Введение 3
1 Анализ потребления электрической энергии предприятием 8
1.1 Описание объекта исследования 8
1.2 Расчёт потребления электроэнергии на технологические нужды предприятия 17
1.3 Расчёт потребления электроэнергии на освещение 23
1.4 Расчёт потерь на передачу электроэнергии 31
1.5 Учёт суммарных затрат на электроснабжение предприятия 43
2 Энергосберегающие мероприятия для снижения затрат на электроэнергию 46
2.1 Рационализация энергоснабжения 46
2.2 Модернизация трансформаторных подстанций 50
2.3 Компенсация реактивной мощности 52
2.4 Светодиодное освещение 54
2.5 Автоматизированные системы управления освещением 58
2.6 Блокировка тепловых завес 59
3 Применение мероприятий по энергосбережению 61
3.1 Расчёт потребления электроэнергии на освещение 61
3.2 Расчёт потерь на передачу электроэнергии 64
3.3 Учёт и сравнение затрат на электроэнергию с учётом применения мероприятий по энергосбережению 74
Заключение 82
Список используемых источников 84
Приложение А 88
Приложение Б 94
Приложение В 97
Ведущей отраслью промышленности России по праву считается машиностроение. Её развитие наглядно показывает научно-технический потенциал и обороноспособность страны. Машиностроение определяет возможности развития индустрии в мире. В развитых странах на долю этой отрасли приходится более 30% общего объема промышленной продукции. Комплекс машиностроения включает в себя: непосредственно машиностроение и металлообработку, малую металлургию, а также ремонтное производство. От него зависит эффективность общественного труда и научно-технический прогресс. Предприятия данной отрасли связаны между собой и с производственными мощностями прочих отраслей хозяйства. Главными задачами машиностроения являются:
• значительное сокращение сроков освоения и создания новых производственных процессов, повышение эффективности использования;
• развитие специализированных заводов по изготовлению агрегатов, деталей, заготовок отраслевого назначения, предприятий механосборочного и сборочного типов;
• внедрение новых технологий, в первую очередь энергосберегающих и ресурсосберегающих, подъем уровня механизации и автоматизации от разработки образцов до массового выпуска изделий;
• расширение кооперирования производства и углубление специализации;
• повышение конкурентоспособности продукции, качества, технического уровня и достижение в этой области научно-технического прогресса;
• обеспечение народного хозяйства высокоэффективным оборудованием и машинами;
• своевременный переход на производство новых поколений механизмов и машин, способных обеспечить рост производительности труда.
Во всей промышленной индустрии, машиностроение является наиболее наукоемкой отраслью. Продукция включает в себя все возможные достижения, необходимые для практического применения. Главная задача машиностроения - обеспечить орудиями труда все отрасли хозяйства, а так же удовлетворить потребности населения в разнообразной технике и аппаратах бытового назначения. Машиностроение выполняет специфическую, особую функцию в индустрии - производит вооружение для обороны страны.
Особенность современного машиностроения - особо высокий товарооборот его продукции. Это обусловлено широким ассортиментом продукции по сравнению с другими отраслями индустрии (более 3 миллионов видов различных изделий выпускается в мире машиностроительными предприятиями). Ни одна страна в мире не сможет вырабатывать такой ассортимент изделий, прежде всего по экономическим причинам, что в свою очередь, предопределило глубокую специализацию машиностроительного комплекса по комплектующей и конечной продукции.
Главными отраслями машиностроительного комплекса являются: производство конторского оборудования и ЭВМ, транспортное машиностроение, электротехника и радиоэлектроника, а также общее машиностроение.
Наибольшим динамизмом на современном этапе отличаются наукоемкие подотрасли машиностроительного комплекса: производство ЭВМ, телекоммуникационного оборудования, ракетно-космической техники, промышленных роботов и средств автоматизации.
Но следует отметить, что в условиях возрастающих требований социального и экономического развития страны, современный уровень машиностроительной отрасли, ее научно-техническая и производственная база не соответствуют уровню, для их развития.
При таком положение дел в машиностроении замедляется обновление активной части основных фондов и повышение производительности труда во всех отраслях. Слишком высокой осталась и доля ручного труда, непомерно разрослась сфера ремонта.
Современное машиностроение включает в себя сотни производств и подотраслей. Оно является самой дифференцированной и сложной отраслью промышленности. Отраслевая дифференциация и становление машиностроения как самостоятельной отрасли напрямую связаны с разделением общественного труда.
Разделение общественного труда разделяется на три формы: единичное, частное и общее. Единичное разделение труда находит свое выражение в разделении и организации труда непосредственно на предприятиях. Частное разделение труда проявляется в обособлении отдельных отраслей и производств внутри промышленности, сельского хозяйства, строительства и др. отраслей материального производства. Например, в промышленности выделились металлургическая, машиностроительная, легкая, пищевая промышленность и другие отрасли. Общее разделение труда выражается в разделении общественного производства на крупные отрасли народного хозяйства: промышленность, сельское хозяйство, строительство, транспорт и др.
На данный момент завершается строительство завода каркасов кабин SFTP для грузовиков поколения К5. Это первый настолько крупный проект со времён строительства самого «КАМАЗа» проходит в сотрудничестве с компанией Daimler. Проект предусматривает создание полного цикла производства каркасов кабин от сварки до окраски. Завод расположен на территории производственных объектов «КАМАЗа», в непосредственной близости к автомобильному заводу, где проходит заключительная сборка техники. Произведённые на нём каркасы кабин будут поставляться как на сборочное производство грузовиков Mercedes-Benz, так и на камазовский сборочный конвейер.
