Текущий выпуск
№3 2019
Главная|Журнал|№3 2019|Комбинация технологии и аналитики
      

Комбинация технологии и аналитики

Пшеничников В. М.

Внедрение инноваций и технологическое развитие на основе масштабного цифрового обновления производств пищевой продукции обеспечит условия для реализации конкурентных преимуществ российских производителей. Вопросы энергоэффективности здесь играют не последнюю роль. Этот процесс должен базироваться на решении организационных и технических задач.

О том, какие инструменты существуют для использования имеющегося потенциала энергосбережения в пищевой промышленности, рассказывает Вячеслав Михайлович Пшеничников, ведущий национальный эксперт Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) в области систем энергоменеджмента.

Насколько значительным, на ваш взгляд, является потенциал энергосбережения в пищевой промышленности?

Это интенсивно развивающийся сектор российской экономики – импортозамещение здесь реально работает. Соответственно, и в части энергосбережения есть большой потенциал. Любая технология потребляет какое-то количество энергоресурсов. Здесь важно выбрать оптимальный вариант. Весь потенциал энергосбережения делится приблизительно пополам: 43 % приходится на область технологий, а 57 % (по оценкам глобального экологического фонда – ГЭФ) – на сферу управленческих практик. Технология – это очень важно, но еще важнее, как мы распоряжаемся энергией. Поэтому потенциал энергосбережения очень велик, и, наверное, это самое главное направление, позволяющее любому предприятию стать более конкурентоспособным, причем в долгосрочной перспективе.

Какая доля затрат в пищевой продукции приходится на энергоресурсы?

Переработка сельскохозяйственной продукции – это очень энергоемкое производство. Совсем недавно мы были на одном мясоперерабатывающем комплексе в Татарстане, где задействованы все энергетические утилиты: теплоснабжение, электроснабжение, газоснабжение, пароконденсатная система, сжатый воздух, циркуляционные насосы и прочее. При переработке мясной продукции доля энергозатрат особенно велика, там, где мы работали, – не менее 10 %. Встречаются предприятия, где доля превышает 30 %, но это нехарактерные примеры. Точно так же и в сельскохозяйственном комплексе: основные затраты идут на содержание; во-первых, это корма, во-вторых, ветеринария, далее идет зарплата, а на четвертом месте энергоресурсы. В мясоперерабатывающей промышленности энергоресурсы где-то на втором-третьем месте, в зависимости от мощности предприятия и от продукта переработки.

Есть ли положительные примеры энергоменеджмента в пищевой промышленности?

Приведу пару удачных проектов, но вначале опишу общий принцип работы. На первом этапе анализируется энергопотребление прошлых периодов, выявляются факторы, влияющие на расход любого топливно-энергетического ресурса (ТЭР). Далее на основании собранных данных строится модель ожидаемого потребления. Затем фактическое энергопотребление сравнивается с этой базовой линией, и все отклонения анализируются. Алгоритм достаточно прост – другое дело, что реакция на отклонения иногда тормозится. Для быстрого реагирования надо реализовать достаточно серьезные организационные мероприятия на самом предприятии, сформировать команду, которая будет постоянно анализировать энергопотребление и находить причину отклонения. Это самое главное! Ведь если причина не найдена, то все останется на прежних позициях.

Первый пример: элеватор холдинговой компании «Ак Барс» в Татарстане, с которой мы работали по внедрению системы энергоменеджмента. В результате получили экономию более 40 % по обоим ресурсам только за счет приведения в порядок технологии (пример 1).

Другой пример – система отопления птичника в Белгороде, где перешли с системы газового воздушного отопления на систему отопления с газовыми инфракрасными излучателями. При этом был снижен воздухообмен, что позволило уменьшить потребление газа (пример 2).

Как видно, с одной стороны, лучше максимально автоматизировать производство, но, с другой стороны, полностью от человеческого фактора уйти невозможно: он присутствует даже в настройках автоматики.

Получается, энергоэффективность значительно зависит от смены кадрового состава?

Практика энергоменеджмента закрепляет правильный деловой оборот, максимально исключая из него все, что зависит от человека: прописываются и критические операционные параметры для каждой технологической линии, и то, что является критическим отклонением, проверяются все технические регламенты, включая режимные и технологические карты. Это должно быть доступно для всех специалистов или хотя бы для нескольких ключевых персон, которые связаны с данной технологией и потреблением ТЭР на конкретном производстве. Если эта практика внедрена нормально, то ротация кадров не имеет значения.

