Бенчмаркинг энергоэффективности НПЗ
Д

Цели разработки методики
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
СНИЖЕНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ ИЗДЕРЖЕК
ПОВЫШЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
Задачи разработки методики
Постановка целей по энергоэффективности предприятию (на год и более).
Формирование объективной оценки деятельности в области энергосбережения и повышения энергоэффективности.
Выявление потенциала энергосбережения и повышения энергоэффективности.
Подход к разработке методики
Разработчик методики - компания РусЭнергоПроект, использовала свой многолетний профессиональный и научный опыт для создания методики, превосходящей все описанные на сегодняшний день в научной литературе аналоги.

Подходы и предпосылки, использованные при разработке методики, были опубликованы в научных рецензируемых журналах в Российской Федерации и за рубежом.
1
SELOOP-анализ
SELOOP©-анализ – это методология оптимизации тепловой схемы предприятия, с учётом граничных условий, фиксирующих неизменность параметров (температур, состава, качества и т.д.) выходящих продуктов.
Диапазон применимости SELOOP©-анализа распространяется на все производства, где существует нагрев и охлаждение продукта, в том числе нефте- и газоперерабатывающих комплексов.
Среднее значение повышения эффективности производства с применением методов SELOOP-анализа – от 12 до 70%, исходя из фактического опыта «РусЭнергоПроект».
2
Статистический анализ
Научный метод, состоящий в представлении изучаемого объекта в качестве расчлененной системы, в том числе по времени, т.е. комплекса элементов и связей, образующих в своем взаимодействии органическое целое, позволяющий определить зависимости и взаимосвязи между параметрами системы.
3
Наилучшие доступные технологии
Были использованы данные российских и международных информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям.

Ценность и использование Методики.

1
Методика позволяет определить энергоэффективность (потенциал по энергоэффективности) от единичного оборудования, до процесса, установки, группы установок и НПЗ в целом.
2
Расчёт не требует проведения сложных инструментальных обследований.
3
Методика идентифицирует источник неэффективного потребления энергоресурсов для каждого уровня, указанного в п.1 и указывает его точное численное значение, в том числе по видам ТЭР
4
После расчёта показателей (индексов) для всех уровней (от единичного оборудования до НПЗ) становится возможна постановка целей и задач, в порядке важности.
5
Методика даёт инструмент управления энергоэффективностью всем уровням – от высшего менеджмента, до начальников установок, с соответствующим уровнем обобщения или детализации.
6
Методика позволяет управлять процессами по энергоэффективности в разных горизонтах планирования (как в ежедневном (необходима автоматизация сбора данных), так и в стратегическом).
7
Методика позволяет определять энергоэффективность как существующих установок, так и только проектируемых, для полного понимания их влияния на показатели энергоэффективности НПЗ в целом.
8
Расчётный модуль методики реализован в EXCEL, что позволит использовать его на любом ПК.
ВАЖНО!
Задача системы - не формирование конкретных мероприятий или проектов повышения эффективности/модернизации, но выявление возможностей и приоритезация целей по энергоэффективности внутри каждого источника.
Показатели энергоэффективности
Разработано 10 (десять) показателей энергоэффективности, охватывающих все уровни - от уровня единичного оборудования и до уровня НПЗ.
Детальные формулы расчёта показателей приведены в бумажной версии презентации.
Показатели имеют линейную структуру взаимосвязи
1
Iээф_НПЗ
Показатель (параметр) уровня энергоэффективности НПЗ
2
iРАВНОМЕРНОСТЬ_НПЗ
Показатель (параметр) неравномерности уровня энергоэффективности установок НПЗ – показывает, насколько равномерно установки дают вклад в общий уровень ЭЭ_НПЗ.
3
Iээф_групп
Показатель (параметр) уровня энергоэффективности группы установок
4
iРАЗРЫВ_ТЕХНОЛОГИЯ i
Показатель (параметр) отставания от лучших технологий – комплексный показатель, отражающий превышение энергопотребления при минимальном технически достижимом уровне по сравнению с наилучшими доступными технологиями процесса.
5
Iээф_Уст.i/iЭЭФ_Процесс.i
Показатель (параметр) уровня энергоэффективности установки/процесса – комплексный показатель, отражающий общую возможность повышения эффективности энергопотребления i-ой установки (процесса)
6
iРазрыв_ТЕПЛОi
Показатель (параметр) экономии тепловой энергии на теплообмен
7
iРАЗРЫВ_ПЕЧИi
Показатель (параметр) экономии топлива на печах
8
iРАЗРЫВ_ЭЭi
Показатель (параметр) экономии электроэнергии
9
IээфΣ
Суммарный показатель по всем видам единичного оборудования
10
Iээф_ЕД
Показатель (параметр) уровня энергоэффективности оборудования – показывает уровень достижения i-й единицы оборудования уровня энергоэффективности, соответствующего лучшим практикам
Ценность показателей для разных уровней управления
Каждый уровень управления использует свой иерархический набор показателей для принятия решения
Высшее руководство
Топ-менеджмент использует 2 верхнеуровневых показателя - уровень энергоэффективности НПЗ и показатель, позволяющий понять, как каждая установка влияет на итоговое значение общего уровня, может принимать решения по инвестиционному планированию в периметре всех НПЗ
Руководство
Руководители НПЗ, анализируя инфомрацию, могут предпринять/ скорректировать действия по повышению эффективности в периметре НПЗ
Начальник установки
Линейные руководители предлагают конкретные решения по мероприятиям замены оборудования, или проведения детальных инструментальных обследований
Линейные сотрудники
Осуществляют общее кураторство и экспертную поддержку в принятии решений
Показатели показывают процент разрыва между текущим энергопотреблением и целевым.
Показатели №№4,5,6 имеют префикс "разрыв_", показывающий, что их сумма формирует значение показателя №3 - уровня энергоэффективности установки/процесса. Визуально это представлено в разделе "результаты расчёта".
Целевое энергопотребление - это обоснованный, технически достижимый уровень энергопотребления.

