Энергоэффективность промышленного производства

- в электроэнергетике;

- в промышленности;

- в теплоснабжении и коммунальном хозяйстве;

- в жилищном секторе;

- в сельском хозяйстве;

- на транспорте;

- в субъектах Российской Федерации;

- в организациях федеральной бюджетной сферы и сферы услуг.

Каждое из перечисленных направлений может детализироваться вплоть до отдельных операций.

Однако к проблеме экономии ресурсов следует подойти, прежде всего, с экономической точки зрения или с позиций менеджмента именно на том уровне, где принимаются управленческие решения. Экономия ресурсов - это одна из форм эффективности производства и должна занять подобающее место в принятии решений. Думается, что здесь уместно привести рассуждения Ж.-Б. Сэя по этому поводу. «Экономия - дочь благоразумия и просвещенного разума; она умеет отказывать себе в излишнем, чтобы обеспечить необходимое, тогда как скупость отказывает себе в необходимом, чтобы доставить излишнее в будущем, которое никогда не наступит. Экономию можно внести в устройство самого роскошного пиршества, и она дает средство сделать его еще более роскошным; скупость же только портит везде, куда ни покажется. Человек хозяйственный соразмеряет свои средства с настоящими и будущими потребностями, со всем, чего требуют от него его семья, друзья, человечество» [41]. Отсюда следует, что экономия - это уменьшение излишеств, т.е. ее можно рассматривать не только в сравнении по вариантам достижения одной и той же цели, но и в рамках принятого решения по объекту. Принцип экономии состоит в том, чтобы приблизить управление энергопотреблением к месту потребления. Например, в освещении этот принцип реализуется в правиле: «уходя, гасите свет». Не надо освещать весь коридор, а только ту его часть, где есть люди. Следует отапливать (кондиционировать) только те комнаты, где находятся люди. На производстве следует так использовать ресурсы, чтобы сопутствующая энергия не уходила в пространство (нагревая деталь, следует уменьшить нагрев стенок печей, цехового пространства и т.д.). Этот принцип порождает другой - планирование цели должно начинаться с конца, от конечного потребителя как объекта энергопотребления. Под ним может пониматься как предприятие, так и станок внутри его как конечный энергопотребитель и даже сама та деталь.

Определение эффективности, прежде всего, необходимо для приятия решений. Этот процесс следует рассматривать как иерархический и протяженный во времени. В качестве материальной основы принятия решений мы предлагаем рассмотреть предложенное в п. 3.2. понятие совокупного технологического процесса энергообеспечения.

Исходя из сущности совокупного технологического процесса следует понимать под его конечным результатом энергетический баланс конечного потребителя. Под энергопотебителем следует понимать организационно выделенный объект, который имеет особую структуру потребностей в энергии. Основными элементами энергетического баланса являются расходные и приходные части. Основываясь на методологии системного анализа, предполагающего возможность бесконечного деления систем на подсистемы, под конечным потребителем можно рассматривать разные потребляющие энергию системы: территорию (края), городов и поселков, отдельных промышленных предприятий. В рамках предприятий можно рассматривать более детализовано энергобалансы цехов и производств, вплоть до отдельных агрегатов и технологических операций. В рамках города можно рассматривать энергобалансы районов жилых кварталов вплоть до отдельных домов или даже квартир и далее отдельные тепло- и электроприборы.

При эксплуатации системы энергоснабжения промышленного предприятия следует отметить, что энергетический баланс представляет собой комплексную характеристику расходов всех видов энергии, теплоты, пара, потерь конденсата и их покрытия в конкретных условиях. Расходная часть характеризует энергопотребление при нормативных условиях производства, приходная часть - покрытие потребностей предприятия в энергии. При этом расходная часть должна рассматриваться в каждой энергосистеме как нормативная (плановая), которая требует безусловного покрытия. А приходная часть является обеспечивающей и подлежащей оптимизации. При этом под оптимальной структурой топливно-энергетического баланса промышленного предприятия следует понимать такую структуру использования различных видов топлива и энергии отдельными категориями потребителей и предприятием в целом, при которой общая сумма затрат на энергоресурсы и их использование на производство заданного планом объёма продукции была бы минимальной при строгом соблюдении технологии ее изготовления. Таким образом, минимум стоимости обеспечения комплекса энергетических потребностей предприятия должен быть главным критерием эффективности энергетического производства.

Принятие решений о вариантах энергообеспечения можно рассмотреть по иерархии и по времени. Принятие решений в области энергоэффективности должно опираться на какой-либо критерий из предложенных выше. При этом вначале всегда обеспечивается высшая цель - в данном случае нормативная потребность предприятия в энергии. Важность этой цели определяется той потерей, которую производственная система может понести на высшем уровне в случае невыполнения работы. Невыполнение нормативного требования в обеспечении энергии в технологическом процессе приведет к срыву выполнения задания, неполучения прибыли (как минимум), нанесения ущерба для потребителей или вышестоящей системе. На втором по иерархии уровне определяются возможные варианты энергообеспечения исходя из конкурирующих между собой вариантов энергообеспечения данного предприятия. Здесь выявляются возможности снижения затрат при безусловном выполнении главной задачи высшего уровня: сначала всегда ставится техническая задача исходя из целей системы более высокого уровня, а затем выявляется возможности экономии затрат.

