СПЕЦИФИКА И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕДОВЫХ МЕТОДОВ И ПРИБОРОВ ДИСТАНЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЛЯ ЭНЕРГОМЕНЕДЖМЕНТА ПРЕДПРИЯТИЙ

Подготовлено менеджером по маркетингу отдела оптико-электронных приборов ООО «ПАНАТЕСТ», Петроченко И. В., членом экспертного комитета НП СРО «Гильдия Энергоаудиторов», начальником отдела тепловизионных обследований ООО «ЭнергоСеть» Кузминым М. В.

С каждым годом ужесточаются требования к параметрам энергоэфективности объектов, потребляющих топливно-энергетические ресурсы страны. Об этом напрямую говорится в Указе Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 года за № 889: «.. в 2008 -2009 годах принять меры по техническому регулированию, направленные на повышение энергетической и экологической эффективности таких отраслей экономики, как электроэнергетика, строительство, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт...». Повышение эффективности использования электрической, тепловой энергии становится в настоящее время одним из приоритетных направлений науки и техники. В этой связи, особую значимость приобретают современные методики и приборы для диагностики, позволяющие объективно оценивать состояние объектов и их соответствие нормам энергоэфективности. Экономическая обусловленность применения таких технологий для народного хозяйства будет увеличиваться по мере постоянного роста тарифов и цен на энергоносители, вывода из строя выработавших свой ресурс промышленных объектов, обусловливающих в свою очередь рост аварийных ситуаций, зачастую с человеческими потерями.

Из необходимости осуществления контроля в рамках энергоаудита следует естественный вопрос: кто (или какие) структуры и на какой базе должны осуществлять указанные мероприятия. Часть этой обширной задачи, касающейся технологической безопасности, возложены на структурные подразделения отделов главного энергетика. Однако обеспечить комплексный анализ объекта и оценивать его экономическую составляющую, они естественно не в состоянии. Именно здесь целесообразно ввести понятие Энергоменеджмента. Технологии энергоаудита строятся с учетом характеристик контролируемого объекта, измерительной аппаратуры, условий контроля, требований нормативных документов к параметрам качества объекта, применения современных расчетных схем. Контроль должен выполняться обученным, сертифицированным персоналом в составе аккредитованных лабораторий, использующим аттестованные в установленном порядке методики и средства измерения. Приборные бренды, претендующие на использование в таких ответственных областях как энергетика и атомная энергетика должны обладать не только обязательным набором калибровочных функций, учитывающих все параметры объекта, окружающей среды, но и иметь возможность получать качественное обслуживании в сертифицированных центрах. Именно весь этот комплекс проблем должен решать Энергоменеджмент.

Опрделённые работы в этом направлении уже осуществляются, но в тоже время, до сих пор еще встречается формальное отношение к энергетическому обследованию, когда руководители пытаются получить обязательный энергетический паспорт с минимальными затратами.

Хотел бы напомнить, что для достижения реальных результатов нужно опираться на высокопрофессиональные энергоаудиторские организации, функционирующие как компании полного цикла и готовые выполнить работы от проведения энергоаудита и до достижения полного результата по сбережению энергоресурсов и повышению эффективности их использования, т.е. осуществлять полный цикл Энергоменеджмента.

Проведенный анализ деятельности энергоаудиторских организаций показал, что работа профессиональных компаний по проведению энергоаудита условно делится на шесть этапов.

I этап: Ознакомление с обследуемым предприятием, сбор и анализ необходимой информации, изучение структуры и распределения энергоресурсов, составление программы энергетического обследования.

