Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Санкт-Петербургский государственный горный институт
имени Г. В. Плеханова
(технический университет)
Утверждаю
Проректор по учебной работе
_____________проф. М. А. Иванов
«__» ___________2010г.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
"Энергоэффективность и энергосбережение на предприятиях минерально-сырьевого комплекса"
(72 час.)
Санкт-Петербург
2010 г.
1. Цель и задачи курса
Целью курса "Энергоэффективность и энергосбережение на предприятиях минерально-сырьевого комплекса" является формирование профессионального уровня и компетенции слушателей в области повышения энергетической эффективности и энергосбережения на предприятиях по добыче, транспортировке и переработке жидких, газообразных и твердых полезных ископаемых с использованием современных достижений науки и техники и в соответствии с федеральным законом РФ от 01.01.2001 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности …РФ».
Задачей курса является:
¾ изучение методик проведения энергоаудита для повышения энергетической эффективности на предприятиях минерально-сырьевого комплекса;
¾ изучение современных и перспективных научно-обоснованных технологий повышения энергоэффективности и энергосбережения;
¾ изучение возможностей использования возобновляемых источников энергии при решении задач энергосбережения;
¾ изучение процесса энергетического обследования и разработки энергетического паспорта предприятия минерально-сырьевого комплекса;
¾ изучение методик обоснования экономической эффективности и энергоемкости отдельных видов продукции и технологических процессов;
¾ изучение аспектов государственной поддержки и правового регулирования отношений по снабжению электрической, тепловой энергией и газом.
Задачей данного курса является изучение теории и способов повышения энергетической эффективности и снижения энергетических затрат на добычу, транспортировку и переработку полезных ископаемых путем использования научно-обоснованных перспективных методов и средств, связанных с достижениями фундаментальных наук и техническими реализациями энергетического оборудования на их основе. При этом должно быть обеспечено энергоснабжение предприятий минерально-сырьевого комплекса энергоносителями в заданном объеме и заданного качества.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате освоения курса "Энергоэффективность и энергосбережение на предприятиях минерально-сырьевого комплекса " слушатель должен знать:
¾ современный уровень энергетической эффективности предприятий минерально-сырьевого комплекса;
¾ энергоаудит, нормирование и нормативно-методическое обеспечение оценки уровня показателей энергетической эффективности (ПЭЭ) и энергосбережения;
¾ методы и средства определения показателей энергетической эффективности;
¾ методы подтверждения показателей энергетической эффективности и соответствия их нормативным значениям;
¾ порядок энергетического обследования предприятий по добыче, транспортировке и переработке твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых;
¾ структуру, состав и содержание энергетического паспорта предприятий минерально-сырьевого комплекса;
¾ энергообеспечение процессов добычи, транспортировки и переработки жидких, газообразных и твердых полезных ископаемых, а также цветной металлургии;
¾ современные методы и технологии энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
¾ принципы совместимости оборудования, учета, контроля и повышения качества электрической и тепловой энергии при добыче полезных ископаемых;
¾ перспективные типы и характеристики возобновляемых источников энергии;
¾ методы обоснования экономической эффективности и энергоемкости технологических процессов минерально-сырьевого комплекса;
¾ методы государственного регулирования и поддержки в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
¾ правовые вопросы повышения энергоэффективности и обеспечения энергосбережения.
В результате прохождения курса слушатель должен уметь:
¾ анализировать энергетические процессы с целью обоснования оптимальных и достижимых показателей энергетической эффективности (ПЭЭ) и энергосбережения;
¾ выполнять расчеты и подтверждения норм энергопотребления на отдельные виды технологических процессов;
¾ использовать методы и средства определения показателей энергетической эффективности;
¾ использовать методы подтверждения показателей энергетической эффективности и соответствия их нормативным значениям;
¾ проводить энергетическое обследование предприятий по добыче, транспортировке и переработке твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых;
¾ составлять энергетический паспорт предприятий минерально-сырьевого комплекса;
¾ использовать современные методы и технологии энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
¾ составлять научно-обоснованные планы снижения энергетических ресурсов и разрабатывать технические мероприятия по их реализации;
¾ разрабатывать структуру систем учета, контроля и повышения качества электрической и тепловой энергии;
¾ производить выбор оборудования с учетом требований энергетической эффективности и обеспечения его электромагнитной совместимости;
¾ обосновывать целесообразность применения перспективных типов возобновляемых источников энергии;
¾ выполнять обоснование и расчеты экономической эффективности и энергоемкости отдельных видов продукции и технологических процессов;
¾ составлять и заключать договоры на снабжение электрической и тепловой энергией;
¾ сопровождать правовое обеспечение повышения энергоэффективности и обеспечения энергосбережения на предприятии.
