Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Левцев А.П. 1 Лысяков А.И. 1 Кручинкина О.А. 1 Цыцарева Е.И. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Электрическая энергия на сегодняшний день является самым дорогим видом энергии в энергетическом балансе зданий. Поэтому, как правило, именно в ней находится наибольший потенциал энергосбережения. На современном уровне развития технологий энергетическая эффективность отдельных приборов имеет высокое значение и поэтому дальнейшее повышение эффективности работы отдельного оборудования не дает необходимой законодательством экономии (3 % в год). С целью выявления направлений экономии электрической энергии в ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» было проведено энергетическое обследование общежитий. Как показал анализ, наибольший потенциал энергосбережения находится в режимах потребления. Для того чтобы стимулировать проживающих к соблюдению наиболее эффективных режимов, была предложена методика определения научно обоснованных тарифов для общежитий, которая позволяет корректировать тариф в зависимости от величины потерь в сетях электроснабжения.

Статья в формате PDF

0 KB

электрическая энергия

режим потребления

потенциал энергосбережения

тариф

суточный график

1. Левцев А.П., Бурланков С.П., Кручинкина О.А. Методика расчета числа часов использования максимальной мощности в электрических сетях // Промышленная энергетика. – 2011. – № 8. – С. 19–24.

2. Левцев А.П. , Кручинкина О.А. Проблемы энергосбережения региона и пути их решения // Региональная архитектура и строительство. – Пенза, 2010. – № 2 (9). – С. 45–51. Регионология. – 2014. – № 1 (86). – С. 66–72.

3. Левцев А.П., Кручинкина О.А., Миндров К.А., Кручинкин Е.В. Разработка автоматизированной системы управления энергоэффективностью в ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва» // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: международная конф. (Саранск, 01–03 октября 2014 г.) – С. 177–122.

4. Цыцарева Е.И., Лысяков А.И. Оценка влияния различных факторов на величину отпуска тепловой энергии // Технические науки – от теории к практике. – 2014. – № 30. – С. 57–62.

5. Частичное преобразование тепловой энергии в механическую работу транспортировки теплоносителя / А.П. Левцев, А.И. Лысяков, С.Ф. Кудашев, Е.И. Цыцарева // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. – С. 197.

Электрическая энергия в энергетическом балансе общежитий вузов занимает 30–40 % от общего потребления. В связи с проводимой в последние года активной политикой энергосбережения и соответственно реализацией ряда мероприятий в вузах (установка высокоэффективных осветительных приборов, насосного оборудования, систем регулирования и т.д.) [5] потребление электрической энергии снизилось по отношению к базовым значениям более чем на 3 % в год. Однако из-за роста числа бытовой техники, кондиционеров, электрических обогревателей удельная величина электропотребления остается достаточно высокой [3].

Существенным шагом в снижении удельной величины электропотребления в общежитиях вузов является постоянный мониторинг количества и качества электрической энергии с использованием современных анализаторов количества и качества электропотребления [2]. Применение последних позволяет проводить более глубокий анализ электропотребления, на основе которого можно получать научно обоснованные методики для дифференциации тарифов внутри вузов, введение которых будет являться значительной мотивацией в снижении электропотребления [1].

Материалы и методы исследования

На примере десяти общежитий ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» приведены результаты анализа режимов электропотребления, полученные специалистами УНЦ «Мордовский центр энергосбережения» с использованием анализаторов количества и качества электропотребления типа AR5-L. Анализаторы качества и количества электрической энергии AR5-L устанавливались на каждом общежитии в ВРУ на сутки, регистрация и запись параметров осуществлялась через каждые 2,5 минуты.

Основными целями приборного обследования режимов электропотребления в общежитиях ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» являлось:

– определение фактической величины удельного энергопотребления для конкретных общежитий;

– получение объективных данных о параметрах работы сети;

– выявление основных факторов, приводящих к ненормальным режимам работы электрической сети.

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 1 приведены удельные показатели потребления электрической энергии по обследуемым объектам, полученные на основании узлов коммерческого учета.

Таблица 1

Удельные показатели потребления общежитий ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва»

Как видно из табл. 1, показатели потребления электроэнергии в общежитиях, как на человека, так и на единицу площади, отличаются в разы, что свидетельствует о значительном потенциале энергосбережения. Отдельно был произведен анализ показателей годового потребления и затрат на энергоносители в динамике за 2013–2015 гг. В табл. 2 представлены сведения о потреблении и затратах на электроэнергию.