Леонид Ульев
Профессор, доктор наук
Источники повышения эффективности
Источники повышения эффективности - это блоки/оборудование/системы, неэффективная работа которых не даёт достичь максимальной эффективности производства
Технологические печи
Технологические печи являются одним из основных источников неэффективной работы и повышенных удельных затрат.
Причиной неэффективной работы может быть, например:
1. Нарушенная футеровка
2. Неоптимальный режим горения
3. Неэффективная работа горелочных устройств.
4. Подсосы воздуха.
5. Неиспользование потенциала дымовых газов.

Система позволяет провести декомпозицию до конкретной печи и её общего потенциала.
Теплообмен

Эффективный теплообмен является краеугоугольным камнем оптимальной работы установки/группы установок.
С помощью метода SELOOP-анализа разработчики методики реализовали возможность автоматического определения потенциала теплообмена.
При наличии возможности организации прямого питания между установками можно идентифицировать потенциал совместной работы установок.
Возможна декомпозиция до конкретного потока.
Электро-оборудование
Электропотребляющее оборудование в общем объеме потребления ТЭР занимает диапазон от 2 до 5 %, однако неэффективная работа энергозначимого оборудования может существенно ухудшать показатели предприятия.
Разработчиком сформирован подход по идентификации энергозначимого электропотребляющего оборудования и определение потенциала энергоэффективности.
Технология

