Система «Энергоэффективность предприятия»

• Мониторинг и анализ данных потребления топливно-энергетических ресурсов.
• Выявление отклонений в объёмах энергопотребления на ранних стадиях – на основании анализов трендов потребления энергоресурсов.
• Оперативное реагирование на изменения показателей энергопотребления.

• Сбор данных о потреблении энергоресурсов.
• Анализ динамики потребления энергоресурсов.
• Расчёт норм потребления энергоресурсов.
• Формирование ежедневной отчётности по объёмам энергопотребления на отдельных объектах и энергетическим балансам в целом по предприятию.
• Контроль и прогнозирование потребления энергоресурсов.
• Оценка эффективности работы оборудования, например, технологических печей (путём расчёта их КПД с визуализацией параметров).

Обеспечение энергоэффективности – одна из ключевых задач предприятий, а программный продукт NAUKA является инструментом для её реализации.

• Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
• ГОСТ Р ИСО 50001-2012 (ИСО 50001:2011) Системы энергетического менеджмента.
• ГОСТ Р 57912-2017 (ИСО 50006:2014) Системы энергетического менеджмента. Измерение энергетических результатов на основе использования энергетических базовых линий и показателей энергетических результатов.

Показатели энергетических результатов и энергетические базовые линии являются двумя взаимосвязанными ключевыми элементами упомянутых выше государственных стандартов, на основе которых организуются измерения и менеджмент энергетических результатов.

1. Блок источников данных. Содержит данные систем производственного учёта и планирования, в том числе используемых энергоресурсов (электроэнергии, пара, воды и т. д.), а также включает данные архивов.
2. Расчётный блок. Расчёт показателей энергопотребления с учётом существующих схем, алгоритмов их распределения и данных с первичных приборов учёта.
3. Аналитический блок. Определение энергетических эталонных показателей (норм), анализ фактических данных, оценка эффективности использования ресурсов.
4. Блок отчётности и визуализации. Представление данных в графиках и диаграммах.
5. Контрольный блок. Анализ и проверка достоверности данных.

На основании схем энергопотребления и данных с приборов его первичного учёта, а также существующих методик расчёта потребления энергоресурсов разрабатываются алгоритмы их расчёта. Эти алгоритмы структурированы и содержатся в блоке каталогов алгоритмов. Согласно их работе, осуществляется расчёт итоговых данных, которые сохраняются в таблицах. Функциональная схема программного продукта представлена на рисунке:

• у – потребление энергии установкой, технологической линией, группой оборудования;
• х1, х2, ... хn – независимые переменные, влияющие на величину энергопотребления;
• а1, а2, ... аn – коэффициенты, полученные в результате регрессионного анализа;
• b – свободный член.

Когда уравнение регрессии составлено и определены коэффициенты, можно использовать его в качестве базовой модели. Подставляя новые значения переменных в эту модель, можно сопоставить новое значение энергопотребления за отчётный период с базовым.

• Описывает и выражает в количественном виде результаты энергопотребления в течение определённого периода времени.
• Предоставляет возможность оценить изменения в результатах за разные периоды.
• Может использоваться для расчёта экономии энергии – в качестве точки отсчёта для сравнения ситуации до и после принятия мер по улучшению энергопотребления.

Общий алгоритм определения энергетических базовых линий может быть представлен в виде блок-схемы на рисунке:

Различные производственные факторы и режимы работы технологических объектов учитываются в регрессионной зависимости, выражающей связь режимов и факторов с энергетическими результатами. Факторы – независимые переменные, влияющие на величину энергопотребления. К таковым относятся загрузка производственной установки, температура окружающего воздуха, в некоторых случаях – характеристические свойства потоков (например, сернистость сырья для процесса гидроочистки нефтяных дистиллятов). Режимы – периодические состояния системы, а именно: режимы работы объекта в составе 2-х/1блока, режимы работы со включением/отключением регенерации осушителей и т. п. - на рисунке ниже.

Коэффициенты регрессионных зависимостей определяются методом наименьших квадратов.

Далее запускается расчёт, и на страницах идёт визуализация коэффициентов в уравнении расчёта норм, графическое сопоставление фактических и расчётных данных - представлено на рисунке ниже. Эксперту доступно включение/выключение факторов в зависимости и анализ результатов.

• Пуска или остановки объектов. Подобные режимы необходимо фильтровать, так как они не являются типовыми, но подразумевают потребление энергоресурсов.
• Переходных периодов, которые возникают в случае переключения на новый вид сырья, сезонного снижения или повышения загрузки и т. п. В таких случаях также требуется фильтрация, аналогично режимам пуска/остановки.
• Расчёта зависимостей для объектов без влияния факторов на потребление. В подобных ситуациях потребление энергоресурса постоянно и не зависит от режимов работы установки.
• Внесения изменений в настройки диафрагм. В ходе проверки оборудования часто происходит изменение коэффициентов для расчёта расходов потоков, что необходимо отслеживать и своевременно учитывать.

• Эпизодического отсутствия данных на сервере автоматизированной системы управления технологическим процессом.
• Низкой аналитичности данных. Во избежание этого при разработке регрессионных зависимостей необходима фильтрация «выпадающих» точек, появляющихся в результате локальных возмущений на измерительной аппаратуре, возникновения нештатных ситуаций и других причин.
• Недостаточной частоты сбора данных лабораторного контроля. Редкое или нерегулярное выполнение анализов показателей, например, теплотворной способности топлива, будет влиять на достоверность информации о его потреблении в Гкал.

Практика показывает, что непрерывный мониторинг уровня энергоэффективности на предприятии является обязательной составляющей компетентного управления. Экспертные оценки, предоставляемые программным продуктом «Энергоэффективность предприятия» от компании NAUKA, помогают определить наиболее крупные скрытые потери и расставить приоритеты в потреблении ресурсов. Вместе с тем в ходе анализа могут выявляться узкие места в функционировании смежных систем предприятия – метрологического обеспечения, аналитического контроля, серверного оборудования. Таким образом, подход, заложенный в основу представленного программного продукта, не только позволяет контролировать и прогнозировать энергетические затраты, но и помогает оптимизировать ресурсопотребление в рамках всей производственной системы.