Внедрение СЭнМ — Филиал «УК Кузбассразрезуголь» – Кедровский угольный разрез

В рамках сотрудничества с ЮНИДО в проекте по повышению энергоэффективности, руководство «УГМК-Холдинг» приняло решение внедрять пилотный проект на одном из филиалов входящей в его состав организации ОАО «УК «Кузбассразрезуголь», а именно, в филиале «Кедровский угольный разрез».

Выбор этого филиала был обусловлен тем, что на нём представлены все виды горной добычи угля и его переработки, сосредоточенные на одном предприятии. Это вскрыша, добыча, переработка и обогащение угля. Таким образом, при успешном внедрении СЭнМ, полученный опыт можно будет распространять и на другие угольные разрезы (вместе с «Кедровским УР» в составе ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» их шесть). Работа в рамках программы ЮНИДО продолжалась с сентября 2014 г. по март 2016 г.

Поле Кедровского разреза расположено в центральной части Кемеровского геолого-промышленного района Кузбасса. Предприятие добывает угли энергетических марок СС, и объём среднегодовой добычи составляет около 5 млн т угля. На разрезе применяется транспортная система разработки. Вскрытие угольных пластов производится с отгрузкой вскрышных пород и навалов на автомобильный и железнодорожный транспорт, а также гидроспособом.  Штат предприятия включает в себя около 3,5 тысяч сотрудников, а среднегодовое потребление энергии составляет более 127 ГВт·ч.

Достижения предприятия до начала проекта

К моменту начала сотрудничества с ЮНИДО по программе внедрения СЭнМ, на Кедровском разрезе уже предпринимались последовательные действия по улучшению энергоэффективности: предприятие разрабатывало программы по энергосбережению на 3 года, включающие в себя анализ предыдущих лет, целевые показатели по каждому энергоресурсу, показатели по удельным нормам на единицу продукции и перечень энергосберегающих мероприятий. Данная реализуемая программа демонстрировала положительные результаты, однако не учитывала без-/низкозатратные мероприятия операционного контроля.

Внедренная в ходе реализации проекта ЮНИДО система энергоменеджмента позволила перейти к управлению потреблением энергоресурсов на основе системного подхода, т.е. анализе текущего энергопотребления на основе модели, построенной по данным прошлого (базового) года. Используемая при таком анализе регрессионная модель учитывает все факторы (переменные), влияющие на энергопотребление, и позволяет сравнивать текущие результаты с прошлыми. Мониторинг результатов и достижения обозначенных целей осуществляется путем сравнения графиков фактического и целевого энергопотребления.

Внедрение системы энергоменеджмента по методологии ЮНИДО

На начальном этапе внедрения системы энергоменеджмента по методологии ЮНИДО требуется определить область СЭнМ, а именно, какие энергоресурсы будут анализироваться в рамках программы. Предприятие является потребителем электрической энергии, тепла, технической воды и дизельного топлива. Доля тепла и технической воды незначительна – менее 2%. Доля дизельного топлива достаточно высока, но анализировать этот энергоресурс на первом этапе внедрения было признано преждевременным в связи с существующим распределением функционала в подразделениях ОАО «УК «Кузбассразрезуголь». 

Необходимо отметить большой объем работ, который проделала рабочая группа СЭнМ по сбору данных для анализа в отсутствии некоторых средств измерения энергоресурсов и информации о влияющих на потребление факторов.

После сбора и анализа данных необходимо определить значимых энергопотребителей (ЗЭП) для анализа потребления ими электроэнергии. Спецификой Кедровского разреза являлось то, что все выявленные ЗЭП —  это и есть три главных производственных направления филиала. Наиболее значимый потребитель – горнотранспортное оборудование (ГТО), его доля составляет 64% от всех платежей за энергоресурсы, оборудование гидромеханизации – 22% и обогатительная фабрика — 14%.

Для каждого ЗЭП были определены переменные (факторы), влияющие на потребление электроэнергии и построены аналитические модели ожидаемого потребления.

