И потребление электроэнергии в промышленности, на транспортеи в сельскохозяйственном производстве

При разработке систем электроснабжения промышленных предпри­ятий определение электрических нагрузок должно производиться на всех стадиях проектирования объекта. При предпроектной проработке (схема внешнего электроснабжения, ТЭО) должна определяться резуль­тирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решать вопросы, связанные с его присоединением к сети энергосистемы. На этой стадии проектирования ожидаемая электрическая нагрузка пред­приятия может быть определена по:

фактическому электропотреблению предприятия-аналога;

значению коэффициента спроса при наличии достоверных данных о суммарной установленной мощности электроприемников;

удельным показателям электропотребления.

Потребность в электроэнергии на перспективу для отдельных про­мышленных предприятий может быть определена для:

действующих (не реконструируемых и не расширяемых) предприя­тий – на основании отчетного электропотребления с учетом тенденции его изменения в перспективе;

вновь сооружаемых или реконструируемых предприятий – по дан­ным специализированных проектных институтов.

Годовой расход энергии, потребляемой промышленным предприя­тием, может быть определен по выражению:

А_год=Р_р·Т_max, (2.2)

где Р_p – математическое ожидание расчетной активной мощности (на­грузки) на границе балансового разграничения с электроснабжающей организацией;

Т_max – годовое число часов использования максимума активной мощности, определяемое в зависимости от сменности пред­приятия. Для одно-, двух- и трехсменных предприятий Т_max соответственно рекомендуется принимать 1900, 3600 и 5100, для непрерывного производства – 7650 ч.

При отсутствии проектных проработок расход электроэнергии, по­требляемой предприятием, А_год определяется на основании годового объема выпускаемой продукции М и удельных норм расхода электро­энергии А_уд В табл. 2.3 приведены ориентировочные нормы удельного расхода электроэнергии по видам продукции, составленные на основе обобщенных отчетных данных по промышленным предприятиям. Удельные показатели табл. 2.3 характеризуют уровень, достигнутый с помощью внедрения новых и совершенствования существующих тех­нологических процессов, проведения в последнее время политики сни­жения расхода электроэнергии.

На изменение промышленного электропотребления в перспективе влияют следующие факторы:

на увеличение удельных расходов – повышение безопасности и ком­фортности труда (подземные выработки, шахты), усложнение условий добычи сырья (угледобыча, нефтедобыча), углубление переработки сырьевых продуктов (нефтепереработка), вовлечение в производство ресурсов с низким содержанием ценных компонентов, повышение ка­чества продукции за счет применения электроемких технологий и др.;

на уменьшение удельных расходов – совершенствование техноло­гий, повышение эффективности использования электроэнергии (чер­ная и цветная металлургия, химия, машиностроение), внедрение ме­роприятий по экономии электроэнергии.