Уменьшение затрат на производство продукции - экономия - это та часть эффективности, которая осуществляется на низшем по иерархии уровне принятия решения. Итак, принятие решения всегда многоиерархично. Если рассматривать два иерархических уровня, то в относительно единовременной структуре принятия решения видно, что сначала принимается решение в «основном» и целом исходя из целей вышестоящей потребности, и только потом на втором уровне возникает вопрос в рамках данного решения задачи снижения затрат. Иными словами, сначала в системе управления создается эмерджентный эффект (эффект нового качества), потом синергический (эффект снижения стоимости). И чем сложнее проектируемый вариант решения в производстве, тем сложнее и иерархия решения.

Однако гораздо интереснее рассмотреть структуру решения с точки зрения времени потребления. Многие решения в энергетике имеют длительный жизненный цикл функционирования (схема энергоснабжения, например, может существовать 20-40 лет). Но после реализации принятого решения «в металле» всегда возникают ранее неучтенные факторы роста эффективности. В рамках неучтенных производств энергокластера могут проявиться конкурентоспособные варианты энергоснабжения. Они вообще могут появиться только после принятия рассматриваемого решения. Их внедрение в промежуточный период (через 5-10 лет) в процесс совокупного технологического процесса можно рассматривать как экономию затрат в совершенствовании ранее принятого решения. Даже в первом случае этот процесс может возникнуть вследствие неполного понимания при проектировании процесса будущего функционирования. Всегда имеется возможность корректировки ранее принятого решения, в случае появления ранее неизвестных обстоятельств.

Организационным условием экономии является приближение реального потребительского эффекта к потребностям потребителя и устранения тех потерь, которые фактически удалены от производственных и человеческих потребностей. Следовательно, первоначально нужно по каждому объекту энергопотребления задать как величину, так и структуру потребностей в тепле, освещении, обеспечения установленных производственных мощностей и др. Затем по мере изучения следует выявлять те, которые носят вспомогательный характер и без которых можно обойтись. Таким образом, конечный результат энергопотребления подвижен.

Все виды материальных и денежных затрат, связанные с производством и сбытом продукции, называются издержками производства. По существу - это стоимостная оценка используемых в процессе производства природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных средств, трудовых ресурсов, а также других затрат на ее производство и реализацию. Определяют как себестоимость всей продукции, или издержки «И», так и себестоимость единицы продукции «s». Теоретически себестоимость единицы продукции определяется как отношение всех производственных издержек к количеству произведенной продукции:

,

где И - суммарные производственные издержки, млн руб.;

s - себестоимость единицы продукции, млн руб/шт.;

V - объем произведенной продукции.

Применительно к тепловой энергетике себестоимость единицы продукции можно определить по выражениям:

- себестоимость единицы тепловой энергии, руб./ГДж:

где ИТ.Э - годовые издержки (себестоимость) на производство тепловой энергии, млн руб.;

Qг - количество тепла, произведенного за год, ГДж/год.

Расчет себестоимости продукции необходим предприятию по нескольким причинам:

во-первых, себестоимость единицы продукции является основой для определения цены (тарифа) на произведенную продукцию;

во-вторых, расчет себестоимости используется для оценки эффективности и прибыльности работы предприятия.

Себестоимость продукции может рассчитываться и планируется по экономическим элементам и по калькуляционным статьям (по статьям расходов).

К экономическим элементам относят: материальные затраты, амортизационные отчисления, расходы на ремонт, заработную плату, затраты на покупную энергию и прочие денежные расходы. Группировка по экономическим элементам необходима для определения общих потребностей предприятия в материальных и денежных ресурсах, т.е. для составления сметы затрат на производство в календарный период.

Для расчета себестоимости единицы продукции определенного вида и составления калькуляции применяется группировка затрат по калькуляционным статьям, которая учитывает их производственное назначение.

В современной экономике предприятий в т.ч. и энергетики к калькуляционным статьям относят:

1. Топливо на технологические нужды.

2. Вода на технологические нужды.

3. Основная заработная плата производственных рабочих.

4. Дополнительная заработная плата производственных рабочих.

5. Отчисления в социальные фонды (ФСС, ФОМС, ПФР).

6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

а) амортизация оборудования;

б) расходы по текущему техническому обслуживанию.

7. Расходы по подготовке и освоению производства (пусковые расходы).

8. Покупная энергия на технологические нужды.

9. Цеховые накладные расходы (общепроизводственные).

10. Общезаводские накладные расходы (общехозяйственные).

11. Коммерческие расходы.

Первые девять пунктов - это цеховая себестоимость, с первого по десятый пункты - общепроизводственная себестоимость, а с учетом одиннадцатого пункта - полная коммерческая себестоимость.

Можно использовать следующие обозначения в калькуляционных статьях: Итехн - издержки топливно-энергетических и сырьевых ресурсов на технологические цели; Из.п.п.р - издержки на основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих; Ис.э.о - издержки на содержание и эксплуатацию оборудования; Ип.о.п - издержки на подготовку и освоение производства (пусковые расходы); Иоц - общецеховые издержки; Иоз - общезаводские издержки.

Тогда экономические элементы состоят из следующих статей: Им.з - материальные затраты (за вычетом стоимости возвратных средств); Из.п - издержки на заработную плату; Исоц.с - отчисления в социальные фонды; Иам - издержки на амортизацию; Ирем - издержки на ремонт; Ипр - прочие издержки. Каждая статья калькуляционных затрат состоит из ряда составляющих:

- издержки топливно-энергетических и сырьевых ресурсов на технологические цели складываются из:

Итехн=Итт+ИтЭ+Ипт+Ивт+Ис.мТ,

где Итт+ИтЭ+Ипт+Ивт+Ис.мТ - издержки на топливо, электроэнергию, пар, воду, сырье и материалы.

