Енергозбереження у галузі неметалевих будівельних матеріалів або скільки енергії необхідно для виробництва однієї тонни будівельних матеріалів

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit за дорученням Федерального міністерства економічного співробітництва та розвитку Німеччини та за участі Міністерства розвитку економіки, торгівлі та сільського господарства України; Держенергоефективності  та Всеукраїнської спілки виробників будматеріалів - розробили унікальну та дуже корисний проєкт «Консультування підприємств щодо енергоефективності» та підняли у брошурі важливе питання: "Скільки енергії необхідно для виробництва однієї тонни будівельних матеріалів?".

Про що ця брошура?

Галузь виробництва неметалевих будівельних матеріалів є суттєвою складовою економіки будь-якої країни. Вона є матеріальною базою для\ будівельного комплексу країни та істотно впливає на темпи зростання інших галузей економіки. Ця галузь охоплює виробництво цементу, цегли та інших стінових матеріалів, керамічної плитки, брущатки, бетону та бетонних конструкцій, теплоізоляційних і покрівельних матеріалів тощо. Виробництво не є надто капіталомістким і добре забезпечено основною сировиною.

Цей короткий аналітичний звіт ілюструє структуру енергоспоживання, обсяг та вартість енергії, що споживається на виробництво продукції, потенціал заощадження енергії та конкретні заходи з енергоефективності, а також наводить дані щодо обсягів викидів парникових газів українськими підприємствами-виробниками неметалевих будівельних матеріалів.

Він базується на результатах енергоаудитів, проведених за підтримки Німецького товариства міжнародного співробітництва (GIZ) ГмбХ, а також демонструє потенційні довгострокові результати проєктів у сфері енергоефективності та боротьби зі змінами клімату, виконуваних GIZ в Україні.

Тому цей аналітичний звіт буде цікавий директорам і власникам компаній, а також інвесторам в українську галузь неметалевих будівельних матеріалів. Оскільки цей звіт розрахований на всіх зацікавлених, а не лише експертів з енергоефективності, використання технічної термінології в ньому зведене до мінімуму, а пояснення складних технічних аспектів — спрощене.

Про Проєкт «Консультування підприємств щодо енергоефективності»

Економіка є головним рушієм для промисловості; відповідно, найбільшим стимулом до підвищення енергоефективності є зменшення загальних експлуатаційних витрат. На щастя, є чимало можливостей, за допомогою яких малі та середні підприємства можуть підвищити свою ефективність.

За результатами досліджень рентабельні заходи з енергоефективності здатні скоротити енергоспоживання української промисловості аж на 35%. Проєкт надає українським промисловим підприємствам технічну підтримку у проведенні енергоаудитів та розробці пілотних проєктів з урахуванням індивідуальних потреб підприємств. Результати енергоаудитів дозволяють українським компаніям впроваджувати технічно та економічно доцільні заходи з енергоефективності, говорить buduemo.com.

Цей аналітичний звіт створений за результатами оцінки енергоефективності 7 підприємств галузі неметалевих будівельних матеріалів та їхнього профілю енергоспоживання задля визначення найбільш доцільних заходів з енергоефективності. Наведені тут типові, визначені у першому наближенні профілі споживання енергоресурсів, сприяють кращому розумінню рівня енергоефективності промислових галузей України. Це, своєю чергою, дозволяє спростити співставність даних за галузями. Цей звіт може заохотити відповідальних за прийняття рішень до впровадження заходів з енергоефективності.

Що таке аудит інвестиційного рівня?

Аудит інвестиційного рівня є найбільш детальним видом енергетичного аудиту. Він аналізує фінансові аспекти заощадження енергоресурсів та доцільність інвестування у потенційні зміни чи заходи з енергоефективності. Замовник зазвичай використовує аудит інвестиційного рівня як інструмент фінансового аналізу під час планування заходів з модернізації виробництва.

Економічні умови та їх вплив на енергоефективність

Обсяги виробництва та реалізації продукції галузі суттєво залежать від будівництва та реконструкції житла. Зважаючи на стагнацію ринку будівництва протягом 2018-2019 років, дані «Всеукраїнської спілки виробників будматеріалів» свідчать про те, що у порівнянні з 2017 роком у виробництві будматеріалів спостерігається певний спад. Відтак, виробництво керамічної цегли зменшилось на 11% у 2018 році, бетону, цементу й виробів з них — на 7%, проте виробництво сухих сумішей зросло на 13 % у 2018 році та продовжує зростати. Вагомим рушієм для розвитку галузі є «зелене» будівництво та реалізація державних програм стимулювання енергоефективності громадських та житлових будівель («Теплі кредити», «Енергодім» Фонду енергоефективності тощо), що потребують виробництва енергоефективних будматеріалів.

За даними Державної служби статистики України в галузі працює близько 9 000 підприємств. Більшість із них має фізично та морально зношене технологічне обладнання, що призводить до високого рівня енергомісткості виробництва. Великим підприємствам складно підтримувати належний рівень своїх виробничих потужностей, а також відшкодовувати постійні витрати на електроенергію та опалення адміністративних і складських приміщень, навіть у відсутність попиту на продукцію.

Для підвищення конкурентоздатності підприємств необхідне впровадження інноваційних технологій та заходів з енергоефективності. У наступних розділах представлені конкретні заходи, спрямовані на зниження енергомісткості виробництва та, відповідно, собівартості продукції.

Який річний потенціал енергозбереження?

