Calculs du taux de consommation d'électricité

Trois approches principales sont utilisées dans le développement des normes de consommation d'énergie : expérimentale, computationnelle-analytique et statistique.

Une manière expérimentée nécessite des mesures de la consommation d'électricité pour chaque opération dans les modes du processus technologique spécifiés par les règles. La consommation d'électricité par unité de production est déterminée en additionnant les coûts d'exploitation.

Cette approche nécessite l'utilisation d'un grand nombre d'appareils de mesure et des coûts de main-d'œuvre importants. Afin d'obtenir des résultats fiables pour chaque opération, il est nécessaire d'effectuer un grand nombre de mesures et de traitements statistiques des résultats, ainsi que de comparer les données obtenues avec les coûts du site, de l'atelier, de la production. Par conséquent, cette méthode est principalement applicable pour déterminer des normes individuelles dans un environnement de production spécifique.

La méthode computationnelle-analytique consiste à déterminer le taux de consommation d'électricité par calcul - selon les données de passeport de l'équipement technologique, en tenant compte du degré de sa charge, des modes de fonctionnement et d'autres facteurs. Pour les normes générales de production, la puissance et les modes de fonctionnement de tous les équipements auxiliaires (ventilation, alimentation en eau et assainissement, éclairage électrique, besoins de réparation, etc.) doivent également être pris en compte.

Les modes de fonctionnement des consommateurs d'électricité sont pris en compte à l'aide de différents coefficients (allumage, charge, etc.) dont la sélection empirique et le caractère aléatoire conduisent à des erreurs importantes. Le calcul élément par élément de l'ensemble des composants de la consommation d'énergie rend la méthode extrêmement chronophage.

Méthode statistique de rationnement basée sur le traitement statistique des données sur les coûts généraux et spécifiques pour une certaine période de temps et l'identification des facteurs influençant leur évolution. Les calculs sont effectués en fonction des relevés des compteurs d'électricité et des données de sortie des produits. Cette méthode est la moins chronophage, fiable et largement utilisée dans la pratique du rationnement de la consommation d'énergie. Examinons les modalités pratiques de sa mise en œuvre.

La consommation spécifique d'électricité est calculée pour une installation spéciale - un site de production, un atelier ou une unité énergivore distincte qui a son "propre" compteur à l'entrée. L'organisation du comptage de l'électricité est un préalable à une régulation efficace.

Un système technique de mesure de l'électricité ne coïncide souvent pas avec la division administrative de l'entreprise en raison de la complexité et de la ramification des systèmes d'alimentation électrique. Par conséquent, lors de la désignation des unités administratives qui effectuent le rationnement, elles doivent être mises en correspondance avec les unités comptables.

Pour l'objet contrôlé, on distingue les principaux types de produits, dont le volume de production peut être calculé pour un poste, une journée ou pour un cycle de fonctionnement de l'équipement. Ainsi, les relevés des compteurs d'électricité sont relevés par quarts de travail, quotidiennement ou pour chaque cycle de travail.

Pour calculer les indicateurs caractéristiques, une étape préparatoire de collecte de données statistiques est nécessaire - au moins 50 périodes. Le tableau 1 montre un exemple de vue de la représentation initiale des données. A la fin de chaque intervalle de temps, la consommation totale d'électricité de l'installation (par mètre) et la production sont enregistrées. Dans la dernière colonne, les valeurs de consommation d'électricité spécifique sont entrées, obtenues par la formule w = W / M, où W est la consommation d'électricité réelle pour la production de produits d'un montant de M (le montant peut être mesuré en différentes unités).

Section. 1.

La consommation d'électricité spécifique réelle pour différentes périodes de temps n'est pas la même, ce qui est dû à la charge différente de l'objet sélectionné, aux modes de fonctionnement, à la composition des matières premières et à d'autres facteurs.Si toutes ces conditions sont les mêmes, alors les valeurs des coûts unitaires sont proches pour différentes périodes, leur distribution doit être normale (gaussienne).Dans ce cas, vous pouvez obtenir la valeur moyenne de la consommation d'électricité pour un certain nombre de périodes et utilisez-le comme norme.

Il convient de noter que la distribution des données expérimentales n'est normale (gaussienne) que dans le cas des mêmes conditions du processus technologique et des mêmes paramètres du produit fabriqué. Très souvent, les données ne suivent pas une distribution normale en raison de deux facteurs.

Premièrement, il peut y avoir une modification des paramètres des produits, des matières premières ou des modes de fonctionnement des équipements. Par exemple, la nuance d'acier et le profil du métal laminé ont une grande influence sur la consommation d'énergie (le laminage de l'armature détermine la consommation d'énergie spécifique de 180 kWh, acier inoxydable de même diamètre — 540 kWh). Dans ces cas, la surveillance doit être organisée de manière à obtenir le nombre requis de mesures à partir de produits homogènes.

Deuxièmement, la violation de la distribution normale s'explique par les propriétés technologiques, qui dans ce cas se manifestent par des écarts par rapport à la technologie, des notes rejetées et manquées (par exemple, le volume de la masse fondue est nettement inférieur au volume nominal). Ce sont ces cas que le technologue responsable doit identifier et prendre des mesures. L'écart de la distribution par rapport à la normale définit une certaine zone qui détermine les volumes d'économies d'énergie possibles grâce à des mesures organisationnelles.