Таблица 2.3

Ориентировочные удельные нормы потребления электроэнергии

В промышленности

		Удельный расход
Наименование производства	Единица продукции	электроэнергии на единицу
		продукции, кВтч
Топливная промышленность
Добыча каменного угля:
закрытая	1т угля	35-70
открытая	Тоже	7-8
Добыча бурого угля закрытая	Тоже	10-15
Обогатительная фабрика	Тоже	5-10
Углебрикетный завод	1 т брикетов	15-40
Коксогазовый завод	1 т кокса	8-10
Добыча:
фрезерного торфа	1т	1-5
гидроторфа	Тоже	20-25
машинного торфа	Тоже	10-15
сланцев:
подземная	Тоже
открытая	Тоже
Бурение нефтяных и газовых скважин
разведочное:
роторное	1м проходки	200-300
турбинное	Тоже	250-450
электробурами	Тоже	90-120
Бурение нефтяных и газовых скважин
эксплуатационное:
роторное	Тоже	60-100
турбинное	Тоже	100-150
электробурами	Тоже	60-70
Электрообезвоживающая установка	1 тнефти	2,2-2,5
Нефтедобыча:
компрессорным способом	1т нефти	150-300
глубинно-насосным способом	Тоже	120-150
станками-качалками	Тоже	50-60
погружными электронасосами	Тоже	100-120
закачкой воды в пласт	1 м'воды	3-5
закачкой воздуха в пласт	1м3 воздуха	0,2-0,3
Нефтеперерабатывающие заводы:
вторичная перегонка бензина	1т	5-10
крекинг каталитический	1т нефти
крекинг термический	Тоже	11-15
риформинг каталитический	Тоже	10-15
Гидроочистка дизельного топлива	1т	30-40
Коксование дизельного топлива	Тоже	30-40
Металлургическая промышленность
Добыча руд черных металлов:
железной	Тоже
марганцевой	Тоже	25-40
Добыча руд цветных металлов:
медной	Тоже
подземная	Тоже	35-45
открытая	Тоже	10-15
никелевой	Тоже	35-45
Коксохимическое производство	1т кокса
Доменное производство	1тчугуна	10-13
Мартеновское производство:
в среднем по отрасли	1т стали	10-15
по отдельным мартеновским печам
емкостью,
	Тоже
	Тоже	6,5
220-250	Тоже	6,0
370-500	Тоже	5,5
600-900	Тоже	5,2
Конверторное производство	Тоже	20-30
Кислородное производство	1 м3 кислорода
Производство стали в дуговых
электропечах:
в среднем по отрасли	1т	685-690
по электропечам емкостью, т:
0,5	Тоже	1065-1135
1,5	Тоже	805-860
3,0	Тоже	690-700
по стали:
инструментальной	Тоже
углеродистой	Тоже
Прокат:
блюминги с нагревательными
колодцами	1 т проката	20-25
блюминги 1150	Тоже
блюминги 1100	Тоже
слябинги	Тоже
непрерывные станы холодной
прокатки	Тоже	115-150
мелкосортные станы 250	Тоже
среднесортные станы 300-400	Тоже	35-45
сортовые станы 300	Тоже	40-45
крупносортные станы 500-550	Тоже
крупносортные станы 600-650	Тоже	50-55
проволочные станы	1 т проволоки	70-90
заготовочные станы 900	1 т заготовок	60-80
непрерывно-заготовочные станы
720/500	Тоже
рельсобалочные станы	1 т рельсов	60-70
колесопрокатные станы	1т колес
алюминиевый прокат	1 т проката
алюминиевые трубы	1ттруб
медный прокат (катанка)	1т проката	75-100
медные трубы	1ттруб
красная медь	1 т проката	500-1000
кабельная проволока	1 т проволоки
латунь	1 т проката
Цехи холодной прокатки жести:
горячего лужения	1т проката	200-250
электролитического лужения	Тоже
Производство меди:
черной	1т	385-400
электролитной	Тоже	3000-5000
рафинированной	Тоже	390-420
Производство никеля:
электролитного	Тоже	3850-4850
огневого	Тоже
Производство свинца	Тоже	480-500
Производство глинозема	Тоже	280-760
Производство алюминия:
сырца	Тоже	17 400-18 400
силикоалюминия	Тоже	10 000-16 000
Производство магния
рафинированного	Тоже
хлорида магния	Тоже
Обогатительные фабрики черной
металлургии:
дробильно-сортировочная	1 труды	1,5
промывочная	Тоже	2,5
сухое обогащение	Тоже	5,0
мокрое обогащение	Тоже	60-65
гравитационно-обогатительная
фабрика	Тоже	17-20
обжиговая фабрика	Тоже	12-17
флотационная фабрика	Тоже
агломерационная фабрика	1 т агломерата	18-25
брикетная фабрика	1 т брикетов	8-10
Обогатительные фабрики в цветной
металлургии	1 труды	25-35
Ферросплавы	1т
Химическая промышленность
Азотно-туковый завод:
производство азота	Тоже
производство азотной кислоты	Тоже	130-150
производство аммиака:
методом конверсии	Тоже	750-2000
методом электролиза	Тоже	12000-14 000
	1т каучука
	1т	15 000
Завод искусственного каучука	капролактама
Завод пластмасс	1 т пластмасс
Производство:
камфоры искусственной	1т	1000-1200
каустика электролитического	Тоже	2300-2700
красок тертых	Тоже	150-225
соды кальцинированной	Тоже	75-90
соды каустической	Тоже	60-120
кислот:
серной (контактной)	Тоже	60-100
соляной	Тоже	10-40
уксусной	Тоже
фосфорной	Тоже	5000-6000
суперфосфата	Тоже	7-10
суперфосфата двойного	Тоже	30-65
щелочи электролитической
водорода	1 тыс. м3	5000-6000
этилена	1т	1900-2000
хлора	Тоже	3000-4000
Производство искусственного волокна:
центрифугального	1 т волокна	6000-11000
вискозного шелка	№100
вискозного штапельного полотна	1 тполотна	2000-3800
	1 т волокна №
вискозного корда	5,6
	1т двойной
целлофана	пленки 45 г/м2
	1 т волокна №
ацетатного шелка		5900-6800
	1 тволокна №
капрона		12 500-14 300
Производство сероуглерода, роторный	1 т серо-
способ	углерода	300-320
Производство резинотехнических
изделий	Усл. ед.	220-300
Производство автопокрышек	Тоже
Машиностроение и металлообработка
Производство:
