Дипломная (вкр): Підвищення ефективності енерговикористання на об’єктах систем теплопостачання

Підвищення ефективності енерговикористання на об’єктах систем теплопостачання

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ВСТУП

1. АНАЛІЗ РІВНЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

1.1 Проблема енергозбереження в підприємствах системи теплопостачання України

1.2 Аналіз стану та рівня енергоспоживання в теплогосподарствах України

1.3 Аналіз існуючих методів ранжування для оцінювання рівня ефективності енерговикористання в системах теплопостачання

1.3.1 Рейтингове оцінювання рівня енергоефективності об’єктів теплопостачання

1.3.2 Інструмент управлінських рішень та системного контролю рівня ефективності енерговикористання в системах теплопостачання

1.3.3 Особливості формування рейтингової оцінки рівня ефективності енерговикористання в системах теплопостачання

1.4 Енергетичний бенчмаркінг як засіб комплексного розв’язку задач енергозбереження та оцінювання рівня енергоефективності господарства

1.5 Визначення особливостей використання бенчмаркінгу в управлінні виробничими підприємствами та узагальнення проблематики, щодо застосування даного методу на вітчизняних підприємствах

1.5.1 Система комунального теплопостачання як складна енерготехнологічна система

1.5.2 Функції енергетичного бенчмаркінгу в системах теплопостачання

1.6 Оцінювання енергоефективності в системах теплопостачання з використанням методів ранжування для вирішення задач енергетичного бенчмаркінгу

Висновки

2. ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРИ ТА СКЛАДУ ПОКАЗНИКІВ ДЛЯ РЕЙТИНГОВОЇ ОЦІНКИ РІВНЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ОБ’ЄКТІВ СИСТЕМИ КОМУНАЛЬНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

2.1 Поняття ефективності як складової оцінки рівня якості функціонування виробничих систем

2.2 Опис показників енергоефективності теплопостачального підприємства

2.2.1 Опис структури показників енергоефективності котелень

2.2.2 Опис показників енергоефективності котлів

2.3 Задача комплексного оцінювання рівня енергетичної ефективності теплопостачального господарства

Висновки

3. РЕЙТИНГОВЕ ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ОБ’ЄКТІВ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

3.1 Правила оцінювання ефективності енерговикористання в підприємствах теплопостачання

3.1.1 Математична модель оцінювання рівня ефективності енерговикористання в котельнях підприємства теплопостачання

3.1.2 Модель ранжування за допомогою таксономічного показника

3.1.3 Модель ранжування за допомогою правила Борда

3.1.4 Модель ранжування за допомогою правила Кондорсе

3.1.5 Модель ранжування за допомогою правила Копеланда

3.2 Ранжування котелень за видами енерговикористання

3.2.1 Ранжування котелень по споживанню електроенергії

3.2.2 Ранжування котелень по виробництву тепла

3.2.3 Ранжування котелень по споживанню палива, ранжування котлів

3.3 Результуючі значення ранжування котелень по енерго-ефективності споживання електричної енергії, палива та виробництві тепла

3.4 Визначення загального рейтингу котелень телопостачання підприємства

3.5 Висновки

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ПЕР - паливно-енергетичні ресурси

ТЕЦ- тепло-електроцентралі

ЖКГ- житлово-комунальне господарство

ІТП- індивідуальний тепловий пункт

ЦТП- центральний тепловий пункт

ККД- коефіцієнт корисної дії

ЕВЕР- ефективність використання енергоресурсів

СКТ- система комунального теплопостачання

ВСТУП

Вплив світової фінансово-економічної кризи та інших зовнішніх і внутрішніх чинників виявив нездатність існуючих ринкових і державних механізмів забезпечити ефективне функціонування виробничих систем. Нові умови господарювання, що характеризуються нестачею інвестиційних ресурсів, спонукають до пошуків нових механізмів забезпечення ефективного розвитку систем. Ефективність стає важливим об’єктом процесу управління, в якому є необхідною участь не лише керівництва підприємства виробничої системи та його працівників, але й держави, чия функція має полягати в сприянні підприємствам в здійсненні управління ефективністю своєї діяльності.

Особливої гостроти проблема низької ефективності набуває для однієї з найбільш ресурсоємних виробничих систем України - системи теплопостачання.

Відомча роз’єднаність теплопостачальних підприємств, відсутність централізованих фондів для виконання і реалізації перспективних розробок, невирішеність питань, що відносяться до законодавчо-правового поля та тарифної політики, недостатній професійний рівень обслуговуючого персоналу, відсутність мотивації до економного та екологічно ефективного використання ПЕР призводять до нескінченних кризових явищ в комунальній теплоенергетиці.

Вирішення існуючих проблем комунальної теплоенергетики потребує комплексного підходу на державному рівні для впровадження енергозберігаючих та екологічно ефективних технологій і засобів виробництва, постачання і споживання усіх видів енергоносіїв і енергії, що забезпечить скорочення витрат первинних енергоносіїв, підвищення рівня надання послуг, зменшення собівартості виробленої енергії та екологічного забруднення [1].

