+ All Categories
Home > Engineering > Evaluarea eficientei energetice curs 2006

Evaluarea eficientei energetice curs 2006

Date post: 08-Feb-2017
Category:
Upload: balan-daniel
View: 45 times
Download: 2 times
Share this document with a friend
128
Transcript

CRISTIAN RĂDUCANU ROXANA PĂTRAŞCU

EVALUAREA EFICIENŢEI ENERGETICE

ENERGY EFFICIENCY EVALUATION

Referenţi ştiinţifici:

Prof.dr.ing. George Darie

Conf.dr.ing. Horia Necula

CRISTIAN RĂDUCANU ROXANA PĂTRAŞCU

EVALUAREA EFICIENŢEI

ENERGETICE

Editura AGIR

Bucureşti - 2006

Alte informaţii editura

PREFAŢĂ

În ultimii 25 de ani, atât guvernele cât şi populaţia au înţeles şi au

conştientizat necesitatea aplicării măsurilor de conservare a energiei şi de

reducere a facturii energetice. În prezent, în toate ţările dezvoltate, o abordare

corectă privind utilizarea eficientă a energiei s-a dovedit vitală pentru asigurarea

profitabilităţii şi a competitivităţii industriei, comerţului şi altor sectoare de

activitate. Experienţa acumulată până în prezent a demonstrat că, pentru a atinge

un nivel ridicat al eficienţei energetice, orice organizaţie trebuie să utilizeze cele

mai noi tehnologii şi să exploateze la limită potenţialul uman de care dispun.

Începând cu anul 1980, Marea Britanie a fost una dintre primele ţări care

a pornit, a dezvoltat şi a utilizat pe scară largă o metodă naturală, corectă şi

eficientă de creştere a eficienţei energetice care funcţionează în mod treptat, pas

cu pas. Această nouă şi eficientă abordare a fost generată numai de creşterea

semnificativă a preţurilor combustibililor pe piaţa mondială. Trebuie subliniat

faptul că, în Marea Britanie nu au existat nici atunci şi nu au fost legiferate nici

ulterior reglementări care să impună cu forţa măsurile de conservare a energiei.

Rezultatul amplelor eforturi colective a constat într-o abordare

pragmatică, coordonată, validată prin aplicarea ei în practică şi care a constituit

răspunsul societăţii la o provocare globală de natură economică. Datorită

caracterului său colectiv, nimeni anume (nici una sau mai multe persoane nici

vreo organizaţie) nu poate revendica paternitatea sau proprietatea intelectuală

asupra acestei metodei de abordare a problemei eficienţei energetice, a tehnicilor

şi procedurilor managementului energiei.

Ca proaspăt membru al UE, România trebuie să asigure cât mai repede

reglementările şi baza legală corecte pentru implementarea măsurilor de

conservare a energiei în toate sectoarele de activitate, cu precădere în industrie.

Orice amânare şi întârziere vor fi atât regretabile cât şi contraproductive.

Politicienii şi specialiştii români în domeniu trebuie să conceapă şi apoi să

implementeze o politică energetică pe termen lung, în concordanţă cu direcţiile

strategice stabilite la nivelul Comisiei Europene. În aceste condiţii, atingerea

nivelului actual al eficienţei energetice existent în ţările membre UE cu vechime

mare va necesita eforturi considerabile din partea întregii societăţi româneşti.

Prezenta lucrare nu este concepută ca un ghid, un normativ sau un

standard în domeniu eficienţei energetice, nici pentru întocmirea auditului

energetic nici pentru aplicarea tehnicilor şi procedurilor managementului

energiei. Luând în considerare situaţia în care se află întreprinderile româneşti

aflate încă în funcţiune, autorii aceastei cărţi doresc să reamintească tuturor celor

interesaţi că, în cele din urmă, în acest domeniu vor trebui luate măsurile corecte.

Cu cât acestea vor fi luate mai târziu, cu atât costurile vor fi mai greu de suportat.