3. Разделы курса и виды занятий
№ п. п. | Разделы курса | Лекции, час. | ПЗ, час. |
1 | Современный уровень энергетической эффективности предприятий минерально-сырьевого комплекса | 2 | - |
2 | Нормирование и нормативно-методическое обеспечение оценки уровня показателей энергетической эффективности (ПЭЭ) и энергосбережения | 4 | |
3 | Методы и средства определения показателей энергетической эффективности | 2 | 2 |
4 | Методы подтверждения показателей энергетической эффективности и соответствия их нормативным значениям | 3 | 1 |
5 | Энергетическое обследование предприятий по добыче, транспортировке и переработке твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых | 4 | |
6 | Энергетический паспорт предприятий минерально-сырьевого комплекса | 6 | |
7 | Энергосбережение при добыче, транспортировке и переработке жидких и газообразных полезных ископаемых | 4 | |
8 | Энергосбережение при добыче, транспортировке и переработке твердых полезных ископаемых | 6 | |
9 | Энергосбережение в цветной металлургии | 6 | |
10 | Современные методы и технологии энергосбережения и повышения энергетической эффективности | 2 | 4 |
11 | Совместимость оборудования, учет, контроль и повышение качества электрической и тепловой энергии | 4 | 2 |
12 | Возобновляемые источники энергии | 4 | |
13 | Обоснование экономической эффективности и энергоемкости отдельных видов продукции и технологических процессов | 4 | 2 |
14 | Государственное регулирование и поддержка в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. | 4 | |
15 | Правовые вопросы повышения энергоэффективности и обеспечения энергосбережения | 4 | |
16 | Тестирование | 2 | |
Итого | 61 | 11 | |
Всего | 72 |
4. Содержание разделов курса
Раздел 1. Современный уровень энергетической эффективности предприятий минерально-сырьевого комплекса. Основные положения федерального закона от 01.01.2001 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ». Мониторинг и оценка достигнутого уровня энергетической эффективности в области добычи, транспортировки и переработки твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых. Научно обоснованные и фактически достигнутые показатели энергетической эффективности технологических процессов, машин и оборудования предприятий минерально-сырьевого комплекса. Выявление оборудования и технологических процессов, не отвечающих научно обоснованному уровню энергетической эффективности. Разработка мероприятий по ограничению применения оборудования и технологических процессов, уровень энергетической эффективности которых не отвечает требованиям действующих стандартов РФ.
Раздел 2. Нормирование и нормативно-методическое обеспечение оценки уровня показателей энергетической эффективности (ПЭЭ) и энергосбережения. Общая характеристика нормативных показателей. Система плановых норм. Классификация, состав и размерность норм. Расчетные методы определения норм. Нормирование и планирование обобщенных энергозатрат. Организация разработки нормативной базы планирования расхода энергетических ресурсов в минерально-сырьевом комплексе. Нормативные показатели уровня энергосбережения. Гармонизация перспективных норм с региональными, национальными и зарубежными стандартами. Принципы составления статистической отчетности об использовании топлива, тепловой и электрической энергии.
Раздел 3. Методы и средства определения показателей энергетической эффективности. Методическое обеспечение оценки уровня энергосбережения с использованием нормативных показателей. Определение нормативных показателей из условия достижения экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем мировом уровне развития техники и технологий, соблюдения нормативных требований по охране окружающей среды. Обоснование принимаемых значений рациональных норм расчетами, экспериментами, испытаниями. Сравнительный анализ расчетных значений показателей энергетической эффективности для основного энергопотребляющего оборудования минерально-сырьевого комплекса, с установленными в соответствии с ГОСТ Р 51749-2001. Средства определения ПЭЭ, включая приборы контроля и учета потребления электрической и тепловой энергии и расхода воды.
Раздел 4. Методы подтверждения показателей энергетической эффективности и соответствия их нормативным значениям. Нормативно-методическое обеспечение подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности нормативным значениям, включая правовые, организационные, научные, производственные, технические и экономические меры, требования эффективного использования и сокращения потребления ТЭР при добыче, производстве, переработке, транспортировке и хранении полезных ископаемых. Правила соответствия (в том числе путем сертификации) энергопотребляющих объектов и процессов нормативным ПЭЭ, стандартам, нормам и нормативам в области энергосбережения и энергоэффективности.