Таблица 2

Сведения о потреблении и затратах на электроэнергию за 2015 год

Как видно из табл. 2, наибольшее месячное потребление электрической энергии приходится на наиболее холодное время (январь и февраль) когда температурный режим в помещениях общежитий и учебных корпусах доводится до комфортных значений за счет электрических обогревателей. Выявить конкретные причины роста электропотребления в конкретном общежитии стало возможно только после установки анализаторов количества и качества электрической и анализа суточных графиков электропотребления за характерные зимние сутки 2015 г. Характерные графики активной мощности для трех общежитий (№ 12, 3 и 10) представлены и на рис. 1, 2, 3 соответственно.

В результате анализа динамики электропотребления, а также инструментальных замеров были составлены балансы активной мощности и энергии. Фактическая потребленная энергия в базовом году (2015 г.) составила 3489,2 тыс. кВтч. В структуре электрического баланса общежитий наибольшая доля принадлежит освещению – 63 %. Из представленных графиков (рис. 1–3) видно, что загрузка сетей общежитий неравномерна, присутствует существенный перекос нагрузок фаз. Вследствие чего происходят существенные потери в нулевом проводнике и наиболее перегруженной фазе.

Далее для анализа характера качества потребления электрической энергии в общежитиях ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» предложена нижеследующая методика дифференциации тарифа [4], учитывающая как отклонение удельного электропотребления от базового значения, так и равномерную загрузку электрической сети. Для реализации данной методики необходимо просортировать графики нагрузки активной мощности по уровням и определить их продолжительность, которая вытекает из нижеследующей системы уравнений, составленных для групп однотипных потребителей:

Рис. 1. Суточный график активной мощности (общежитие № 12)

Рис. 2. Суточный график активной мощности (общежитие № 10)

Рис. 3. Суточный график активной мощности (общежитие № 3)

Рис. 4. График загрузки сетей общежития № 3

Рис. 5. График загрузки сетей общежития № 10

Рис. 6. График загрузки сетей общежития № 12

По результатам сортировки построены графики загрузки сетей (рис. 4–6).

Критерием эффективного использования электрической энергии в этом случае может быть норма нагрузки, которая легко определяется по данным равномерности загрузки графика:

Предельное значение τ = 24 ч, что соответствует равномерной загрузке, при которой величина потерь будет минимальной. В результате вычисления значений по предложенной методике получили следующие значения: общежитие № 1 , общежитие № 3 , общежитие № 4 , общежитие № 8 , общежитие № 10 , общежитие № 11 , общежитие № 12 , общежитие № 13 , общежитие № 14 .

Как видно из результатов расчета, фактическая величина нормы длительности загрузки активной мощности находится в диапазоне . При этом наибольшее значение принадлежит суточному графику активной мощности для общежития № 3. Следует отметить, чем выше для конкретного общежития, тем более дисциплинированными являются проживающие в данном общежитии и, следовательно, их величина тарифа на электрическую энергию должна зависеть от этой величины. Поэтому если следовать данной методике, то необходимо выбрать базовые общежития, например общежитие № 3 у которого будет надбавка 1, а у других величина базового тарифа должна быть установлена с учетом поправки на отклонение . С учетом величины нормативного удельного потребления конечные величины тарифа могут быть рассчитаны по формуле

Ci = Cбδτiδwi, руб./кВтч,

где Cб – базовая ставка тарифа, руб./кВтч; δτi – поправочный коэффициент, равный отношению ; δwi – поправочный коэффициент, учитывающий отклонение величины условного потребления конкретного общежития от нормы:

Величина qwH может быть принята как фактически усреднённое значение для группы однотипных общежитий с коэффициентом 0,9, т.е. 0,9qwH.

Выводы

Научно обоснованный тариф за электрическую энергию приведен в табл. 3.

Таблица 3

Результаты расчета научно обоснованного тарифа за электрическую энергию

Результаты расчета тарифа на электрическую энергию по предлагаемой методике для девяти общежитий показали, что увеличение тарифа предполагается на трех (увеличение нагрузки связано с использованием дополнительных электрических обогревателей), на одном без изменений, а на остальных уменьшение.

Библиографическая ссылка