Техническое обеспечение энергосбережения

Техническое обеспечение
энергосберегающих мероприятий
ЗАО «Сигма», 2013 г.
Общее представление технического обеспечения проекта
Подсистема технологического учета
и диспетчеризации
(SCADA)
Выявление сверхнормативных
потерь энергоресурсов
и предотвращение
аварийных ситуаций
Аналитическая
подсистема (АС)
Программно-технический комплекс
АПК АУТ
Отслеживание соблюдения
параметров качества и
режима поставки энергоресурсов
Контроль состояния объектов
диспетчеризации
Подготовка и анализ информации:
SCADA
АС
АСКУЭ
ГИС
Самодиагностика компонентов
системы и линий связи
Подсистема коммерческого учета
(АСКУЭ)
Сбор и обработка данных
(досчет по утвержденным
алгоритмам) об объеме и
качестве энергоресурсов для
передачи в биллинговые
системы
Выгрузка данных в биллинговые
системы
Подготовка отчетов, распечаток
и других данных для
предоставления в
энергоснабжающие организации
Сведение энергобаланса
Выдача перечня мероприятий
по энергосбережению и
повышению энергоэффективности
и анализа уровня их исполнения
об оснащенности приборами
учета энергоресурсов
об объеме
поставленных/потребленных
энергоресурсов и о его изменении
о величине потерь энергоресурсов
о показателях энергетической
эффективности
о потенциале энергосбережения
Геоинформационная
подсистема (ГИС)
Паспортизация объектов
городского хозяйства
Энергетические паспорта
Аппаратно-программный комплекс
автоматизированного управления и регулирования
систем теплопотребления АПК АУТ
на базе системы «ГИС ТБН Энерго»
Обеспечение единой городской
политики по учету, сохранности,
содержанию и эксплуатации
объектов городского хозяйства
Отображение и визуализация
результатов измерений,
данных мониторинга и другой
информации с привязкой к
объектам на карте
Распределенная многоуровневая структура аппаратно-программного комплекса
АПК АУТ
3-го уровня
Центральный сервер
 Обобщенная и аналитическая
информация
 Единое хранилище
первичных данных
 Многомерное хранилище данных
Первичные
измерительные системы
АПК АУТ
2-го уровня
 Хранилище данных
 Подсистема взаимодействия
с внешними системами
 Подсистемы АСДУ, АСКУЭ,
ГИС и АС
Объекты учета
 Приборы учета энергоресурсов
 Регуляторы и другие
исполнительные механизмы
в составе АУУ
 Связующие компоненты
измерительной сети
Уровень узлов учета (УУ) и управления (АУУ)
на объектах бюджетной сферы
1-й уровень
 Управление энергосбережением
 Консолидация информации для
последующей ее обработки, анализа,
построения отчетов
 Поддержка принятия управленческих
решений
 Контроль исполнения программ
 Обеспечение хранения и обработки
оперативной информации
 Поддержка принятия управленческих
решений, контроль исполнения
программ
 Регламентированный доступ к
единому хранилищу информации
города
 Информационный обмен со
смежными системами
 Измерение расхода и параметров
энергоресурсов
 Передача измерительной информации
на диспетчерские 2-го уровня
 Регулирование и другие управляющие
воздействия
 Сбор атрибутивной информации об
объектах учета
 Исполнение управляющих решений
Подсистема управления энергоэффективностью
Подсистема управления
энергоэффективностью
Отчетность в области
энергоэффективности
Внешние системы и организации
Минэнерго, Гос. Информационная система и др.
Аналитическая
система
АСКУЭ
Электронный
энергетический
паспорт
SCADA
Энергетический
аудит
Центр управления энергоэффективностью
АРМ ответственного за
энергоэффективность
на уровне региона
Автоматизированные рабочие места
(АРМ)
АРМ ответственных за
энергоэффективность
Энергетический
менеджмент
Потребление
энергоресурсов,
параметры энергосистем
Атрибутивная
информация
об объектах учета
Объекты потребления энергоресурсов
АРМ
энергоаудиторов
Автоматизированные узлы
управления (АУУ) и регулирования
в системах отопления (ЦО)
Назначение
АУУ предназначены для регулирования центральных и локальных систем отопления и горячего
водоснабжения в бюджетных учреждениях, в жилых домах, промышленных зданиях, и т.д.
Контроллер из состава АУУ позволяют одновременно проводить регулирование:
• двух систем отопления (ЦО);
• двух систем горячего водоснабжения;
• системы отопления (ЦО) и системы ГВС.
Применение АУУ позволяет решать следующие задачи:
• регулирование и оптимизация режима работы систем отопления и ГВС;
• экономия потребляемой тепловой энергии без ущерба качества услуг теплоснабжения и ГВС;
• увеличение эффективности использования тепла, гарантия комфортности при минимальном
теплопотреблении;
• обеспечение «баланса интересов» потребителей и ресурсоснабжающих организаций.