автомобилей	Тоже	1300-1900
тракторов	Тоже	2500-5500
тепловозов ТЭ-2	Тоже	37 000-44 000
вагонов цельнометаллических
пассажирских	Тоже	22400-26 000
вагонов товарных крытых	Тоже	1300-1400
вагонов трамвайных	Тоже
троллейбусов	Усл. ед.	14 000-15 400
самоходных комбайнов:
С-4	Тоже	1100-1800
С-6	Тоже
экскаваторов	Тоже	13 900-18 700
свеклокомбайнов	Тоже
молотилок	Тоже
культиваторов	Тоже
плугов	Тоже
сеялок	Тоже
зерноочисток	Тоже
велосипедов	Тоже	30-40
мотоциклов	Тоже	170-200
	1000 руб.
	валовой
	продукции
подшипников	на 1 кВт	1300-2300
	1 кВт 1000руб.
	валовой	4-7
электродвигателей	продукции	620-1100
электрофарфора	Усл. ед.	300-800
конденсаторов	Усл. ед. (1 квар)
	Усл. ед.
трансформаторов	(1 кВ-А)	2,5
электросчетчиков	Усл. ед.	2-6
кузнечных поковок	1 т поковки	30-80
чугунного литья	1тлитья
	1000 руб.
	валовой
Валовая продукция машиностроения	продукции
Промышленность строительных
материалов
Производство:
портландцемента:
мокрым способом	1т	105-110
сухим способом	Тоже
шлакопортландцемента	Тоже	75-95
стекла оконного	Тоже	55-80
стекла бутылочного	Тоже	70-100
кирпича:
красного	1000 шт.	60-80
силикатного	Тоже
шифера	1000 плиток	40-60
обжига извести	1т извести	10-20
шамотных изделий	1 тусл. ед.
динасовых изделий	Тоже
магнезитовых изделий	Тоже
кислотоупорных изделий	1 тусл. ед.
фарфора	Тоже	250-600
фаянса	Тоже	300-900
бетона центрифугированного	1м3
вибробетона	Тоже
лесопиломатериалов	1 м3 усл. ед.	15-20
деревянных стройдеталей	Тоже	50-65
стекловолокна	1т	350-400
асбеста	Тоже	350-400
гипса	Тоже	18-32
войлока	Тоже
минеральной ваты	1м2
Добыча камня, песка	1м2	3-5
Лесная, бумажная и
деревообрабатывающая
промышленность
Производство целлюлозы:
	1 т товарной
сульфатной:	продукции	370-380
сульфитной:
мягкой	Тоже	385/375
средней	Тоже	255/345
жесткой	Тоже	105/285
беленой для бумаги	Тоже	415/535
облагороженной	Тоже	514/630
Производство полуцеллюлозы	Тоже	255/345
Производство полуцеллюлозы беленой	Тоже	565/655
Производство бумаги:
газетной	1т
типографской	Тоже	480-600
литографской	Тоже
офсетной	Тоже	400-540
писчей	Тоже	500-675
оберточной	Тоже	600-700
упаковочной	Тоже
мешочной	Тоже
электроизоляционной:
4мк	Тоже	40 000
8мк	Тоже
10 мк	Тоже
кабельной	Тоже	700-880
Производство картона высокого
качества	Тоже
Производство картона односторонней
гладкости	Тоже	325-360
Производство электрокартона	Тоже
Производство древесины	1т	1000-1350
Производство древесной массы	Тоже	1200-1280
Производство древесно-стружечных
плит	1м3
Лесозаготовки	1м3леса	3-5
Лесопильные заводы	Тоже	15-20
Сушка пиломатериалов	Тоже
Распиловка	Тоже
Легкая промышленность
Хлопчатобумажное производство:
прядение	1 тпряжи	40-50
ткачество	1тткани	40-70
отделка	Тоже	130-300
Кордное производство
прядение	1 тпряжи	40-50
ткачество	1т ткани	180-200
кручение	Тоже	500-700
Шерстяное производство:
прядение	1 тпряжи
ткачество	1тткани
Шелковое производство:
прядение	1 тпряжи
ткачество	1тткани	0,15-0,5
кручение	1тнити
Крашение хлопка	1т ткани
Крашение шелка	1т ткани
Производство:
ваты	1т
шерстяных тканей	Тоже	2400-3400
ковров	1000 м2	980-1000
ниток	1000 катушек
Прядильные фабрики (цехи)	1 т продукции
Ткацкие фабрики (цехи)	1 т продукции
Ситценабивные фабрики	Тоже	400-500
Хлопчатобумажные комбинаты	Тоже	3200-3500
Льнопеньковый завод	Тоже
Грубосуконное производство	1т сукна
Тонкосуконное производство	Тоже
Вискоза	1тткани	5500-6000
Мешочные ткани	1000 м2 ткани
Технические ткани	Тоже
Брезент	Тоже
Бельевые ткани	Тоже
Производство обуви:
кожаной	1000 пар	400-580
резиновой	Тоже	600-700
резиновой с вулканизацией	Тоже	900-1300
Кожа жесткая	1 т листов	300-650
Юфть	1000 дм2 листов
Пластическая кожа	1 т листов
Клеенка	1т
Валяная обувь	1000 пар
Чулочно-носочные изделия	Тоже
Шляпы	1000 шт.
Верхний трикотаж	Тоже
Белье трикотажное	Тоже
Стекольные изделия	1 т изделий
Пищевая промышленность
Мельницы:
сортовой помол	1т	50-70
обойный помол	Тоже	25-30
Крупорушки:
крупа перловая	Тоже
крупа гречневая	Тоже
крупа овсяная	Тоже
рис	Тоже
пшено	Тоже	25-35
Хлебозавод	Выпечка 1 т	20-40
Макаронная фабрика	1т	70-80
Маслозавод:
масло сливочное	1т	8-10
маргарин	Тоже	50-55
масло топленое	Тоже
масло шоколадное	Тоже
масло растительное	Тоже
Молокозавод:
молоко пастеризованное	1т
молоко сухое	Тоже	300-320
молоко сгущенное	1000 банок
сливки	1т
кефир	Тоже
мороженое	Тоже
сыры разные	Тоже
Производство подсолнечного масла	Тоже
Производство хлопкового масла	Тоже
Производство мыла	Тоже	8-10
Производство глицерина	Тоже
Мясокомбинат:	Тоже
переработка мяса	1т
колбасные изделия	Тоже	65-80
мясные консервы	1000 банок
костная мука	1т
переработка птицы	1000 шт.
Сахарные заводы:
Производство сахара:
песка	1т	110-150
рафинада	Тоже	35-70
переработка свеклы	Тоже	25-30
	1000 дл спирта-
Спиртозавод	сырца	1,0-1,2
Водка и водочные изделия	1000 да	0,15
Пивоваренный завод	1000 л	60-80
Завод безалкогольных напитков	Тоже	40-50
Яичный порошок	1т
Чай плиточный	Тоже
Клей костный	Тоже
Клей силикатный	Тоже
Клей казеиновый	Тоже
Желатин пищевой	Тоже
Желатин технический	Тоже
Дрожжи	Тоже