Приобретаемые для производства топливо, сырье, материалы и энергия учитываются по ценам, в которые могут быть включены затраты на транспортировку, хранение, доставку и т.п.;

- издержки на заработную плату вычисляются по формуле

Из.п.п.р = Из.п.осн+Из.п.доп+Ис.с,

где Из.п.осн - основная заработная плата производственных рабочих; Из.п.доп - дополнительная заработная плата производственных рабочих (оплата отпусков, командировок и т.п.); Ис.с - отчисления в социальные фонды от основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих по нормативам, установленным законодательством;

- издержки на содержание и эксплуатацию оборудования:

Ис.э.о = Иамоб+Иремоб+Ив.м.,

где Иамоб, Иремоб - амортизация и ремонт оборудования, включая передаточные устройства, внутрицеховые транспортные средства; Ив.м - издержки на вспомогательные материалы (смазочные и обтирочные материалы);

- издержки на подготовку и освоение производства Ип.о.п включают затраты на пусконаладочные работы, проведение испытаний оборудования после окончания ремонтов, затраты в период освоения новой продукции;

- общецеховые издержки Иоц включают затраты на амортизацию цеховых помещений, их содержание и эксплуатацию, затраты на управление цехом (заработная плата административно-управленческого персонала цеха, обслуживание технических средств управления и т.п.);

- общезаводские (общехозяйственные) издержки Иоз включают затраты на управление производством, на обеспечение техники безопасности, пожаробезопасности, охрану труда и прочие расходы.

При группировке затрат по экономическим элементам в их состав входят следующие составляющие: материальные издержки:

Им.з=Ис+Ип.и+Ипф+Ит+Иэ - Ивозв,

где Им.з = Ис+Ип.п+Ипф - стоимость сырья и материалов, покупных изделий, полуфабрикатов;

Ит,Иэ,Ивозв - стоимость топлива всех видов на любые цели, покупной энергии всех видов, возвратных отходов;

издержки на оплату труда учитывают все виды выплат

Из.п.=Из.п.осн+Из.п.доп+Ипрем+Инадб,

где Из.п.осн, Из.п.доп, Ипрем, Инадб - основная заработная плата производственных рабочих, дополнительная заработная плата, премии за производственные результаты, надбавки и доплаты.

На предприятиях могут применяются четыре способа амортизации основных фондов:

- линейный способ;

- способ уменьшаемого остатка;

- способ списания стоимости по сумме чисел лет срока полезного использования;

- способ списания стоимости пропорционально объему продукции (работ).

Основным является линейный способ амортизации Иам рассчитываемый по утвержденным нормам амортизации:

где Нам i - норма амортизации; Кi - стоимость основных фондов; n - количество видов основных фондов.

Структура себестоимости характеризуется удельным весом составляющих затрат в суммарной себестоимости. Структура себестоимости для энергетических производств отличается от структуры себестоимости для промышленности и различна для отдельных типов энергетических установок. Для каждого типа производства структура зависит от мощности, типа оборудования и масштаба производства.

Особую трудность в расчете себестоимости электроэнергии и тепла имеют теплоэлектроцентрали. Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) представляет собой комбинированное производство, выпускающее несколько видов продукции (электроэнергию, теплоту различных параметров, пар для промышленных потребителей). В связи с этим необходимо определить себестоимость каждого вида продукта. Возникает задача распределения затрат между видами продукции. Считается, что распределению подлежат косвенные затраты, т.е. общие для нескольких видов продукции. Причем часто на ТЭЦ косвенными затратами являются основные производственные затраты. Это топливные затраты Ит, затраты на воду Ив, затраты на заработную плату Из.п, затраты на амортизацию Иам, затраты на ремонт Ирем, общехозяйственные Иобх, прочие Ипр. Не подлежат распределению прямые затраты, связанные только с производством конкретного вида продукции, например, затраты по пиковой котельной, электрическому цеху, установке переработки шлаков. Они относятся к данному виду продукции. Существует ряд методов распределения затрат между продукцией ТЭЦ. Это физический (или балансовый) метод, метод «отключений», метод электрических эквивалентов и др. Наиболее часто на практике применяется физический метод. В основу этого метода положено распределение затрат пропорционально количеству топлива, израсходованного на каждый вид энергии на основе теплового баланса. При этом полагается, что на получение тепловой энергии из отборов турбин затрачивается такое же количество топлива, как и при отпуске теплоты непосредственно из котлов. Таким образом, расход топлива, относимый на производство теплоты по физическому методу, составит

Вт.э=Qотп/(Qрн зкнзбнзт.он),

где Qотп - годовой отпуск теплоты из отборов турбин, ГДж/год;

зкнзбнзт.он - КПД нетто котельного цеха, бойлерной, теплофикационного отделения; Qрн - низшая теплота сгорания топлива.

Годовой расход топлива Вг в условном исчислении, т/год, определяется по топливным характеристикам для каждого типа турбоагрегата и ТЭЦ в целом по формуле

Bti =бihp +гтi +Dг.т i +гniDг.п i+вiЭгi,

Bг =УВ гi,

где бi, гni, гтi, вi - коэффициенты, характерные для каждого типа турбоагрегата; hр - число часов работы турбоагрегата (7700... 8000 ч/год); Dг.тi, Dг.п i - годовые отборы пара отопительных и производственных параметров, т/год; Эгi - годовая выработка электроэнергии турбоагрегатом, МВт·ч/год. При известных параметрах отборов для оценочных расчетов могут применяться следующие соотношения для распределения условного топлива, относимого на производство тепловой и электрической энергии, т/год:

Вт.э =0,088Dгт + 0,102Dгп

г Вэ.э =Вг - Вт.э,

где Вт.э, Вэ.э - расходы условного топлива, отнесенные на производство теплоты и электроэнергии; Dг.т, Dг.п - годовые отборы пара отопительных и производственных параметров; 0,088 и 0,102 - коэффициенты, зависящие от параметров отборов пара и КПД.