Постійна зміна запитів споживачів і прискорений технологічний прогрес вимагають від підприємств даної галузі безперервного і стійкого зростання ефективності діяльності, забезпечення якого можливо лише за умови використання сучасних методів оцінки, аналізу і управління ефективністю підприємства.

Проблема забезпечення ефективності діяльності підприємств виробничих систем завжди була в центрі уваги вітчизняних вчених. Різні її аспекти представлено в роботах Долінського А.А., Кулика М.М., Праховника А.В. та ін.

Практичний досвід успішної роботи вітчизняних підприємств в умовах відсталого розвитку поки недостатній для вироблення власних механізмів підвищення ефективності. Виникає необхідність у формуванні моделі управління ефективністю підприємства на основі вивчення сучасної зарубіжної енерготехнологічної методології і кращих прикладів її практичного використання, тобто застосування методики енергетичного бенчмаркінгу. Зусиллями вітчизняних вчених був створений фундамент сучасної методології управління ефективністю підприємства, дієвість якої підтверджена тисячами успішних практичних прикладів.

Спираючись на фундаментальні дослідження і враховуючи особливості функціонування українських виробничих систем, можна побудувати адекватний механізм управління, спрямований на забезпечення безперервного і стійкого зростання ефективності систем теплопостачання.

Метою даної магістерської роботи є створення передумов для досягнення достовірності управлінських дій спрямованих на підвищення ефективності енерговикористання на об’єктах систем теплопостачання за рахунок виявлення кращих стратегій управління енергоефективністю.

Для досягнення мети необхідно розглянути такі задачі:

-   провести аналіз рівня енерговикористання в системі теплопостачання в цілому та її об’єктів;

-        створити систему сукупності показників ефективності енерговикористання, які забезпечують можливість оцінки рівня ефективності енерговикористання структурних елементів та самої системи;

         сформувати механізм ранжування управління енергоефективності, як задачі задачі енергетичного бенчмаркінгу теплопостачального підприємства, що дав би змогу виявити кращі аналоги з точки зору ефективності енерговикористання для створення передумов розроблення стратегій управління ефективності енерговикористання.

Об’єкт досліджень - стан ефективності енерговикористання в системі теплопостачання.

Предмет дослідження - показники ефективності енерговикористання системи теплопостачання та її структурних елементів.

Науково-методичну основу дослідження складають методологічні засади енергетичного бенчмаркінгу, що спираються на задачі виявлення кращих характеристик системи; методи ранжування, як засіб енергетичного бенчмаркінгу.

Новизна роботи:

1)   Задачу підвищення енергоефективності запропоновано розглядати з позицій енергетичного бенчмаркінгу, який об’єднує задачі моніторингу, знаходження кращих і гірших аспектів системи, планування дій до підвищення ефективності енергозбереження та можливості їх застосування.

2)      Сформовано сукупність показників енергоефективності, яка враховує технологічні особливості виробництва і забезпечує можливість всебічного опису ефективності енерговикористання структурних елементів і системи теплопостачання в цілому.

)        Запропоновано механізм виявлення кращих зразків енергоефективності, який спирається на методи ранжування і забезпечує достовірність управлінських дій спрямованих на підвищення рівня енергоефективності системи теплопостачання.

Практична цінність - результати магістерської роботи дозволяють визначити рівень енергоефективності об’єктів системи теплопостачання з врахуванням споживання різних видів енергоресурсів та виробництва тепла, а також сформувати план дій до покращення енергоефективності системи. Результати дослідження можуть бути корисні фахівцям, які займаються питаннями підвищення енергоефективності в системі теплопостачання, а також енергетикам.

1. АНАЛІЗ РІВНЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

.1 Проблема енергозбереження в підприємствах системи теплопостачання України

Загальною проблемою енергозбереження в Україні є висока енергоємність продукції, що є наслідком суттєвого технологічного відставання економіки держави від рівня розвинутих країн. На відміну від промислово розвинутих країн, де енергозбереження є елементом економічної та екологічної доцільності, для України - це питання виживання.

У період 1997 - 1999 рр. енергоємність вітчизняної продукції стабілізувалась, а з 2000 року вона істотно зменшилась, причому вперше в історії України зростання виробництва було досягнуто за одночасного скорочення споживання енергетичних ресурсів. Але, починаючи з 2002 року, темпи зниження енергоємності продукції уповільнилися через прогресування погіршення технічного стану обладнання (ступінь фізичного зносу - 65-70 %), що призвело до підвищення питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів на виробництво продукції і послуг, у тому числі житлово-комунального.

