Как снизить потребление в пиковые часы и экономить до 60%

Как известно, предприятия могут выбрать один из шести возможных вариантов тарифа на электрическую энергию (Кто не в курсе, читайте другую статью >>>). Смена ценовой категории может давать экономию до 30%. Но в нашей практике есть случаи, когда размер экономии удавалось поднимать до 60%. Чтобы сделать такое, необходимо внедрять дополнительные мероприятия и снижать потребление в пиковые часы. Что это за мероприятия, рассмотрим в данной статье.

О тарифном анализе

Но для начала разберем, из чего состоят платежи за электрическую энергию. Это мы сделаем на примере небольшого нижегородского предприятия. Приведем таблицу с расчетом стоимости электроэнергии на разных ценовых категориях по состоянию на октябрь 2019 года (Гарантирующий поставщик ПАО "ТНС энерго НН", уровень напряжения СН2, мощность до 670кВт):

Таблица с расчетами по ценовым категориям

Здесь видо, что на I ценовой категории оплачивается только энергия по тарифу 6,69 руб./кВтч. На III категории стоимость энергии снизилась до 5,11 руб./кВтч, но появился дополнительный платеж за генераторную мощность. А на тарифе IV ценовой категории при минимальной стоимости энергии (2,25 руб./кВтч) появились платежи за генераторную и транспортную мощности, и это основная часть платежа.

Ранее, это предприятие находилось на I ценовой категории, и просто смена тарифа на IV ЦК уже обеспечило снижение затрат на электроэнергию до 20%. Но стоит ли ограничиваться только этим?

Из таблицы видно, что избавившись от платы за транспортную и генераторную мощности, предприятие будет оплачивать только энергию по дешёвому тарифу, который составляет всего 34% от стоимости электроэнергии на I ценовой категории. Экономия составит аж 66%.

  О платежах за мощность

Чтобы не платить за мощности, нужно сперва разобраться, как они считаются. Для этого рассмотрим график потребления предприятия за один рабочий день:

График работы предприятия с подсветкой пиковых часов

Бежевым цветом на графике выделены часы пиковой нагрузки системного оператора, когда потребление в энергосистеме существенно увеличивается. Происходит это по будним дням, как правило, в утренние и вечерние часы.

В это время происходит учет транспортной мощности, и к оплате предъявляется ее максимальное значение (Pт). Генераторная мощность (Рг) определяется в пиковый час гарантирующего поставщика. Этот час всегда находится в пределах пиковых часов системного оператора, поэтому генераторная мощность или меньше, или равна транспортной.

Мощности за пределами плановых часов пиковой нагрузки, а также в выходные и праздничные дни в расчетах генераторной и транспортной мощностей никак не участвуют! Отсюда вывод очевиден:

Чтобы избавиться от платежей за мощности, нужно сдвинуть свое электропотребление за пределы плановых часов пиковой нагрузки.

Плановые пиковые часы меняются из месяца в месяц. Их можно увидеть на сайте системного оператора. Другой способ отслеживать свое потребление в пиковые часы - подключить ваши счетчики к сервису учета электроэнергии "яЭнергетик". Тут вы сможете увидеть графике потребления вашего предприятия с подсвеченными пиковыми часами.

График с профилем мощности с выделением пиковых часов

Но как пережить часы пик без энергопотребления и без ущерба для производства? Есть несколько способов.

Накопление энергии

Решением проблемы пикового потребления занимаются многие компании, выпуская на рынок различные устройства для накопления энергии. Одни предлагает запасать энергию в электрических аккумуляторах. Другие двигаются в сторону механического накопления энергии (например, с помощью подъема груза или воды на высоту). Но у всех этих способов накопления есть общая беда - они дорогостоящие и в российских условиях не успевают окупиться за срок своей жизни.

Мы же предлагаем обратить ваше внимание на более доступные способы накопления энергии, которые можно осуществить прямо сейчас и без больших затрат. Поверьте, такое встречается довольно часто.