Які сфери у галузі неметалевих будівельних матеріалів можуть забезпечити заощадження коштів?

На наступному рисунку зображені потенційні річні обсяги заощаджень коштів, яких можна досягти завдяки реалізації ЗЕЕ. Оскільки енерговитрати напряму пов’язані з обсягами споживання енергії, рейтинг очолює вироблення та постачання тепла (1002 тис. грн/рік), далі — вироблення та розподіл електроенергії (581), опалення, вентиляція та кондиціонування повітря (466), виробничі процеси (382), електричні двигуни (308), вироблення стисненого повітря (256), на останньому місці — освітлення (54).

Типові заходи з енергоефективності

Кожне підприємство галузі неметалевих будівельних матеріалів є унікальним і потребує індивідуальних підходів до підвищення його енергоефективності. Разом з тим, аналіз 7 підприємств галузі показав наявність чітких загальних рис щодо перспективних удосконалень. Найбільш актуальні заходи з енергоефективності з точки зору інвестиційних можливостей, обсягів заощадження енергії та коштів, періодів окупності та скорочення викидів у тоннах двоокису вуглецю (тCO2 екв) зазначені у таблиці нижче від buduemo.com.

Типові ЗЕЕ у галузі неметалевих будівельних матеріалів

Коефіцієнт викидів від 1 МВт·год електроенергії - 0,912 тСО2 екв; від 1 МВт·год природного газу - 0,202 тСО2 екв; від 1 МВт·год вугілля - 0.354 тСО2 екв.

Скільки енергії необхідно для виробництва тонни неметалевих будівельних матеріалів?

Щоб відповісти на це питання, нам знадобиться скористатися терміном з ДСТУ ISO 50001:2018, а саме — показник енергоефективності (ПЕЕ). Згідно зі стандартом ISO 50001, «енергоефективність – це придатний до вимірювання результат, пов'язаний з ефективністю використання та споживання енергії». Ефективність системи споживання енергії можна виміряти за основними показниками енергоефективності. «Показник енергоефективності – числовий показник ефективності використання енергії, визначений організацією». Важливо визначити відповідні ПЕЕ для моніторингу та вимірювання енергоефективності, оскільки вони показують, наскільки добре працює ваша система.

Прикладами ПЕЕ є споживання енергії на одиницю часу роботи обладнання; споживання енергії на одиницю виробленої продукції та більш точні математичні моделі з кількома змінними. Наведені на рисунку нижче значення варто розуміти як приблизні й такі, що не є прямо співставними через відмінності технологій та асортименту продукції, а також виробничих процесів даної галузі. Водночас вони можуть стати стимулом для керівників підприємств розробити власний набір ПЕЕ.

На наступній діаграмі показано споживання енергії у кВт·год на 1 тонну вироблених неметалевих будівельних матеріалів (2018).

У 2018 році питоме споживання енергії на 1 тонну продукції у 7 проаналізованих підприємств коливалося в межах від 44 до 467 кВт·год/т з середнім значенням 235 кВт·год/т.

Деякі типові заходи з енергоефективності:

1. Роз’яснювальна робота щодо періодичного вимкнення конвеєрів (оптимізація роботи конвеєрів)
2. Оптимізації режимів роботи основного обладнання (печей, сушилок, дробарок, міксерів, кранів)
3. Управління системами стисненого повітря
4. Встановлення більш ефективного компресорного обладнання з частотним регулюванням
5. Ідентифікація та усунення витоків стисненого повітря
6. Утилізація тепла від технологічного обладнання
7. Встановлення високоефективних систем освітлення: установка високочастотних люмінесцентних ламп T5 або світлодіодних ламп у виробничих приміщеннях
8. Контроль за використанням освітлення у зонах непостійного перебування персоналу
9. Програми моніторингу та цільового спостереження за енергоспоживанням
10. Поліпшення теплоізоляції основного виробничого обладнання (наприклад, печей та сушилок)
11. Зменшення доступу зовнішнього повітря у зони завантаження/розвантаження (за рахунок установки ущільнювачів і теплових завіс)
12. Удосконалення систем опалення приміщень
13. Використання частотно-регульованих приводів (ЧРП)
14. Покращення теплоізоляції теплотрас
15. Кампанії з підвищення поінформованості персоналу про переваги енергозбереження

Висновки

Електроенергія споживається у процесах підготовки сумішей — 43,6 %, крани використовують 15,4%, пічне та сушильне обладнання — 13,9 %, інші споживачі — 27,1%. До іншого обладнання віднесено частину технологічного обладнання, яку не вдалося виокремити через відсутність систем технічного обліку. Сюди ж належать втрати електроенергії.

Типове підприємство галузі неметалевих будівельних матеріалів у 2018 році витратило на електроенергію 28,5 млн грн (60,2%), на природний газ — 18,9 млн грн (39,8%). Витрати на вугілля не враховані, оскільки воно споживалось лише одним підприємством як альтернатива природному газу.

Потенційні річні обсяги заощаджень коштів завдяки ЗЕЕ, запропонованим за результатами енергоаудитів: вироблення та постачання тепла (1002 тис. грн/рік), вироблення та розподіл електроенергії (581), опалення, вентиляція та кондиціонування повітря (466), виробничі процеси (382), електричні двигуни (308), вироблення стисненого повітря (256), й знову на останньому місці освітлення (54).

Повну версію проєкту можна переглянути у брошурі.