Функции
Автоматизированные узлы управления АУУ выполняют следующие функции:
• поддержание оптимальной температуры в помещениях в зависимости от
температуры наружного воздуха по заранее запрограммированному
потребителем отопительному графику и (или) постоянную температуру горячей
воды в системе горячего водоснабжения (ГВС);
• ночное снижение температуры отопления (ЦО) и (или) ГВС;
• ограничение температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления;
• совместная работа с теплосчетчиками серии КМ-5;
• работа в системе диспетчеризации и коммерческого учета
«ГИС ТБН Энерго».
Варианты исполнения контроллеров из состава АУУ
Исполнение для монтажа на
стену или DIN-рейку
Исполнение для монтажа
внутри шкафа
Узел регулирования и оптимизации отопления здания
Упрощенная схема
Узел регулирования и
оптимизации отопления
Контроллер
tнв
М
из ЦТП
t1
Подающий
Система
отопления
(95/70)
Обратный
в ЦТП
t2
Блок АУУ заводской готовности: зависимая схема
Узел регулирования и оптимизации отопления здания
Зависимая схема с корректирующими насосами на перемычке
Спецификация оборудования АУУ: зависимая схема
Спецификация оборудования АУУ (продолжение)
Функции системы
Функции системы 3-го уровня
Аналитические функции
верхнего уровня
Поддержка принятия управленческих решений
Общий контроль работы системы
Контроль исполнения программ и работ
Контроль выполнения плана
Сводная информация
Общий контроль работы системы
Сводная информация
Детальная информация
Анализ ресурсопотребления
Анализ удельного потребления энергоресурсов
группы объектов.
Сравнение договорного и фактического
потребления.
Анализ теплопотребления в системах ЦО
Аналитическая подсистема ПТК АУТ позволяет оперативно оценивать характер теплопотребления, выявлять
ошибки проектирования и монтажа систем ЦО, определять потенциал энергосбережения и объекты с низкой
энергоэффективностью.
Аналитические материалы позволяют определить комплекс первоочередных энергосберегающих технических
мероприятий, которые при минимальных вложениях дадут быстрый и значительный экономический эффект.
Высокое теплопотребление из-за
несоблюдения температурных графиков.
Необходима установка терморегуляторов в
домах.
Аномально высокое
теплопотребление.
Необходим энергоаудит.
Оценка теплопотребления района при
неполных данных
по статистически корректной выборке
Аномально низкое теплопотребление.
Ошибочный расчет договорной
отопительной нагрузки.
Паспортизация объектов
ГИС ТБН Энерго [ Москва, ЮВАО ]
Энергетический
паспорт
По адресу:
Школа №894, Ферганский пр-д, д.10, стр 4
Ферганский пр-д
10
4
Вывод энергетических паспортов и фотографий объектов.
Москва, 2011 г.
Автоматизация задач энергетического сервиса
Сбор данных об
энергопотреблении и
характеристиках
объектов
«ГИС ТБН Энерго»
SCADA
АС
АСКУЭ
ГИС
Энергетический
паспорт
Отчет о результатах
обследования
Сводный отчет
Автоматизация энергетических
обследований
Данные
тепловизионных
обследований
Подсистема паспортизации объектов позволяет автоматизировать процессы
энергетических обследований.
Выявление потенциала энергосбережения
Потенциал
экономии
Потенциал энергосбережения Потенциал энергосбережения
Потенциал_1
Потенциал_2
БУ +5%
Базовый уровень (БУ)
С
БУ – 10%
Договорное
потребление
Фактическое
потребление
Расчетное
потребление
Постановление правительства РФ от 25.01.2011 № 18
Проект приказа Минрегионразвития от 21.03.20011
БУ – 25%
B+
Повышенный
Высокий
Нормальный
B
БУ – 35%
B++
БУ – 45%
A
Очень
высокий
Нормативное потребление
Время
2011
2016
2020
Норматив изменяется
Электронный паспорт – элемент системы управления
энергосбережением и энергоэффективностью
Для достижения максимального эффекта по энергосбережению и повышению энергоэффективности
необходим непрерывный контроль и управление энергосберегающими мероприятиями. Необходимо
организовать процесс (энергетический менеджмент), а не только разовые мероприятия (энергоаудиты).
Для этого необходимо внедрить систему управления, в которой электронный энергопаспорт будет
являться ключевым элементом.
Отчет об
энергообследовании
Энергетический
паспорт
Процессы
Измерение
Мониторинг
Энергообследование
Паспортизация
Энергетический аудит
Энергетический менеджмент
Анализ
АРМ «Энергетический паспорт»
Разработана программа АРМ «Энергетический паспорт», которая может использоваться как самостоятельно,
так и в составе «ГИС ТБН Энерго» в качестве интегрированной подсистемы. АРМ «Энергетический паспорт»
может масштабироваться от системы уровня предприятия до системы городского и федерального уровня.
