Плановые показатели в электроэнергетике

Дисциплина «Планирование и организация эксплуатации теплоэнергетических систем и установок» Лекция 6 Тема 8 План лекции 8. ТЕКУЩЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ 8.1. Особенности планирования энергетического производства. Плановые показатели в электроэнергетике 8.2. Разработка техпромфинплана энергетического предприятия 8.3. Планирование режимов работы энергопредприятий 8.4. Планирование работы энергетического хозяйства 1 ТЕКУЩЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ 8. 8.1. Особенности планирования энергетического производства. Плановые показатели в электроэнергетике Планирование производственно-хозяйственной деятельности (ПХД) энергетического предприятия базируется на общих принципах планирования. Однако при этом необходимо учитывать все особенности энергетического производства: 1. Планируют не только объёмы, но и режимы производства энергии. 2. Режим производства произвольно не регулируется. 3. Энергетическое предприятие может выбирать лишь экономичный режим совместной работы агрегатов. 4. Необходимо учитывать отклонения условий эксплуатации (иногда существенных) от плановых: ‒гидрометеорологических; качества и вида используемого топлива; ‒располагаемой мощности ГЭС в ЭО с большой долей их; ‒температуры наружного воздуха и, следовательно, изменения выработки электроэнергии по теплофикационному циклу. Таким образом, при планировании ПХД необходимо учитывать: 1) ограниченную оперативно-производственную самостоятельность энергетических предприятий; 2) необходимость гибкого оперативного планирования в повседневной работе. Работа электрической станции подчинена диспетчеру, поэтому: 1) задание диспетчера является плановой директивой, обязательной к исполнению; 2 2) работа электрической станции должна быть направлена на выполнение любого режима, заданного диспетчером в пределах располагаемой мощности, так как электрические станции работают в энергообъдинении на общую нагрузку. В соответствии с этими положениями и оценивают работу электрической станции. Брак поневоле – невыполнение заданий диспетчера, даже если первоначальное плановое задание и перевыполнено. Достижения электростанции – выпуск продукции сверхвыработки, которая может быть достигнута при данной располагаемой мощности и лишь тогда, когда эта перевыработка нужна ЭО (форсировка режима, ускорение ремонта). Улучшение или ухудшение экономических показателей в связи с изменениями заданий диспетчера в пределах располагаемой мощности не будет являться достижением или ухудшением в работе станции. Достижением электрической станции считается лишь такое перевыполнение технико-экономических показателей, которое достигается сопоставлением фактических показателей с показателями, приведенными к фактической выработке и фактическому режиму с помощью плановых норм. То есть проводится корректировка по всем показателям, величина которых зависит от режимов и объемов производства. Таким образом, в основе планирования необходимо иметь базу, которая: 1) не изменялась бы в связи с изменениями заданий диспетчера; 2) сохраняла бы в себе заданные плановые показатели, сохраняя своё мобилизационное начало. Такой базой являются различные нормы и нормативы, независящие от заданий диспетчера и устанавливаемые методами технического нормирования. 3 Технико-экономическое планирование находит своё отражение в разработке годовых планов, которые входят в сводный бюджет (раньше это был, а где-то ещё остался – техпромфинплан). Продолжением и развитием технико-экономического планирования и средством обеспечения выполнения заданий годового плана является оперативнодиспетчерское управление. При разработке годового плана особое внимание уделяется улучшению конечных показателей ПХД: ‒производительности труда; ‒снижению себестоимости; ‒экономии ресурсов; ‒повышению эффективности (прибыльности). Годовой план имеет поквартальную разбивку. Основным разделом годового плана является план основного производства, по показателям которого рассчитываются показатели планов различных уровней. Задачами этого плана являются: ‒выявление резервов мощности; ‒определение располагаемой мощности; ‒разработка графика вывода в ремонт