А законодательно это как-то регулируется?

Недавно вступил в силу ГОСТ Р 56743–2015 «Измерение и верификация энергетической эффективности. Общие положения по определению экономии энергетических ресурсов», дата введения 1 января 2017 года. В соответствии с этим ГОСТом у предприятия должна быть выработана базовая линия (базовое потребление энергетических ресурсов), и фактическое потребление потом сравнивается именно с ней. Это, скажем так, хорошая система мониторинга своей эффективности.

Есть несколько критериев для определения выбора инвестиционной привлекательности проекта. Если говорить о традиционных вещах, которые мы обычно учитываем, – это срок окупаемости, чистый дисконтированный доход, внутренняя норма прибыли. Там добавлен еще один обязательный критерий для определения наиболее интересного варианта – стоимость жизненного цикла, или, иначе говоря, стоимость владения. Данный критерий рассчитывается так же, как чистый дисконтированный доход, только все цифры на весь срок службы мы берем с минусом и считаем все это вместе, учитывая инфляцию, дисконт и так далее. Стоимость жизненного цикла сразу дает наглядную картину, поскольку определяет все расходы, которые будут связаны с лучшей экономией, – КПД самого процесса, а также расходы, связанные с техническим обслуживанием, с эксплуатацией (то есть с зарплатой специалистов) и так далее.

Эта управленческая система (энергоменеджмент) дает еще эти критерии для того, чтобы можно было оценивать сразу же, на стадии проекта, насколько тот или иной проект привлекателен, и выбирать лучший.

Насколько велика проблема с квалифицированными кадрами в области энергосбережения и как она решается?

Безусловно, проблема есть. Однако при проведении энергоменеджмента выявляется уровень компетенции сотрудников, и, если он не соответствует требованиям, мы говорим об обучении. Проверяется весь ключевой персонал, который связан с областью потребления ТЭР, в частности операторы машин.

Обучение проводится без отрыва от производства, эксперт выезжает на место. Программа делится на четыре обучающих этапа согласно ИСО 50001«Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению». В промежутках между обучающими семинарами или тренингами выдаются конкретные задания. Закончили первый этап, дали общие пояснения, выработали общую концепцию, провели разделение ролей и ответственности, сформировали группы. Обязательно отслеживается, закончен ли этап, и если нет, то ко второму этапу не приступают.

Специалисты, которые входят в группу энергоменеджмента, тратят не более двух часов в неделю на эту программу. Это делается для того, чтобы понимать, что происходит в процессе потребления ТЭР, и облегчить работу. После обучения специалисты тратят меньше времени на анализ и понимание изменения уровня энергопотребления и быстро реагируют на отклонения.

А какие компьютерные программы используются для определения базового энергопотребления?

Определить базовое потребление энергетических ресурсов можно с помощью обычного инструмента Excel. Самый сложный момент – анализ потребления – делается на базе простого пакета анализа в Excel. В результате выявляется степень важности показателей с точки зрения технического подхода. Если какой-либо показатель важен с технической точки зрения, но никак не влияет на процесс, тогда нужно определить почему. Возможно, присутствует человеческий фактор.

Приведу интересный пример. На мясоперерабатывающем комбинате мы проверяли систему охлаждения глубокой заморозки и одновременно проводили аудит пароконденсатной системы. Когда построили модели, оказалось, что потребление ТЭР и в системе охлаждения, и в пароконденсатной системе не зависит от количества производимой продукции. Парадокс! Причина оказалась достаточно простой. Цех мясопереработки, где используются пар и тепло, граничил с камерой глубокой заморозки, а воздушные завесы не работали. Возникал конфликт. В итоге прописали, что заезжать в холодильную камеру нужно только тогда, когда будет полностью загружен погрузчик, а в остальное время она должна быть закрыта. Это позволило обеим системам стать эффективнее в части потребления ТЭР.

В чем вы видите перспективы развития сельскохозяйственной отрасли?

Думаю, что экспорт сельскохозяйственных продуктов (помимо зерна) – это вопрос ближайшего будущего. Поскольку этот сектор развивается хорошо, соответственно, встает вопрос конкуренции. В этой связи очень важны не только энергосберегающие технологии, но и эффективные управленческие практики. Сочетание этих двух критериев как раз и дает долгосрочное преимущество в конкурентной борьбе. Пока, если говорить о цивилизованных рынках Старого Света, мы вполне конкурентоспособны по причине того, что энергоресурс у нас дешевле, но нас туда не пустят. Поэтому, думаю, перспективнее экспорт в развивающиеся страны. И наш внутренний рынок достаточно богат.