Для примера, возьмем водозаборную станцию. Иногда такие станции имеют накопительные резервуары.

Водозаборная станция с накоплением энергии подъема воды

Почему бы не наполнять эти резервуары в те часы, когда учет мощности не производится!?

Именно так поступил наш клиент на водозаборной насосной станции № 4 в городе Клин Московской области. Наполнение резервуара осуществляется только за пределами часов пиковой нагрузки. В результате к оплате предъявляется только энергия, а платежи за мощность отсутствуют. На испытаниях в феврале 2017 года экономия составила 59% в сравнении со стоимостью по первой ценовой категории.

Есть и другие способы накопления энергии.

Возьмем для примера электрообогрев. Как запасти тепловую энергию? Очень просто, если использовать теплоемкость самого здания. С помощью несложной автоматики можно настроить включение отопительных приборов только в часы дешевой электроэнергии. Тогда запасенного в массивных кирпичных и бетонных стенах тепла может оказаться достаточным, чтобы пережить пиковые часы.

Или посмотрим на морозильное оборудование. Что будет, если остужать продукцию на пару градусов ниже в часы дешевой электроэнергии? Хватит ли запасенного холода для того, чтобы в пиковые часы обойтись без включения морозильного компрессора?

А производства, работающие с использованием сжатого воздуха!? Исключите работу мотора в пиковые часы. Да, может быть потребуется увеличить объем ресивера, чтобы запасенного сжатого воздуха хватало на весь период дорогой электроэнергии, но эти затраты не должны быть существенными и быстро окупятся.

Система "яЭнергетик" не только ведет учет электроэнергии в пиковые часы, но и дает команды на отключение оборудования в пиковые часы и вводит его обратно в работу с наступлением часов дешевой электроэнергии.

Совмещение накопителей

Именно так поступил один из наших клиентов, находящийся в Томске. У него на производстве используется мощное компрессорное оборудование, но объема ресивера было недостаточно на весь период пиковых часов. Было решено не увеличивать объем ресивера, а использовать дополнительную аккумуляторную установку. Теперь в пиковые часы компрессор питается от аккумулятора, ничего не потребляя из сети. 

Накопление энергии с подпиткой в пиковые часы

Поговорим теперь о том, когда энергию накопить можно, но запаса не хватает, чтобы пережить часы пиковой нагрузки.

Для этого рассмотрим один нюанс в учете мощности. При расчетах она усредняется за 1 час. Объясним это на примере графика потребления за 1 час с пятиминутными срезами.

Как считается мощность усредненная за 1 час

Несмотря на то, что в пределах этого часа мощность доходила до 138кВт, к оплате будет предъявлена средняя за этот час мощность – 83 кВт.

Если запасенной энергии не хватает на весь период пиковых часов, почему бы не включать нагрузку в течение каждого часа, скажем минут на 20 для "подзарядки"? 
 
Что из этого получится, рассмотрим на примере оборудования мощностью 15 кВт:
Работа с подзарядкой накопителя энергии

Несмотря на то, что в течение 20 минут использовалась полная мощность, к оплате будет предъявлено в 3 раза меньше - 5кВт.

Для этих целей, нашей организацией разработан шкаф умного управления оборудованием, который обеспечивает полное накопление энергии перед наступлением пиковых часов. Управляющий контроллер ведет учет расходования накопленной энергии и прогнозирование по достаточности уровня запаса. При необходимости контроллером обеспечивается подпитка запасенной энергии по алгоритмам, обеспечивающим минимальную стоимость дополнительного потребления из сети.

Другой способ "подзарядки" накопителя заключается не в краткосрочных включениях в течение каждого часа, а в снижении мощности оборудования. Например, можно оставить трехфазный отопительный котел в работе на одной фазе. А для электродвигателей - использовать частотное регулирование, тогда двигатель компрессора в пиковые часы может работать на пониженной частоте, что обеспечит сниженное потребление из сети и не позволит запасенной энергии опуститься ниже критического значения.