Одним із визначальних напрямків енергетичної стратегії України є збільшення енергоефективності та енергозбереження. У цій сфері основоположними є два фактори: технічний фактор, що відображає вплив технічного (технологічного) стану устаткування і обладнання на обсяги споживання енергоресурсів при виробництві продукції (послуг); структурний фактор, що відображає вплив структурних змін у державній і галузевій діяльності на обсяги споживання палива та енергії.

На даний час основним важелем зниження енергоємності продукції (послуг) має бути ефективно діюча система державного управління енергетичною сферою, наявність якої дасть змогу, в першу чергу, удосконалити законодавчу і нормативну базу енергопостачання та енергоспоживання, структуру кінцевого споживання енергоресурсів.

До 2030 року прогнозується збільшення випуску продукції у 3 рази, споживання енергоресурсів - тільки на 33,3 %. Стратегічна мета - досягнення до 2030 року світового рівня енергоефективності виробництва. Програма спрямована на вирішення проблеми підвищення ефективності використання та зменшення споживання енергоресурсів житлово-комунальним комплексом, розширення обсягів використання електроенергії для опалення житлових і громадських будинків і споруд, збільшення обсягів і сфери застосування нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії, використання інноваційних технічних, технологічних, організаційних рішень, створення економічно привабливих умов для інвестиційних проектів у сфері житлово-комунального господарства.

Реалізації енергозберігаючого потенціалу галузі сприяє міжнародне співробітництво. З метою залучення інвестиційних коштів була активізована робота Мінжитлокомунгоспу України з міжнародними інституціями та зарубіжними інвесторами.

Сьогодні однією з основних проблем енергозбереження є приведення положень законодавства у відповідність до економічної ситуації в країні, створення умов економічної зацікавленості суб'єктів господарювання до підвищення ефективності використання енергоресурсів.

На сьогодні вирішальними проблемами енергозбереження житлово-комунального господарства є: законодавча неврегульованість становища ЖКГ як монопольного, відсутність розвинутого приватного сектору надання послуг і впровадження інноваційних технологій, устаткування, обладнання, організаційних форм функціонування галузі; невідповідність інвестиційної політики нагальним потребам галузі; законодавча невпорядкованість економічного механізму стимулювання енергозбереження; недосконала система регулювання сфери житлово-комунальних послуг, зокрема, законодавча неврегульованість форм і методів тарифного регулювання; відсутність комплексної системи впровадження сучасних методів енергоефективних технологій і технічних засобів енергозбереження; недостатня поінформованість населення з питань енергозбереження.

У житлово-комунальному господарстві споживається 44% енергетичних ресурсів або 70 млн. тонн умовного палива (у. п.), що є близько 30% загального споживання палива в Україні.

Рис. 1.1. Споживання палива об’єктами ЖКГ в Україні

Витрати на одного мешканця в Україні складають 0,7 - 1,0 т у. п., у Європі цей показник значно менше.

Витрати енергоресурсів на одиницю виготовленої продукції та наданих комунальних послуг більш ніж у 1,5 рази перевищують зарубіжні показники.

Витрати палива на вироблення 1 Гкал тепла в комунальній теплоенергетиці становлять 160 - 180 кг у. п., в розвинутих країнах - 145 - 150 кг у. п.

Перевитрата палива призводить до викидів в атмосферу 45 г/МДж CO₂ замість 26 г/МДж CO₂.

Енергоємність національного продукту в Україні сьогодні становить 0,89 кг у. п./дол. У розвинутих країнах Європи - в середньому у 3 рази менше (зокрема, у Німеччині - 0,26 кг у. п./дол.)

Аналіз втрат теплової енергії і обсягів природного газу у системах централізованого теплопостачання (за даними досліджень робочої групи Мінжитлокомунгоспу України) свідчить, що найбільші втрати природного газу пов’язані з марно витраченою тепловою енергією у споживача - до 30 %, втраченою при транспортуванні теплової енергії - до 25 %, при виробництві на котельні - до 22 %.

Проблеми комунальної теплоенергетики і напрямки їх вирішення: заміна або реконструкція з використанням утилізаторів теплоти димових газів котлів, використання новітніх пальників, малоефективних котлів з коефіцієнтом корисної дії нижче 80 %; зниження втрат у магістральних та розподільчих теплових мережах методом впровадження сучасних видів теплоізоляції, застосування попередньо ізольованих труб при проведенні заміни та ремонту трубопроводів; впровадження індивідуальних теплових пунктів (ІТП), засобів обліку і приладів регулювання споживання теплової енергії; впровадження когенераційних установок, у тому числі на базі діючих опалювальних котелень; впровадження попереджувальної діагностики (енергетичного обстеження) стану систем теплопостачання у процесі експлуатації.

Для більш ефективного спрямування коштів на технічне переоснащення об'єктів теплопостачання обов'язковим критерієм відбору об'єктів теплоенергетики визначено наявність оптимізованих схем централізованого теплопостачання населених пунктів та планів стратегічного розвитку підприємств комунальної теплоенергетики.