энергооборудования; ‒проведение работ по реконструкции, модернизации вводу нового оборудования. Особенностями разработки годового планирования являются: 1) объем производства электроэнергии теплоэнергии на электростанции не планируется; 2) централизованное планирование режимов работы электростанций (так как электростанции работают на одну общую сеть); 3) централизованное планирование балансов мощности, энергии ресурсов (необходимость в резервах различного рода); 4 4) централизованное планирование балансов доходов и расходов в целом по энергообъединению (в условиях плановой экономики). Таким образом, производственная программа (техпромфинплан) энергопредприятия является основой для разработки операционного плана (бюджета) и строится как совокупность трёх сопряжённых энергетических балансов: мощности, энергии, топлива. Плановые показатели в электроэнергетике могут быть централизованными и расчётными. Они имеют различный состав для различных уровней управления. Централизованно планируемые показатели приведены в таблице 3. К расчётным показателям относятся: ‒выработка электроэнегриии, теплоэнергии (зависит от потребителей); ‒объем реализации продукции; ‒удельный расход топлива на единицу отпущенной энергии (отказались от его планирования в 80-хгодах); ‒переменная часть текущих затрат (затраты на топливо); ‒прибыль; ‒рентабельность. Таблица 3 Ремонтные предприятия Энергонадзор (сбыт) Электростанция (ЭС) 3 + Сетевые предприятия 2 + ЦДУ, ОДУ Электроэнергосистема (ЭЭС) 1 Общая прибыль Выработка электроэнергии Электроэнергетик а (отрасль) Централизованно планируемые показатели 4 5 6 + 7 8 + 5 Продолжение таблицы 3 1 Потери в сетях Расход на с.н. Экспорт Норматив удельного расхода топлива Коэффициент использования установленной мощности Переток между ЭЭС Производительность труда 2 + + + 3 + + + + 4 5 + + 7 + + 8 + + + + + + + + + + Материальные затраты Смета затрат на содержание + + Номенклатура и сроки ремонтов Номенклатура запчастей Объем реализации Рабочая мощность (коэффициенты) Материальные затраты на производство 8.2. 6 + + + + + + Разработка техпромфинплана энергетического предприятия Техпромфинплан является годовым планом, имеющим разбивку по кварталам. При составлении годового плана выполняются детальные расчеты по всем показателям с разбивкой по кварталам на основе прогрессивных норм и нормативов. Структура и содержание основных разделов техпрофинплана зависят от технологических, производственных и других особенностей производства. Техпромфинплан энергетических предприятий включает в себя следующие основные разделы. 1. План основного производства содержит производственную программу и расчёт использования производственной мощности, 6 охватывая деятельность основных цехов энергетического предприятия: расчёт готовности к работе, производственную программу в натуральном и стоимостном выражении, потребность в топливе и технико-экономические показатели основных цехов и ТЭС в целом. 2. План вспомогательного производства устанавливает объем работы ремонтно-механическим цехам, мастерских, лабораторий, службе водоснабжения и др. При децентрализованных ремонтах содержащийся в плане календарный график ремонтов дополняется расчётом объёма работ, их трудоёмкости и стоимости. 3. План повышения организационно-технических эффективности производства) мероприятий определяет (план качественную сторону работы ТЭС и включает все виды работ, которые должны обеспечить достижение запланированных показателей и дальнейшее совершенствование производства. Обязательной частью этого плана является расчёт ожидаемой эффективности намечаемых мероприятии. 4. Плановые технико-экономические нормы и нормативы. Все претерпевающие изменение в плановом году нормы сводятся в специальную таблицу. 5. в План капитального строительства включает в себя план ввода действие новых производственных мощностей и основных производственных фондов. Все планируемые работы разделяются на выполняемые хозспособом и подрядные. 6. План материально-технического снабжения устанавливает потребность ТЭС вспомогательного в материальных производства. Её ресурсах для определяют основного на и основании производственной программы с учётом минимально необходимых норм складских запасов. 