнергии.

А что делать маленьким игрокам, которые хотят наладить систему учета и разобраться в своих счетах?

На помощь приходят новые технологии — датчики контроля потребления электроэнергии.

Суть технологии в следующем:

• Беспроводной мини датчик защелкивается на прямую на кабель и передает данные о потребление на прямую в облако.
• На облачном сервере данные со всех датчиков обрабатываются и передаются в приложение пользователя для работы и анализа.

Данная технология имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с АСКУЭ:

• в 5 — 10 раз дешевле чем АСКУЭ,
• установка и наладка за 1 — 3 дня (установка АСКУЭ может занять от нескольких месяцев до года),
• не требует установки приборов учета и отдельного сервера.

Подводя итог: установка датчиков позволит быстро, дешево и без головной боли наладить систему технического учета внутри предприятия, но она не решит вопросы, связанные с коммерческим учетом, а именно:

• Расчеты с поставщиком электроэнергии.
• Выход на оптовый рынок электроэнергии.
• Переход на обслуживание к независимой энергосбытовой организации.

Если вам необходимо решить вопросы с учетом электроэнергии, понять что и куда уходит, найти врезки, организовать учет с субабонентами, обращайтесь 8(903)294-93-94.

Влияние качества электроэнергии на стоимость электроэнергии

Отклонение качества электроэнергии от оптимальных значений ведет к

• увеличению потерь активной мощности электроэнергии,
• снижению производительности оборудования,
• ускорению износа электрооборудования,
• в крайних случаях, выходу электрооборудования из строя.

Давайте детально посмотрим, как влияют отдельные параметры качества электроэнергии на потребление электроэнергии.

Отклонения напряжения

Отклонения напряжения оказывают наиболее существенное влияние на электрооборудование, а именно:

В асинхронных двигателях отклонения напряжения вызывают

• потери активной мощности,
• увеличение реактивной мощности,
• снижение производительности и
• сокращение срока службы двигателя.

В электрических печах и электронагревательных приборах снижается температура.

В системах освещения скачки напряжения вызывают

• ухудшение уровня освещенности,
• мерцания,
• сокращение срока службы осветительных приборов в 3-5 раз.

Несинусоидальность напряжения

Несинусоидальность напряжения неблагоприятно влияет на автоматы, системы учета, электрооборудование и ведет к

• потерям активной мощности,
• перебоям в работе конденсаторных батарей,
• сокращению срока службы электроизоляции,
• выходу из строя автоматики.

Несимметрия напряжений

При несимметрии напряжений происходит

• увеличение потребления активной и реактивной мощностей,
• увеличение потерь электроэнергии в сетях,
• увеличение износа электрооборудования,
• снижение производительности.

Источниками несимметрии напряжений являются

• трехфазные потребители, которые не правильно подключены к сети или
• не равномерно распределенные по фазам, мощные однофазные потребители, например печи или сварочные аппараты.

Измерение качества электроэнергии

Как правило, низкое качество электроэнергии обусловлено внутренними проблемами в сети предприятия и редко внешними факторами (плохим качеством поставляемой электроэнергии).

Если у вас на предприятии случаются частые перебои в работе оборудования, низкая производительность и есть подозрение, что причина этого — низкое качество электроэнергии, вам необходимо провести замеры качества электроэнергии.

Для измерения качества электроэнергии необходимо установить анализатор качества электроэнергии минимум на одни сутки на каждый ввод.

Если у вас большое предприятие, тогда на ввод каждого цеха или производственную линию.

Любой хороших анализатор предоставим вам следующие параметры качества электроэнергии:

• напряжение,
• сила тока,
• измерение активной, реактивной и полной мощности,
• гармоники,
• коэффициент мощности,
• измерение активной, реактивной, генерируемой, потребляемой энергии,
• несимметрия тока и напряжения,
• фликер и другие.

Экономия электроэнергии на предприятии за счет улучшение качества электроэнергии

Вот основные методы улучшения качества электроэнергии:

• Регулирование графика нагрузки и режимов электропотребления.
• Равномерное распределение нагрузок по фазам.
• Применение автоматического регулирования трансформаторов, компенсирующих устройств, синхронных двигателей, источников реактивной мощности.
• Установка устройств емкостной компенсации, синхронных компенсаторов, источников реактивной мощности, шунтирующих реакторов.
• Замена части асихронных двигателей на синхронные двигатели
• Установка регуляторов напряжения.
• Установка трансформаторов большей мощности.
• Усиление коммутационного оборудования.
• Установка стабилизирующих устройств.
• Установка фильтро-компенсирующих устройств.
• Установка симметрирующих устройств.

Определить мероприятия по экономии электроэнергии и повысить качество электроэнергии на вашем предприятии, можно только по результатам замеров качества электроэнергии и детальном анализу полученных результатов.