Удельные расходы топлива брутто в условном исчислении находятся по выражениям:

для электроэнергии, г/(кВт·ч), bэ=Вээ /Эг;

для теплоэнергии, кг/ГДж, bээ=Втэ /Qотп.

Однако в этом случае весь расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ отнесен на производство электроэнергии и поэтому количество топлива, отнесенное на отпуск теплоты, несколько занижено.

Следовательно, необходимо распределить этот расход электроэнергии между видами продукции. Расход электроэнергии на собственные нужды распределяется между видами энергетической продукции в соответствии со следующими соотношениями:

где Эц.н - расход электроэнергии на циркуляционные насосы; Эсет - то же на сетевые насосы; Эп.эн - то же на питательные электронасосы; Этд.у - то же на тягодутьевые устройства; Этпр - на топливоприготовление; Эгзу - на гидрозолоудаление; Эпр - на прочие нужды.

Удельные расходы топлива нетто в условном исчислении находятся по выражениям:

для электроэнергии, г/(кВт·ч), bэн=Вэ.э/Эг-Эс.нээ;

для теплоэнергии, кг/ГДж, bт.эн=Вт.э+bэнЭс.нт.э/Qотп;

Годовые расходы топлива с учетом распределения электроэнергии на собственные нужды, относимые на виды продукции, составят:

на теплоэлектроснабжение внешних потребителей, т/год

Вт.э=bт.энQотп;

на электроэнергию, т/год

Вэ.э=Вг - Вт.э.

Коэффициенты полезного действия по отпуску тепла от ТЭЦ и по отпуску электроэнергии с шин ТЭЦ определяются по выражениям, %:

КПДт.э= (34, 2 /bт.эн)100;

КПДэ=(123 /bэн)100.

Абсолютные величины статей затрат по ТЭЦ необходимо распределить между двумя видами продукции: электроэнергией и теплотой. Сначала статьи затрат распределяются по фазам (стадиям) производства. Выделяют три стадии, которые включают:

1. Цеха топливно-транспортный, парогенераторный, химический и цех теплового контроля.

2. Все затраты, связанные с производством электроэнергии по турбинному и электромеханическому цехам.

3. Общестанционные расходы.

Для распределения элементов затрат по фазам производства приняты следующие соотношения:

- издержки по топливно-транспортному и котельным цехам, руб./год,

Итт.к=Ит+0,5Иам+0,5Ирем+0,35Из.п;

- издержки по электрическому и турбинному цехам, руб./год,

Иэ.ц=0,45Иам+0,45Ирем+0,35Из.п;

- общестанционные издержки, руб/год,

Иос=0,05Иам+0,05Ирем+0,3Из.п+Ипр.

По каждому цеху затраты распределяются между теплотой и электроэнергией, а затем суммируются по каждому виду энергии. Формулы для определения этих составляющих представлены в табл. 16.

Таблица 16

Распределение затрат между видами энергии по цехам

Издержки по каждому цеху	Электроэнергия	Тепловая энергия
ИТТ.К
ИЭ.Ц
ИОС
Итого	ИЭ.Э	ИТ.Э

Себестоимость отпущенного 1 кВт·ч электроэнергии и отпущенного 1 ГДж теплоты вычисляется в соответствии с соотношениями:

Статьи затрат распределяются между видами продукции следующим образом: затраты на топливо - пропорционально расходу топлива на отпуск каждого вида энергии

Все остальные элементы затрат распределяются пропорционально тому, как распределились общие затраты ТЭЦ за вычетом затрат на топливо. Учитывается это коэффициентом распределения

k р, который показывает, какую часть расходов следует относить на каждый вид продукции. Так, на электроэнергию относится часть, определяемая выражением:

kэ.эр=(Иэ.э - Иэ.эт)Ч(И-Ит).

Следовательно, издержки на электроэнергию включают заработную плату Иэ.эз.п=Из.пkэ.эр; затраты на амортизацию Иэ.эам=Иамkэ.эр т.п. Аналогично могут быть определены другие элементы себестоимости электроэнергии и теплоты.

Как видим, используемые в практике формулы для определения издержек производства основываются на задаче определения затрат для производителя, но не потребителя. С целью определения затрат доставки энергии используются соответствующие формулы определения издержек, учитывая специфику этого производства.

Глава 4. Концепция совершенствования системы управления энергоэффективностью предприятий экономическими методами

4.1 Предложения по созданию системы энергоэффективного управления на промышленном предприятии

Управление энергоэффективностью на предприятиях в мировой практике в последнее время опирается на использование международного стандарта ISO 50001:2011 «Energy management systems - Requirements with guidance for use». Международный стандарт создан Международной организацией по стандартизации для управления энергосистемами. Стандарт определяет требования для установки, внедрения, сопровождения и улучшения системы энергоменеджмента. Цель стандарта - предоставление возможности организации следовать системному подходу в достижении последовательного улучшения энергосистемы, включая энергоэффективность, энергобезопасность и энергопотребление. Стандарт «снабжает любую организацию, независимо от ее размера, территориального или географического положения, полноценной стратегией действий в менеджерской и в технических областях с целью повышения эффективности энергосистемы организации».

В развитие международного стандарта ратифицирован и издан российский стандарт ГОСТ Р ИСО 50001-2012 «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению».