7. План по труду и заработной плате включает: план повышения 7 производительности труда, расчет потребности в кадрах, расчет фондов оплаты труда и средней заработной платы по категориям работающих, соотношение темпов роста производительности и заработной платы. 8. План по себестоимости энергии, который носит синтетический (обобщающий) характер, поскольку себестоимость является одним из качественных показателей работы предприятия. Она выражает в денежной форме совокупность всех затрат предприятия на производство продукции. 8.3. Планирование режимов работы энергопредприятий Планирование режимов имеет место в текущем и оперативном планировании. В составе текущего планирования режимы разрабатываются на год, квартал, неделю, при этом с некоторой степенью вероятности планируются объемы и максимумы энергопотребления. Планирование этих показателей может вестись 2-мя методами: 1) нормативным – по заявкам потребителей (хозяйственные договора); 2) аналогий – по статистическим данным многолетних наблюдений. Режимная особенность энергетики заключается в неравномерности энергопотребления – сезонной, месячной, недельной и суточной. В этих условиях важнейшей экономической задачей являются оптимальное распределение нагрузки между электростанциями и агрегатами электростанции. Критериями такого распределения является минимум затрат на производство. Типичный суточный график нагрузки имеет 2 пика: утренний и вечерний. Такой график имеет 3 зоны (рис. 22): – базовую, когда нагрузка остаётся постоянной в течение 24 часов; – полупиковую, в которой есть спад нагрузки в ночные часы; – пиковую, включающую оба пика нагрузки. 8 Рис. 22. Суточный график нагрузки энергообъединения: 1 – ТЭЦ по теплофикационному циклу; 2 – АЭС; 3 – ГРЭС; 4 – ТЕС устаревшие; 5 – ГЭС; 6 – ГАЭС; 7 – ГТУ. Участие электростанций в покрытии суточного графика нагрузки определяется (рис. 19): ‒типом электростанции; ‒экономическими показателями; ‒мобильностью, т.е. скоростью набора и сброса нагрузки. Базовая часть графика нагрузки покрывается: ‒ТЭЦ по теплофикационному циклу; ‒АЭС; ‒ГРЭС (крупные государственные районные станции), имеющими наименьшие удельные расходы топлива среди конденсационных электростанций (КЭС). Полупик тепловыми графика нагрузки электростанциями, покрывается но менее экономичными обладающими некоторой маневренностью: 9 ‒ ТЭЦ по конденсационному циклу; ‒ малоэкономичными (устаревшими) КЭС. Пик графика нагрузки электростанциями: покрывается более мобильными гидроэлектростанциями (ГЭС); гидроаккумулирующими (ГАЭС); газотурбинными (ГТУ) – мобильными, но имеющими более высокие удельные расходы топлива. Такое распределение графика нагрузки выгодно энергообъединению, но не всегда выгодно электростанции. Однако электростанции должны стремиться к работе с максимальной экономичностью. Этого добиваются путем оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими агрегатами электростанций по показателям энергетических характеристик. На теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) загрузка турбоагрегатов проводится в следующей последовательности: 1. В максимальную первую очередь загружаются удельную частичную выработку агрегаты, имеющие электроэнергии на тепловом потреблении. 2. При равенстве этих показателей в первую очередь загружаются агрегаты с большим частичным удельным расходом теплоты по теплофикационному циклу для снижения выработки этим агрегатом по конденсационному циклу. 3. При распределении электрической нагрузки агрегаты нагружаются в порядке возрастания частичного удельного расхода топлива в конденсационном режиме. 10 Планирование работы энергетического хозяйства 8.4. При составлении энергетического планов хозяйства, необходимо которое учитывать отличает особенности его от других вспомогательных хозяйств:  процесс производства, преобразования, распределения, передачи и потребления всех видов энергии является единым энергетическим процессом;  потребность в ресурсах в отдельные плановые периоды неодинакова, в связи с чем установленные энергетические мощности должны быть достаточными для удовлетворения максимальных потребностей предприятия;  отдельные виды энергоресурсов неотделимы от территории использовать вторично. предприятия;  ряд энергоресурсов