Afin d'obtenir des normes raisonnables, il est nécessaire de vérifier la conformité de la loi statistique de la distribution de la consommation spécifique d'électricité avec la distribution normale (gaussienne). Vous pouvez utiliser le test par critère χ2… Si la valeur obtenue du critère dépasse la valeur théorique, l'hypothèse de la correspondance de la distribution statistique à la normale doit être rejetée.

Cela signifie qu'à partir des données obtenues, il est impossible de déterminer un seul taux de consommation d'électricité par unité de production, puis de les diviser en fonction des modes technologiques caractéristiques, en calculant pour chaque taux de consommation d'énergie, ou de déterminer la dépendance statistique de la consommation spécifique par les facteurs d'influence w = f (x1, x2, x3), où les volumes de production peuvent agir comme facteurs x1, x2, x3, température, vitesse de traitement, etc.

Si la vérification confirme que la distribution des coûts unitaires est proche de la normale, le taux de consommation d'électricité peut être déterminé sur la base de ces données. Pour la surveillance, il est plus pratique de définir la plage dans laquelle la consommation d'énergie spécifique doit se situer.

La plage est plus simplement déterminée par le débit moyen et l'écart type. σ... En termes simples, la limite inférieure de la plage peut être supposée égale à wmin = wWed — 1,5σ, et la limite supérieure — wmax = wcp + 1,5σ... Selon la règle 10 — 20 % de l'électricité spécifique la consommation reçue dans des conditions de production réelles dépasse la plage spécifiée, ce qui est dû à des erreurs des travailleurs, à des violations du régime, à des écarts de qualité des produits, etc.Le personnel technique doit prêter attention à ces cas et prendre des mesures.

Nous soulignons que les normes obtenues par l'une de ces méthodes reflètent les modes de consommation d'énergie pour la production de produits uniquement dans l'entreprise où ils sont obtenus, et ne peuvent être étendues ni à l'industrie dans son ensemble ni à une autre entreprise. Cela est dû aux propriétés individuelles de chaque entreprise en tant que système complexe de type technologique.

Par exemple, la norme technologique pour la production de laminage a été déterminée expérimentalement en fonction de la température du métal, de la vitesse de laminage, de l'étalonnage, du frottement des roulements, des pertes technologiques, etc. vitesse de coupe et temps d'usinage, mais ces résultats ne sont pas transférables à toutes les machines-outils, même au sein d'une même usine, car il existe en pratique de nombreux types de pièces usinées et de modes d'usinage.

Aussi, comment utilisez-vous ces vitesses obtenues pour chaque détail ? Il est impossible de placer un compteur électrique à proximité de la machine et de comparer la consommation de chaque pièce avec la norme. La généralisation des normes, en tenant compte du nombre et de la gamme de pièces produites, conduira à une erreur importante en raison de l'incapacité de prendre en compte tous les facteurs en jeu.

De plus, en utilisant la méthode informatique et analytique, il est impossible de passer des données sur la puissance nominale des récepteurs électriques individuels, en tenant compte de tous les modes technologiques possibles, des types de produits, de la qualité des matières premières, à la consommation d'électricité d'un atelier ou d'une entreprise pendant un mois, un trimestre, une année.

Il est impossible d'obtenir la valeur estimée de la consommation d'énergie de l'entreprise en additionnant différentes normes spécifiques pour l'ensemble de la gamme de produits. Pour ce faire, il est nécessaire de planifier à l'avance non seulement la quantité totale de produits qui seront commercialisés le mois prochain (trimestre, année), mais également de la diviser avec précision par marques, caractéristiques des modes de traitement et de nombreux autres facteurs. C'était impossible dans les conditions d'une économie planifiée et encore plus maintenant.

Il est impossible de comparer différentes entreprises et selon les normes étendues pour l'ensemble de l'usine même avec des cycles technologiques proches. Ainsi, en 1985, dans les entreprises de métallurgie ferreuse, la consommation spécifique d'électricité de 1 tonne de produits laminés prenait des valeurs de 36,5 à 2222,0 kW • h/t avec une moyenne industrielle de 115,5 kW * h/t ; pour l'acier de convertisseur — de 13,7 à 54,0 kW • h / t avec une moyenne de l'industrie de 32,3 kW • h / t.

Un tel écart important s'explique par la différence des facteurs technologiques, organisationnels et sociaux pour chaque production, et il est clair que la norme moyenne de l'industrie ne peut pas être étendue à toutes les entreprises. Dans le même temps, l'entreprise ne peut pas être considérée comme inefficace si elle dépasse la moyenne du secteur.

Une production réduite, une utilisation incomplète et erratique des équipements entraînent des coûts unitaires plus élevés, creusant encore le fossé des données. Par conséquent, dans les conditions actuelles, les niveaux moyens de consommation d'électricité de l'industrie ne peuvent être utilisés ni pour prédire la consommation d'énergie ni pour estimer les économies d'énergie.