Výpočty míry spotřeby elektřiny
Při vývoji norem spotřeby energie se používají tři hlavní přístupy: experimentální, výpočetně-analytický a statistický.
Zažitý způsob vyžaduje měření spotřeby elektrické energie pro každý provoz v režimech technologického procesu stanovených pravidly. Spotřeba elektřiny na jednotku výroby se stanoví sečtením provozních nákladů.
Tento přístup vyžaduje použití velkého množství měřicích zařízení a značné mzdové náklady. Pro získání spolehlivých výsledků pro každou operaci je nutné provést velké množství měření a statistického zpracování výsledků a také porovnat získaná data s náklady na místo, dílnu, výrobu. Proto je tato metoda použitelná především pro stanovení jednotlivých norem v konkrétním produkčním prostředí.
Výpočetně-analytická metoda zahrnuje stanovení míry spotřeby elektřiny výpočtem — podle pasportních údajů technologického zařízení, s přihlédnutím ke stupni jeho zatížení, provozním režimům a dalším faktorům. Pro všeobecné výrobní normy je třeba vzít v úvahu také výkon a provozní režimy všech pomocných zařízení (větrání, zásobování vodou a kanalizací, elektrické osvětlení, potřeby oprav atd.).
Provozní režimy spotřebitelů elektřiny jsou zohledňovány pomocí různých koeficientů (zapínání, nabíjení atd.), jejichž empirický výběr a náhodný charakter vedou k významným chybám. Výpočet množiny složek spotřeby energie prvek po prvku činí metodu extrémně časově náročnou.
Statistický způsob přidělování založený na statistickém zpracování údajů o obecných a specifických nákladech za určité časové období a identifikaci faktorů ovlivňujících jejich změnu. Výpočty se provádějí podle odečtů elektroměrů a výstupních údajů produktu. Tato metoda je nejméně časově náročná, spolehlivá a široce používaná v praxi přidělování spotřeby energie. Podívejme se na praktické způsoby jeho realizace.
Měrná spotřeba elektrické energie se počítá pro speciální zařízení — výrobnu, dílnu nebo samostatnou energeticky náročnou jednotku, která má na vstupu „vlastní“ pult. Organizace měření elektřiny je předpokladem účinné regulace.
Technický systém měření elektřiny se často neshoduje s administrativním rozdělením podniku z důvodu složitosti a rozvětvenosti napájecích systémů. Proto musí být při jmenování správních jednotek, které provádějí příděl, mapovány na účetní jednotky.
U řízeného objektu se rozlišují hlavní typy výrobků, jejichž objem výroby lze vypočítat na směnu, den nebo na jeden cyklus provozu zařízení. Odečty elektroměrů se tedy odečítají ve směnách, denně nebo pro každý pracovní cyklus.
Pro výpočet charakteristických ukazatelů je nezbytná přípravná fáze pro sběr statistických dat – minimálně 50 období. Tabulka 1 ukazuje příklad zobrazení počáteční reprezentace dat. Na konci každého časového intervalu je zaznamenána celková spotřeba elektřiny zařízení (na metr) a výrobní výkon. V posledním sloupci se zadávají hodnoty měrné spotřeby elektřiny získané vzorcem w = W / M, kde W je skutečná spotřeba elektřiny na výrobu výrobků ve výši M (množství lze měřit v různé jednotky).
Sekce. 1.
Skutečná měrná spotřeba elektrické energie za různá časová období není stejná, což je dáno rozdílnou zátěží zvoleného objektu, provozními režimy, skladbou surovin a dalšími faktory.Pokud jsou všechny tyto podmínky stejné, pak jsou hodnoty jednotkových nákladů blízké pro různá období, jejich rozložení by mělo být normální (Gaussovské). V tomto případě můžete získat průměrnou hodnotu spotřeby elektřiny za řadu období a použít jako standard.
Je třeba si uvědomit, že rozložení experimentálních dat je normální (gaussovské) pouze v případě stejných podmínek technologického procesu a stejných parametrů vyráběného produktu. Docela často data nesledují normální rozdělení kvůli dvěma faktorům.
Za prvé může dojít ke změně parametrů produktů, surovin nebo provozních režimů zařízení. Velký vliv na spotřebu energie má například druh oceli a profil válcovaného kovu (válcování výztuže určuje měrnou spotřebu energie 180 kWh, nerezová ocel stejného průměru — 540 kWh). V těchto případech by mělo být monitorování organizováno tak, aby se získal požadovaný počet měření z homogenních produktů.
Za druhé, porušení normální distribuce je vysvětleno technologickými vlastnostmi, které se v tomto případě projevují odchylkami od technologie, odmítnutými a chybějícími jakostmi (např. objem taveniny je výrazně menší než jmenovitý). Právě tyto případy musí odpovědný technolog identifikovat a přijmout opatření. Odchylka distribuce od normálu vymezuje určitou oblast, která určuje možné objemy úspor energie prostřednictvím organizačních opatření.