возможно Планирование работы энергетического хозяйства основывается на нормах энергопотребления, которые строятся по-разному в зависимости от целевого назначения энергии. По характеру, направлениям использования энергии нормы подразделяются на технологические, двигательные, отопительные и осветительные. По степени дифференциации – на укрупнённые и дифференцированные. Укрупнённые нормы устанавливаются на какой-либо вид продукции, дифференцированные – на её конкретный типоразмер. Потребность предприятия в топливе или электроэнергии по видам определяется:  на технологические нужды – исходя из производственной программы предприятия и удельных норм расхода на единицу продукции; 11 на отопление – исходя из отапливаемых помещений, норм  расхода на нагрев 100 м3 помещения до определённой температуры и времени отопительного сезона; на освещение – исходя из количества осветительных точек и их  мощности или исходя из величины освещаемой площади и норм расхода электроэнергии для освещения 1 м2; для работы двигателей на другие нужды (вентиляция,  подъёмно-транспортные устройства) – в зависимости от количества постоянных потребителей, их мощности и времени работы. Планирование потребности в энергоресурсах заключается в построении энергобалансов. Разработка и анализ энергетических балансов направлены на решение следующих основных задач:¶оценка фактического состояния энергоиспользования на предприятии, выявление причин возникновения и определение значений потерь топливно-энергетических ресурсов; - разработка плана мероприятий, направленных на снижение потерь топливно-энергетических ресурсов; - выявление и оценка резервов экономии топлива и энергии; - совершенствование нормирования и разработка научно обоснованных норм расхода топлива и энергии на производство продукции; - определение рациональных размеров энергопотребления в производственных процессах и установках; - определение требований к организации и совершенствованию учета и контроля расхода энергоносителей; - получение исходной информации для решения вопросов создания нового оборудования и совершенствования технологических процессов с целью снижения энергетических затрат, оптимизации структуры энергетического баланса предприятия путём выбора оптимальных направлений, способов и размеров использования подведённых и 12 вторичных энергоресурсов, совершенствования внутрипроизводственного хозяйственного расчёта и системы стимулирования экономии топливноэнергетических ресурсов. Балансы различаются:  по видам энергоресурсов (баланс топлива, электроэнергии, пара, воды, газа и т.д.);  по  по времени действия (годовые, суточные, часовые); степени дифференциации (частные, применительно к одному виду ресурсов, и сводные, где в единых измерителях определяется потребность во всех видах энергетических ресурсов);  по масштабам действия (по предприятию в целом, по отдельным подразделениям). Анализ энергетических балансов установок, технологических процессов и предприятия в целом (таблица 4, 5) проводится с целью качественной и количественной оценки состояния энергетического хозяйства и энергоиспользования в следующих направлениях: - исследование структуры поступления и потребления топливноэнергетических ресурсов на предприятии; - определение показателей эффективности энергоиспользования; - расчёт обобщённых показателей состояния энергетического хозяйства предприятия; - исследование влияния качества энергоносителей на рациональное их использование; - решение задач оптимизации структуры энергетического баланса предприятия. 13 Таблица 4 Аналитическая форма теплового баланса шахтной печи (пример) Статья баланса 1 1. Приход теплоты Фактический тепловой баланс Эталонный тепловой баланс печи печи ккал/ч % ккал/ч % 2 3 4 5 Тепловая энергия, полученная от сжигания топлива Тепловая энергия, введенная с другими энергоносителями: агломератом: физическая часть химическая часть дутьевым воздухом тепловая энергия экзотермической реакции* 2. Расход тепловой энергии Полезный расход тепловой энергии: черновой свинец: физическая часть химическая часть Потери тепловой энергии: с уходящими газами: физическая часть химическая часть с пылью: физическая часть химическая часть со шлаком: физическая часть химическая