II этап: Основной этап проведения энергетического обследования:

• Анализ проектной, исполнительной и другой технической документации, условий договоров энергоснабжения.
• Составление первой версии топливно-энергетического баланса объектов энергетического обследования и предприятия в целом.
• Проведение инструментального обследования на объектах с целью получения необходимых данных для уточнения и составления топливно-энергетических балансов, а также с целью идентификации энергоэффективной работы схем энергоснабжения и энергопотребления.
• Оценка эффективности организации работы по учету и анализу потребления энергоресурсов на предприятии в целом и по отдельным направлениям производства.
• Комплексная оценка потерь энергоресурсов и сравнение с нормируемыми величинами.
• Выявление основных причин, препятствующих снижению неоправданных потерь энергоресурсов на предприятии.
• Комплексное тепловизионное обследование отапливаемых зданий и сооружений.
• Анализ нормативных, планируемых и фактических расходов ТЭР на собственные и технологические нужды и на потери.

Здесь бы хотелось акцентировать Ваше внимание именно на проведении обязательного инструментального обследования теплоэнергетического оборудования, а также комплексного тепловизионного обследования зданий и сооружений, поскольку каждый отчетный документ (будь-то энергетический паспорт здания, оформленный в соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» или энергопаспорт потребителя ТЭР) разрабатывается на основании фактических теплоэнергетических и энергетических показателей, которые невозможно получить без проведения инструментального обследования.

III этап: Разработка рекомендаций по повышению эффективности использования энергоресурсов с проведением финансово-экономического обоснования предлагаемых энергосберегающих мероприятий.

IV этап: Составление отчета об энергетическом обследовании и разработка энергетического паспорта потребителя топливо-энергетических ресурсов.

V этап: Реализация энергосберегающих мероприятий и мониторинг энергопотребления.

VI этап: Организация системы энергоменеджмента. Применение системы энергоменеджмента на предприятии представляет собой инновационное решение, которое неразрывно связано с модернизацией существующих методов управления, где при решении проблем энергосбережения применимы только системные меры.

Энергоменеджмент представляет собой постоянно действующую систему управления энергообеспечением. Без него невозможно говорить о системном снижении расходов и внедрении энергосберегающих мероприятий.

Есть три аксиомы, при которых система работает:

• Нельзя управлять тем, что не измеряется;
• Измерения без анализа бесполезны;
• Для получения результата нужны действия.

По сути, это постоянно действующий энергоаудит в отношении любого объекта энергопотребления или предприятия, функционирующий по той же цепочке: обследование - анализ - разработка и внедрение мероприятий - мониторинг. Помочь предприятию организовать такую систему - задача энергоаудиторской компании.

Помощь, на наш взгляд, в первую очередь должна заключаться в оказании консультационных услуг с учетом накопленного опыта, который удалось аккумулировать компании в процессе работ по проведению энергоаудита.

Из практики стоит отметить, что особую сложность у начинающих энергоаудиторов вызывают два вопроса:

1. Где качественно (а не на бумаге, только за то, что заплатил деньги) можно повысить свою квалификацию как энергоаудитора?
2. Какой приборный парк необходим для решения тех или иных задач?

На данный день существуют два активно внедряющихся перспективных метода дистанционного контроля и диагностики технического состояния объектов: тепловой (тепловизионный), и ультрафиолетовый методы. Оба метода имеют портативную, переносную приборную реализацию, которая базируется на самых передовых технологических достижениях, с удобными, развитыми аппаратно интерфейсами пользователя, имеющими полный набор средств коммуникации с внешними устройствами сбора и обработки данных. В обоих методах информацию от объекта передаёт оптическое излучение, но различных диапазонов, что и обуславливает такие преимущества, как: бесконтактность; биологическую безопасность; наглядность результатов этих пассивных методов.

Рис.1. Процесс обучения.

Однако, кажущаяся простота представления диагностической информации и обилие на приборном рынке различного оборудования, особенно теполовизионного направления, вовсе не должна вызывать легкомысленного отношения и непрофессионального подхода к данной задаче, желания экономить как на приборной компоненте, так и на обучении специалистов, использующих эти методики.