Autorii

CUPRINS

1. EFICIENŢA ENERGETICĂ ÎNINDUSTRIE 11

2. MANAGEMENTUL ENERGIEI LA CONSUMATORI 17

3. SISTEMUL DE MONITORIZARE A CONSUMURILOR

ENERGETICE

23

4. ANALIZA INTERNĂ 25

5. AUDITUL ENERGETIC 28

5.1 Auditul energetic preliminar 29

5.2 Auditul energetic propriu-zis 30

5.3 Exemplu privind prelucrarea datelor rezultate din monitorizare în

vederea întocmirii auditului energetic propriu-zis al unei întreprinderi

industriale

33

6. BILANŢUL ENERGETIC , INSTRUMENT AL ANALIZEI

ENERGETICE A UNUI CONTUR DAT

41

6.1. Clasificarea bilanţurilor energetice 42

6.2. Termenii bilanţului energetic 44

6.3. Indicaţii metodologice privind întocmirea bilanţurilor energetice 47

6.5. Bilanţul energetic al unei instalaţii industriale din sectorul chimiei

de sinteză

49

7. ROLUL RESPONSABILULUI CU ENERGIA 55

8. EVALUAREA EFICIENŢEI ENERGETICE 58

9. IMPLEMENTAREA SISTEMELOR DE MONITORIZARE ŞI

EVALUARE CONTINUĂ TIP M&T

65

10. CĂI DE REDUCERE A CONSUMULUI DE ENERGIE 76

10.1.Consumuri de energie aferente clădirilor 78

10.2. Consumuri de caldura tehnologice 84

10.3. Consumul de aer comprimat 87

10.4. Consumuri de energie electrică 89

11. FACTORI DE INFLUENŢĂ ASUPRA PROFITABILITĂŢII

PROIECTELOR DE INVESTIŢII AVÂND CA SCOP CREŞTEREA

EFICIENŢEI ENERGETICE

92

11.1.Tipuri de proiecte de eficienţă energetică 92

11.2. Investiţii si alte costuri caracteristice proiectelor de eficienţă

energetică

93

11.3 Aspecte tehnice de impact asupra fluxurilor financiare pe

parcursul duratei de exploatare

94

11.4. Tipuri de risc pentru proiectele de eficienţă energetică 96

12. FINANŢAREA PROIECTELOR DE EFICIENŢĂ ENERGETICĂ 97

12.1. Surse tradiţionale de finanţare 97

12.2. Surse moderne de finanţare 101

12.3. Obstacole privind finanţarea proiectelor de eficienţă energetică 103

13. ANEXE 105

A1. Auditul energetic al unei centrale proprii de cogenerare dintr-o

întreprindere industrială

105

A2. Formulare tip pentru întocmirea auditului energetic 117

A3. Chestionare tip pentru analiza internă 121

14. BIBLIOGRAFIE 126

FORWARD

In the last 25 years, governments and general public became more and

more aware of the vital necesity of energy conservation and reduction of energy

bill. At present, in all developed countries, the correct approach to energy use

proved to be vital in ensuring future profitability and competitive status of

industry, commerce and other sectors. Experience showed that, in order to be

energy efficient, an organisation must use the latest technology and also must

harness human potential to its limits.

Since 1980, United Kingdom was one of the first countries to start, to

develop and to use on a large scale a proper, natural and effective approach to

energy efficiency on a step by step basis. This new and effective approach was

generated only by a significant rise of fuel prices on the market. One must

emphasize that in the UK, neither at that time nor later, there where no compulsory

measures or reglementations to enforce energy conservation measures.

The result of those collective efforts consisted of a practical and co-

ordinated approach, fully validated by practice, responding to a global economic

challenge. Nobody alone can claim now the copyright or any reserved righits for

the concepts, techniques and procedures known today as energy management.

As a bran new member of the European Union, Romania must create as

fast as possible the proper legal basis for the implementation of energy

conservation measures in all sectors, especially in industry. Any further delay will

be regretable and counterproductive. A national long term energy policy, fully

compatible with european established strategies, must be conceived by politicians

and experts. Considerable efforts must be undertaken in order to reach the present

level of EU older members in that field.

The present book is not meant to be a guide, a norm or a standard in

energy auditing or in energy management. Taking into consideration the present

situation of most of the Romanian enterprises still in operation, this book is meant

to remind to all concerned parties that proper measures in that field must be taken

eventually. The later will those measures be taken, the biger will the associated

expences be.

CONTENT

1. ENERGY EFFICIENCY 11

2. DEMAND SIDE ENERGY MANAGEMENT 17

3. ENERGY CONSUPTION MONITORING SYSTEM 23

4. INTERNAL SURVEY 25

5. ENERGY AUDITING 28

6. ENERGY BALANCE 41

7. THE ROLE OF AN ENERGY MANAGER 55

8. ENERGY EFFICIENCY EVALUATION 58

9. IMPLEMENTION OF M&T SYSTEMS 65

10. WAYS OF ENERGY CONSUMPTIONS CONSERVATION

MEASURES

76

11. MAIN FACTORS THAT CAN INFLUENCE THE PROFITABILITY

OF ENERGY EFFICIENCY PROJECTS

92

12. FINANCING OF ENERGY EFFICIENCY PROJECTS 97

13. APPENDIX 105

14. REFERENCES 126

SCURTĂ PREZENTARE

În prima parte a lucrării cu titlul Evaluarea eficienţei energetice se prezintă

modul etapizat de abordare a problemei eficienţei energetice la nivelul unui

perimetru bine determinat. Mai întâi sunt definite semnificaţiile noţiunii,

potenţialul de ameliorare a situaţiei din acest punc de vedere, efectele aplicării

măsurilor şi soluţiilor având acest scop şi barierele care stau în calea aplicării lor.

Sunt prezentate apoi etapele aplicării tehnicilor şi procedeelor de management al

energiei. Sunt astfel trecute în revistă analiza internă, auditul energetic preliminar,

auditul energetic propriu-zis, bilanţul energetic, raportul unic sau periodic şi rolul

respensabilului cu energia.

Evaluarea eficienţei energetice nu se face însă numai pe baza indicatorilor

de performanţă energetică de natură fizică şi valorică. Pe baza lor se poate obţine

un calificativ al nivelului eficienţei energetice a activităţii desfăşurate în perimetrul

studiat, însă evaluarea trebuie să ia în considerare mai multe informaţii care privesc

activitatea desfăşurată în perimetrul analizat. Un capitol special este rezervat

soluţiilor de implementare a sistemelor informatizate de supraveghere şi evaluare

continuă a eficienţei energetice tip M&T.

În a doua parte a lucrării sunt prezentate căile, mijloacele şi soluţiile de

reducere a consumurilor de energie sub mai multe forme : energie electrică,

energie termică, energie potenţială (aer comprimat). Sunt apoi trecuţi în revistă

principalii factori de influenţă (costuri, riscuri, etc) care însoţesc şi afectează

profitabilitatea oricărui proiect de investiţii având ca obiectiv conservarea energiei.

1. EFICIENŢA ENERGETICĂ

Resursele energetice constituie o parte importantă a resurselor materiale,

fapt devenit de notorietate în urma aşa numitelor crize petroliere care au lovit în

special economiile ţărilor industrializate importatoare de purtători de energie

primară pe parcursul deceniului al optulea al secolului trecut. Reacţiile ţărilor

dezvoltate, iniţial necorelate, s-au structurat pe parcursul deceniului următor,

materializându-se în dezvoltarea conceptelor de energie alternativă, de energie

regenerabilă, de management al energiei şi de eficienţă energetică. Toate aceste

concepte au avut un caracter practic şi consecinţe benefice incontestabile asupra

întregii activităţi economice din aceste ţări.

Cursa tehnologică pentru punerea la punct a soluţiilor bazate pe energiile

regenerabile nu a avut rezultate spectaculoase în majoritatea ţărilor competitoare,

fie ele capitaliste sau socialiste. În final, valorificarea potenţialului energetic

regenerabil s-a dovedit în cele mai multe cazuri neeconomică.