Повышение энергоэффективности не является определяющим фактором при принятии решения о смене технологии, таким образом, система формирует разрыв по данному источнику справочно, согласно внесённым данным о наилучшей доступной технологии для процесса / установки.
Этапы проведения
1
Сбор и заполнение таблицы исходных данных
В руководстве пользователя представлена полная инструкция по сбору и заполнению исходных данных.
Исходные данные заполняет и собирает оператор/начальник установки.
Перечень исходных данных для расчёта представлен ЗДЕСЬ
2
Верификация
Расчетный блок методики осуществляет автоматическую верификацию и нормализацию данных.
3
Расчет показателей энергоэффективности
Создан полностью автоматический расчёт на базе EXCEL.
Расчёт производится мгновенно.
Рассчитываемые показатели ЗДЕСЬ
4
Визуализация
По результам расчёта формируется отчет в табличном и графическом виде
5
Постановка целей
Обладая данными по всем НПЗ по источникам повышения эффективности и их ёмкости, становится возможным планировать и структурировать мероприятия по повышению эффективности, начиная с самых эффективных.
Исходные данные для расчёта
На рисунке приведены исходные данные, требуемые для расчёта, указаны показатели, для расчёта которых эти данные необходимы, источник получения данных и текущий уровень автоматизации сбора, а так-же рекомендуемая частота обновления и рекомендуемый ответственный.
Визуализация динамики изменения индекса iЭЭФ_НПЗ
Пример динамики изменения индекса энергоэффективности НПЗ
Результат расчёта и постановка целей для установки
На рисунке представлена реальная картина, сформированная системой для менеджмента, для принятия решения
На примере видно, что от текущего энергопротребления установки 194384 т.у.т. потенциал составляет 92954 т.у.т., который, в свою очередь, разделяется на 3 источника повышения эффективности.
По объему этих источников руководство принимает решение о целесообразности и порядке разработки конкретных мероприятий по закрытию источников.
ВАЖНО! Источник повышения эффективности от изменения технологии является разностью между энергопотреблением по НТД и целевым энергопотреблением.
Минусы использования индекса EII (индекс энергоёмкости) Соломон
стратегическая ориентированность на использование американской системы индексов влечет за собой политические риски и упущенные возможности в части технилогии
Закрытость
Индексы Соломон разрабатываются сторонней организацией, без согласования с ПАО «Газпром нефть»
Непрозрачность
За время работы в РФ Соломон несколько раз меняли методику расчёта, с последующим изменением значений индексов. Причины и сущность вносимых в расчёт изменений неизвестны.
Необъективность
Соломон не раскрывает список участников исследования, нет уверенности в корректности сравнения
Отсутствие прогноза
•Индексы Соломона не дают прогноз на будущее, влияния изменений в технологическую схему или ввода/вывода установок.
Недостаточная детализация
Индексы Соломон не имеют возможности детализации на уровне единичного оборудования, что не позволяет планировать мероприятия по энергозначимому оборудованию.
Запаздывание и время расчёта
Индексы Соломон рассчитываются за прошедший период, и не позволяют оперативно управлять процессами энергоэффективности
Расчёт индексов занимает до 3 месяцев, сбор данных – до полугода
FAQ:
Ответы на основные вопросы по методике, её применению и работе.
Если вы не нашли ответ на свой вопрос, обратитесь к куратору проекта или команде разработчиков
Вопрос:
На каких принципах построена методика?
Ответ:
Методика основана на базовых законах термодинамики, теплопередачи, теории статистики и использовании наилучших доступных технологий (НДТ)
Вопрос:
От каких входных параметров зависит расчёт?
Ответ:
Итоговые значения зависят от всех параметров, входящих в состав исходных данных.
РусЭнергоПроект был проведён анализ зависимостей показателя ЭЭФ_Уст, отражающего потенциал повышения эффективности энергопотребления установки от качества сырья и температуры на примере установки ЭЛОУ-АВТ-6.
В ходе детального расчёта по всем установкам будут сформированы конкретные зависимости показателей от всего комплекса исходных данных.
Вопрос:
Все данные надо вносить вручную? Возможна ли автоматизация внесения данных?
Ответ:
Перед началом работ по разработке системы на всех НПЗ были проведены установочные совещания, одним из результатов которых стало решение, что отсутствие автоматизации сбора данных не является ограничением для разработки системы. В настоящий момент данные заносятся в расчётный модуль вручную, однако, в дальнейшем при развитии системы, возможна полная автоматизация.
Вопрос:
Как часто надо обновлять данные в расчётном модуле?
Ответ:
Данные в расчётном модуле структурно разделены на 2 типа: постоянные, это данные по оборудованию, из паспортов оборудования и т.д., и изменяющиеся данные. Постоянные данные надо обновлять в случае изменения состава или параметров оборудования, изменяющиеся данные вносятся на тот режим, для которого необходимо сделать расчёт. Разработчик не принимает решения о частоте такого обновления, но рекомендует проводить его не реже 1 раза в 6 месяцев.
Вопрос:
Каким образом вы учитываете при расчёте изменения качества сырья,загрузку и все прочие факторы?
Ответ:
Сырая нефть и продукты переработки на НПЗ представлены в виде потоков. Данные об этих потоках - температура, плотность, расход и т.д. - является исходной информацией для расчёта показателей. Любое изменение любого потока, связанного с внешним или внутренним фактором, изменит состав исходных данных для расчёта и, соответственно, результаты расчёта.
Развитие системы
в 2018-2019 гг
Автоматизация сбора данных, настройка выгрузки в PI system
Автоматизация сбора и внесения данных исключит человеческий фактор и позволит, при необходимости, производить расчёт в режиме реального времени
Разработка дополнительных индексов
Разработка дополнительных индексов позволит контролировать неэнергетические параметры НПЗ - персонал, ремонты, операционную готовность и т.д.
Расширение охвата
Согласование методики в качестве национального стандарта РФ
Цель по техническому заданию:
Разработка Методики, включая, но не ограничиваясь,
следующими разделами:
- определение критериев выбора показателей
энергоэффективности, в том числе на основе
корреляционного анализа (при необходимости);
- определение факторов и корреляционных зависимостей,
влияющих на значение показателей энергоэффективности;
- определение необходимых расчетов и/или измерений для
получения показателей энергоэффективности;
- приведение к сопоставимым условиям значений
показателей энергоэффективности;
- определение величины и направлений локализации
(сокращения) разрывов между показателями
энергоэффективности;
Примеры зависимостей расчётных показателей от исходных данных
Команда проекта
Команда ООО "РусЭнергоПроект" реализовала за последние 10 лет более 90 проектов, связанных с идентификацией и закрытием источников повышения эффективности на НПЗ РФ.
Леонид
Михайлович
Ульев
Директор департамента технологии и научной работы
Доктор технических наук, профессор, автор 358 научных публикаций (72 на английском языке), из них 4 монографии (среди них первая на русском языке монография, посвященная интеграции теплоэнергетических процессов «Основы интеграции тепловых процессов») и 5 учебных и методических пособий. Далее...
Максим
Викторович
Канищев
Управляющий директор
Три высших образования по направлениям энергетика, экономика и химическая технология, аспирант. С 2006 года работал в различных должностях в ФСК "ЕЭС", в нефтяной компании ТНК-ВР, прошёл путь от ведущего специалиста в Блоке Нефтедобычи до директора департамента энергетики Блока Переработка и Торговля.
Роман
Евгеньевич
Чибисов
Технический директор
Три высших образования по направлениям строительство, энергетика и химическая технология, аспирант. С 2012 года в качестве руководителя реализовал ряд крупных проектов для ПАО «НК «Роснефть» по направлениям оптимизации и повышения эффективности деятельности компании.

© Все права на содержимое данной страницы принадлежат ООО "РусЭнергоПроект"
Содержимое страницы является конфиденциальным и предназначено исключительно для ПАО «Газпром нефть»
2018г.