Нормы точности для методов измерений и обеспечения единства метрологического контроля и надзора за добычей, производством, переработкой, транспортировкой и хранением ТЭР.
Раздел 5. Энергетическое обследование предприятий по добыче, транспортировке и переработке твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых. Методическое обеспечение энергетического обследования предприятий минерально-сырьевого комплекса. Порядок создания и функционирование саморегулируемых организаций в области энергетического обследования. Технические средства, используемые при энергетическом обследовании.
Методы определения ПЭЭ с учетом конкретных особенностей и свойств объекта, полного объема требований по экономному использованию ТЭР с предоставлением полной информации об экономичности рассматриваемого объекта потребителю. ПЭЭ, определяемые при энергетическом обследовании, должны характеризовать: свойства электромагнитной совместимости электрооборудования приборов и электрических сетей; качество электрической энергии и режимные параметры электрических сетей, систем и электроприемников; качество тепловой энергии и режимные параметры тепловых сетей, систем и оборудования; качество и надежность энергоснабжения потребителей. Технические средства, используемые при энергетическом обследовании.
Раздел 6. Энергетический паспорт предприятий минерально-сырьевого комплекса. Основные требования к построению, изложению и содержанию энергетического паспорта предприятия минерально-сырьевого комплекса. Порядок составления энергетического паспорта. Структура и состав энергетического паспорта. Типовые формы энергетического паспорта. Нормативные и методические материалы, используемые при заполнении энергетического паспорта. Определение фактического баланса потребления ТЭР с учётом результатов энергетического обследования. Составление баланса потребления ТЭР. Оценка показателей ПЭЭ и формирование мероприятий по энергосбережению. Договор на снабжение предприятие электрической, тепловой энергией и газом.
Раздел 7. Энергосбережение при добыче, транспортировке и переработке жидких и газообразных полезных ископаемых. Оптимальные параметры энергосбережения при добыче, транспортировке жидких и газообразных полезных ископаемых. Обоснование и расчет рациональных параметров энергосбережения и приближение их к оптимальным. Энергосбережение при роторном бурении, бурении забойными двигателями, добыче нефти штанговыми глубинными насосами, добыче нефти погружными центробежными электронасосами. Энергетика и энергосбережение в установках поддержания пластового давления. Энергетическая эффективность транспорта нефти и газа. Энергосбережение при переработке попутного газа.
Раздел 8. Энергосбережение при добыче, транспортировке и переработке твердых полезных ископаемых. Оптимальные параметры энергосбережения при добыче, транспортировке жидких и газообразных полезных ископаемых. Обоснование и расчет рациональных параметров энергосбережения и приближение их к оптимальным. Энергосбережение при бурении горных пород. Энергосбережение при разрушении горных пород взрывом. Энергосбережение при экскаваторных работах и транспортировании горной массы. Энергосбережение при транспортировании горной массы. Энергоемкость процессов дробления и измельчения. Энергетический принцип оптимизации технологических процессов. Энергетический принцип оценки объектов разработки.
Раздел 9. Энергосбережение в цветной металлургии. Оптимальные параметры энергосбережения при производстве алюминия, магния, меди, никеля, цинка. Обоснование и расчет рациональных параметров энергосбережения и приближение их к оптимальным. Энергосбережение электролизеров, печей, установок для плавки. Энергетический принцип оптимизации технологических процессов.
Раздел 10. Современные и перспективные методы и технологии энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Энергоэффективные технологии добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых. Методы повышения ПЭЭ технологических процессов, машин и оборудования для добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых. Регулируемый электропривод на объектах нефтедобычи, нефтепереработки, открытых горных работах. Регулирование напряжения и коэффициента мощности в распределительных сетях предприятий минерально-сырьевого комплекса. Ограничение перенапряжений. Повышение надежности основного оборудования.
Раздел 11. Совместимость оборудования, учет, контроль и повышение качества электрической и тепловой энергии. Обеспечение электромагнитной совместимости электрооборудования электротехнических комплексов предприятий по добыче, транспортировке и переработке полезных ископаемых. Показатели качества электрической и тепловой энергии. Отклонение и колебания напряжения в электрической сети. Искажение синусоидальности формы кривой напряжения и др. Технические средства учета и контроля качества электрической и тепловой энергии. Методы повышения качества электрической и тепловой энергии. Автоматизированные системы учета и контроля потребления энергоресурсов.
