Методическая основа производственного энергосбережения. Базовое понятие

Методы энергосбережения в стационарном производстве АПК уже продолжительное время разраба­тываются на кафедре ЭОП в АПК, многие из них прошли апробацию и опытную проверку. Это позво­ляет рассматривать их совокупность как методическую базу для адаптации под задачи энергосбере­жения в мобильной энергетике. Основные понятия, положенные в основу методики, следующие:

1. Потребительская энергетическая система (ПЭС) и ее схема. Отличительным признаком ПЭС явля­ется наличие в ней энерготехнологических процессов (ЭТП) трех видов, определяемых результатом использования энергии: ЭТП-1 – результат - продукция производства, вспомогательных ЭТП-2 и обеспечивающих условия жизнедеятельности ЭТП-3. Схема ПЭС не только отражает переход к процессовому анализу, но и выстраивает логику исследования: расчет­ное (на основе научных представлений процесса), определение минимального расхода энергии на ре­зультат каждого ЭТП, измерение фактического расхода энергии и определение наиболее энергоем­ких ЭТП и элементов. Мобильные процессы с использованием топлива отнесены к вспомогательным (ЭТП-2). Поскольку в общее число результатов анализируемых процессов входит и выпускаемая предприятием продукция, то ПЭС следует считать основным и начальным объектом в иерархии производственных объединений при системных анализах эффективности энергоиспользования по критерию энергоемкости продукции, в том числе и при анализе использо­вания топ­лива.

2. Универсальный критерий энергоэффективности. Основной критерий эффективности – энерго­емкость продукции как отношение всей потребленной энергии (включая топливо) к объему произве­денной продукции. Кроме основного критерия энергоэффективности введен новый критерий – отно­сительная энергоемкость, определяемый как отношение подведенной к элементу энергии к энер­гии, отводимой от него (для передающих и преобразующих энергию элементов), линейно связанный с основным. С помощью этих критериев можно полу­чить энергоемкость дохода предприятия или энергоемкость валового продукта отрасли. Та­ким образом, энергосбережение как вид профессио­нальной деятельности агроинженера по управлению потребительской энергетикой обеспечено обще­принятыми критериями оптимизации и оценки. При включении в ПЭС мобильных силовых процес­сов и биологических объ­ектов (животное, птица и растение) критерии энергоэффективности сохра­няются ввиду своей относительности.

3. Теоретические положения энергосбережения в ПЭС. Методы математического анализа не могут рассматриваться в качестве теории энергосбережения. В условиях потребительской системы основ­ной критерий эффективности (энергоемкость продукции) прямо не связан дифференциальным урав­нением с потребленной энергией. Кроме этого, при решении задач эффективности нельзя признать мощность полной производной энергии, так как интегрирование по времени является исключительно математической операцией, не учитывающей какие-либо условия (состояние), в частности, уменьше­ние мощности движущейся энергии за счет собственных потерь. Поэтому разработанный метод ко­нечных отношений (МКО) основан на том, что любой технический элемент ПЭС является объемным, в конечных сечениях объема проходящая энергия не только является интегралом мощности, но и из­меряется счетчиком. Разность конечных мощностей является вы­ражением закона сохранения и легко переводится в показатели эффективности. Доказано, что энер­гетические линии ПЭС, составленные из последовательно соединенных элементов, имеют относи­тельную энергоемкость, равную произве­дению энергоемкостей элементов. Это позволило в МКО обойти изломы функций мощности в каж­дом соединении. Для использования МКО как метода вы­числения показателей эффективности про­цессов в элементах необходимо иметь данные о функциях энергии и мощности в конечных сечениях элементов, которые определяются измерениями. Мобиль­ные силовые процессы потребуют другие измерительные схемы для получения показателей энерге­тических процессов.

4. Энергетические характеристики оборудования. Основной причиной повышения энергоемкости продукции является рост относительных потерь в оборудовании при отклонении режима потребления от номинального. Для некоторых видов оборудования в технической документации приводятся показатели, характеризующие снижение эффективности оборудования (например, снижение кпд асин­хронного двигателя). Такие данные получили название энергетической характеристики оборудова­ния. Она нужна для контроля состояния, ухудшающегося в процессе эксплуатации оборудования.

5. Содержание мероприятий по организации практического энергосбереже­ния на предпри­ятиях. Масштабные работы по энергосбережению (АПК района, региона) осуществляюется фирмой, специализирующейся на договорных аутсорсинговых услугах потребителям энергии. Ин­формация об эффективности всех энергетиче­ских процессов в ПЭС поступает от информационно – измери­тельной системы (ИИС). Для контроля мо­бильных про­цессов используются системы дистанционного контроля и дистанционной передачи данных. Обработка данных, полученных при энерго­аудитах ПЭС, производиться в диспет­черском пункте, оснащенном устройствами приема информа­ции, вы­числительной техникой, базами данных по предлагаемому рынками оборудованию. В состав энерго­сервисных фирм вхо­дят группы по определению локального ресурса возобновляющейся энер­гии для каждого потреби­теля и группа проектирования для составления проектов энергосбережения.

Примерный паспорт компетентности магистранта представлен в таблице 2.1

Формирование мировоззрения магистрантов, основанного на данной концепции, обеспечит подготовку компетентных кадров, способных решать крупномасштабные проблемы в соответствии с актуальными потребностями отрасли.

Таблица 3.1 - Примерный паспорт компетентности магистранта

Продолжение таблицы 3.1

Определить уровень развития компетентности магистрантов, а также личностные качества возможно с использованием специально разработанных тестов (см. приложения А, Б, В, Г).