Одной из главных заявленных причин необходимости повышения энергоэффективности и энергосбережения в обоих стандартах является истощаемость природных ресурсов, когда ограниченность энергоресурсов, так или иначе затрагивает все государства и становится проблемой глобального масштаба. Но для более низких экономических иерархических систем главной причиной является дороговизна энергоресурсов. Актуальность изменения отношения к энергоресурсам связана с высокой энергоемкостью продукции. Эта проблема в свою очередь влечет за собой такие последствия, как неэффективность экономики, неконкурентоспособность продукции, малая реализация на мировых и внутренних рынках, расходы на экспорт, закрытие малоэффективных предприятий и др. Еще одной важной причиной повышения энергоэффективности и энергосбережения является загрязнение окружающей среды, в частности газы, выделяемые в атмосферу при сжигании ископаемого углеводородного топлива, способны вызывать парниковый эффект. Как было отмечено ранее, в последнее время не экономические, а политические и экологические вопросы регулируются этим стандартом. Однако основные принципиальные идеи этого стандарта можно использовать и для задач повышения эффективности производства.

Ратифицированный стандарт содержит следующие основные требования к организациям, которые обеспечивают повышение эффективности энергоменеджмента:

- разработка политики более результативного использования энергии;

- корректировка цели и задачи в соответствии с политикой;

- использование данных для более полного понимания того, как лучше использовать энергию, и для принятия соответствующих решений;

- измерение результатов;

- анализ того, насколько хорошо работает политика;

- постоянное улучшение энергетического менеджмента.

Стандарт основывается на методологии, известной как цикл «Карно» по постоянному улучшению PDCA (Plan - Do - Check - Act):

- планирование (plan) - проведение энергетического анализа и определение базовых критериев, показателей энергетической результативности, постановка целей, задач и разработка планов мероприятий, необходимых для достижения результатов, которые улучшат энергетическую результативность в соответствии с энергетической политикой организации;

- осуществление (do) - внедрение планов мероприятий в области энергетического менеджмента;

- проверка (check) - мониторинг и измерение процессов и ключевых характеристик операций, определяющих энергетическую результативность, в отношении реализации энергетической политики и достижения целей в области энергетики, и сообщение о результатах;

- действие (act) - принятие действий по постоянному улучшению результативности деятельности в области энергетики и системы энергетического менеджмента.

Практически здесь сформулированы функции управления в области энергосбережения. Они совпадают с традиционно понимаемыми в российском менеджменте основными функциями «Планирование, организация и контроль», но с добавлением «act» - улучшению результативности деятельности в конце каждого управленческого цикла в области энергетического менеджмента. Традиционно в российском менеджменте при выполнении управленческой функции «окончательный контроль» всегда должен был создаваться акт или письменный отчет с указанием успехов и недостатков предыдущего управленческого решения, который должен был использоваться для дальнейшего совершенствования управленческой деятельности.

Вследствие расширения специализации менеджмента, которая охватывает все большее количество областей и сфер управления, проблемы эффективности управления распространяются и на проблемы менеджмента энергетического потребления. По словам Генерального секретаря ISO Алана Брайдена (Alan Bryden), вопросы энергосбережения в настоящее время рассматриваются как первоочередные и стоят в повестке дня как международного сообщества, так и национальных правительств и других регулирующих органов. Национальные организации по стандартизации многих зарубежных стран на протяжении последних десятилетий ведут активные работы в этом направлении.

Рассмотрим некоторые из подходов.

Английский стандарт BS 8207:1985 был принят более двадцати лет назад и продолжает действовать до сих пор. Его область применения - строительство. Он содержит «рекомендации для процедур, которым необходимо следовать, чтобы сделать эффективным использование энергии при проектировании зданий и управлении ими и достигать желаемых экологических целей. Будучи согласованы между клиентом, его профессиональными консультантами и, где это выполнимо, пользователем, процедуры должны включать следующее: принятие метода для оценивания предъявляемых энерготребований, установление энергопоказателей для сравнения различных вариантов проекта, оценку рентабельности предлагаемых расходов, принятие мер для эффективного энергоменеджмента.

Австралийские стандарты AS 3595:1990 и AS 3596:1992 были приняты в начале 90-х годов прошлого века, посвящены финансовым аспектам, содержат руководящие указания для финансовой оценки бизнес-проектов и описывают рекомендуемую методологию и процедуры, позволяющие выполнять оценку рентабельности конкурирующих между собой вариантов бизнес-проектов с учетом их «энергосоставляющей».

Датский стандарт DS 2403:2001 стал первым стандартом, который обеспечивает организации полноценным руководством по внедрению системы энергоменеджмента (energy management system). Общее требование этого стандарта DS 2403 - организация должна не только внедрить систему энергоменеджмента, но и регулярно анализировать ее функционирование, чтобы идентифицировать возможности для улучшения и осуществить новые меры для сохранения энергии. Это привело к тому, что уменьшение потребляемой энергии в Дании составляет от 10-15%.