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности T_max

Потребители	Tmax, час/год
Топливная промышленность:
угледобыча:
закрытая	3500-4200
открытая	4500-5000
нефтедобыча	7000-7500
нефтепереработка	6000-8000
торфоразработка	2000-2500
Металлургия:
черная (в среднем)
доменное производство
мартеновское
ферросплавное
коксохимическое
цветная	7000-7500
Горнорудная промышленность
Химия (в среднем)	6200-8000
В том числе:
анилинокрасочный завод
завод азотных удобрений	7500-8000
завод синтетических волокон	7000-8000
Машиностроение и металлообработка:
завод тяжелого машиностроения	3800-4000
станкостроительный завод	4300-4500
инструментальный завод	4000-4200
шарикоподшипниковый завод	5000-5300
автотракторный завод
завод подъемно-транспортного оборудования	3300-3500
завод сельхозмашин	5000-5300
авторемонтный завод	3500-4000
паровозовагоноремонтный завод	3500-4000
приборостроительный завод	3000-3200
завод электротехнического оборудования	4300-4500
металлообрабатывающий завод	4300-4400
Целлюлозно-бумажная промышленность	5500-6000
Деревообрабатывающая и лесная промышленность	2500-3000
Легкая промышленность:
обувная
текстильная
Пищевая промышленность:
холодильник
маслоконсервный завод
молокозавод
мясокомбинат	3500-3800
хлебозавод
кондитерская фабрика
Производство стройматериалов

