Энергосбережение в области неметаллических строительных материалов или сколько энергии необходимо для производства одной тонны строительных материалов

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit по поручению Федерального министерства экономического сотрудничества и развития Германии и с участием Министерства развития экономики, торговли и сельского хозяйства Украины; Госэнергоэффективности и Всеукраинского союза производителей стройматериалов - разработали уникальный и очень полезный проект «Консультирование предприятий по поводу энергоэффективности» и подняли в брошюре важный вопрос: "Сколько энергии необходимо для производства одной тонны строительных материалов?".

О чем эта брошюра?

Отрасль производства неметаллических строительных материалов является существенной составляющей экономики любой страны. Она является материальной базой для строительного комплекса страны и существенно влияет на темпы роста других отраслей экономики. Эта отрасль охватывает производство цемента, кирпича и других стеновых материалов, керамической плитки, брусчатки, бетона и бетонных конструкций, теплоизоляционных и кровельных материалов и т.п. Производство не является слишком капиталоемким и хорошо снабжено основным сырьем.

Этот короткий аналитический отчет иллюстрирует структуру энергопотребления, объем и стоимость энергии, которая упортребляется на производстве продукции, потенциал энергосбережения и конкретные меры по энергоэффективности, а также приводит данные по объему выбросов парниковых газов украинскими предприятиями-производителями неметаллических строительных материалов.

Он базируется на результатах энергоаудита, проведенного при поддержке немецкого общества Международного сотрудничества (GIZ) ГмбХ, а также демонстрирует потенциальные долгосрочные результаты проектов в сфере энергоэффективности и борьбы с изменениями климата, производимых GIZ в Украине.

Поэтому этот аналитический отчет будет интересен директорам и владельцам компаний, а также инвесторам в украинскую отрасль неметаллических строительных материалов. Поскольку этот отчет рассчитан на всех заинтересованных, а не только экспертов по энергоэффективности, использование технической терминологии в нем сведено к минимуму, а сложные технические аспекты - упрощены.

О проекте «Консультирование предприятий по энергоэффективности»

Экономика является главным двигателем для промышленности; соответственно, наибольшим стимулом к ​​повышению энергоэффективности является уменьшение общих эксплуатационных расходов. К счастью, есть немало возможностей, с помощью которых малые и средние предприятия могут повысить свою эффективность.

По результатам исследований рентабельные мероприятия по энергоэффективности способны сократить энергопотребление украинской промышленности на 35%. Проект предоставляет украинским промышленным предприятиям техническую поддержку в проведении энергоаудитов и разработке пилотных проектов с учетом индивидуальных потребностей предприятий. Результаты энергоаудитов позволяют украинским компаниям внедрять технически и экономически целесообразные меры по энергоэффективности, говорит buduemo.com.

Этот аналитический отчет создан по результатам оценки энергоэффективности 7 предприятий отрасли неметаллических строительных материалов и их профиля энергопотребления для определения наиболее целесообразных мер по энергоэффективности. Приведенные здесь типичные, определенные в первом приближении профили потребления энергоресурсов, способствуют лучшему пониманию уровня энергоэффективности промышленных отраслей Украины. Это, в свою очередь, позволяет упростить сопоставимость данных по отраслям. Этот отчет может поощрить ответственных за принятие решений к внедрению мероприятий по энергоэффективности.

Что такое аудит инвестиционного уровня?

Аудит инвестиционного уровня является наиболее подробным видом энергетического аудита. Он анализирует финансовые аспекты сбережения энергоресурсов и целесообразность инвестирования в потенциальные изменения или меры по энергоэффективности. Заказчик обычно использует аудит инвестиционного уровня как инструмент финансового анализа при планировании мероприятий по модернизации производства.

Экономические условия и их влияние на энергоэффективность

Объемы производства и реализации продукции отрасли существенно зависят от строительства и реконструкции жилья. Несмотря на стагнацию рынка строительства в течение 2018-2019 годов, данные «Всеукраинского союза производителей стройматериалов» свидетельствуют о том, что по сравнению с 2017 годом в производстве стройматериалов наблюдается определенный спад. Следовательно, производство керамического кирпича уменьшилось на 11% в 2018 году, бетона, цемента и изделий из них - на 7%, однако производство сухих смесей выросло на 13% в 2018 году и продолжает расти. Весомым двигателем для развития отрасли является «зелёное» строительство и реализация государственных программ стимулирования энергоэффективности общественных и жилых зданий («Теплые кредиты», «Энергодом» Фонда энергоэффективности и т.д.), требующих производства энергоэффективных стройматериалов.

По данным Государственной службы статистики Украины в области работает около 9000 предприятий. Большинство из них имеет физически и морально изношеное технологическое оборудование, что приводит к высокому уровню энергоемкости производства. Крупным предприятиям сложно поддерживать надлежащий уровень своих производственных мощностей, а также возмещать постоянные затраты на электроэнергию и отопление административных и складских помещений, даже в отсутствие спроса на продукцию.

Для повышения конкурентоспособности предприятий необходимо внедрение инновационных технологий и мероприятий по энергоэффективности. В следующих разделах представлены конкретные меры, направленные на снижение энергоемкости производства и, соответственно, себестоимости продукции.

