Новости

Д-р Франсиско Аланис, главный консультант в области сервисной поддержки AspenTech

Эффективно организовать поставки электроэнергии возможно только в том случае, когда план управление энергетическим хозяйством охватывает как сокращение энергоемкости на стороне потребителя, так и уменьшение затрат на стороне поставщика. В рамках данной статьи под поставщиком и потребителем мы понимаем не столько разные юридические лица, сколько различные технологические комплексы, которые могут принадлежать и одному собственнику.

Сторона спроса или потребления включает все производственные процессы, в которых расходуется топливо, пар или электроэнергия. Пар используется, например, в операциях нагрева, отгона легких фракций и локализации неисправностей. Топливо используется в печах прямого нагрева. Электроэнергия необходима насосам и компрессорам. Эти энергетические потребности могут обеспечиваться приводными механизмами в виде электродвигателей и паровых турбин, которые, в свою очередь получают энергию от технологического комплекса-поставщика.

Сторона поставки (энергоснабжения) – это система, которая состоит из различных установок, обеспечивающих потребности в энергии, и инженерных сети для доставки этой энергии потребителю. Пар высокого давления (HP) обычно вырабатывается в паровых котлах. Если установлены газовые турбины, то пар высокого давления генерируется также в котлах-утилизаторах (HRSG), извлекающих тепло из выхлопных газов газовой турбины. Пар среднего и низкого давления (MP, LP) получается при разрежении пара высокого давления при прохождении им через паровые турбины. Станции понижения давления между паровыми коллекторами балансируют потребности в паре. Котлы, генерирующие пар, обычно могут сжигать топочный мазут, топливный газ или и то и другое.

Электроэнергия обычно вырабатывается в паровых турбинах. Ими могут быть приводные турбины вращающегося оборудования (насосов и компрессоров) или паровые турбогенераторы, которые вырабатывают электроэнергию и могут включать ступени с противодавлением и ступени конденсации. Электроэнергия может также генерироваться в газовых турбинах и заимствоваться из энергосети (или отдаваться в нее) для покрытия энергетического баланса участка.

На рисунке ниже в упрощенном виде представлена схема типичного производственного участка, из которой ясно, как соотносятся две стороны процесса управления поставками энергии:

Итак, очевидно, что цель стороны энергоснабжения – надежная выработка энергии для технологических нужд наименее дорогим и наиболее эффективным способом. Решающее значение в определении этой эффективности играют расходы на поставки топлива и дистрибуцию энергии, которые, в свою очередь, зависят от четырех ключевых решений: выбора котлоагрегатов, турбин и их нагрузок, а также выбора топлива и типа приводных механизмов. Кроме того, на результирующие эксплуатационные расходы и на объем вредных выбросов будут влиять действующие системные ограничения и заключенные контракты на поставку топлива и электроэнергии.

Среди возможных системных ограничений – необходимость горячего резервирования котлоагрегата, зависимость производительности котла от используемого топлива, соотношение топливной смеси, установленные пределы вредных выбросов и включение дополнительных единиц оборудования для обеспечения требуемого уровня надежности. Контракты же на поставку электроэнергии могут содержать минимальные и максимальные нормы, условия получения или осуществления платежей, штрафные санкции и почасовые тарифы.

В результате для определения оптимального состава оборудования, способного обеспечить минимальные эксплуатационные расходы, требуется программная система, учитывающая характеристики технологических агрегатов в зависимости от нагрузки, взаимосвязи оборудования, системные ограничения и условия контрактов на поставку электроэнергии, такая как AspenTech Energy Management and Optimization (EM&O). С помощью подобных решений можно создать высокоточную имитационную модель системы энергоснабжения производственного участка с учетом энергетических потребностей основных мощностей.

Использование программных решений, подобных AspenTech EM&O, позволяет в краткосрочной перспективе сократить потребности в горячем резервировании и уменьшить выбросы пара в атмосферу. Так как ресурсы будут расходоваться более эффективно, улучшится учет затрат и снизится опасность нарушения условий контракта, а следовательно и выплаты штрафов. В стратегической перспективе работа с системой означает лучшую организацию материально-технического снабжения благодаря оптимальному выбору контрактных цен и более надежных предложений, прогнозирование объемов вредных выбросов, оптимальное планирование технического обслуживания и, как следствие этого, сокращение капитальных затрат на повышение эффективности использования энергии.