Максимальная расчетная нагрузка электротяги электрифицируемо­го участка железной дороги определяется по формуле:

P_р=1,3Р_p.сим+З_н.т., (2.3)

Р_p.сим – расчетная трехфазная среднесуточная тяговая нагрузка уча­стка, определяемая в проекте электрификации на основе тяговых и электрических расчетов по заданным размерам движения месяца интенсивных перевозок на пятый год эк­сплуатации с учетом потерь энергии и расхода на СН, кВт;

1,3 – коэффициент суточной неравномерности нагрузки от группы тя­говых подстанций;

Р_н.т. – расчетная нагрузка нетяговых железнодорожных потребителей уча­стка.

При отсутствии указанных данных, полученных от специализиро­ванной организации, максимальная расчетная нагрузка (P_max) может быть определена по формуле:

P_p.max=А_год/T_max (2.4)

где: А_год – годовое электропотребление электрифицируемого участка железной дороги;

Т_max – расчетная продолжительность использования максимума на­грузки электротяги. Значения T_max могут быть приняты от 5700 до 6500 час/год.

Анализ отчетных данных ряда электрифицированных железных дорог позволил оценить средние значения удельных показателей элек­тропотребления. Указанные показатели различают для:

скоростной линии – двухпутная железнодорожная линия, на кото­рой обращаются поезда со скоростями 160–200 км/час, A_уд = 3,0–4,2 млн. кВт·ч/км в год;

слабозагруженный участок – однопутный железнодорожный учас­ток с объемом движения до 24 пар поездов в сутки, А_уд = 1,0–1,5 млн. кВт·ч/км в год.

Меньшие значения соответствуют ровному профилю пути и низ­кой степени использования пропускной способности участка электри­фицируемой железной дороги.

С ростом мощности локомотивов, которые предполагается в бли­жайшие годы использовать на скоростных железнодорожных магист­ралях, удельные показатели электрификации возрастут.

Разрабатываются:

электровозы серии ЭП (электровоз пассажирский), ЭП-1 (4700 кВт), ЭП-9 (5000 кВт), ЭП-10 (7200 кВт). Электровозы ЭП-9 и ЭП-10 рас­считаны на прохождение электрифицированных участков на перемен­ном и постоянном токе;

электропоезда. В составе электропоезда 4–5 ведущих вагонов (по типу пригородных электричек). Так, например, запроектиро­ван электропоезд «Сокол» (10 800 кВт), рассчитанный на скорости до 250 км/час.

Ориентировочные удельные показатели электропотребления на 1 км магистральных трубопроводов и на одну компрессорную станцию (КС) газопроводов или нефтеперекачивающую станцию (НПС) нефте­проводов приведены ниже:

Удельное электропотребление

млн. кВт·ч

млн. кВт·ч/км КС или НПС

Магистральные газопроводы:

с газотурбинным приводом 0,2 16

с электроприводом 5,0 400

Магистральные нефтепроводы 1,0 45

Число часов использования максимальной нагрузки магистральных трубопроводов составляет 7650-8400 час/год.

Расход электроэнергии на нужды сельскохозяйственного производ­ства определяется на основе данных об удельных нормах расхода элек­троэнергии на единицу продукции. Основные потребители электро­энергии в сельскохозяйственном производстве – животноводческие и птицеводческие фермы и комплексы, а также парники, теплицы, оро­сительные установки и прочие потребители (мастерские, зерносушил­ки и др.).

Для ориентировочной оценки перспективного потребления элект­роэнергии на производственные нужды сельскохозяйственных потре­бителей можно пользоваться обобщенными показателями удельного потребления электроэнергии (табл. 2.5).

Таблица 2.5