Расчет расхода энергоресурсов для малых предприятий

Общее понятие, виды энергоресурсов и методы их измерения. Системы и программы для учета потребления энергоресурсов. Выбор среды разработки и требования, предъявляемые программной системе. Краткий обзор среды Lazarus. Проектирование программной системы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Дипломная работа

по дисциплине

«Программирование и алгоритмические языки»

на тему

«Расчет расхода энергоресурсов для малых предприятий»

ВВЕДЕНИЕ

В составе себестоимости продукции, выпускаемой малыми предприятиями, затраты на энергоносители имеют существенное значение и устойчивую тенденцию к повышению за счет постоянного роста тарифов и цен на энергоносители. Энергосберегающие мероприятия позволяют снизить эти затраты и тем самым адекватно оказывать положительное влияние на технико-экономические показатели работы предприятий: увеличение прибыльности и повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Работа по энергосбережению на предприятиях ведется по нескольким направлениям:

– повышение эффективности производственного процесса;

– экономия энергетических ресурсов, связанных с содержанием зданий и обеспечением производства.

Под эффективностью производственного процесса понимается следующее:

– использование высокопроизводительного оборудования, которое по своим техническим характеристикам и возможностям позволяет изготавливать необходимую номенклатуру изделий, удовлетворяющих требованиям заказчика;

– максимальное уплотнение рабочего времени, в том числе за счет использования ночных смен и выходных дней.

Для реализации поставленных задач на предприятиях установлено самое современное оборудование как отечественного, так и зарубежного производства, отличительной особенностью которого является высокая производительность, возможность быстрого переналаживания производства под новые заказы, что позволяет своевременно реагировать на требования рынка.

Небольшие размеры компаний помогают быть в целом более эффективной и гибкой.

Во многих случаях организации приходится ориентироваться на изготовление продукции малыми сериями достаточно широкой номенклатуры, за изготовление которой не берутся крупные предприятия. Это является одним из конкурентных преимуществ. В связи с этим очень важно спланировать производство с минимальными издержками, в том числе и с затратами на электроэнергию. Как правило, номенклатура изготавливаемых изделий бывает известна на месяц вперед, что дает возможность оптимизировать работу оборудования таким образом, чтобы наиболее энергоемкие изделия изготавливались совместно с менее энергоемкими или в ночную смену и в выходные дни. Это в свою очередь минимизирует оплату электрической мощности в часы максимума энергосистемы.

Контроль потребления электроэнергии осуществляется электросчетчиками, позволяющими определять потребление электроэнергии по каждому технологическому процессу. Затраты на электроэнергию анализируются, что дает возможность внести коррективы в дальнейшую организацию работы.

На содержание зданий и обеспечение производственного процесса затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление зданий, освещение, хозяйственно-питьевое водоснабжение и другие.

С целью оптимизации затрат и установления контроля за энергоснабжением в данной дипломной работе будет разработана программа «Energy Management» - инструмент для подсчета расхода электроэнергии в хозяйстве. При помощи этой программы можно будет рассчитать текущие затраты электроэнергии и возможное снижение за счет экономии и использования современных технологий. Energy Management будет полезен тем, кто хочет снизить расходы на электричество. Для тех малых предприятий, которые собираются установить автономную систему электроснабжения, такая программа совершенно необходима для оптимизации энергопотребления. Это важно, поскольку, чем меньше потребление электроэнергии, тем меньше нагрузка на компоненты энергосистемы и тем дольше они служат. Также меньший расход энергии позволяет установку системы меньшей мощности и на этом очень сильно сэкономить.

Таким образом, целенаправленная работа по энергосбережению улучшает экономические показатели производственной деятельности малых и средних предприятий. Этот опыт может быть использован на ряде других предприятий, расположенных как в Краматорске, так и в других регионах Донбасса.