Какой годовой потенциал энергосбережения?

Какие сферы в области неметаллических строительных материалов могут обеспечить сбережение средств?

На следующем рисунке изображены потенциальные годовые объемы сбережений средств, которых можно достичь благодаря реализации мероприятий по энергоэффективности (МПЭ). Поскольку энергозатраты напрямую связаны с объемами потребления энергии, рейтинг возглавляет выработка и поставка тепла (1002 тыс. грн/час), далее - выработка и распределение электроэнергии (581), отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (466), производственные процессы (382 ), электрические двигатели (308), выработка сжатого воздуха (256), на последнем месте - освещение (54).

Типовые мероприятия по энергоэффективности

Каждое предприятие отрасли неметаллических строительных материалов является уникальным и требует индивидуальных подходов к повышению его энергоэффективности. Вместе с тем, анализ 7 предприятий отрасли показал наличие четких общих черт относительно перспективных усовершенствований. Наиболее актуальные мероприятия по энергоэффективности с точки зрения инвестиционных возможностей, объемов энергосбережения и средств, периодов окупаемости и сокращение выбросов в тоннах двуокиси углерода (тCO2 экв) указаны в таблице ниже buduemo.com.

Типичные МПЭ в области неметаллических строительных материалов

Коэффициент выбросов от 1 МВт·ч электроэнергии - 0,912 тСО2 экв; от 1 МВт·ч природного газа - 0,202 тСО2 экв; от 1 МВт·ч угля - 0.354 тСО2 экв.

Сколько энергии необходимо для производства тонны неметаллических строительных материалов?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобится воспользоваться термином ДСТУ ISO 50001: 2018, а именно - показатель энергоэффективности (ПЭЭ). Согласно стандарту ISO 50001, «энергоэффективность - это пригодный к измерению результат, связанный с эффективностью использования и потребления энергии». Эффективность системы потребления энергии можно измерить по основным показателям энергоэффективности. «Показатель энергоэффективности - числовой показатель эффективности использования энергии, определенный организацией». Важно определить соответствующие ПЭЭ для мониторинга и измерения энергоэффективности, поскольку они показывают, насколько хорошо работает ваша система.

Примерами ПЭЭ является потребление энергии на единицу времени работы оборудования; потребление энергии на единицу продукции и более точные математические модели с несколькими переменными. Приведены на рисунке ниже значения следует понимать как приблизительные и такие, которые не являются прямо сопоставимыми из-за различий технологий и ассортимента продукции, а также производственных процессов данной отрасли. В то же время они могут стать стимулом для руководителей предприятий разработать собственный набор ПЭЭ.

На следующей диаграмме показано потребление энергии в кВт·ч на 1 тонну произведенных неметаллических строительных материалов (2018).

В 2018 году удельное потребление энергии на 1 тонну продукции в 7 проанализированных предприятий колебалось в пределах от 44 до 467 кВт · ч/т со средним значением 235 кВт · ч/т.

Некоторые типичные меры по энергоэффективности:

1. Разъяснительная работа по периодическому отключению конвейеров (оптимизация работы конвейеров)
2. Оптимизация режимов работы основного оборудования (печей, сушилок, дробилок, миксеров, кранов)
3. Управление системами сжатого воздуха
4. Установление более эффективного компрессорного оборудования с частотным регулированием
5. Идентификация и устранение утечек сжатого воздуха
6. Утилизация тепла от технологического оборудования
7. Установка высокоэффективных систем освещения: установка высокочастотных люминесцентных ламп T5 или светодиодных ламп в производственных помещениях
8. Контроль за использованием освещения в зонах непостоянного пребывания персонала
9. Программы мониторинга и целевого наблюдения за энергопотреблением
10. Улучшение теплоизоляции основного производственного оборудования (например, печей и сушилок)
11. Уменьшение доступа наружного воздуха в зоны погрузки / разгрузки (за счет установки уплотнителей и тепловых завес)
12. Совершенствование систем отопления помещений
13. Использование частотно-регулируемых приводов (ЧРП)
14. Улучшение теплоизоляции теплотрасс
15. Кампании по повышению осведомленности персонала о преимуществах энергосбережения

Выводы

Электроэнергия потребляется в процессах подготовки смесей - 43,6%, краны используют 15,4%, печное и сушильное оборудование - 13,9%, прочие потребители - 27,1%. К другому оборудованию отнесено часть технологического оборудования, которую не удалось выделить из-за отсутствия систем технического учета. Сюда же относятся потери электроэнергии.

Типичное предприятие отрасли неметаллических строительных материалов в 2018 году потратило на электроэнергию 28500000 грн (60,2%), на природный газ - 18900000 грн (39,8%). Расходы на уголь не учтены, поскольку он потреблялся только одним предприятием как альтернатива природному газу.

Потенциальные годовые объемы сбережений средств благодаря МПЭ, предложенным по результатам энергоаудитов: выработка и поставка тепла (1002 тыс. грн/час), выработка и распределение электроэнергии (581), отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (466), производственные процессы (382), электрические двигатели (308), выработка сжатого воздуха (256), и снова на последнем месте освещение (54).

Полную версию проекта можно посмотреть в брошюре.