Изменение режима работы

Запасти энергию не всегда получается. Давайте, подумаем, а можно ли отключить какую-нибудь часть оборудования в пиковые часы без ущерба для производства!? Очень часто получается найти электроприемники, без которых можно обойтись на несколько часов.

Например, изучая графики потребления по одной из котельных, мы обнаружили скачки энергопотребления в пиковые часы. Оказалось, это запускается рубительная машина мощностью 160кВт, перерабатывающая древесные отходы в щепу. Рубительная машина работает всего 2-3 часа в день, и не составляет труда изменить режим ее работы, чтобы исключить потребление в часы пиковой нагрузки. Экономику этого изменения просчитать очень просто. Стоимость каждого киловатта мощности составляет около 2500 рублей, так что можно экономить до 400 тысяч рублей в месяц.

На другом предприятии мы обнаружили систему антиобледенения на кровле мощностью 40кВт. Система не должна работать постоянно, достаточно ночного времени, чтобы растопить всю наледь. Это не сложно осуществить, а экономия может быть весьма существенной.

Еще одному клиенту, удалось перестроить режим работы всего предприятия, чтобы существенно снизить платежи за электричество. Это была пекарня в Карелии. Анализируя режимы работы предприятия. мы заметили, что включение печей происходит в 18-19 часов, т.е. за два-три часа до окончания пиковых нагрузок.

График потребления до смещения режима работы

Сдвинув начало работы предприятия до 21 часа, собственник пекарни получил дополнительную экономию, которая выросла с 3 до 45%

График потребления после смещения режима работы

Переключение на альтернативные источники энергии

Возможно ваше предприятие имеет возможность переключиться на другие источники электроснабжения в пиковые часы. Это может быть:

  • выработка на газовой мини-электростанции
  • применение возобновляемых источников энергии
  • питание от 2-х и более источников энергоснабжения

В пример также приведем нашего клиента. Это майнинговая ферма, которая получает электроснабжение от двух точек поставки электроэнергии, относящихся к разным электросетевым компаниям.

Согласно действущему законодательству, выбор ценовой категории осуществляется в пределах границ балансовой принадлежности. У майнинговой фермы границы не совпадают, поэтому удалось заявиться на разные ценовые категории по обоим вводам. В часы дорогой электроэнергии питание идет по вводу с первой ценовой категорией, а за пределами часов пиковой нагрузки нехитрая автоматика переключает питание на второй ввод по четвертой ЦК. Благодаря этому мероприятию удалось увеличить экономию с 18 до 50%.

Чтобы рассчитать эффект использования альтернативных источников энергии, система "яЭнергетик" выполнит расчеты объемов и стоимости потребления в часы пик и за их пределами.

Анализ объема и стоимости потребления в пиковые часы

Контроль мощности в пиковые часы

Внедряя мероприятия по снижению потребления в пиковые часы, важно осуществлять постоянный контроль за уровнем мощности.

Система "яЭнергетик" позволяет контролировать мощность по показаниям счетчиков. Здесь вы можете настроить оповещения о превышении величины максимальной мощности. Если уставки по мощности будут нарушены, то система уведомит вас либо по электронной почте, либо PUSH-сообщением в мобильном приложении.

Alarm

Заключение

В данной статье представлено множество способов уйти от потребления в пиковые часы и снизить сумму в счетах на электроэнергию. Какой именно из способов применим конкретно на вашем предприятии, должны решить ваши технические специалисты.

Использование сервиса учёта электроэнергии "яЭнергетик" обеспечивает максимальную эффективность внедрения таких мероприятий.

 

Copyright — © яЭнергетик, 2020г. При любом использовании опубликованных материалов и содержимого данной статьи требуется указывать источник "яЭнергетик.рф"

Последнее обновление: 30.01.2020 11:31
Помощь в снижении стоимости электроэнергии
Узнать подробнее