Pro získání přiměřených norem je nutné zkontrolovat shodu statistického zákona o rozdělení měrné spotřeby elektřiny s normálním (Gaussovým) rozdělením. Můžete použít test podle kritéria χ2… Pokud získaná hodnota kritéria přesahuje teoretickou hodnotu, hypotézu o souladu statistického rozdělení s normálem je třeba zamítnout.
To znamená, že ze získaných dat nelze vypracovat jednotnou sazbu spotřeby elektřiny na jednotku výroby, pak je třeba je rozdělit podle charakteristických technologických režimů, kalkulujících pro každou míru spotřeby energie, nebo stanovit statistickou závislost měrná spotřeba podle ovlivňujících faktorů w = f (x1, x2, x3), kde objemy výroby mohou působit jako faktory x1, x2, x3, teplota, rychlost zpracování atd.
Pokud kontrola potvrdí, že rozložení jednotkových nákladů se blíží normálu, lze na základě těchto údajů určit míru spotřeby elektřiny. Pro sledování je nejpohodlnější nastavit rozmezí, ve kterém se má měrná spotřeba energie pohybovat.
Rozsah je nejjednodušeji určen středním průtokem a standardní odchylkou. σ... Jednoduše řečeno, spodní mez rozsahu lze předpokládat rovnou wmin = wWed — 1,5σ a horní — wmax = wcp + 1,5σ... Podle pravidla 10 — 20 % měrné elektřiny spotřeba přijatá v reálných výrobních podmínkách, překračuje stanovený rozsah, což je způsobeno chybami pracovníků, porušením režimu, odchylkami v kvalitě výrobků atd.Technologický personál by měl takovým případům věnovat pozornost a přijmout opatření.
Zdůrazňujeme, že normy získané kteroukoli z těchto metod odrážejí způsoby spotřeby energie na výrobu produktů pouze v podniku, kde jsou získány, a nelze je rozšířit ani na průmysl jako celek, ani na jiný podnik. Je to dáno individuálními vlastnostmi každého podniku jako komplexního systému technologického typu.
Experimentálně byl například stanoven technologický standard pro výrobu válcování v závislosti na teplotě kovu, rychlosti válcování, kalibraci, tření ložisek, technologických ztrátách atd. řezná rychlost a doba obrábění Tyto výsledky však nelze přenést na všechny obráběcí stroje, a to ani v rámci jednoho závodu, protože v praxi existuje mnoho typů obráběných dílů a režimů obrábění.
Také, jak používáte tyto rychlosti získané pro každý detail? Je nemožné umístit elektroměr v blízkosti stroje a porovnávat spotřebu každého dílu s normou. Zobecnění norem s přihlédnutím k počtu a rozsahu vyráběných dílů povede k velké chybě kvůli neschopnosti zohlednit všechny faktory při práci.
Rovněž pomocí výpočetní a analytické metody nelze přejít od údajů o jmenovitém výkonu jednotlivých elektrických přijímačů, s přihlédnutím ke všem možným technologickým režimům, typům výrobků, kvalitě surovin, ke spotřebě elektřiny pro dílnu nebo podnik. za měsíc, čtvrtletí, rok.
Je nemožné získat odhadovanou hodnotu spotřeby energie podnikem sečtením různých specifických norem pro celý sortiment výrobků. K tomu je nutné předem naplánovat nejen celkové množství produktů, které budou vydány v příštím měsíci (čtvrtletí, roce), ale také je přesně rozdělit podle značek, charakteristik režimů zpracování a mnoha dalších faktorů. To bylo nemožné v podmínkách plánovaného hospodářství a ještě více nyní.
Nelze porovnávat různé podniky a podle rozšířených norem pro celý závod i při úzkých technologických cyklech. V roce 1985 tak v podnicích metalurgie železa nabývala měrná spotřeba elektřiny 1 tuny válcovaných výrobků hodnoty od 36,5 do 2222,0 kW • h/t s průmyslovým průměrem 115,5 kW * h/t; pro konvertorovou ocel — od 13,7 do 54,0 kW • h/t s průmyslovým průměrem 32,3 kW • h/t.
Takové výrazné rozšíření se vysvětluje rozdílem v technologických, organizačních a sociálních faktorech pro každou výrobu a je zřejmé, že průměrnou průmyslovou normu nelze rozšířit na všechny podniky. Zároveň nelze považovat podnik za neefektivní, pokud překračuje oborový průměr.
Snížená výroba, neúplné a nevyzpytatelné využití zařízení vedou k vyšším jednotkovým nákladům a dále prohlubují mezeru v údajích. Proto v dnešních podmínkách nelze průměrné úrovně spotřeby elektřiny v průmyslu použít ani k predikci spotřeby energie, ani k odhadu úspor energie.