În cadrul procesului de restructurare economică pe care România îl

parcurge în prezent, un rol deosebit în promovarea acţiunilor având ca scop

conservarea energiei îl au legislaţia şi reglementările în domeniu. Eficienţa

energetică şi protecţia mediului constituie împreună unul dintre obiectivele

strategice majore asumate de către Comisia Europeană în prima Cartă Europeană a

Energiei, adoptată la Haga în anul 1991. De atunci, CEE a difuzat mai multe

documente de acest fel, ultimul având drept obiectiv o strategie europeană a

siguranţei în alimentarea cu energie. Scopul Comisiei a fost acela de atenţionare a

ţărilor membre asupra stării actuale a sectorului energetic, precum şi a implicaţiilor

producerii şi a consumului de energie asupra economiei şi mediului înconjurător.

Decuplarea consumului de creşterea economică reprezintă tendinţa politicii

comune în domeniul energiei, prin care se încearcă reducerea influenţelor negative

ale sectorului energetic asupra mediului şi vieţii sociale. Printre direcţiile generale

de acţiune recomandate în documentele cele mai recente se numără conservarea

energiei managementul energiei şi promovarea surselor noi şi regenerabile de

energie. Membru al UE începând de la 1 ianuarie 2007, România s-a angajat în

perioada de preaderare să-şi revizuiască şi să-şi adapteze prevederile legislative în

acest sens. Este recomandabil ca reglementările în favoarea conservării energiei să

fie individualizate pe domenii şi pe grupuri ţintă. Astfel, reglementările trebuie

astfel concepute încât să se adreseze în mod distinct sectorului industrial (agenţilor

economici din domeniu), sectorului terţiar (agenţi economici, instituţii publice,

organizaţii neguvernamentale, etc) şi sectorului rezidenţial (populaţiei). În funcţie

de natura receptoarelor de energie, reglementările se pot referi la instalaţii,

agregate, echipamente, aparate şi clădiri. Scopul reglementărilor având ca obiectiv

Evaluarea eficienţei energetice 12

eficienţa energetică este promovarea şi stimularea unor abordări şi a unor

mecanisme precum :

Managementul energiei la consumator;

Dezvoltarea tehnologiilor eficiente şi sub aspect energetic;

Promovarea surselor noi şi regenerabile de energie;

Dezvoltarea şi diversificarea serviciilor în domeniul eficienţei energetice;

Pregătirea profesională şi educaţia în domeniul conservării energiei;

Promovarea programelor de cooperare internaţională pentru eficienţa

energetică.

Elaborarea reglementărilor specifice pentru stimularea şi promovarea economiei de energie în fiecare domeniu este o acţiune complexă, de durată, care presupune cunoaşterea atât a realizărilor pe plan mondial cât şi a condiţiilor specifice din ţara pentru care sunt concepute reglementările.

Reglementările în domeniul managementului energie la consumator

(DSM) pentru ţara noastră vor trebui să vizeze în special sectorul industrial, fără a

omite însă şi celelalte sectoare de activitate. Consumatorii industriali deţin cea mai

importantă pondere în categoria utilizatorilor finali de energie, motiv pentru care

aplicarea managementului energetic şi îmbunătăţirea eficienţei energetice în

întreprinderile industriale vor duce la importante economii de energie.

Pentru ca într-o organizaţie (întreprindere, companie, societate, etc),

eficienţa energetică să ajungă la un nivel înalt, ea trebuie să constitue pentru

conducere o preocupare continuă şi o prioritate. Îmbunătăţirea eficienţei energetice

presupune identificarea fluxurilor de energie care se risipesc, stabilirea celor mai

profitabile măsuri pentru eliminarea pierderilor, estimarea prealabilă a costurilor pe

care acestea le presupun şi a profiturilor pe care acestea le asigură şi găsirea celor

mai convenabile surse de finanţare a proiectelor respective.

Creşterea eficienţei energetice într-un contur dat, în interiorul căruia se

desfăşoară în mod organizat o activitate profitabilă, este o cerinţă care derivă din

necesitatea mai generală ca activitatea respectivă să aducă un beneficiu maxim

celui sau celor care au investit bani pentru demararea ei. Cheltuielile cu energia,

cunoscute şi sub denumirea generică de factură energetică, constitue o parte a

cheltuielilor totale implicate de buna desfăşurare a activităţii prestate în interiorul

conturului analizat. Ele reprezintă totalitatea efortului financiar pentru

achiziţionarea şi/sau producerea în interiorul perimetrului a tuturor formelor de

energie necesare proceselor de consum final. Reducerea lor contribuie la reducerea

cheltuielilor totale şi implicit la majorarea beneficiului obţinut. În cazul în care în

interiorul conturului analizat se desfăşoară o activitate neprofitabilă, această cerinţă

se rezumă la minimizarea cheltuielilor şi eventual la încadrarea lor în anumite

limite prestabilite. În ultimă instanţă, indiferent de natura activităţii desfăşurate în

conturul dat, mărimea şi structura facturii energetice constitue premize ale analizei

situaţiei eficienţei energetice în interiorul unui perimetru dat.

Conceptul de eficienţă energetică capătă un caracter concret şi un conţinut

numai dacă este asociat unui contur bine definit în interiorul căruia se desfăşoară o

anumită activitate care implică, printre altele, consumul uneia sau mai multor

Eficienţa energetică 13

forme de energie. În general se consideră că activitatea respectivă este cu atât mai

eficientă sub aspect energetic cu cât pierderile de energie inventariate la nivelul

conturului stabilit sunt mai mici. În cazul celor mai multe procese de consum final,

definirea pierderilor de energie este complicată şi nu poate fi susţinută cu

argumente unanim acceptate. Prin urmare, conţinutul conceptului respectiv trebuie

altfel definit.

În perspectivă istorică, sintagma eficienţă energetică a apărut în

vocabularul limbii engleze ca o necesitate impusă de realitatea creşterii dramatice a

preţurilor purtătorilor de energie, fără a fi mai întâi definită şi fundamentată

teoretic de către specialişti. Ea a fost preluată şi în limba română, fiind utilizată cu

o frecvenţă mult mai mare după 1990. Înainte de 1990, în România era preferată

din considerente de natură propagandistică o altă sintagmă şi anume aceea de

independenţă energetică, care implica însă indirect eficienţa energetică.