Строительство завода каркасов кабин SFTP началось в марте 2016 года. Завод включает в себя четыре цеха: логистики, сварки, окраски и энергоцентра.
Высота корпусов достигают 23 метров. Общая площадь предприятия - 65700 м2, производительность - 57000 кабин в год.
10 марта 2017 года началось строительство завода каркасов кабин SFTP. Проект предусматривает создание полного цикла производства каркасов кабин - их сварку и окраску. Завод будет возведён в периметре «КАМАЗа», в непосредственной близости к автомобильному заводу, где находится заключительное производство техники. Произведённые на нём каркасы кабин будут поставляться как на главный сборочный конвейер «КАМАЗа», так и на сборочное производство грузовиков Mercedes-Benz.
Новый завод состоит из четырех цехов: окраски, сварки, логистики и энергоцентра. Высотой корпуса достигают 23 метров. Общая площадь предприятия - 65,7 тыс. м2, производительность - 60 тысяч кабин в год.
В программе развития предприятия ПАО «КАМАЗ» до 2025 года, планируется повысить производительность до 60 тыс. автомобилей в год, сократить себестоимость продукции и оборотный капитал, а также ввести в разработку и вывести на рынок новую серию грузовиков нового поколения.
Решающим условием снижения себестоимости служит непрерывный технический прогресс. Внедрение новой техники, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов, совершенствование технологии, внедрение прогрессивных видов материалов, а так же снижение расходов энергии позволяют значительно снизить себестоимость продукции.
Для повышения производительности и сохранения энергопотребления на том же уровне, необходима реконструкция старых корпусов предприятия и снижение ими затрат электроэнергии. Новые производственные корпуса должны соответствовать требованиям стандарта [1]. Повышая энергоэффективность и снижая потребление энергии, можно сэкономленные ресурсы расходовать на новое производство. Таким образом, при тех же затратах на электроэнергию,число производственных корпусов может увеличиться, повышая тем самым производительность и снижая себестоимость продукции.
Целью магистерской диссертации является увеличение энергоэффективности завода по производству каркасов кабин SFTP. Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить ряд задач:
1) Проанализировать текущий годовой расход электроэнергии всех цехов завода.
2) Исследовать методы снижения затрат электроэнергии, не нарушающие ход технологического процесса.
3) Рассчитать затраты на электроэнергию с принятыми мерами. Сравнить полученные результаты. Определить годовую выгоду.
В ходе выполнения работы были определены затраты электроэнергии завода и их стоимость - 52 139 949,75 кВт*ч в год стоимостью 312 839 698,52 рублей. Стоимость рассматриваемого оборудования для электроснабжения (светильники, лотки, кабель, устройства компенсации реактивной мощности, трансформаторы) составила 124 914 990 рублей.
Были предложены следующие мероприятия по уменьшению затрат электроэнергии: замены люминесцентных светильников светодиодными, использование систем автоматического управления освещением, применение шинопроводных систем, вместо кабельных и повышение мощности трансформаторов.
В результате проведения мероприятий по уменьшению потребления электроэнергии заводом стоимость рассматриваемого оборудования увеличилась на 14 759 320 рублей, но стоимость электроэнергии в год уменьшилась на 11 285 744,41 рублей. Таким образом, оборудование для обеспечения лучшей энергоэффективности полностью окупится через 1 год 4 месяца.
Замена люминесцентных светильников на светодиодные уменьшило потребляемую мощность на освещение с 770,43 кВт до 533,51 кВт. Потребление электроэнергии в год снизилось на 1 174 293,98кВт*ч, что уменьшило расходы на электроэнергию на 7 045 763,88 рублей в год. При этом стоимость светодиодных светильников больше стоимости люминесцентных на 17 406 700 рублей. В таком случае, отдельное применение светодиодного освещения будет окупаться 2 года 6 месяцев.
Использование системы автоматизации освещения уменьшило потребляемую мощность в складском помещении с 31,16 кВт до 3,32 кВт (при использовании светодиодных светильников). Потребление электроэнергии в год снизилось на 137 988,96 кВт*ч, что уменьшило расходы на электроэнергию на 827 933,76 рублей в год. Стоимость системы с пуско-наладочными работами составляет 1 000 000 рублей. В таком случае, отдельное применение системы автоматизации освещения будет окупаться 1 год 3 месяца.
Применение шинопроводов для электроснабжения потребителей уменьшило потери мощности с 237,39 кВт до 143,15 кВт. Потери электроэнергии в год снизились на 467 100,56 кВт*ч, что уменьшило расходы на электроэнергию на 2 802 603,36 рублей в год. Стоимость шинопроводов оказалась ниже стоимости кабелей и лотков на 7 827 380 рублей.
Замена трансформаторов на более мощные, с целью уменьшения коэффициента загрузки уменьшило потери мощности с 92,8 кВт до 72,32 кВт. Потери электроэнергии в год снизились на 101 509,12 кВт*ч, что уменьшило расходы на электроэнергию на 609 054,72 рублей в год. Стоимость более мощных трансформаторов больше на 4 180 000 рублей. Таким образом, срок окупаемости будет составлять 6 лет 11 месяцев.
Таким образом, наиболее эффективными мерами по увеличению энергоэффективности являются применение светодиодного освещения (более 60% экономии на электроэнергию) и применение шинопроводов (при снижении потерь оборудование дешевле, чем кабельные системы). Наихудшей мерой оказалась замена трансформаторов - более 6 лет окупаемости. Использование автоматизации систем освещения не показало хороших результатов в сокращении нагрузки, но обладает хорошим сроком окупаемости - 2,5 года.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