Группа сотрудников предприятия по СЭнМ проделала огромную работу по верификации и синхронизации данных для анализа. Стоит отметить, что работа над улучшением построенных моделей продолжалась в течение всего времени внедрения СЭнМ.  Дело в том, что данные, которые брались из горных журналов, необходимо было проанализировать (влияют или не влияют на потребление) и синхронизировать с данными по электроэнергии. Совместно с национальными экспертами ЮНИДО, рабочая группа СЭнМ протестировала не менее 80 пробных моделей, перед тем как из них были отобраны только 3 технически верные.

Реализованные мероприятия в филиале УК «Кузбассразрезуголь» по улучшению энергорезультативности

По итогам реализации действий по энергосбережению в рамках проекта внедрения СЭнМ в 2015 году на предприятия «Кедровский угольный разрез» получены следующие основные результаты:

1. Внедрены мероприятия технологической направленности на основных энергопотребителях:

• проведена оптимизация работы дробилок за счет перераспределения нагрузки между первым и вторым технологическими потоками;
• установлено ежедневное планирование работы технологических агрегатов и снижение непроизводственных простоев в режиме холостого хода;
• оптимизация рабочих параметров насосов на оборудовании гидромеханизации;
• обеспечение номинальной нагрузки энергоэффективных экскаваторов
• оптимизация давления воды на участке гидровскрыши:

В 2015 году на участке гидромеханизации Кедровского угольного разреза ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» удалось снизить затраты на электроэнергию на 3 972 тыс. кВт∙ч или более, чем на 9 млн руб. Такой эффект получен благодаря снижению рабочего давления воды в трубопроводе, по которому она подаётся от насосной станции до гидромонитора, с 30 атм до 19 атм. Это эффективное мероприятие было реализовано благодаря сотрудничеству энергетиков и инженеров по горному производству.

2. Достигнута экономия (в сравнении с прогнозным потреблением) энергоресурсов, рассчитанная с применением методов регрессионного анализа:

• экономия электроэнергии: 20 778 тыс. кВт∙ч;
• экономия в денежном эквиваленте: 43 936 тыс. руб. (при суммарных инвестициях в 852 тыс. руб.).

3. За счет снижения энергопотребления достигнуто уменьшение выбросов парниковых газов на 12,5 тыс. т CO₂.
4. Получены дополнительные выгоды в виде улучшения технического обслуживания и роста осведомленности сотрудников в вопросах экономии энергоресурсов.

Выводы

Пример Кедровского угольного разреза — филиала ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» — демонстрирует, что достижение значительной экономии, превышающей изначально поставленные цели, возможно без каких-либо высоких капиталовложений, преимущественно посредством низкозатратных мероприятий операционного контроля.

Одним из главных факторов успеха была эффективность и сплоченность группы по внедрению СЭнМ: совместно с национальными экспертами ЮНИДО (экспертами NCPC) ответственные сотрудники предприятия проделали большой объем работ по сбору данных и анализу переменных; они опробовали множество регрессионных моделей, перед тем как смогли получать действительно точные прогнозы энергопотребления и верифицируемые результаты. Появилась возможность оценивать фактический текущий уровень энергоэффективности по отношению к ожидаемому (базовому) уровню и стало возможным наблюдать динамику энергопотребления и оценивать результат проведенных энергосберегающих мероприятий.

Также высокая заинтересованность руководства и его изначальная приверженность идеям повышения энергоэффективности положительно сказалась на результатах реализации программы. Появилось понимание преимуществ оценки энергорезультативности посредством регрессионных моделей, а не удельных показателей, а также повысилась мотивация для дальнейшего внедрения СЭнМ как инструмента энергоэффективности.

Дополнительные выгоды, кроме прямого снижения затрат на энергию, — это понимание механизмов её рационального использования, внедрение новых организационных схем производства, повышение качества продукции и ориентация на постоянное повышение энергоэффективности на основе системного подхода. Всё это позволяет предприятию повысить свою конкурентоспособность и улучшить производительность.