Об актуальности повышения энергоэффективности для отечественных предприятий красноречиво говорит такой универсальный показатель, как энергоемкость валового национального продукта. На сегодняшний день она в 2,6 раза выше, чем в США — далеко не самой энергоэффективной стране мира. При этом рост внутренних цен на энергоресурсы и топливо уже в скором времени сравняет их со среднемировыми (см. табл. 1).
Считается, что существующая схема формирования тарифов естественных монополий является стимулом энергосбережения, однако реальность эти предположения опровергает.
Во-первых, плановое увеличение цен при непрозрачной системе тарифообразования не позволяет энергокомпаниям уверенно рассчитывать на получение за счет модернизации конкурентного преимущества в виде снижения отпускных цен на электроэнергию. Это сдерживает конкуренцию между предприятиями и замедляет процесс их технического перевооружения, что в конечном итоге сказывается на устойчивом развитии каждого из них в отдельности. И это не говоря уже об отрицательном влиянии подобной схемы тарифообразования, опосредованно разгоняющей инфляцию, на макроэкономическую ситуацию в стране. Тем не менее  даже в существующих условиях развитие энергоэффективных технологий превратилось в заметную тенденцию для любого из российских предприятий, особенно в энергоемком секторе производства.
Одной из наиболее эффективных в ряду таких технологий является частотное регулирование приводов электродвигателей. На их питание, как известно, приходится до 70% потребляемого производством электричества. Причем парадокс ситуации в том, что и генерирующие предприятия — непосредственные производители электроэнергии — не могут сегодня обходиться без этого решения. «На одной крупной электростанции может быть до тысячи и двигателей, и насосов. Если оснастить их преобразователями частоты, а не гидромуфтами, то реально в среднем добиться более чем 30% экономии электроэнергии, в некоторых случаях экономия составляет до 7% от всей производимой энергии — это огромный потенциал энергосбережения! Кроме того, преобразователи частоты отличаются высокой надежностью, в них практически исключены поломки механического характера, что добавляет стабильности производству», — отмечает Павел Федотов, менеджер по работе с ключевыми клиентами отдела силовой электроники компании «Данфосс», ведущего мирового производителя энергосберегающего оборудования.
Действительно, в отличие от привычных гидромуфт, преобразователь частоты способен управлять несколькими электродвигателями одновременно, при отказе оставляет возможность питания двигателя непосредственно от сети, снижает пусковые токи. Кроме того, важнейшим для целей энергосбережения свойством является широкий диапазон регулирования и высокий КПД.
Современные модели частотных приводов позволяют существенно упростить всю схему подключения и управления насосным и вентиляционным оборудованием. Например, новый привод VLT Drive Motor FCM 106 для промышленных насосов и вентиляторов — это интегрированная система из асинхронного двигателя (либо двигателя на постоянных магнитах) и преобразователя частоты. По сути, это первое решение, которое позволяет управлять промышленными насосами и вентиляторами одним приводом, без необходимости специальной настройки и адаптации.
В новом приводе скорость вращения электродвигателя регулируется за счет изменения входной частоты. В случае с наиболее применимыми в промышленности центробежными насосами и вентиляторами снижение рабочей скорости позволяет снизить электропотребление в кубической зависимости, что качественно больше, чем при стандартных способах регулирования. Таким образом, применение нового привода дает двукратное снижение потребления электроэнергии при снижении скорости на 20%. «Привод FCM 106 размещается непосредственно на исполнительном механизме, без шкафа управления, что позволяет существенно уменьшить стоимость монтажа — затраты на прокладку кабеля сокращаются не менее чем на 40%», — говорит Павел Федотов.
В 2008 году по заказу ОАО «ТГК-11» НПФ компания «Привод-Сервис» (партнер «Данфосс») после обследования представила заказчику технико-экономическое обоснование на ПНС-1 и ПНС-11. В 2009 году объекты были оснащены частотными преобразователями. Cергей Гончаров, заместитель директора филиала по производству и главный инженер ТГК-11, оценил итог работы установленного оборудования: «Результаты измерений показывают, что на ПНС-1 за девять месяцев (сезон) относительное энергосбережение составило 59,5%, на ПНС-11 — 47,2%. Помимо снижения потребления электроэнергии система регулирования помогла уменьшить избыточный напор насосов, снизить интенсивность износа уплотнений и арматуры».
Внедрение таких универсальных энергосберегающих решений, как частотные преобразователи, дает ощутимый экономический эффект и на предприятиях нефтехимического комплекса. Выгоду современного подхода к оснастке предприятия в полной мере ощутили на одном из крупнейших в России нефтеперерабатывающих заводов «Нижнекамскнефтехим».
Предприятие потребляет свыше 10% всей электрической энергии и треть тепловой, вырабатываемой системой «Татэнерго». Однако за 10 лет доля энергоносителей в себестоимости товарной продукции снизилась с 23 до 15 процентов, что в денежном выражении составило 800 тыс. руб. Таких результатов удалось добиться благодаря применению современного насосного оборудования Grundfos со встроенными частотными преобразователями Danfoss, позволяющими снизить потребление на четверть.
К энергоемким производствам можно с уверенностью отнести и сферу ЖКХ. Сегодня на предприятиях коммунального сектора складывается очень сложная ситуация, обусловленная даже не столько ростом тарифов, сколько изношенностью инфраструктуры и устаревшим оборудованием. Многие теплоснабжающие организации работают фактически на пороге рентабельности, а некоторые из них и вовсе являются убыточными. В условиях отсутствия средств на техническое перевооружение и даже на полноценный плановый ремонт коммуникаций резко возрастает число аварий, на ликвидацию которых также нужны деньги — круг замыкается.
Так, совсем недавно, в разгар зимы, 200 домов в Самаре остались без тепла — в результате сбоя в электроснабжении резко повысилось давление в теплосети, что привело к аварии. Очевидно, что при наличии частотного регулирования, стоимость которого несоизмеримо меньше затрат на срочный ремонт теплосети, масштабы происшествия вряд ли оказались бы столь серьезными.
За последние годы накоплен значительный опыт установки частотных преобразователей на объекты ЖКХ в самых разных регионах России. Например, 8 лет назад частотные преобразователи мощностью 55 кВт каждый были установлены в Новодвинске, на водопроводных станциях «Славянская» и «Гранитная». За первый год их работы было зафиксировано сокращение потребления электроэнергии более чем на 30%. Кроме того, резко упала аварийность, давление в сетях стало гораздо стабильнее, что важно не только для поставщиков услуг, но и для потребителей.
В Нерюнгри (Якутия) в результате проведенной около пяти лет назад трехэтапной модернизации были реконструированы 22 ЦТП, заменено насосное оборудование и установлены частотные преобразователи. В итоге среднесуточный расход воды на нужды ГВС снизился в среднем на 50%, а суммарное потребление тепла — более чем на 20%. Существенно уменьшились и трудозатраты на обслуживание техники.
Таким образом, установка энергоэффективного оборудования и применение современных методов регулирования и управления позволяет не только добиться существенной экономии, но и дает возможность оптимизировать производственные процессы и ощутимо снизить аварийность, что также ведет к сокращению затрат. В вышеописанных случаях использование адекватной технологии стало залогом устойчивого развития предприятий, обеспечив им очевидные конкурентные преимущества.

.

КОМПАНИЯ

Дмитрий Школьников.