С помощью системы EM&O в реальном времени можно отслеживать характеристики оборудования, вредные выбросы и другие ключевые показатели эффективности (KPI), и, в конечном итоге, оптимизировать энергоснабжение предприятия. Программа поможет выбрать наиболее подходящее по цене предложение, с учетом текущих изменений спроса на энергию, цен на топливо и электричество, особенностей уже установленного оборудования и системных ограничений. Онлайновая архитектура решения выглядит следующим образом:

Можно использовать программу и в автономном режиме. Ее функциональные возможности позволяют выполнять многоэтапную оптимизацию и проводить анализ различных вариантов развития событий для определения наилучших (в краткосрочном и долгосрочном плане) линий поведения в ответ на сезонные колебания и изменения на производственном участке. В этом случае схема работы решения будет такой:

Опыт компаний, внедривших в свой производственных процесс подобную систему (среди них SECCO, ENI, Mitsui Chemicals и Samsung General Chemicals), позволяет говорить о снижении затрат на 2-5% без увеличения капиталовложений, за исключением расходов на само ПО и необходимую инфраструктуру. При относительно небольших капиталовложениях, связанных с простыми изменениями в технологической подготовке производства удалось достичь экономии производственных затрат на 10-20%.

План эффективного управления энергохозяйством должен быть целостным, и охватывать как энергоснабжение, так и энергопотребление. Такие планы должны разрабатываться в расчете на сохранение высокой доходности предприятия по мере его развития с течением времени, старения и модификации оборудования, изменения номенклатуры продукции и загруженности производства. Эффективное планирование должно опираться на точную модель энергохозяйства и возможности совершенствования технологических процессов. Для достижения этих целей простой визуализации данных недостаточно: требуется непрерывное отображение на инструментальной панели производственной информации, которая синтезируется с помощью моделей функционирования на основе данных, поступающих в реальном масштабе времени. Управление энергохозяйством должно быть упреждающим и должно стать неотъемлемой частью операций управления производством.