În momentul de faţă şi în limba română, noţiunea de eficienţă energetică

are două semnificaţii. În sens restrâns, noţiunea de eficienţa energetică are înţelesul

de performanţă energetică şi este folosită ca atare de multă vreme. Prin urmare,

creşterea eficienţei energetice în sens restrâns are drept consecinţă economisirea

energiei. În sens larg, noţiunea are aceeaşi semnificaţie ca şi în limba engleză, fiind

legată de cerinţa reducerii mărimii facturii energetice absolute sau specifice.

În mod natural, economisirea energiei are drept consecinţă reducerea

facturii energetice, dar se pot întâlni situaţii în care factura energetică poate fi

redusă deşi consumurile energetice la nivelul conturului analizat rămân

neschimbate şi viceversa. Cele două semnificaţii nu sunt deci total diferite, sensul

larg al noţiunii de eficienţă energetică incluzând sau cel puţin implicând în

principiu sensul său restrâns. Sensul larg al noţiunii de eficienţă energetică este

caracteristic capitalismului modern şi perfect compatibil cu economia de piaţă.

Îmbunătăţirea eficienţei energetice la nivel naţional constitue de regulă efectul unor

politici energetice pe termen mediu sau lung.

Esenţa unei politici energetice corecte constă în realizarea unui echilibru

între cererea şi oferta de energie în condiţii suportabile din punct de vedere

economic, social şi ecologic. Până nu demult, atenţia tuturor factorilor de decizie a

fost concentrată asupra ofertei, fapt care a favorizat consumuri neraţionale şi a

declanşat situaţii de criză energetică cu repercursiuni la nivel mondial. În ultimii

douăzeci şi cinci de ani, factorii responsabili au înţeles necesitatea schimbării

modului de abordare a problemei energetice. A apărut astfel cu claritate un nou tip

de politică energetică, orientată spre cererea de energie, ale cărei direcţii prioritare

de acţiune sunt conservarea energiei şi promovarea surselor regenerabile de

energie.

Politicile energetice promovate cu consecvenţă în statele industrializate din

Europa de Vest şi America de Nord acţionează de regulă atât asupra ofertei cât şi

asupra cererii. Astfel, în vederea diversificării surselor de purtători de energie,

statele sau organizaţiile suprastatale tip UE acţionează pentru identificarea de noi

zăcăminte de cărbuni, petrol şi gaze naturale şi susţin financiar eforturile

companiilor în vederea creşterii gradului de valorificare a energiilor regenerabile.

Evaluarea eficienţei energetice 14

În acelaşi timp, sunt create condiţiile pentru educarea, stimularea şi motivarea

consumatorilor finali de energie (industriali, terţiari şi casnici) privind efectele

benefice ale reducerii consumurilor energetice atât asupra situaţiei lor financiare

cât şi a stării mediului înconjurător.

Reglementările care stau la baza unor astfel de politici prevăd : sprijin financiar pentru acţiuni demonstrative şi proiecte pilot în domeniu;

promovarea cercetării şi dezvoltării tehnologice în domeniu;

asistenţă tehnică gratuită pentru implementarea noilor tehnologii;

diseminarea rapidă a rezultatelor pozitive obţinute;

condiţii şi sprijin pentru instruirea personalului;

condiţii pentru schimburi de experienţă, relaţii şi contacte internaţionale.

Statul dezvoltă astfel un parteneriat cu consumatorii finali de energie, în

care îşi asumă responsabilitatea finanţării mecanismelor de adaptare. Constatarea

făcută de majoritatea ţărilor, mai mult sau mai puţin dezvoltate, că atât investiţiile,

cât şi o serie de alte măsuri sunt, de regulă, îndreptate spre creşterea producţiei de

energie şi mai puţin spre creşterea eficienţei utilizării acesteia a generat, în mod

firesc, investigaţii asupra barierelor aflate în calea procesului de eficientizare a

consumului final. Studiile şi analizele efectuate au pus în evidenţă patru tipuri de

bariere importante care stau în calea aplicării politicilor energetice. Astfel,

barierele de natură tehnică constau în lipsa echipamentelor performante, categorie

care include şi aparatele de măsură, în lipsa de cunoştinţe şi experienţă în

managementul energiei şi în lipsa cadrului adecvat pentru cercetarea ştiinţifică şi

transferul tehnologic. Barierele de natură economică constau în preţuri ale

purtătorilor de energie care nu reflectă costurile de producere, transport şi

distribuţie, în sistemul de control al preţurilor şi neconsiderarea preţurilor

marginale şi în deformarea participaţiei energiei în preţul de cost al produselor.

Barierele de natură financiară sunt legate de caracterul limitat al fondurilor

disponibile pentru măsurile de economie de energie şi de lipsa unui cadru adecvat

pentru procurarea acestor fonduri (licitaţii financiare şi fiscale, alte priorităţi

adiţionale, etc). Barierele de natură instituţională şi managerială derivă din

structura decizională inadecvată la nivel local şi naţional, din caracterul incomplect

al legislaţiei şi reglementărilor în domeniul eficienţei energetice, din necunoaşterea

potenţialului real de conservare a energiei, din lipsa consultanţei economice şi

bancare în domeniu şi din lipsa tehnicilor managementului energetic modern în

întreprinderi.

Cunoaşterea acestor bariere constituie un element esenţial în stabilirea unor

strategii de eficienţă energetică, deoarece atât alegerea obiectivelor strategice cât şi

a metodelor şi naturii programelor trebuie făcută de în aşa fel încât să facă posibilă

depăşirea lor. De asemenea, este importantă ordinea de prioritate în care aceste

bariere sunt atacate şi mijloacele folosite în acest scop.