Американский национальный стандарт ANSI/MSE 2000 по системе энергоменеджмента (management system for energy, MSE) появился в апреле 2005 г. Среди выгод от внедрения системы энергоменеджмента по этому стандарту обычно называют значительное снижение энергозатрат и энергопотребления, а также обеспечение большего контроля за воздействием на окружающую среду. Как и другие национальные стандарты, американский базируется на методологии непрерывного улучшения «PDCA». Этот циклический процесс должен гарантировать, что энергоменеджмент и сопутствующие ему технические элементы поддерживаются в рабочем состоянии, а вносимые усовершенствования верифицируются. Он рекомендует следующие шаги менеджмента:

- определение самой выгодной энергетической стратегии;

- включение энергостратегии в бизнес-план;

- идентификацию средств, оборудования, процессов и персонала, оказывающих существенное воздействие на использование энергии и/или экологические результаты;

- идентификацию и анализ возможности энергосбережения, и выбор проектов энергоменеджмента, которые лучше всего удовлетворяют потребности организации и ее приоритеты;

- гарантию, что операционные и управленческие изменения включены в ежедневную практику организации;

- обеспечение наличия информации относительно энергопроектов, текущей ситуации и результатах улучшений, необходимых для принятия решения на каждом уровне организации;

- добиться понимания относительно энергии и экологического воздействия в рамках организации, обеспечив полномочия, чтобы поощрить самое плодотворное непрерывное улучшение;

- обеспечение доказательства «зеленых» действий, поддерживая усилия, чтобы продвинуть на первый план с помощью маркетинга обязательство организации относительно экологического и энергоменеджмента.

В мировой практике производятся постоянные усовершенствования по выработке международных норм и стандартов по энергоаудиту, энергоменеджменту. В России тоже ведутся разработки в этом направлении. Однако продолжает доминировать тенденция формирования цели энергоменеджмента как уменьшение воздействия на окружающею среду [42], а также снижение энергоемкости продукции. Интеграцию систем менеджмента за рубежом облегчают национальные стандарты и практика.

Главной методологической новизной рассмотренных подходов к энергоменеджменту, на наш взгляд, состоит в фиксации упора на разработке мероприятий по постоянному улучшению энергопотребления как обязательной функции управления в системе энергоменеджмента. Принимая это как рекомендацию для развития системы управления, рассмотрим, как при этом возможно принципиально улучшить энергоменеджмент на отечественных предприятиях.

На крупных промышленных предприятиях есть служба главного инженера, а также в ее структуре - служба главного энергетика, один из них или оба в команде и должны возглавить работу по повышению энергоэффективности.

В типовой должностной инструкции главного энергетика предприятия, кроме чисто технических обязанностей, обеспечивающих техническое содержание энергооборудования, в число функциональных обязанностей, относящихся к управлению предприятием, обычно включены следующие пункты, относящиеся к энергоэффективности и энергосбережению на предприятии:

1. Обеспечивает бесперебойное снабжение производства электроэнергией, паром, газом, водой и другими видами энергии.

2. Организует контроль за рациональным расходованием энергетических ресурсов на предприятии, последовательное соблюдение режима экономии.

3. Руководит планированием и организацией работы энергетических цехов и хозяйств, разработкой графиков ремонта энергетического оборудования и энергосетей, планов производства и потребления предприятием электроэнергии, энергетического топлива, пара, газа, воды, сжатого воздуха, норм расхода и режимов потребления всех видов энергии.

4. Участвует в подготовке предложений по реконструкции, техническому перевооружению предприятия, модернизации систем энергоснабжения предприятия и его подразделений, внедрению средств комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, рассмотрении проектов реконструкции, в составлении технических заданий на проектирование новых и реконструкцию действующих энергообъектов. Обеспечивает составление заявок и необходимых расчетов к ним на приобретение энергетического оборудования.

5. Организует разработку мероприятий по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов предприятия.

6. Заключает договоры со сторонними организациями на снабжение предприятия электроэнергией, паром, водой и другими видами энергии, контролирует их выполнение.

Анализируя эти положения должностной инструкции главного энергетика, следует отметить, что он как представитель высшего менеджмента на предприятии должен более активно участвовать в процессе повышения энергоэффективности. Объектом его управления и внимания постоянно должен быть топливно-энергетический баланс предприятия.

Энергобаланс предприятия - это документ, характеризующий соотношение количества полученной и израсходованной предприятием энергии. Приходная часть его отражает ресурсы энергии по ее видам: механическая энергия, выработанная первичными двигателями, и электрическая энергия, полученная со стороны и др. Расходная часть показывает основные направления расхода энергии - механическая и электрическая энергия, потребленная на производственные нужды, в том числе на двигательную силу и на электротехнические процессы; расход энергии на хозяйственные нужды предприятия; собственное потребление электростанции; потери электрической энергии и отпуск ее на сторону. Составление энергобаланса требует сведения всех видов энергии к одним и тем же единицам (например в Мкал).

В Советском Союзе был разработан ГОСТ «Энергобаланс промышленного предприятия» [48], в котором были разработаны требования к составлению и анализу энергобалансов промышленных предприятий, содержались методические и организационные основы разработки и анализа энергетических балансов, в том числе основные понятия и общие положения, состав первичной информации, порядок организации разработки. Составление баланса энергопотребления и его анализ необходимы для оценки затрат энергоресурсов на отдельные производства и технологические операции, выявления причин перерасхода и излишних потерь энергии и улучшения использования энергоресурсов. Одной из целевых функций энергобаланса является оценка достижения предельно возможного энергосберегающего эффекта.

Разработка и анализ энергетических балансов предприятий 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 научнообоснованных 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 путем выбора оптимальных направлений, способов и размеров использования подведенных и вторичных энергоресурсов, совершенствования внутрипроизводственного хозяйственного расчета и системы стимулирования экономии топливно-энергетических ресурсов.

В зависимости от назначения энергетические балансы промышленного предприятия могут быть классифицированы по следующим признакам: время разработки, объект энергопотребления, целевое назначение, совокупность видов анализируемых энергетических потоков, способ разработки, форма составления.