11:55, 7 Апреля 26 На стройплощадке Свободненской ТЭС-2 установлены буронабивные сваи дальше..		11:40, 7 Апреля 26 Разработки «Газпромнефть-СМ» на основе машинного обучения вошли в число мегатрендов дальше..
10:55, 7 Апреля 26 На строящемся атомном ледоколе «Ленинград» установлены гребные электродвигатели дальше..		10:39, 7 Апреля 26 Российские ученые улучшили технологию создания автомобильных катализаторов очистки выхлопных газов дальше..
10:34, 7 Апреля 26 ВТИ подтвердил возможность продления ресурса турбины на Шатурской ГРЭС дальше..		10:26, 7 Апреля 26 Доля ГЭС в реестре низкоуглеродной электроэнергии составляет порядка 80% дальше..
10:18, 7 Апреля 26 Воткинская ГЭС получила памятный знак «Гордость года-2026» дальше..		10:14, 7 Апреля 26 Уровень воды в ряде рек на Камчатке превысит среднемноголетние показатели дальше..
10:11, 7 Апреля 26 Волжская ГЭС перейдет в режим специального попуска в низовья Волги дальше..		10:01, 7 Апреля 26 ДРСК предупреждает амурчан о звонках мошенников дальше..
08:45, 7 Апреля 26 Свыше 50 компаний представят вакансии для студентов Томского Политеха дальше..		08:10, 7 Апреля 26 Газовики Екатеринбурга приняли участие в турнире по волейболу дальше..
07:49, 7 Апреля 26 Россия представила практики цифровизации в ТЭК на заседании АТЭС в Бангкоке дальше..		07:39, 7 Апреля 26 «Ростовэнерго» реконструирует воздушную ЛЭП 6 кВ в Октябрьском районе дальше..
07:21, 7 Апреля 26 В Приамурье открыт 44-й объект, построенный по программе «Газпром — детям» дальше..		07:09, 7 Апреля 26 Доля «зеленой» генерации в энергобалансе Казахстана достигла 7% в 2025 году дальше..
07:03, 7 Апреля 26 В Нижегородской области газифицирован ФАП в деревне Старое Дружково дальше..		06:58, 7 Апреля 26 ФАС: принцип «целевой амортизации» поспособствует привлечению инвестиций в сфере ЖКХ дальше..
06:52, 7 Апреля 26 В Саратовской области подключен к газоснабжению православный храм в селе Приречное дальше..		06:49, 7 Апреля 26 «Высшая школа гостеприимства “Росатома”» получила более 400 заявок на обучение из 29 городов России и Абхазии дальше..
06:16, 7 Апреля 26 Активные жители Калининградской области прошли обучение в «Школе грантов» фонда «АТР АЭС» дальше..		06:11, 7 Апреля 26 В Ивановской области построен распределительный газопровод в деревне Сантелево дальше..
06:07, 7 Апреля 26 «ТЭК Санкт-Петербурга» проводит температурные испытания теплосетей дальше..		05:59, 7 Апреля 26 В Екатеринбурге на площадке AtomSkills-2026 обсудили подготовку кадров для целей технологического развития дальше..
05:57, 7 Апреля 26 В Удмуртии сетевой газ пришел в деревню Баднюк дальше..		05:54, 7 Апреля 26 «Мунайтелеком» получил сертификат Американского института нефти дальше..
05:43, 7 Апреля 26 Лыжный марафон «Кандалакша - Полярные Зори» собрал 265 спортсменов дальше..		05:41, 7 Апреля 26 На площадке Балаковской АЭС прошли стажировку будущие руководители российских атомных станций дальше..
05:38, 7 Апреля 26 Запасы снега в бассейнах крупных притоков Ангары превышают норму на 15-30% дальше..		05:35, 7 Апреля 26 В Новгородской области газифицирован Свято-Троицкий храм дальше..
05:32, 7 Апреля 26 Смоленская АЭС дала старт весеннему сезону федерального проекта «Вода России» дальше..		05:27, 7 Апреля 26 «Газпром газораспределение Киров» подключил к газовым сетям первые домовладения в деревне Сергеевы дальше..
05:25, 7 Апреля 26 На площадке Нововоронежской АЭС атомщики обменялись практиками в области ремонта оборудования дальше..		05:22, 7 Апреля 26 Ростехнадзор выдал разрешение на ведение взрывных работ на реках Приволжья дальше..
05:15, 7 Апреля 26 В Уссурийске пройдут общественные слушания по строительству Приморской АЭС дальше..		05:11, 7 Апреля 26 Сборная «Росэнергоатома» завоевала 35 медалей на чемпионате AtomSkills-2026 дальше..
05:03, 7 Апреля 26 Братская ГЭС заменила рабочеее колесо на гидроагрегате дальше..		05:01, 7 Апреля 26 Главе «Росатома» присвоено звание почетного доктора СПбГЭТУ «ЛЭТИ» дальше..
04:47, 7 Апреля 26 «Россети Новосибирск» модернизировали подстанцию в Искитиме дальше..		04:42, 7 Апреля 26 РусГидро в 2025 году закупило 90% всего реализуемого Петербургской биржей угля дальше..
04:24, 7 Апреля 26 Мощность подстанции 110 кВ «Керамик» в Екатеринбурге вырастет до 50 МВА дальше..		04:19, 7 Апреля 26 Главгосэкспертиза России одобрила разработку Дюрягинской залежи Хохловского месторождения урана дальше..
04:15, 7 Апреля 26 Нижне-Бурейская ГЭС вывела в капремонт гидроагрегат №1 дальше..		04:10, 7 Апреля 26 Южная тепловая станция в Рубцовске реконструирует химический цех дальше..
03:57, 7 Апреля 26 Чебоксарская ГЭС открыла 4 из 18 донных водосбросов для пропуска половодья дальше..		03:51, 7 Апреля 26 «Мособлэнерго» установило в Щёлкове двухтрансформаторную подстанцию дальше..
03:44, 7 Апреля 26 В Екатеринбурге наградили победителей международного чемпионата AtomSkills-2026 дальше..		03:40, 7 Апреля 26 РусГидро выплатило 708 млн купонного дохода по биржевым облигациям дальше..
03:24, 7 Апреля 26 Энергетики ДРСК в Приморье контролируют работу энергообъектов в пожароопасный период дальше..