Семинар по энергоэффективности и энергетическому менеджменту - 21/10/10 - Москва

Почему энергоэффективность? Почему энергетический менеджмент?
Рост цен на энергию
(и углерод)
Усиление конкуренции
Обновление и ужесточение законодательства
Рост внимания к
ответственности корпораций
Нестабильность
энергоснабжения

Цены на электричество и природный газ в Российской Федерации
Всемирный банк, 2010

Влияние на конкурентоспособность Российской промышленности
Всемирный банк, 2010

Задачи
Проиллюстрировать значимость и возможности эффективного использования энергии
Определить основные стимулы и препятствия для эффективного использования энергии
Раскрыть преимущества и составляющие энергетического менеджмента
Рассмотреть современные примеры в данной и связанных отраслях промышленности

Несмотря на продолжительные усилия, потенциал повышения эффективности использования энергии (ЭЭ) в мире остается высоким.
Глобальный институт МакКинзи (МГИ, 2008)
Прогнозируемый рост спроса на энергию возможно сократить на 66% (от 2,2% до 0,7% в год), если принять меры повышения ЭЭ, использующие существующие технологии и обеспечивающие внутреннюю доходность 10% или выше.
Повышение ЭЭ - наиболее экономичный способ сократить выбросы парниковых газов (ПГ), которые составляют 2/3 всех имеющихся возможностей "отрицательных затрат"

Кроме того, в России при существующей технологии и привлекательной доходности, высок потенциал повышения ЭЭ
Полноценная реализация возможностей ЭЭ в России может позволить инвесторам и конечным пользователям сэкономить 80 миллиардов долл.США ежегодно при общей сумме затрат 320 миллиардов долл.США
Всемирный банк, 2010

? Результативное повышение ЭЭ опирается на инвестиционные и неинвестиционные мероприятия, в частности структурные и поведенческие изменения
Чтобы получить полноценную выгоду от использования потенциала повышения ЭЭ, недостаточно технологий и разработок

Большей частью, потенциал повышения ЭЭ фрагментирован и требует постоянного и систематического подхода.
Также как безопасность и качество, эффективность использования энергии требует постоянного внимания и должна быть интегрирована в повседневные процессы и программы на всех уровнях организации

Эффективности использования энергии препятствует множество факторов
Большинство из них - нетехнического и нефинансового характера
недостаточная осведомленность
предпочтение отдается решениям со стимулированием предложения
могут потребоваться авансовые вложения
фрагментированный потенциал энергосбережения
недостаточная заинтересованность руководства
децентрализованность ноу-хау
недостаточные сведения об энергопотреблении
ограниченные ресурсы (время и/или деньги)
нежелание перемен
риск срыва производства/деятельности
результат деятельности руководства
неточность измерений и проверок
раздробленные/ противоречивые стимулы
недостаточное внимание к нетехническим решениям

Ключевые факторы успеха в повышении потенциала эффективности использования энергии в России прямо связаны с указанными факторами
Международная финансовая корпорация (МФК), 2007

Итак, вопрос состоит в том...
как эффективно преодолеть существующие препятствия?

Энергетический менеджмент успешно преодолевает препятствия на пути повышения эффективности использования энергии, и обычно опирается на концепцию постоянного улучшения (PDCA: план-выполнение-проверка-действие)
Энергетический менеджмент представляет собой проверенное средство преодоления факторов, препятствующих эффективности использования энергии
Ряд крупных компаний с успехом разработали и внедрили системы энергетического менеджмента.
В последнее время энергетическому менеджменту уделяется повышенное внимание
EN 16001
ISO 50001
Установившиеся практики энергетического менеджмента собраны в стандартах для систем энергетического менеджмента

Стандарты для систем энергетического менеджмента стали популярными в последнее десятилетие и в большинстве случаев сходны между собой
2000 Нидерланды LTA
США MSE 2000 (обновлен в‘05 и ‘08)
2001 Дания DS 2403
2003 Швеция SS 627750
2005 Ирландия IS 393
2007 Германия VDI 4602/1
Испания UNE 216301:2007
2008 Корея и Тайланд(1)
2009 ЕС EN 16001
Китай GB 23331
2011 ISO 50001
(1) обязателен для определенных компаний

Опыт применения систем энергетического менеджмента в промышленности доказывает их эффективность и выгодность
Опыт добровольного внедрения с 2001г.
Как правило, 5-10% сокращения потребления энергии имеет место в первый же год
Примеры
Дополнительно: более высокое качество продукции, выше производственная мощность и занятость сотрудников
По результатам проведенного аудита компанией «Дет Норске Веритас АС» выдано более 100 сертификатов систем энергетического менеджмента (СЭнМ) в Швеции и Дании
(Управление энергетики Дании)