Экранные формы АРМ
Задачи системы управления энергосбережением и энергетической эффективностью
Система управления
энергосбережением и
энергоэффективностью
Внутренние задачи
Повышение
энергоэффективности
Выявление и реализация
потенциала
энергосбережения
Аналитическая
система
АСКУЭ
Экономия (денежная)
Поддержка принятия
решений
Сведение балансов
Выявление и устранение
потерь энергоресурсов
Коммерческий учет
Технологический учет
Паспортизация объектов
SCADA
Электронный
энергетический
паспорт
Внешние задачи
Минэнерго
Минэкономразвития
МинРегион
Отчетность
в области
энергоэффективности
Энергетический
аудит
Внешние системы
Энергетический
менеджмент
Повышение информативности энергетического паспорта зданий
Комбинированная форма Потребление – Потенциал энергосбережения – Мероприятия – Экономический анализ
Анализ эффективности инвестиций в энергосбережение
Экономически
неэффективные
мероприятия
(высокие затраты при
малой экономии)
30 000
Затраты, тыс. руб.
25 000
20 000
15 000
Экономически
эффективные
мероприятия
10 000
5 000
0
100
200
300
400
500
600
700
Экономия, тыс. руб./год
Примечание: использованы данные, полученные в ходе энергообследований жилых домов,
проведенных ОАО "ВНИПИэнергопром" в 2008 г. в г. Москве, район "Южное Тушино".
800
Критерии экономической эффективности мероприятий
Экономический эффект, % / год
10000.0
Высокозатратные
мероприятия, приносят
как правило небольшой
доход - менее 10% / год
y = 321.45x-0.5495
R2 = 0.6671
1000.0
100.0
Мероприятия с большим
сроком окупаемости,
приносят как правило
небольшой доход менее 10% / год
10.0
1.0
0
1
10
100
1000
10000
100000
Затраты, тыс. руб
Экономический эффект, % / год
10000.0
y = 105.17x-1.0206
R2 = 0.9965
1000.0
100.0
10.0
1.0
0.0
0.1
1.0
Срок окупаемости, лет
Примечание: использованы данные, полученные в ходе энергообследований жилых домов,
проведенных ОАО "ВНИПИэнергопром" в 2008 г. в г. Москве, район "Южное Тушино".
10.0
100.0
Оптимизация очередности энергосберегающих мероприятий
Первоочередные мероприятия
2-я очередь мероприятий
1 200
Экономия, МВт*ч/год
3-я очередь мероприятий
1 000
800
600
400
200
Малоэффективные
мероприятия
1
10
100
1000
10000
Экономический эффект, % / год
Примечание: использованы данные, полученные в ходе энергообследований жилых домов,
проведенных ОАО "ВНИПИэнергопром" в 2008 г. в г. Москве, район "Южное Тушино".
Анализ эффективности инвестиций в энергосбережение
Примеры энергосберегающих мероприятий
14.91
35.34
18.0
Срок
окупаемости,
лет
0.5
343.25
217.75
508.0
2.3
42.9
305.93
194.08
908.1
4.7
21.4
26.93
17.08
60.8
3.6
28.1
4.23
10.01
6.9
0.7
145.7
155.54
63.89
545.12
51.26
98.67
40.53
345.82
32.52
1 824.9
1 601.8
14 384.7
1 689.6
18.5
39.5
41.6
52.0
5.4
2.5
2.4
1.9
Экономия
№
п/п
Наименование мероприятия
1
Замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы
5
4
6
3
2
7
9
8
Установка водосчетчиков, экономичной водоразборной аппаратуры в
квартирах и переход на оплату по показаниям приборов учета
Установка автоматизированного узла управления (АУУ)
Установка радиаторных теплоотражающих экранов за отопительными
приборами
Компенсация реактивной мощности на вводах, питающих
электродвигатели лифтов
Замена устаревших конструкций окон на герметичные
Утепление перекрытий подвала
Утепление стен
Утепление покрытий верхнего этажа
МВт*ч/год
тыс. руб./год
Затраты,
тыс. руб.
Экон.эфф.
% / год
196.2
Вывод технической информации
ГИС ТБН Энерго [ Казань ]
Фатыха Амирхана
4а
Схемы, фотографии тепловых узлов, другая атрибутивная и техническая информация
Обобщенные результаты диагностики приборов
Диагностика
текущего
состояния
приборов
учета
Удаленный доступ с 3-го уровня к подсистемам
2-го и 1-го уровней
ГИС ТБН Энерго [ Казань ]
Анализ динамики потребления энергоресурсов
Функции технологического учета
Индикация и анализ нештатных ситуаций
Анализ качества услуги «отопление»
Анализ выполнения
температурных
графиков в системе
отопления в динамике
и в статике.
в статике
в динамике
Вычисление
продолжительности периодов
соблюдения/нарушения
температурных графиков.
Контакты
Лютов Игорь Александрович
Генеральный директор
lyutov@zao-sigma.ru
КОНТАКТЫ
Макурин Виктор Евгеньевич
Заместитель генерального директора
victor@zao-sigma.ru
ЗАО «Сигма»
115201, г. Москва,
Старокаширское шоссе, д.2, корп. 12
Тел./факс: (495) 988-42-64
zao-sigma.ru