Раздел 12. Возобновляемые источники энергии. Карты распределения солнечной и ветряной энергии на территории РФ. Ветроэлектростанции, солнечные генераторы электрической энергии, комбинированные ветродизельные и ветросолнечные электростанции. Методы подготовки попутного газа в качестве энергоносителя для турбинных и газопоршневых электростанций. Стандарты на возобновляемые и вторичные источники энергии. Адаптация к взаимодействию возобновляемых источников энергии и электросетевых компаний. Эффективность применения возобновляемых источников энергии и источников, использующих в качестве энергоносителя попутный газ.
Раздел 13. Обоснование экономической эффективности и энергоемкости отдельных видов продукции и технологических процессов. Расчет целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Методики расчета экономической эффективности дополнительных затрат на снижение норм расхода ТЭР и осуществление мероприятий по повышению энергоэффективности и энергосбережения на предприятиях минерально-сырьевого комплекса. Источники финансирования мероприятий по повышению энергоэффективности и энергосбережения. Экономическое стимулирование повышения энергетической эффективности при осуществлении регулируемых видов деятельности. Установление долгосрочных тарифов и динамики их изменения с учетом неравномерности темпов изменения отдельных показателей.
Раздел 14. Государственное регулирование и поддержка в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Направления и формы государственной поддержки в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Содействие в осуществлении инвестиционной деятельности в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Пропаганда использования энергосервисных договоров (контрактов). Содействие в разработке и использовании объектов, технологий, имеющих высокую энергетическую эффективность. Поддержка государственных, региональных и муниципальных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, требования, которые необходимо учитывать при их разработке, утверждении и реализации. Содействие в осуществлении образовательной деятельности в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и информационной поддержки мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
Раздел 15. Правовые вопросы повышения энергоэффективности и обеспечения энергосбережения. Правовое регулирование отношений по снабжению электрической, тепловой энергией и газом. Плановые и технические предпосылки заключения договоров на снабжение электрической, тепловой энергией и газом. Заключения договоров на снабжение электрической, тепловой энергией и газом. Содержание договорных отношений на снабжение электрической, тепловой энергией и газом. Ответственность за нарушение обязательств по энерго - и газоснабжению. Правовое обеспечение экономии электрической, тепловой энергии и газа на предприятии минерально-сырьевого комплекса. Правовые средства охраны окружающей среды в процессе энерго - и газоснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса.
5. Рекомендуемая литература
Основная
1. Федеральный закон РФ от 01.01.2001 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ».
2. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1999.
3. ГОСТ Р 51749-2001. Энергосбережение. Энергопотребляющее оборудование общепромышленного применения. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 2001.
4. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1999.
5. ГОСТ Р 51380-99. Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1999.
6. ГОСТ Р 51388-99. Энергосбережение. Информирование потребителей об энергоэффективности изделий бытового и коммунального назначения. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1999.
7. ГОСТ Р 51750-2001. Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 2001.
8. ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1998.
9. ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения. Госстандарт РФ. Издательство стандартов. М., 1998.
10. Н., А., А. Электроснабжение нефтегазовых предприятий. СПб: изд-во СПГГИ(ТУ), 2008.
11. Ф., К., К., П., В. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Под редакцией А. Ф. Дьякова. М.: Энергоиздат, 2003.
12. И., А., Е. Электромагнитная и электромеханическая совместимость в электротехнических системах с полупроводниковыми преобразователями. СПб: изд-во СПГГИ(ТУ), 2000.
Дополнительная
1. М. Энергоснабжение предприятий – Москва, 1990.
2. Михайлов В.В., С, И. Энергетика нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 1982.
3. Сальников А.Х., А. Нормирование потребления и экономия топливно-энергетических ресурсов - М.:Энергоатомиздат, 1986.
4. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых.-Москва.: Недра 1986.
5. Авилов- Н., Г.. Экономия электроэнергии на рудо-обогатительных фабриках. Москва.: Недра 1987.
6. В. Энергетический режим эксплуатации нефтяных месторождений. - Москва.: Недра 1978.
7. Т. Нормирование и экономия энергоресурсов в газовой промышленности.- Москва.: Недра 1989.
8. К., Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. – Киев. Наукова Думка. 1985.
6. Средства обеспечения освоения дисциплины
- образцы передового оборудования, обеспечивающего повышение энергоэффективности и снижения энергозатрат.
- плакаты с изображением технологических процессов, оборудования, комплексных структур, составленных на основе достижений фундаментальных и прикладных наук.
Исполнитель, доц. каф. ЭиЭМ Д. А. Устинов
проф. каф. ЭиЭМ Б. Н. Абрамович
СОГЛАСОВАНО:
Директор УОЦ ЭиЭ, доц. Ю. Л. Жуковский
Основные порталы (построено редакторами)