Именно в таком ключе, предлагая потребителю весь перечисленный комплекс профессиональных услуг, должны работать компании, представляющие на Российском Энергетическом рынке диагностические измерительные приборы. Конечный пользователь, в свою очередь, должен использовать для работы высокопрофессиональный, сертифицированный коллектив, хорошо владеющий не только методикой диагностики и приборной базой, но и всем комплексом нормативной документации объектов диагностики. Этот коллектив должен иметь опыт анализа и подготовки экономического расчёта мер по повышению эффективности, составления планов их реализации, и осуществлять постоянный мониторинг по мере реализации таких проектов. Хочется отметить успешно работающую именно в этом направлении компанию «Гильдия энергоаудиторов РФ», осуществившую за прошедший год энергетическую инспекцию многих объектов атомной энергетики РФ.

Рис.2. Лаборатория поверки ОЭП.

Со стороны поставщиков оборудования, представлю ООО «ПАНАТЕСТ», компанию, за плечами которой более 10 летний опыт поставок на российский рынок самого современного оптико-электронного диагностического оборудования, является всё это время официальным дистрибьютером Японского подразделения компании NEC, NEC Avio Infrared Technologies, производящей тепловизионные измерительные системы «Премиум» класса. При этом, мы не ограниваемся только продажей и сервисной поддержкой техники, сотрудники компании проводят в содружестве с известными сертификационными центрами «СертиНК» при МГТУ им. Баумана и НУЦ «Качество» обучение и аттестацию специалистов по различным направлениям теплового контроля. В процессе обучения группы имеют возможность подробно ознакомиться с реальными приборами, освоить основные навыки и приёмы работы с ними, обсуждаются конкретные примеры диагностических задач, типичные ошибки, встречающиеся в практике диагностики. (Рис.1. Процесс обучения). Специалисты ООО «ПАНАТЕСТ» являются авторами методик теплого метода контроля, принятых в РАО «ЕЭС России».

На данный день, в ООО «ПАНАТЕСТ» работает и прошла сертификацию во ФГУП «ВНИИОФИ» (Российское агентство по стандартизации и метрологии), метрологическая лаборатория, укомплектованная современными поверочным оборудованием (набором образцовых средств измерения АЧТ и др. необходимым оборудованием), обеспечивающим поверочные работы в полном объёме и соответствии с требованиями государственных стандартов. (Рис.2 Лаборатория поверки ОЭП).

Нельзя не отметить, выполненную за последние 5 лет совместно в ФГУП «ВЭИ», работу по созданию рекомендаций и методик нового вида диагностики электрооборудования и линий электроизоляции: дистанционной оптической диагностики ультрафиолетового диапазона при помощи визуализации коронных разрядов. Результатом этой работы являются принятые концерном «Росэнергоатом» РД и ТУ с рекомендациями применения данного метода на ответственных объектах электроэнергетики. ООО «ПАНАТЕСТ» является одним из первых поставщиков данного класса оборудования на Российский рынок, активно участвует в поддержке разработок и внедрению в нормативную базу обследований энергообъектов методики УФ оптической диагностики.

Рис.3. Современные камеры для визуализации коронных разрядных явлений СоrоСАМ, Пр-ва Uvirco (ЮАР).

ООО «ПАНАТЕСТ» имеет опыт работы с двумя основными поставщиками, производящими указанное оборудование. На сегодня мы представляем производителя наиболее передовых УФ камер CoroCAM, производства UVIRCO, ЮАР. Этот метод, наряду с тепловым методом, позволяет качественно расширить возможности дистанционной оптической диагностики, облегчить самые сложные для этого метода работы по диагностике подвесной и опорно-стержневой изоляции, появляется возможность обнаруживать проблемные участки до появления реальных дефектов, прослеживать стадии их развитии и выводит планово - предупредительные методы обслуживания на совершенно новый уровень. (Слайды с пояснением возможностей и преимуществ УФ методики). Применение этого метода носит не только диагностический характер, но имеет весьма обоснованные экономические показания для применения.