Кроме того, как показывает практика, в долгосрочной перспективе, энергетический менеджмент выгодно отражается на потенциале повышения энергосбережения.
Национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли, 2007г.
Уровень энергосбережения, достигнутого компаниями, которые добровольно внедрили планы по энергетическому менеджменту - 20% и более, с соответствующим снижением выбросов парниковых газов
Кейпхарт, 2006
снижение энергопотребления на 8 - 15% в компаниях с большим опытом
снижение энергопотребления на 10 – 30% в компаниях с меньшим опытом энергетического менеджмента

Разрабатываются более значимые стандарты
EN 15900 - Услуги в сфере эффективности использования энергии
Руководство для клиентов и провайдеров
Рассматривает вопросы энергетического аудита + идентификации, выбора, внедрения и контроля действий
? критерии выполнения, исходные данные, корректировки, выполнение измерений и контроль, программы изменения поведения, внедрение Систем энергетического менеджмента (СЭнМ)
Ожидаемая дата публикации - 4квартал2010г.
Разработка проектов по нисходящим и восходящим расчетам эффективности использования энергии и энергосбережения
Публикация запланирована на 3квартал 2009г. (Голландский институт стандартов (NEN))
Темы, в настоящий момент анализируемые Европейским комитетом по стандартам (CEN / CENELEC)
Методология эталонного сравнения для использования энергии (NEN)
Метод расчета эффективности использования энергии для транспортных услуг (Французская ассоциация стандартизации (AFNOR))
Энергетический аудит в промышленности, транспорте, строительстве (Британский институт стандартов (BSI))
Терминология (AFNOR)
Гарантии происхождения и сертификаты эффективности использования энергии (Шведский институт стандартизации (SIS))
Новые темы ISO
ISO 50001 – Системы энергетического менеджмента
Международная терминология для ЭЭ и возобновляемых источников энергии
Методы расчета эффективности использования энергии и энергосбережения (предложены Китаем)

«Дет Норске Веритас АС» в своем подходе делает акцент на энергетический менеджмент, что обеспечивает постоянное повышение эффективности использования энергии.
Единый подход для угля и энергии
Акцент на системы энергетического менеджмента
обеспечивает непрерывное повышение ЭЭ
позволяет эффективно передавать навыки и опыт
оптимальное сочетание технических, организационных и поведенческих подходов
Не зависит от технологии или системных поставщиков
Сочетание высокой управленческой и технической квалификации
Компания действительно мирового масштаба

Комплексный «углеродно-энергетический» (ICE) менеджмент: Пример
Силовая установка на СПГ (сжиженном природном газе)
Местоположение: Южный Китай
Запуск 2007
Мощность 3 x 360 МВтэл
Технология – газотурбинная установка комбинированного цикла
Парогенератор-рекуператор без дополнительного воспламенения
установленные стандарты ISO 9001 и ISO 14001
Потребление ± 500,000 т СПГ/год

Принцип работы газотурбинной силовой установки комбинированного цикла
Парогенератор-рекуператор: бойлеры конвекторного типа с ребристыми трубами, горизонтальной и вертикальной конфигурации
Типовая общая производительность: 45% – 58% (для наиболее крупных современных блоков +60%)
Энергетические потоки являются индикативными и не используются в примере

Пример комплексного "углеродно-энергетического" (ICE) менеджмента - обзор
Конечный продукт . схемы энергетических потоков и потоков угля
. данные по энергопотреблению и потреблению угля контроль/анализ качества
. энергетический менеджмет и показатели результативности
. первоначальное сравнение с аналогичными предприятиями (на основе опубликованных данных)
. выявление 3 приоритетных возможностей технического усовершенствования
. выявление 3 приоритетных возможностей нетехнического усовершенствования
Обучение "Углеродному"
менеджменту
-
2,5-
Дневный курс
-
в соответствие потребностям
организации
основные темы
. Зона охвата угля
. СЭнМ
. Техническая оптимизация
Консультирование по СЭнМ
-
внедрение
-
регулярная оценка
Консультирование по
долгосрочным стратегиям
(опция)
Техническое
направление
нетехническое
Направление
Зона охвата угля
счета на энергию, на объектах
мониторинг
-
посещение,
Эталонный анализ
посещение объекта и опросы
-
данные анализа/контроля качества
-
составление карт потоков Эи С
Оценка СЭнМ
-
кабинетный анализ
-
-
анализ разрыва
Техническое консультирование
9 зон внимания
кабинетный анализ и посещение
Оценка рисков
Снижение выбросов и
менеджмент проектов
(все опции)
Зона охвата угля
счета на энергию, на объектах
посещение, мониторинг
Финансовый анализ
моделирование
Консультирование по СЭнМ
помощь в усовершенствовании
кабинетный анализ и посещение
объекта
Анализ сценария
-
данные анализа/контроля качества
и составление
карт потоков Э и С
Оценка СЭнМ
-
кабинетный анализ
-
посещение и опросы
-
анализ разрыва
Эталонный анализ
-
-
-