Astfel, în prezent, depăşirea unor probleme de ordin instituţional, legislativ

şi managerial pot beneficia de un important sprijin financiar din partea unor

programe ale Uniunii Europene sau ale altor organisme instituţionale vital

interesate de asigurarea stabilităţii economice a ţărilor în tranziţie şi de reducerea

Eficienţa energetică 15

poluării atmosferice, în special a emisiilor de bioxid de carbon rezultate, în

principal, din procesele energetice.

Totodată, trebuie ţinut seama că există o experienţă de aproximativ 25 de

ani în ţările dezvoltate economic asupra celor mai eficiente metode de promovare a

politicii de eficienţa energetică. Singurul risc în transferarea acestei experienţe şi

care trebuie corect evaluat este acela al adaptării acestei experienţe la condiţiile

specifice ţărilor în tranziţie.

Bariera percepută cel mai uşor şi recunoscută unanim este bariera

financiară legată de puterea economică redusă a ţărilor în tranziţie, care poate

genera un cerc vicios. Astfel, putere economică redusă duce la lipsa investiţiilor în

domeniul conservării energiei, fapt care are ca efect menţinerea unor consumuri

ridicate, situaţie care determină scăderea mai accentuată a puterii economice.

În realitate, această problemă este parţial falsă pentru că ea este generată de

altă barieră mai puţin vizibilă printr-o analiză formală şi anume lipsa cunoştinţelor

şi a experienţei în atragerea investiţiilor externe şi a utilizării mecanismelor

financiare adecvate. Experienţa ţărilor avansate economic şi tehnologic a arătat că

acţiunea de îmbunătăţire a eficienţei energetice trebuie să înceapă cu măsurile de

natură organizatorică, care nu presupun investiţii sau alte costuri. Economiile astfel

obţinute sunt apoi investite în a doua etapă de măsuri de eficientizare. Abordarea

etapizată a rezolvat în multe situaţii problema lipsei capitalului disponibil pentru

investiţii. Aceeaşi experienţă a arătat că investiţiile în proiecte de eficienţă

energetică sunt foarte atractive prin termenul de recuperare redus pe care-l oferă (6

luni – 3 ani) şi au risc tehnologic redus. În plus, există avantajul multiplicării la o

scară mai mare a soluţiilor testate sub forma unor proiecte pilot care au avut efecte

pozitive.

Pe plan mondial lipseşte totuşi un mecanism financiar adecvat finanţării

unui număr mare de proiecte cu valori între 0,1 şi 3 milioane USD pentru proiecte

de eficienţă energetică. În acest context, recurgerea la soluţii de finanţare de tip

Third Party Financing (finanţarea prin terţi), Energy Service Company (companie

de servicii energetice) sau Demand Side Management (care include şi investiţii ale

producătorului la consumator) conduce de regulă la rezultate surprinzătoare.

Industria reprezintă unul din principalii consumatori de energie ai societăţii

moderne, ponderea acesteia la nivelul Uniunii Europene variind între 30 – 40% din

consumul total de resurse energetice primare. Costurile cu energia au o pondere

importantă, aceasta fiind diferită în funcţie de sectorul industrial şi putând atinge

cote de până la 70 % din costurile totale. Cu cât cota parte a costurilor cu energia

din costurile totale este mai mare, cu atât devine mai important managementul

resurselor energetice. Potenţialul energetic estimat a fi economisit în sectorul

industrial se consideră cuprins între 10 şi 50 %. În consecinţă, având în vedere

aspectele legate de creşterea preţurilor la energie, este de aşteptat apariţia unui

număr din ce în ce mai mare de proiecte de eficienţă energetică implementate în

industrie.

Efectele implementării soluţiilor de creştere a eficienţei energetice sunt

resimţite în primul rând la nivelul organizaţiei (întreprindere, companie, societate,

Evaluarea eficienţei energetice 16

etc) care le implementează, unde constau în creşterea profitabilităţii şi a

competitivităţii pe piaţă, în reducerea impactului asupra mediului, etc. În al doilea

rând ele sunt resimţite la nivelul întregii societăţi umane, în contextul promovării

dezvoltării durabile şi al preocupării generale de utilizare eficientă a tuturor

resurselor materiale epuizabile.

2.MANAGEMENTUL ENERGIEI LA CONSUMATOR

“Management” şi manager sunt doi termeni preluaţi din limba engleză care

derivă din verbul "to manage". Deoarece în limba română nu există un singur

echivalent calificat al acestei familii, termenul manager are mai multe înţelesuri,

cele mai importante fiind următoarele :

- administrator;

- organizator;

- responsabil;

- director (conducător executiv al unei organizaţii).

Managementul constă în esenţă în identificarea, alocarea şi valorificarea

optimă a resurselor materiale, umane, financiare şi de altă natură ale unei

organizaţii. Scopul său constă fie în maximizarea profitului, fie în minimizarea

cheltuielilor, în funcţie de natura activităţii organizaţiei. Dintre categoriile de

resurse enumerate mai sus, cele materiale nu sunt numai scumpe ci şi epuizabile,

fapt care constitue un argument în plus în favoarea utilizării lor judicioase şi cu

maximum de randament.

Managementul energiei se rezumă numai la resursele energetice şi are ca

obiectiv valorificarea lor optimă. Punerea în practică a conceptelor de management

al energiei este în primul rând atractivă sub aspect economic. Reducerea facturii

energetice a unei organizaţii în condiţiile în care efectul său util şi deci şi încasările

rămân neschimbate asigură majorarea beneficiului şi o poziţie mai puternică pe

piaţă.

Managementul energiei şi scopul său final, ameliorarea eficienţei

energetice, presupun aplicarea sistematică şi cu consecvenţă a unor tehnici şi a

unor proceduri dezvoltate şi perfecţionate pe parcursul ultimilor douăzeci şi cinci

de ani. Sistemul prin aplicarea căruia se obţine efectul amintit mai sus a fost pus la

punct pas cu pas şi zi după zi în Marea Britanie şi preluat apoi din mers în celelalte

ţări industrializate din Europa de Vest, America de Nord şi Japonia. Este un produs

tipic al pragmatismului şi determinării de care britanicii au dat dovadă de

nenumărate ori pe parcursul istoriei. Trebuie subliniat faptul că acest sistem şi-a

dovedit utilitatea şi funcţionează cu succes în condiţiile capitalismului modern şi

ale economiei de piaţă.