1. Энергоресурсы и методы их расчета

1.1 Общее понятие, виды энергоресурсов и методы их измерения

Электрическая энергия (электричество) определяется как совокупность явлений, в которых проявляется существование, движение и взаимодействие (посредством электромагнитного поля) заряженных частиц. Электрическая энергия имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с другими видами производной энергии - возможность получения практически любых количеств энергии как от элемента размером со спичечную головку, так и от турбогенераторов мощностью более 1000 МВт, сравнительная простота ее передачи на расстояние и легкость преобразования в энергию других видов. Основная проблема - это ее хранение. Здесь возможности очень ограничены.

В настоящее время трудно представить себе жизнь без электроэнергии. Так, в США на долю электроэнергии приходится около 45% используемой энергии. Электроэнергия находит применение и в электромобилях, и в производстве водородного топлива, в том числе и из воды.

Общие запасы энергии, на которые может рассчитывать человечество, оцениваются ресурсами, которые можно разделить на две большие группы: невозобновляющиеся и возобновляющиеся.

К первой группе следует отнести запасы органического топлива, ядерной энергии деления. К этой группе некоторые специалисты относят также и геотермальную энергию.

Возобновляющаяся энергия:

– падающая на поверхность Земли солнечная энергия;

– геофизическая энергия (ветра, рек, морских приливов и отливов);

– энергия биомассы (древесина, отходы растениеводства, отходы животноводства, хозфекальные стоки).

Запасы энергоресурсов на Земле огромны. Но использование их не всегда возможно или связано с большими затратами на разработку, транспортировку этих ресурсов, охрану труда и окружающей среды.

Из разведанных и легко добываемых запасов органических топлив на Земле можно привести следующие объемы на данный период, млрд. т у.т. (см. табл. 1.1):

Таблица 1.1 - Запасы органических топлив на Земле на данный период, млрд. т у.т.

№ п/п	Запасы органических топлив	Объем, млрд. т у.т.
1	уголь (включая бурый)	800
2	нефть	90
3	газ	85
4	торф	5

Таким образом, легкодобываемые запасы энергоресурсов никак нельзя назвать значительными, скорее ограниченными. Следует отметить, что распределение запасов органических топлив на земле очень неравномерно.

Более 80 % всех этих запасов сосредоточены на территории Северной Америки, бывшего СССР и развивающихся стран. Это уже является основанием для возникновения всякого рода чрезвычайных ситуаций и кризисов. Предполагалось, что ХХI век будет веком ядерной энергетики. Но, как отмечалось, Чернобыльский синдром привел к существенным ограничениям дальнейшего развития атомной энергетики.

В настоящее время мировое потребление невозобновляемых энергоресурсов в год составляет, по разным данным, 12 - 15 млрд. т у.т. Из них более 50% составляют нефть и газ.

Из возобновляемых источников энергии наибольшее развитие получила гидроэнергетика, до 9% от общей выработки электроэнергии. Пока возможный технически гидроэнергетический потенциал используется в мировой практике примерно на 10% из общего мирового потенциала 7 млрд. т у.т./год. Но строительство ГЭС - это затратное дело, особенно ГЭС большой мощности. Окупаемость затрат здесь несколько десятков лет. При этом 80% всего гидроэнергетического потенциала сосредоточено в Латинской Америке, Африке, Азии, бывшем СССР. Все эти страны с весьма ограниченным или неопределенным инвестиционным потенциалом.

Общий вклад в современное энергопроизводство таких источников энергии, как солнечная, ветровая, приливная, очень мал и не превышает 0,1%. Оценки, выполненные в Японии, свидетельствуют, что максимальный вклад этих источников при современных методах использования предельно может достичь 3% от современного уровня энергообеспечения (для Японии). Следует учесть, что не каждая страна может себе позволить необходимые инвестиции в освоение этих видов энергоресурсов.

Достаточно перспективно использование энергии биомассы, в первую очередь дров. По разным оценкам, в год на Земле в энергетических целях сжигается дров до 1,5 млрд. т у.т., а общий энергетический потенциал биомассы оценивается в 5,5 млрд. т у.т./год. В ряде стран (Китай, США, Индия) для освоения энергии биомассы широко используются биогазовые установки для получения искусственного горючего газа. Подобные установки имеются и в нашей стране, производя...