В зависимости от времени разработки энергобалансы могут разделяться на:

- проектный, составляемый во время разработки соответствующего проекта;

- плановый, составляемый на ближайший планируемый период;

- отчетный (фактический), составляемый по отчетным (фактическим) данным за прошлый период;

- перспективный, составляемый на прогнозируемый период с учетом коренных изменений в технологии, организации производства продукции и энергетическом хозяйстве предприятия.

По объектам энергопотребления составляют энергобалансы предприятия, производства, цеха, участка, агрегата, установки.

В зависимости от целевого назначения разрабатывают энергобалансы технологические, отопления и вентиляции, освещения и пр.

Исходя из совокупности видов анализируемых энергетических потоков составляют:

- частные энергобалансы по отдельным видам и параметрам потребляемых энергоносителей;

- сводный энергобаланс по суммарному потреблению топливно-энергетических ресурсов и направлению их использования.

По способу разработки энергобалансы разделяют на:

- опытный, составленный по фактическим замерам параметров и расходов энергетических потоков;

- расчетный, составленный на основании расчета энергопотребления рассматриваемого производства;

- опытно-расчетный, составленный с использованием как фактических замеров, так и расчетов.

По форме составления энергобалансы разделяют на:

- синтетический, показывающий распределение подведенных и произведенных энергоносителей внутри предприятия или отдельных его элементов;

- аналитический, определяющий глубину и характер использования энергоносителей и составляемый с разделением общего расхода энергоносителя на полезный расход (полезная энергия) и потери энергии.

При составлении частных энергетических балансов количественное измерение энергоносителей производится в гигакалориях, киловатт-часах и тоннах условного топлива. При составлении сводного энергетического баланса измерение различных энергоносителей производится в тоннах условного топлива. Пересчет различных видов энергоносителей в условное топливо осуществляется по удельным расходам топлива на их производство на предприятии или в соответствующей энергосистеме.

Главный энергетик или его отдел, выполняя рассмотренные выше функции энергоуправления, прежде всего, должен осуществлять анализ энергетических балансов потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятии с целью выявления возможностей оптимизации структуры потребляемых ресурсов. Исследование энергопотребляющих установок, энергооборудования, технологических процессов и предприятия в целом должно происходить на понимании взаимозаменяемости многих видов энергии в технологических процессах. Обеспечение всех энергопотребителей предприятия является нормативной целью деятельности отдела главного энергетика. Это означает, что в своей деятельности он должен активно участвовать в проектировании и согласовании технологического процесса изготовления продукции как по основному производству, так и по вспомогательному и обслуживающему. Кроме этого он должен рассматривать альтернативные процессы, использующие разные источники энергии. Например, нагрев изделия для последующей ковки может осуществляться как за счет источника угля, газа, или путем использования электроэнергии (индукционный нагрев). Естественно эти процессы имеют разную величину издержек. Но, кроме того, эти процессы требуют и разные затраты труда. Здесь эффективность использования энергии на базовом, низшем уровне производства, может рассчитываться по формулам, приведенным в п. 3.1 данной работы, где предполагалось их использовать для предприятия в целом. При этом естественно, что главный энергетик должен взаимодействовать и с экономистом по труду предприятия в области нормирования времени выполнения операции и затрат труда на ее выполнение. Здесь, возможно, и решаются главные проблемы организации энерговооруженности труда.

Затем должно исследоваться состояние энергетического хозяйства и энергоиспользования в следующих направлениях:

- исследование структуры поступления энергии по источникам;

- определение показателей эффективности энергопотребления, каждый из источников предлагает свою цену, определяющие его издержки производства и доставки энергии до потребителя;

- исследование влияния качества поставок энергии на предприятие;

- решение задач оптимизации структуры энергетического баланса предприятия, путем комбинирования объема поступления энергии по источникам.

Оптимизация структуры энергобаланса означает первый этап процесса повышения эффективности. Его можно осуществить еще до начала производственного процесса, или при проектировании предприятия или его основного технологического процесса. Затем вступают процессы управленческого решения по длительным производственным циклам, рассмотренным в п. 3.2 данной главы. В процессе функционирования предприятия первоначальная структура энергобаланса объективно должна быть изменена. Причинами этого могут быть изменение технологии производства основной продукции на промышленном предприятии, изменение цен на энергоносители, появление возможности альтернативных источников энергии и т.п. факторов.

В зависимости от целевого или технологического назначения следует разрабатывать энергобалансы технологические, отопления и вентиляции, кондиционирования воздуха, освещения и пр.

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, классифицировались на группы процессов и установок, однородных по виду используемых энергоносителей и сходных по методике анализа энергоиспользования.

Главная цель такой системы организации энергобаланса состоит в повышении эффективности основного производства. Процесс управления осуществляется путем непрерывного обмена информацией между элементами баланса как источниками, так и потребителями. При этом по характеру следует различать основные виды потоков информации: плановой, отчетной, нормативно-справочной и научно-технической.

Плановая информация осуществляет управляющее воздействие путем задания целей и учета внешних условий развития и функционирования объекта управления для обеспечения нормальной и целенаправленной деятельности энергохозяйства предприятия. По своему характеру плановая информация делится на директивную и рекомендательную. Директивная информация содержит задание в виде утвержденных планов, указаний, распоряжений и т.п., подлежащих обязательному выполнению. Рекомендательная информация не имеет обязательного характера, она раскрывает общее направление развития объекта и используется при выработке окончательного решения.

Плановая информация всегда направлена от высших к низшим органам управления. Отчетная информация характеризует состояние управляемого объекта за определенный период времени или на определенный момент времени. Отчетная информация со строгой периодичностью образует статистическую информацию. Если информация о состоянии объекта управления не имеет строго фиксированной периодичности возникновения, то она относится к эпизодической отчетной информации. Отчетная информация всегда направлена снизу вверх по иерархической структуре управления.