Într-o întreprindere industrială în perimetrul căreia se desfăşoară o

activitate care aparţine categoriei consum final de energie, creşterea eficienţei

energetice presupune aplicarea cu convingere, consecvenţă şi profesionalism a

tehnicilor şi procedurilor de management al energiei la consumator (DSM =

demand side management). Tehnicile şi procedurile DSM urmăresc valorificarea

cu eficienţă maximă a energiei intrate sub diverse forme în mod organizat şi contra

cost în perimetrul respectiv.

Evaluarea eficienţei energetice 18

Aplicarea corectă a procedurilor de management al energiei la

consummator implică cunoaşterea în profunzime a specificului activităţii

desfăşurate în conturul dat, monitorizarea fiecăruia dintre fluxurile de purtători de

energie intrate în şi respectiv ieşite din contur şi stabilirea legăturilor între acestea.

În final ea conduce la stabilirea unor măsuri şi acţiuni având ca scop îmbunătăţirea

eficienţei utilizării energiei în interiorul conturului respectiv.

Tot experienţa deja acumulată în acest domeniu arată că, într-o primă

etapă, acţiunea de analiză în vederea îmbunătăţirii eficienţei energetice într-un

contur dat este condusă de către un auditor extern. În etapa ulterioară, responsabilul

intern cu energia la nivelul perimetrului analizat preia iniţiativa cu acordul şi

sprijinul conducerii executive şi dirijează, supervizează şi organizează acţiunile

având ca obiectiv economisirea energiei.

Analiza eficienţei energetice într-un perimetru dat începe cu analiza

internă, care urmăreşte mai multe aspecte importante pentru situaţia existentă la

momentul iniţial în interiorul conturului analizat :

- mărimea şi structura facturii energetice;

- reacţia personalului la mărimea facturii energetice;

- starea tehnică, complexitatea şi modul de funcţionare ale sistemului de

monitorizare a consumurilor de energie în ansamblul său.

După precizarea situaţiei iniţiale şi a caracteristicilor generale ale activităţii

desfăşurate în interiorul conturului analizat se poate trece la întocmirea unui audit

energetic preliminar. Acesta are de obicei la bază datele existente sub forma

evidenţelor şi înregistrărilor contabile sau de altă natură ale organizaţiei. Baza

auditului preliminar constă în compararea efectelor globale util şi consumat,

pentru o perioadă anterioară de cel puţin cinci ani de activitate în condiţii

normale. Se compară astfel mărimea, structura şi valoarea facturilor energetice cu

volumul şi structura activităţii (mărimea, structura şi valoarea producţiei sau a

serviciilor prestate în perioada respectivă). Se calculează apoi unul sau mai mulţi

indicatori sintetici de performanţă energetică, ale căror valori realizate sunt

comparate cu un set de valori de referinţă (date de proiect, realizările şi

performanţele altor organizaţii având un profil similar de activitate, valorile

recomandate de literatura de specialitate, realizări anterioare ale organizaţiei

analizate în anumite condiţii, etc).

Auditul preliminar permite deci :

- stabilirea naturii şi ordinului de mărime al consumului pentru fiecare dintre

tipurile de purtători de energie;

- constatarea existenţei sau inexistenţei unei eventuale relaţii între volumul şi

structura activităţii prestate şi respectiv mărimea şi structura facturii energetice;

- obţinerea unuia sau mai multor indicatori sintetici globali pe baza cărora

organizaţia primeşte un calificativ referitor la eficienţa cu care utilizează energia.

Evaluarea globală a eficienţei energetice a organizaţiei analizate nu

permite însă stabilirea unor măsuri sau soluţii concrete prin care se poate corecta

sau îmbunătăţi situaţia existentă. Cu ocazia analizei interne şi a întocmirii auditului

energetic preliminar se pot detecta unele deficienţe legate de funcţionarea

Managementul energiei la consumator 19

sistemului de monitorizare (lipsa sau precizia insuficientă a unor aparate de

măsură, lipsa unor informaţii privind anumite consumuri de energie, imperfecţiuni

apărute la transferul datelor, etc), de modul în care sunt întocmite contractele cu

furnizorii externi de energie, etc.

După corectarea, complectarea şi adaptarea sistemului de monitorizare

iniţial, acţiune întreprinsă în acord cu conducerea organizaţiei analizate, se trece la

întocmirea auditului energetic propriu-zis. Durata pentru care se întocmeşte un

audit energetic, preliminar sau propriu-zis, este prin definiţie egală cu durata

unui ciclu întreg de activitate. Sunt situaţii în care durata unui ciclu întreg de

activitate nu este egală cu un an (calendaristic sau financiar), putând fi mai mare

sau mai mică. După caz, durata de întocmire a unui audit poate fi egală cu durata

unui ciclu de fabricaţie, cu durata de execuţie a unui anumit lot de produse, etc.

În comparaţie cu auditul preliminar, auditul propriu-zis este mai detaliat,

oferind posibilitatea punerii în evidenţă a potenţialului de economisire a energiei

încă nevalorificat. În acest scop trebuie identificate subsistemele unde se consumă

cea mai mare parte din energia intrată în conturul de bilanţ general. Acestea vor

constitui zonele care trebuie monitorizate separat, denumite centre de consum

energetic. Definirea limitelor conturului centrelor de consum energetic se face într-

un mod convenabil, luându-se în considerare criteriile tehnologice, funcţionale,

economice, administrative sau de altă natură. Pentru fiecare astfel de centru de

consum se măsoară şi se consemnează separat atât consumurile pe tipuri de

purtători de energie cât şi volumul activităţii. În perspectiva preluării iniţiativei

acţiunilor de îmbunătăţire a eficienţei energetice de către responsabilul cu energia,

după definirea limitelor trebuie să urmeze atribuirea responsabilităţilor pentru

realizarea şi menţinerea eficienţei utilizării energiei în conturul respectiv.