Охладителе
нетто-мощности на выходе
Схема энергетических потоков при номинальной нагрузке
Ограниченный потенциал повышения эффективности использования энергии на основе потерь и внутреннего потребления
Для повышения ЭЭ потребуется комплекс разноплановых мер
Повышение ЭЭ на основе снижения потерь имеет тот же порядок величины, как и повышение ЭЭ на основе генерации
Теплоэнергетические станции (ТЭС) далее не рассматриваются
на основе
данные №1 при полной нагрузке (98,5% - 19 мин.)
допущения
. поток выхлопного газа
. качество пара на выходе турбины
. тепловые потери в бойлере
СПГ в
Потери в дымовых трубах
Прочие потери
Продувка
Тепловые потери в бойлере

Схема потоков угля при номинальной нагрузке
В соответствии с логикой, основное влияние на схему потоков угля оказывает производство энергии
на основе
данные №1 при полной нагрузке (98,5% - 19 мин.)
допущения
. поток выхлопного газа
СПГ в
Выхлопе дымовых труб
Выхлопной газ предварительного нагрева

Показатели общей результативности
35%

Детальные показатели результативности для элемента №5

Техническое эталонное сравнение с справочными данными по наилучшим доступным технологиям крупных сжигательных установок
В целом, компоненты, эксплуатация и производительность установки находятся на современном уровне и как минимум сравнимы с аналогичными установками
Используется наилучшая возможная технология в соответствии с нормативными документами Европейской комиссии для крупных сжигательных установок и эффективности использования энергии
К сильным сторонам относятся:
качество сжигания, низкий излишек воздуха, высокое качество пара, низкая температура выхлопного газа, хорошие характеристики вакуума в охладителе, предварительный нагрев горючего газа, регенерация отходящего тепла газовых турбин, двойной подогрев, современное управление и высокое качество изоляции
Возможные усовершенствования в направлении наилучшей доступной технологии:
минимизация продувки и/или регенерация отходящего тепла от продувки
использование регулируемых приводов на основных электродвигателях (например насосах питательной воды) и
использование электродвигателей с высоким КПД

Возможности технического усовершенствования (1/2)
Предварительный подогрев СПГ (сжиженного природного газа)
Низкий существующий тепловой кпд (для исправления требуется проведение анализа основной причины)
Рекомендуется пересмотреть и/или внедрить/изменить процедуру включения/отключения
Рекомендуется рассмотреть возможность отвода тепла (текущий уровень для продувки цилиндров низкого давления №№1-3 достаточен для подъема температуры СПГ почти до 50°C)
Газовые турбины
Текущая эффективность ниже ожидаемой, требуется проведение анализа основной причины и обсуждение с поставщиком
С поставщиком следует обсудить возможности использования повышенных температур СПГ на входе
Рекомендуется внедрение оперативного контроля эффективности, задания целей и отображения информации (дополнительное оборудование не требуется)
Парогенератор-рекуператор
Рекомендуется внедрение оперативного контроля эффективности, определения целей и составления отчетов (требуется измерение выхлопов газа)
Рекомендуется изучить возможности сокращения потоков продувки (альтернативные средства для контроля качества воды) (примечание: тройное преимущество: более высокая эффективность, пониженное водопотребление, пониженное внутреннее потребление электричества)
Рекомендуется рассмотреть возможность отвода тепла:
Предварительный нагрев СПГ: текущую продувку НД можно использовать вместе с существующим предварительным нагревом
Альтернативы: конденсат/ предварительный нагрев питательной воды, и/или производство горячей воды на объекте

Возможности технического усовершенствования (2/2)
Внутреннее потребление электричества
Рекомендуется оценить возможность использования регулируемых приводов на основных электродвигателях (насосах питательной воды, охладителе и циклических насосах )
Рекомендуется разработка и внедрение оптимизированных процедур управления и включения/отключения для вспомогательных компонентов (в частности охлаждающих насосов и компрессоров)

План действий по внедрению СЭнМ

Выводы/ Резюме
Имеется существенный потенциал экономии за счет эффективности использования энергии в промышленности, на транспорте, в строительстве
Внедрение методов эффективности использования энергии сталкивается с многочисленными препятствиями, большинство из которых - нетехнического и нефинансового характера
Результативное повышение эффективности использования энергии требует мер технического, поведенческого и организационного характера, применяемых постоянно, то есть интегрированных в повседневную жизнь
Наиболее существенные стимулы для повышения эффективности использования энергии - сокращение эксплуатационных затрат и соответствие законодательству
Энергетический менеджмент -проверенное средство для успешного преодоления препятствий на пути внедрения эффективного использования энергии
Установившиеся практики энергетического менеджмента включаются в системы энергетического менеджмента, в основе которых - концепция постоянного усовершенствования (PDCA)
Неоднократно подтверждено результативное воздействие энергетического менеджмента на использование имеющегося потенциала эффективности использования энергии
Рассмотрен современный пример для иллюстрации подхода и потенциальной результативности

Безопасность жизни, имущества и окружающей среды
www.dnv.com