Коронный разряд может привести к существенным потерям энергии: компания «Eskom» (Южно-африканская электро-энергетическая компания) пришла к следующим выводам:

• Измерение, произведенные в коронирующей сети, показали, что в условиях сильного дождя потеря энергии из-за короны в 6-кабельном проводнике при напряжении в 765 кВ может достигать 100 кВт/км на фазу.
• Измерения также показали, что потеря энергии из-за короны на электролинии при напряжении в 400 кВ достигали 11.5 кВт/км на фазу при повышенной влажности.
• Даже если коронный разряд и не представляет реальной угрозы разрушения оборудования, тем не менее следует ограничить корону, чтобы свести к минимуму потерю электроэнергии и таким образом сэкономить средства.

Имеет смысл обозначить особенности формирования цен на эти приборы. Поскольку УФ метод является узкоспециализированным на определённых специфических объектах электроэнергетики, приборы этого типа производятся небольшими партиями, и имеют цену в 2-2.5 раза выше тепловизионных систем профессионального уровня.

Рис.4. Возможности камеры NEC G120 EX, термограммы с наложением (а - канал) и панорамная съёмка.

Тенденции снижения цен в этом сегменте практически не прослеживается, попытки создать более дешёвые модели приводят к существенной потере в функциональности и чувствительности, и порой сводят на нет эффективность применении самого метода. (Ночная камера «Филин» российского производства, камера Uvolle, производства Ofil ,Израиль).

Очевидно, что подготовка специалистов и внедрение этого метода по силам крупным, прогрессивным организациям с высокой технологической дисциплиной и уровнем ответственности. Из хорошо зарекомендовавших себя, испытанных в эксплуатации, можно рекомендовать камеры CoroCAM 504, и трёхспектральную камеру MultiCAM (имеет доп. ИК канал), последняя чаще используется на передвижных средствах и имеет дистанционные органы позиционировании и управления. В 2013 году была представлена на российский рынок новая камера CoroCAM 6D по более привлекательной цене и не уступающая по своим характеристикам вышеуказанным моделям.

Из тепловизионного оборудования, хорошо зарекомендовавшего себя в жестких климатических условиях российского севера, для энергоменеджмента оптимальной моделью можно считать NEC G120 EX, c диапазоном температур измерения от - 40 до 1500 °С. Интересной особенностью данной камеры является возможность создания панорамных снимков из 4-х термограмм непосредственно при съёмке, без участия программных средств обработки, что в 4 раза увеличивает производительность системы и удешевляет трудозатраты при эксплуатации. Так же есть возможность записи термовидеофильма (9 гц, радиометрического формата).

Рис.5. Ультрафиолетовая камера (дефектоскоп) CoroCAM 6D, Пр-ва Uvirco (ЮАР).

Такими же возможностями обладает более профессиональная камера NEC R300 с расширенным приборным и интерфейсами вывода и большей чувствительностью (до 0.025°С). Модификация NEC R300Z имеет уникальный объектив с 4-х кратным оптическим масштабированием термограммы.

Выводы:

1. Для осуществления эффективного Энергоменеджмента необходимо использовать отдельные профессиональные структуры, имеющих в своём составе как технический, так и экономический аналитический персонал.
2. Все специалисты должны иметь соответствующую аттестацию и опыт проведённых работ в рамках Энергоменеджмента.
3. Работы в рамках Энергоменеджмента должны производиться непрерывно и иметь эффективную связь с управленческим звеном заказчика.
4. Комплектация приборного парка должна осуществляться проверенными поставщиками оборудования, имеющими продолжительный опыт и осуществляющими поддержку как сервисную, так и метрологическую, на базе аккредитованных центрах сертификации поставляющих самые передовые приборы и методики их использования на Российский энергетический рынок, ведущие работы по внедрению и усовершенствованию этих методик, Т.е. самое лучшее а не дешевое и простое.