часть с охлаждающей водой в окружающую среду 3. Выработка вторичных энергоресурсов: пар испарительного охлаждения 14 Продолжение таблицы 4 1 2 3 4 5 4. КПД печи фактический КПД печи нормативный (паспортный) Экономия (+), перерасход (-) энергоресурса _____________________ * Теплота экзотермических и эндотермических реакций, имеющих место в процессе, учитывается химической составляющей тепловой энергии веществ как на входе в установку, так и на выходе из неё. 15 Таблица 5 Расходная часть сводного энергетического баланса предприятия в аналитической форме (пример) Годовой фактический и расчётный расход энергоносителей (в тоннах условного топлива) Потери Общий Полезный Всего В установках при конечном При преобразовании и Виды энергоносителей использовании абсолютное абсолютное % значение абсолютное % значение ф 2 н 3 ф 4 н 5 ф 6 1. Электроэнергия 25,1 24,36 100 100 18,44 Непосредственно на 16,0 15,5 100 100 9,1 8,86 100 - - сжатый воздух 4,46 кислород значение ф 8 абсолютное % значение н 9 ф 10 н 11 ф 12 н 13 ф 14 н 15 18,24 73,5 74,9 6,66 6,12 26,5 25,1 5,95 5,55 11,9 11,8 74,4 76,1 4,1 3,7 25,6 23,9 3,68 100 6,54 6,44 71,9 72,7 2,56 2,42 28,1 27,3 100 100 - - - - - - - 4,33 100 100 3,25 3,18 72,9 73,4 1,21 1,15 4,64 4,53 100 100 3,29 3,26 70,9 72,0 1,35 - - 100 100 - - - - - 2. Тепловая энергия 25,2 24,07 100 100 12,76 12,64 50,6 52,5 12,44 Непосредственно на 18,9 18,06 100 100 10,61 10,49 56,1 58,1 в виде пара 12,2 11,85 100 100 7,3 7,12 59,8 в виде горячей воды 6,7 6,21 100 100 3,31 3,37 49,4 1 н 7 абсолютное % транспортировке % значение ф 16 н 17 ф 18 н 19 ф 20 н 21 23,7 22,7 0,71 0,57 2,8 2,4 3,34 23,0 21,5 0,42 0,36 2,6 2,4 2,27 2,21 24,9 24,9 0,29 0,21 3,2 2,4 - - - - - - 27,1 26,6 1,06 1,03 23,8 23,8 0,15 0,12 3,3 2,8 1,27 29,1 28,0 1,21 1,18 26,1 26,0 0,14 0,09 3,0 2,0 - - - - - - - - - 11,43 49,6 47,5 11,04 10,42 44,0 39,8 1,4 1,01 5,5 4,2 8,29 7,57 43,9 41,9 7,24 6,82 38,3 37,7 1,05 0,75 5,6 4,2 60,0 4,9 4,73 40,2 40,0 4,24 4,26 34,8 36,0 0,66 0,47 5,4 4,0 54,3 3,39 2,84 50,6 45,7 3,0 2,56 44,8 41,2 0,39 0,28 5,8 4,5 производственные нужды На выработку других энергоносителей: холод прочие - - - - - производственные нужды: 16 Продолжение таблицы 5 1 На собственные 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6,3 6,01 100 100 2,15 2,15 34,1 35,8 4,15 3,86 65,9 64,2 3,8 3,6 149,2 147,8 100 100 62,8 67,2 42,1 45,5 86,4 80,6 57,9 54,5 85,7 149,2 147,8 100 100 62,8 67,2 42,1 45,5 86,4 80,6 57,9 54,5 - - 100 100 - - - - - - - - - 100 100 - - - - - - - 199,5 196,23 100 100 94,0 50,0 105,5 16 17 18 19 20 21 60,3 59,9 0,35 0,26 5,6 4,3 80,0 57,4 54,1 0,7 0,6 0,5 0,4 85,7 80,0 57,4 54,1 0,7 0,6 0,5 0,4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 50,0 102,69 95,97 2,18 1,4 1,1 нужды 3. Топливо прямого использования Непосредственно на производственные нужды На выработку других энергоносителей 4. Топливо, израсходованное на нетопливные нужды Всего 98,08 47,1 98,15 52,9 51,5 48,9 2,81 ____________________ * Заполнение таблицы дано для условного предприятия в качестве примера. Примечание: ф – фактический, н – нормативный. 17 Исходя из анализа структуры приходной и расходной частей энергетического баланса определяется специфика энергопотребления на предприятии, выявляется различие в уровнях энергопотребления и эффективности энергоиспользования по сравнению с аналогичными предприятиями и намечаются пути совершенствования структуры энергетического баланса. В результате исследования аналитических энергетических балансов определяется фактическое состояние энергоиспользования в отдельных элементах предприятия и на предприятии в целом. При проведении анализа все элементы предприятия или элементы, подлежащие обследованию, классифицируются на группы процессов и установок, однородных по виду используемых энергоносителей и сходных по методике анализа энергоиспользования. Анализ использования энергоносителей заключается в сравнении фактических показателей энергоиспользования с нормативными, фактическими за прошлый год, перспективными, аналогичными на других предприятиях и т.