Calcule ale ratei consumului de energie electrică

În elaborarea standardelor de consum de energie sunt utilizate trei abordări principale: experimentală, computațional-analitică și statistică.

O modalitate experimentată necesită măsurători ale consumului de energie electrică pentru fiecare operațiune în modurile procesului tehnologic specificate de reguli. Consumul de energie electrică pe unitatea de producție se determină prin însumarea costurilor de exploatare.

Această abordare necesită utilizarea unui număr mare de dispozitive de măsurare și costuri semnificative ale forței de muncă. Pentru a obține rezultate fiabile pentru fiecare operațiune, este necesar să se efectueze un număr mare de măsurători și prelucrare statistică a rezultatelor, precum și să se compare datele obținute cu costurile șantierului, atelierului, producției. Prin urmare, această metodă este aplicabilă în principal pentru a determina standarde individuale într-un mediu de producție specific.

Metoda computațional-analitică presupune determinarea ratei consumului de energie electrică prin calcul — în funcție de datele pașaportului echipamentului tehnologic, luând în considerare gradul de încărcare a acestuia, modurile de funcționare și alți factori. Pentru standardele generale de producție trebuie să se țină seama și de puterea și modurile de funcționare ale tuturor echipamentelor auxiliare (ventilație, alimentare cu apă și canalizare, iluminat electric, nevoi de reparații etc.).

Modurile de funcționare ale consumatorilor de energie electrică sunt luate în considerare utilizând diferiți coeficienți (pornire, încărcare etc.), a căror selecție empirică și natura aleatorie duc la erori semnificative. Calculul element cu element al setului de componente ale consumului de energie face ca metoda să fie extrem de consumatoare de timp.

Metodă statistică de raționalizare bazată pe prelucrarea statistică a datelor privind costurile generale și specifice pentru o anumită perioadă de timp și identificarea factorilor care influențează modificarea acestora. Calculele se fac în funcție de citirile contoarelor de energie electrică și a datelor de ieșire a produsului. Această metodă este cea mai puțin consumatoare de timp, fiabilă și utilizată pe scară largă în practica raționalizării consumului de energie. Să ne uităm la metodele practice de implementare a acestuia.

Consumul specific de energie electrică este calculat pentru o instalație specială - un loc de producție, un atelier sau o unitate separată consumatoare de energie, care are „propriul” ghișeu la intrare. Organizarea contorizării energiei electrice este o condiție prealabilă pentru o reglementare eficientă.

Un sistem tehnic de măsurare a energiei electrice adesea nu coincide cu diviziunea administrativă a întreprinderii din cauza complexității și ramificării sistemelor de alimentare cu energie. Prin urmare, la desemnarea unităților administrative care efectuează raționalizări, acestea trebuie mapate la unitățile contabile.

Pentru obiectul controlat se disting principalele tipuri de produse, al căror volum de producție poate fi calculat pentru o tură, o zi sau pentru un ciclu de funcționare a echipamentului. În consecință, citirile contoarelor de energie electrică se fac în ture, zilnic sau pentru fiecare ciclu de lucru.

Pentru a calcula indicatorii caracteristici, este necesară o etapă pregătitoare pentru colectarea datelor statistice - cel puțin 50 de perioade. Tabelul 1 prezintă un exemplu de vedere a reprezentării inițiale a datelor. La sfârșitul fiecărui interval de timp, se înregistrează consumul total de energie electrică al instalației (pe metru) și producția. În ultima coloană se trec valorile consumului specific de energie electrică, obținute prin formula w = W / M, unde W este consumul real de energie electrică pentru producerea de produse în cantitate de M (cantitatea poate fi măsurată în diferite unități).

Secțiune. 1.

Consumul specific real de energie electrică pentru diferite perioade de timp nu este același, ceea ce se datorează încărcării diferite a obiectului selectat, modurilor de funcționare, compoziției materiilor prime și altor factori.Dacă toate aceste condiții sunt aceleași, atunci valorile costurilor unitare sunt apropiate pentru perioade diferite, distribuția lor ar trebui să fie normală (gaussiană). În acest caz, puteți obține valoarea medie a consumului de energie electrică pentru un număr de perioade și utilizați-l ca standard.

De remarcat faptul că distribuția datelor experimentale este normală (gaussiană) numai în cazul acelorași condiții ale procesului tehnologic și a acelorași parametri ai produsului fabricat. Destul de des datele nu urmează o distribuție normală din cauza a doi factori.

În primul rând, poate exista o modificare a parametrilor produselor, a materiilor prime sau a modurilor de funcționare a echipamentelor. De exemplu, calitatea oțelului și profilul metalului laminat au o mare influență asupra consumului de energie (laminarea armăturii determină consumul specific de energie de 180 kWh, oțel inoxidabil de același diametru — 540 kWh). În aceste cazuri, monitorizarea trebuie organizată astfel încât să se obțină numărul necesar de măsurători din produse omogene.