Calculul indicatorilor de performanţă energetică, realizaţi atât la nivel

global cât şi la nivelul centrelor de consum energetic, permite evaluarea eficienţei

energetice a fiecărui subsistem şi a sistemului în ansamblul său prin compararea

valorii indicatorilor realizaţi cu câte o valoare de referinţă. Evaluarea vizează de

această dată atât ansamblul cât şi părţile lui componente, deoarece gradul de

detaliere al auditului energetic propriu-zis permite analiza fiecărui centru de

consum în parte. Pe baza comparaţiei între indicatorii calculaţi şi valorile de

referinţă alese pentru aceştia, auditorul prezintă concluziile sale cu privire la

situaţia existentă în perimetrul analizat.

Dacă este nevoie, pentru întregirea imaginii circulaţiei fluxurilor de

energie pentru un anumit subsistem, auditorul întocmeşte un bilanţ energetic pe o

durată aleasă în mod judicios pentru fiecare subsistem la nivelul căruia auditul a

detectat o posibilă risipă de energie. În acest fel sunt mai bine precizate

caracteristicile fluxului sau fluxurilor de energie care ar putea face obiectul unor

măsuri şi acţiuni de îmbunătăţire a eficienţei energetice a întregului sistem. Analiza

se finalizează în mod obligatoriu cu un program care cuprinde măsuri şi acţiuni

menite să contribuie la creşterea eficienţei energetice în perimetru respectiv.

Evaluarea eficienţei energetice 20

Măsurile şi acţiunile la care se poate recurge în vederea economisirii

energiei şi reducerii cheltuielor cu energia într-un contur dat pot fi la rândul lor

clasificate în trei categorii :

- organizatorice;

- tehnice;

- economice.

Măsurile organizatorice constau în planificarea şi eşalonarea activităţilor în

vederea evitării mersului în gol şi altor tipuri de consumuri inutile, încărcării

optime a utilajelor, aplatizării curbei de sarcină, etc. Măsurile tehnice constau în

adaptarea, modificarea sau înlocuirea procedurilor şi utilajelor existente cu altele

mai performante în vederea reducerii consumului specific de energie, modificarea

concepţiei de alimentare cu energie a conturului dat şi a modului de distribuţie a

energiei în interior, etc. Măsurile economice constau în alegerea celui mai

convenabil tarif şi a celui mai convenabil contract de furnizare pentru fiecare formă

de energie cumpărată din exterior, în dimensionarea optimă a stocurilor interne de

combustibil, etc. Indiferent de categoria din care face parte, fiecare măsură propusă

trebuie să fie însoţită de cheltuielile pe care le presupune aplicarea ei şi de efectul

sau efectele aplicării ei, estimate de către auditor.

În cazul particular al clădirilor în care intensitatea energetică a activităţii

este mai redusă (birouri, clădiri administrative, şcoli, spitale, unele magazine,

locuinţe) şi care nu sunt dotate cu sisteme de monitorizare şi evaluare continuă a

eficienţei energetice tip M&T, acţiunea de evaluare pe baza auditului energetic

prezintă câteva aspecte specifice :

- durata perioadei între două audituri energetice succesive poate fi de doi sau chiar

trei ani;

- principalii factori de influenţă ai consumului total de energie sunt temperatura

aerului, umiditatea acestuia, viteza vântului şi intensitatea radiaţiei solare, urmate

de natura şi durata activităţii interioare;

- întocmirea auditului energetic este de regulă încredinţată unei companii

specializate.

Auditul energetic se materializează sub forma unui raport final. Acesta

include analiza internă, auditul preliminar, auditul propriu-zis, concluziile

auditorului şi planul de măsuri şi acţiuni pentru îmbunătăţirea eficienţei energetice.

Raportul final va conţine atât informaţiile primare, preluate din arhiva organizaţiei

sau din înregistrările măsurătorilor obţinute prin intermediul sistemului de

monitorizare, cât şi rezultatele prelucrării lor (indicatorii de performanţă realizaţi,

indicatori de performanţă de referinţă, evaluarea eficienţei energetice în conturul

dat, etc).

În cazul în care organizaţia a implementat un sistem de monitorizare şi

evaluare continuă a eficienţei energetice tip M&T (monitoring and targeting),

auditul energetic devine un instrument aplicat periodic (pe schimb, zilnic,

săptămânal, pe fiecare lot, etc), frecvenţa şi conţinutul raportului periodic fiind

specifice fiecărui caz în parte. În majoritatea cazurilor, raportul periodic este

conceput în mai multe variante, fiecare fiind adresată unui alt nivel de autoritate

Managementul energiei la consumator 21

(operator, şef de departament, inginer şef, director, consiliu de administraţie, etc).

Raportul periodic prezintă numai situaţia în perioada analizată în comparaţie cu o

perioadă anterioară şi nu include nici plan de măsuri nici soluţii de îmbunătăţire a

eficienţei energetice. El cuprinde de obicei un rezumat al situaţiei curente, urmat de

o serie de detalii tehnologice (parametrii semnificativi, valori ale unor mărimi care

depăşesc nivelul admisibil, alte informaţii, etc). Sunt incluse valorile absolute sau

raportate ale mărimilor urmărite sub formă de tabele, grafice, diagrame sau orice

altă formă care facilitează analiza şi interpretarea rezultatelor. Raportul periodic

este un mijloc important de menţinere în atenţia personalului şi a conducerii

organizaţiei a preocupării pentru creşterea eficienţei energetice şi a cerinţelor care

decurg din ea. El fundamentează fiecare decizie având ca scop creşterea eficienţei

energetice în interiorul conturului analizat.

Succesul sau eşecul unui asemenea demers depind în primul rând de

angajamentul real al conducerii executive, dar şi de modul în care angajaţii şi chiar

sindicatele resimt necesitatea şi caracterul său permanent. Existenţa unui plan de

măsuri de conservare a energiei, indiferent cât este el de bine conceput, nu

constituie sfârşitul ci doar începutul acţiunii. Angajaţii nu vor înţelege dintr-o dată

care este rolul lor în acest demers. Toţi vor trebui să fie determinaţi, stimulaţi şi

motivaţi pentru îndeplinirea planului, ajungând să conştientizeze faptul că

economisirea energiei contribuie la profitabilitatea activităţii organizaţiei, deci la

siguranţa locului de muncă, la creşterea salariilor, la prezervarea mediului

înconjurător şi chiar la bunul mers al economiei naţionale.