Нормативно-справочная информация включает необходимые данные о внутренних и внешних условиях развития и функционирования объекта управления. К ним относятся технические условия, стандарты, инструкции, нормативы и другие сведения, необходимые для выработки оптимального решения.

Научно-техническая информация в целом характеризует технический прогресс в области методов и средств производства, новых видов сырья и материалов, новые социальные, экономические, культурные явления в развитии общества и т.п. Научно-техническая информация обеспечивает дальнейшее развитие и совершенствование плановой и нормативно-справочной информации.

Информационные потоки независимо от своего содержания характеризуются следующими признаками: источником возникновения (или приемником) - конкретными элементами системы управления, между которыми существует информационная связь; направлением (входная, выходная); периодичностью возникновения; характером (отчетная, плановая, нормативно-справочная, научно-техническая); взаимосвязью с другими видами информации; носителем информации. Характерной особенностью экономической информации является ее вероятностный характер. При этом вероятностные характеристики этой информации будут в той или иной степени априорны в зависимости от уровня наших знаний о природе источника информации.

В последующем в РФ был разработан Стандарт «Энергетический паспорт промышленного предприятия», который не содержит возможностей для планирования энергообеспечения предприятия и имеет функции статистического документа.

4.2 Концепция стимулирования энергоэффективности предприятия

Технологический процесс изготовления продукта - основа управления энергоэффективностью производства. Процесс взаимодействия производственных факторов, направленный на превращение исходного сырья (материалов) в готовую продукцию, пригодную к потреблению или к обработке, в последующих технологических процессах или производствах, требует энергии.

Можно сформулировать важнейшее свойство любой производственной системы - она является промежуточным производством, в котором происходит производственное потребление ресурсов или, иначе говоря, все ресурсы проходят сквозь данную производственную систему. И в этой связи мы формулируем авторскую концепцию управления эффективностью производства. Реальное управление энергоэффективностью осуществляется в процессе изготовления продукта в данной производственной системе и, как следствие, повышается эффективность функционирования данной производственной системы в целом. При этом нужно выделять две стороны процесса, отражающие эффективность этой системы. Первая (и главная) - достигается цель - создание необходимой для рынка, потребителя продукции. Вторая - происходит увеличение стоимости потребленных предметов труда. При этом можно наблюдать следующие различия в этом процессе.

В иерархически устроенной производственной системе реально управляемо только основное производство. Все вспомогательные подразделения обеспечивают основное производство своими функциями, обеспечивая нормальное функционирование производственной инфраструктуры, которую они представляют. Лицо, принимающее решение (далее - ЛПР) по основному производству, ожидает, что все функции будут выполнены точно и в срок. Иначе они, с точки зрения ЛПР всей системы, не управляемы. Энергетическое производство (с точки зрения ЛПР на верхнем иерархическом уровне) выполняет одну функцию - обеспечивает нормальное энергоснабжение данной производственной системы. Теоретическое обоснование классификации затрат должно быть разбито на две группы: энергозатраты основного производства и затраты, обеспечивающие функционирование инфраструктуры данного основного производства.

Конечно, можно говорить об управлении и ремонтным цехом, системой обеспечения материалами или ремонта энергооборудования и др. Но это управление на более низком уровне иерархии данного предприятия. И для лица, управляющего этим подразделением, оно является данной управляемой системой со своими основным, вспомогательным производствами и управляющей подсистемой.

Необходимо отметить важное организационное свойство энергосистемы: она должна быть избыточной относительно мощности основного производства. В случае отклонения в технологии или простоев служба энергоцеха или механика цеха должна озаботиться безусловным удовлетворением потребностей в энергии основного производства. Для начальника этого цеха или механика - это управляющее воздействие относительно основного для него производства (данной ремонтной подсистемы). Но для высшего уровня это должно быть вообще незаметно, так как это означает выполнение основной функции энергоцеха (его целевой функции). И это управленческое решение не выходит на уровень основного ЛПР. Конечно, это не значит, что ЛПР не может заниматься этими вопросами. Если обсуждается на высшем уровне вопрос замены оборудования, то это просто означает, что ЛПР «спустилось» на нижний уровень управления и важность или уровень ответственности замены оборудования требует вмешательства высшего для данной системы ЛПР.

Следовательно, когда рассматриваем данную управляемую систему, мы всегда должны выделять основное производство. Управление осуществляется по основной функции данной системы. Все вспомогательные подсистемы с точки зрения управления данной системы выполняют одну функцию - обеспечение нормально работающей инфраструктуры. И по отношению к главной системе они должны рассматриваться как единый блок подсистемы инфраструктуры. При этом затраты по обеспечению этой инфраструктуры должны рассматриваться тоже в целом, т.е. по отношению ко всей производимой продукции они выступают как единая масса постоянных затрат. По отношению к конкретному продукту - как накладные расходы.

По времени производственные процессы подразделяют на дискретные (прерывные) и непрерывные, вызванные особенностью производимой продукции или условиями ее потребления. В работе рассматриваем дискретное (машиностроительное) производство. Каждый производственный процесс - основного, вспомогательного и обслуживающего производства - состоит из ряда производственных стадий. Стадия - это технологически законченная часть производства, характеризующая изменение предмета труда, переходящего из одного качественного состояния в другое. Производственная стадия делится на ряд производственных операций, представляющих собой первичное звено, элементарную, простейшую составную часть процесса труда.

...