п. При этом необходимым условием сравнения показателей является обеспечение условий сопоставимости. Основными показателями эффективности энергоиспользования являются: - коэффициент полезного действия энергетической установки; - коэффициент полезного использования энергии; - коэффициент полезного использования энергии по отдельным видам и параметрам энергоносителей; - удельный (фактический) расход энергоносителя. В ходе анализа энергоиспользования на предприятии определяются и сопоставляются с аналогичными данными однородных предприятий обобщённые показатели состояния и развития энергетического хозяйства, в том числе: коэффициент электрификации, теплоэлектрический 18 коэффициент, электротопливный коэффициент, энергоёмкость продукции, электроёмкость продукции и теплоёмкость продукции. Анализ энергетических балансов должен выявить исходную информацию, необходимую для решения отдельных задач оптимизации структуры энергетического баланса предприятия, касающихся вопросов возможности замены в технологических процессах и установках одного энергоносителя другим, использования в качестве замещающего энергоносителя вторичных энергетических ресурсов, имеющихся на рассматриваемом предприятии и вне его. В результате составления и анализа энергетических балансов должны быть сформулированы конкретные направления экономии топлива и энергии на предприятии и количественные показатели резервов экономии. В соответствии с выбранными направлениями намечаются конкретные мероприятия по экономии топлива и энергии. Составление баланса начинается с расчёта его расходной части, т.е. сначала определяется плановая потребность в определённом виде энергоресурсов по направлениям потребления. Здесь же отражаются потери энергии в сетях и преобразовательных установках. Приходная часть баланса показывает источники удовлетворения потребности в энергоресурсах. Для оценки производственно-хозяйственной деятельности энергетического хозяйства, а также в целях экономного расходования энергоресурсов на предприятии действует система учёта потребляемых ресурсов по видам, подразделениям и объединению в целом. Учет электроэнергии ведётся с помощью электросчётчиков, а учет воды, газа, пара и воздуха – с помощью водо-, газо-, паро- и воздухомеров. Основными показателями работы энергохозяйства являются: - коэффициент электровооружённости труда: 19 (11) где: Nэ.у – суммарная мощность электродвигательных установок, кВт·ч; рн.c – количество рабочих в наибольшую смену; - коэффициент энерговооружённости производства: (12) где: Ф – стоимость основных производственных фондов. - коэффициент энергоёмкости производства: (13) где: Эф – количество электроэнергии, затраченной на производство продукции, кВт ч; Вп – объем выпуска продукции, в ценах предприятия. 20 Вопросы для самопроверки 1. Укажите особенности планирования в электроэнергетике. 2. Что является основным в техпромфинплане энергетического производства? 3. Что учитывается при планировании режимов в энергообъединении? 4. Укажите особенности распределения нагрузки между агрегатами электростанции. 5. В чем заключаются особенности бюджетирования как инструмента планирования. 6. Какова структура сводного бюджета предприятия. 7. Какой бюджет обязателен к исполнению? 8. В чем заключаются особенности планирования в энергетике? 21 Основная литература 1. Розова В.И. Технико-экономическое планирование на энергетическом предприятии: учебн. пособие / В.И. Розова. – 2-е изд., стереотип. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 96 с. УДК 658: 621.31 (075.8) ББК 65.290-2: 31.2я73 Р 65 – Текст: электронный / Дополнительная литература 1. Быстрицкий, Г. Ф. Справочная книга по энергетическому оборудованию предприятий и общественных зданий: справочник / Г.Ф. Быстрицкий, Э. А. Киреева. – Москва: Машиностроение, 2011. – 592 с. – ISBN 978-5-94275-574-4. – Текст: электронный / 2. Рундыгин Ю.А. Котельные установки / Ю.А. Рундыгин, Е.Э. Гильде, А.В. Судаков, Н. Т. Амосов. – Москва: Машиностроение, [б. г.]. – Том 4 – 2009. – 400 с. – ISBN 978-5-217-03417-8. – Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/790 3. Кудинов, А.А. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. [Электронный ресурс] / А.А. Кудинов, С.К. Зиганшина. – Электрон. дан. – М.: Машиностроение, 2011. – 374 с. – Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/2014 4. http://docs.cntd.ru 22