În al doilea rând, încălcarea distribuției normale se explică prin proprietăți tehnologice, care în acest caz se manifestă prin abateri de la tehnologie, clase respinse și ratate (de exemplu, volumul topiturii este semnificativ mai mic decât cel nominal). Tehnologul responsabil trebuie să identifice aceste cazuri și să ia măsuri asupra acestora. Abaterea distribuţiei de la normal defineşte o anumită zonă care determină volumele posibile de economisire a energiei prin măsuri organizatorice.

Pentru a obține norme rezonabile este necesar să se verifice conformitatea legii statistice de distribuție a consumului specific de energie electrică cu distribuția normală (gaussiană). Puteți folosi testul după criteriu χ2... Dacă valoarea obținută a criteriului depășește valoarea teoretică, ipoteza corespondenței distribuției statistice cu normalul ar trebui respinsă.

Aceasta înseamnă că din datele obținute este imposibil să se calculeze o singură rată de consum de energie electrică pe unitatea de producție, atunci acestea trebuie împărțite în funcție de modurile tehnologice caracteristice, calculând pentru fiecare rată de consum de energie, sau să se determine dependența statistică a consumul specific de către factorii de influență w = f (x1, x2, x3), unde volumele de producție pot acționa ca factori x1, x2, x3, temperatura, viteza de procesare etc.

În cazul în care verificarea confirmă că distribuția costurilor unitare este aproape de normal, rata consumului de energie electrică poate fi determinată pe baza acestor date. Pentru monitorizare, cel mai convenabil este să setați intervalul în care ar trebui să fie consumul specific de energie.

Intervalul este cel mai simplu determinat de debitul mediu și deviația standard. σ... Mai simplu spus, limita inferioară a intervalului poate fi presupusă egală cu wmin = wWed — 1,5σ, iar cea superioară — wmax = wcp + 1,5σ... Conform regulii 10 — 20% din energia electrică specifică consumul primit în condiții reale de producție, depășește intervalul specificat, ceea ce se datorează erorilor lucrătorilor, încălcării regimului, abateri ale calității produsului etc.Personalul tehnologic ar trebui să acorde atenție unor astfel de cazuri și să ia măsuri.

Subliniem că normele obținute prin oricare dintre aceste metode reflectă modurile de consum de energie pentru producerea produselor numai în întreprinderea în care sunt obținute și nu pot fi extinse nici la industrie în ansamblu, nici la o altă întreprindere. Acest lucru se datorează proprietăților individuale ale fiecărei întreprinderi ca sistem complex de tip tehnologic.

De exemplu, standardul tehnologic pentru producția de laminare a fost determinat experimental în funcție de temperatura metalului, viteza de rulare, calibrare, frecarea lagărelor, pierderile tehnologice etc. viteza de așchiere și timpul de prelucrare.Totuși, aceste rezultate nu pot fi transferate la toate mașinile-unelte, chiar și în cadrul unei singure fabrici, deoarece în practică există multe tipuri de piese prelucrate și moduri de prelucrare.

De asemenea, cum folosiți aceste viteze obținute pentru fiecare detaliu? Este imposibil să plasați un contor de electricitate în apropierea mașinii și să comparați consumul fiecărei piese cu standardul. Generalizarea standardelor, luând în considerare numărul și gama de piese produse, va duce la o mare eroare din cauza incapacității de a lua în considerare toți factorii de lucru.

De asemenea, folosind metoda computațională și analitică, este imposibil să se treacă de la datele privind puterea nominală a receptorilor electrici individuale, luând în considerare toate modurile tehnologice posibile, tipurile de produse, calitatea materiilor prime, până la consumul de energie electrică pentru un atelier sau întreprindere. pentru o lună, un trimestru, un an.

Este imposibil să se obțină valoarea estimată a consumului de energie de către întreprindere prin însumarea diferitelor norme specifice pentru întreaga gamă de produse. Pentru a face acest lucru, este necesar să planificați în avans nu numai cantitatea totală de produse care vor fi lansate în următoarea lună (trimestru, an), ci și să o împărțiți cu precizie pe mărci, caracteristici ale modurilor de procesare și mulți alți factori. Acest lucru era imposibil în condițiile unei economii planificate și cu atât mai mult acum.

Este imposibil să comparați diferite întreprinderi și conform standardelor extinse pentru întreaga fabrică, chiar și cu cicluri tehnologice apropiate. Astfel, în 1985, în întreprinderile din metalurgia feroasă, consumul specific de energie electrică pentru 1 tonă de produse laminate a luat valori de la 36,5 la 2222,0 kW • h/t cu o medie a industriei de 115,5 kW * h/t; pentru oțel convertor — de la 13,7 la 54,0 kW • h / t cu o medie a industriei de 32,3 kW • h / t.

O astfel de răspândire semnificativă se explică prin diferența de factori tehnologici, organizatorici și sociali pentru fiecare producție și este clar că norma medie a industriei nu poate fi extinsă la toate întreprinderile. În același timp, întreprinderea nu poate fi considerată ineficientă dacă depășește media industriei.

Producția redusă, utilizarea incompletă și neregulată a echipamentelor conduc la costuri unitare mai mari, lărgind și mai mult decalajul de date. Prin urmare, în condițiile actuale, nivelurile medii ale consumului de energie electrică din industrie nu pot fi utilizate nici pentru a estima consumul de energie, nici pentru a estima economiile de energie.