Сименс Украина

Энергоэффективность промышленности: как перейти от оборудования прошлого века к современным технологиям

Глеб Хропачев, начальник отдела приводов ДП «Сименс Украина»

8 февраля 2019 г.


Уровень эффективности нашей промышленности остается одним из самых низких в Европе. Причина очевидна: большинство заводов проектировалось еще в 50-60-х годах прошлого века, и только единицы из них прошли с тех пор комплексную модернизацию. Технологии же за это время совершили качественный скачок, энергоэффективность производства повысилась в тразы, и наши промышленные гиганты остались «за бортом» прогресса и продолжают работать на износ с  большими потерями и низким КПД.

Как специалист, я вижу два пути повышения энергоэффективности и улучшения энергосбережения на наших, украинских, заводах. Первый – кардинальный: ввиду крайней технологической отсталости, сровнять устаревшее предприятие с землей и построить заново – на новой площадке с использованием передовых технологий и систем управления. Это может показаться фантастичным, но сегодня с помощью программных продуктов Siemens можно создать полноценный цифровой двойник будущего завода cо всем оборудованием и технологическими линиями, продумать эффективную организацию производства и смоделировать работу от маленького клапана или двигателя до цеха или завода в целом в виртуальной (!) реальности, а потом реализовать проект в реальных условиях. Но это требует очень серьезных инвестиций, доступа к которым у украинских предприятий, увы, нет.

Второй путь – постепенное снижение энергозатрат путем модернизации оборудования. В первую очередь, речь идет о модернизации электродвигателей, на долю которых приходится 80% (!) потребляемой в промышленности электроэнергии. Поэтому следует начать именно с них: определить наиболее энергозатратные механизмы наибольшей мощности и последовательно заменять их на современные приводы – с максимальным КПД и возможностью регулирования.


В ЕС этим вопросом занялись уже давно и основательно: разбили эффективность  электродвигателей на 4 класса энергосбережения – от самого эффективного IE4 до самого низкого IE1 – и запретили установку последних. Надеюсь, что мы тоже придем к такому решению в обозримом будущем.

На одной международной конференции мой немецкий коллега высказал искреннее удивление, что украинские предприятия закупают высоковольтные электродвигатели для преимущественно прямого пуска от сети. В Германии комплектация такого рода механизмов двигателями вместе с преобразователями частоты давно является аксиомой – даже если регулирование требуется всего в пределах 5%.

Дело в том, что каждый процент – это экономия, причем серьезная. К примеру, из-за физики процесса даже 10-процентное регулирование оборотов высоковольтного механизма с квадратичной нагрузочной характеристикой даст экономию примерно в 19%. А если отработавший свое и устаревший двигатель заменить на электропривод с максимальным КПД, экономия будет очень существенной. Конечно, такие приводы процентов на 7 – 10 дороже, но при сроке службы в два десятилетия ценовая дельта окупается в течение первых двух лет эксплуатации, а последующие 18 механизм будет «зарабатывать». Повышение эффективности электродвигателя всего на 2% в масштабе завода при мощности, скажем, в 1МВт, приведет к снижению затрат в размере около 10 тысяч евро в год (при цене 1кВтч в 2грн). А установленная мощность электродвигателей на наших предприятиях – десятки и сотни мегаватт.


Некоторые наши клиенты, например, Полтавский горно-обогатительный комбинат (полсотни высоковольтных и тысячи низковольтных приводов), уже выступили с инициативой заменить весь парк на двигатели класса IE3. Другое предприятие – Шахтоуправление «Покровское» – установило вентиляторы главного проветривания с регулированием производительности посредством высоковольтного преобразователя частоты Siemens, что позволит не только гибко менять количество подаваемого в шахту воздуха, но и существенно оптимизировать энергопотребление.

Думаю, пройдет совсем немного времени, и за ними потянутся представители других отраслей. В текущих условиях других вариантов запрыгнуть в последний вагон уходящего в будущее поезда для украинской промышленности, увы, не существует.