Формирование цены тоже довольно интересный вопрос. Энергетическая составляющая в себестоимости – 10 % и более.

Если в соответствии с ИСО 50001 провести верификацию самой экономии энергопотребления, то это достаточно точная цифра, которую можно определить. Причем она позволяет определить правильность ваших действий. Например, внедрили какое-то энергосберегающее мероприятие, а индикатор энергоэффективности, который получен на основе этой базовой линии, тут же показывает отклонение энергопотребления в ту или другую сторону. Сразу видно, что правильно, а что нет. Причем оценить можно любое мероприятие, как инвестиционное (установка и пуск нового оборудования), так и организационное (переход на двухсменную работу).

Комбинация технологии и аналитики, по-моему, это самый эффективный подход для энергосбережения. Прежде чем принимать какие-то решения по инвестициям, неплохо установить хотя бы часть системы ИСО 50001 – энергоаналитику, чтобы проанализировать потребление прошлых лет. Все станет более понятно.

Всегда ли есть возможность проанализировать потребление прошлых лет и каков эффект такого анализа?

Это не всегда возможно. Где-то утеряна информация по продукции прошлого или позапрошлого года, где-то перешли на новую систему учета, поменяли какой-то критерий и прочее. Но, в принципе, чтобы построить базовую линию потребления энергетических ресурсов, достаточно всего одного периода, одного года. Если этого мало, можно все делать «на ходу», то есть фиксировать значения тех показателей, которые возможно. А что касается продукции, то да, иногда с аналитикой возникают проблемы.

В целом самые лучшие результаты дает сочетание двух направлений: правильной оценки энергоэффективности технологий и критериев, по которым их необходимо оценивать, вместе с управленческими практиками. На их основе можно делать долгосрочные прогнозы, включая, если знаешь план по производству, и прогнозы по потреблению ТЭР. В этом смысле пивоваренная компания «Балтика», где у нас в 2013 году был проект по системам энергоменеджмента, построила очень хорошую модель потребления и могла, понимая свой план, предсказывать и заявлять пиковые мощности на нужное время. Попадание составило 99,9 %. Только за счет этого была достигнута существенная экономия.

Пример 1. Внедрение энергоменеджмента элеватора холдинговой компании «Ак Барс» в Татарстане.

На элеваторе в первую очередь был определен базовый уровень потребления энергетических ресурсов, который зависит от многих факторов, включая технологию производства продукции. В данном случае это подготовка зерна к хранению, просушка, хранение, переработка.

Модель базового потребления показала серьезное отклонение по всем используемым ТЭР (газ, электроэнергия). Оказалось, что нарушена технологическая карта (процедура была утеряна из-за ротации кадров), в которой было четко прописано, когда горелка выходит на режим, когда включается наддувный вентилятор и что только после этого начинает работать конвейерная линия.

После синхронизации процессов и четкого прописывания технологии сушки была получена экономия более 40 % как по газу, так и по электроэнергии.

Пример 2. Внедрение энергоменеджмента для системы отопления птичника в Белгороде.

Здесь перешли с системы газового воздушного отопления на систему отопления с газовыми инфракрасными излучателями, причем датчики остались прежними. Поскольку стали применяться «темные» инфракрасные излучатели с принудительным отводом продуктов сгорания за пределы помещения, то количество выделяемых вредностей значительно сократилось. При прежней системе отопления использовались газовые тепловентиляторы прямого действия, и, соответственно, воздухообмен, рассчитанный на удаление основных вредностей (СО2 или пары воды), тоже сократился – то есть работу системы вентиляции тоже оптимизировали. Воздухообмен уменьшили, однако потребление газа снизилось всего на 5 %, что значительно меньше ожидаемого. Оказалось, что не все сотрудники были проинформированы об изменениях. В результате один из работников, не зная, что воздухообмен на климат-компьютере снижен, но, несмотря на это, обеспечивает нормальные климатические условия для цыплят-бройлеров, решил увеличить воздухообмен. Когда воздухообмен снова уменьшили до необходимой величины, экономия значительно возросла.

"Энергосбережение" №4 2019

Чтобы проголосовать за статью, напишите комментарий и сделайте репост в социальных сетях.

Голосование продлится до 7 октября.

Подведение итогов 7- 12 октября.

Награждение победителей 23-25 октября во время конференции «Умные технологии Москвы - энергоэффективного города».