Experienţa a arătat că succesul nu este asigurat numai prin eforturi de ordin

material (raţionalizări, reabilitări, modernizări, noi investiţii, etc), ci şi prin

menţinerea unei anumite stări de spirit în rândul personalului organizaţiei.

Calificarea, motivarea şi stimularea personalului se pot face treptat, de sus în jos,

costă mult mai puţin şi produc efecte semnificative. Conştientizarea importanţei

îmbunătăţirii eficienţei energetice se obţine prin educarea personalului pe întreaga

scară ierarhică, începând cu conducerea executivă şi terminând cu personalul care

asigură operarea şi întreţinerea instalaţiilor.

Consecinţele şi impactul unei astfel de analize depind atât de stadiul în

care se găseşte organizaţia supusă analizei cât şi de contextul economic şi financiar

în care aceasta îşi desfăşoară activitatea. Întocmirea unui plan de măsuri adaptat la

specificul activităţii, corelat cu strategia de dezvoltare şi cu situaţia financiară a

organizaţiei şi care să ţină seama şi de posibilităţile reale de înţelegere, asimilare şi

aplicare în practică a măsurilor de către întregul personal necesită multă experienţă

şi cunoştiinţe care depăşesc de multe ori capacitatea existentă în interiorul

organizatiei. În aceste cazuri este recomandabilă recurgerea la serviciile unei

companii de consultanţă energetică specializate. O astfel de alegere asigură şi

obiectivitatea absolut necesară într-un asemenea demers şi poate prilejui începutul

unei colaborări de lungă durată şi reciproc profitabile.

Măsurile de conservare a energiei sunt de obicei propuse etapizat, datorită

limitelor financiare şi psihologice inerente. Într-o primă etapă sunt aplicate măsuri

care nu costă nimic sau presupun cheltuieli de capital nesemnificative, dar care pot

Evaluarea eficienţei energetice 22

avea efecte semnificative. Economiile la cheltuielile de producţie astfel obţinute

sunt apoi reinvestite în etapa a doua. Procesul de eficientizare evoluează deci pas

cu pas. Propunerile care presupun investiţii trebuie să fie fundamentate prin

argumente de natură economică şi financiară. Stabilirea priorităţilor într-o astfel de

situaţie este de competenţa conducerii executive a unităţii, care are în vedere

strategia de dezvoltare pe termen lung şi situaţia financiară a organizaţiei la

momentul analizei.

Categoria măsurilor tehnice având ca scop îmbunătăţirea eficienţei

energetice într-o întreprindere include operarea de raţionalizări, modernizări şi

chiar înlocuiri ale componentelor sau chiar ansamblului instalaţiilor consumatoare

de energie de orice fel cu scopul reducerii consumurilor. Deşi instalaţiile

industriale sunt diferite sub aspectul mărimii, scopului şi tehnologiei, soluţiile

tehnice la care se recurge ca urmare a concluziilor unui audit energetic pot fi

grupate în următoarele direcţii :

a) modificarea soluţiei de alimentare şi/sau a concepţiei de utilizare a energiei în

cadrul întreprinderii;

b) recuperarea avansată a energiei disponibilizate de către fluxul tehnologic, pentru

care se apelează de regulă la soluţii tehnice şi la tehnologii noi;

c) înlocuirea parţială sau totală pentru anumite procese de încălzire a energiei

termice cu energia electrică, în condiţiile realizării unei economii de cheltuieli cu

energia sau creşterii veniturilor;

d) implementarea unor procedee, tehnici şi echipamente noi şi performante, care

asigură simultan creşterea calităţii, a productivităţii şi reducerea facturii energetice.

După cele două crize petrolire din deceniul opt, în ţara noastră s-a

înfiinţat Inspecţia Energetică şi s-a legiferat obligativitatea întocmirii

bilanţurilor energetice în întreprinderile industriale. Formalismul endemic şi

constrângerile sistemului economic centralizat, la care s-au adăugat efectele

penuriei de energie, au asigurat însă eşecul său total. Acest fapt trebuie reţinut,

experienţa existentă în România privind consecinţele impunerii de la centru a

eficienţei energetice în special în sectorul industrial fiind încă utilă, chiar dacă

în prezent condiţiile sunt altele.

3. SISTEMUL DE MONITORIZARE A CONSUMURILOR ENERGETICE

Aparatele de măsură constitue componentele primare ale sistemului intern

de monitorizare. Termenii cu care se operează în auditul sau în bilanţul energetic

au de regulă dimensiunea de putere sau de energie, conţinutul lor de energie fiind

în general legat de debitul sau cantitatea de material purtător de energie. De aceea,

cele mai multe şi mai importante mărimi măsurate sunt debitele sau cantităţile de

substanţă. Dacă măsurarea cantităţilor sau debitelor de substanţe solide se face mai

ales prin cântărire, pentru substanţele fluide există diverse alte metode care asigură

precizia necesară.

Energia electrică intrată într-un contur de bilanţ este măsurată indirect cu

voltmetre şi ampermetre sau direct cu wattmetre. Aparatele sunt montate fie direct

pe circuitele de forţă fie indirect, prin intermediul transformatoarelor de măsură.

Ele sunt simple, precise (cu condiţia dimensionării corespunzătoare a

transformatoarelor de măsură), relativ ieftine şi uşor de întreţinut şi verificat.

Montarea lor se poate face rapid şi nu necesită întotdeauna oprirea alimentării cu

energie în aval.

Debitmetrele pentru fluide prezintă o mare diversitate de modele, având la

bază mai multe principii de funcţionare şi uneori mai multe soluţii derivând dintr-

un singur astfel de principiu. De regulă, măsurarea debitului unui fluid necesită

măsurarea simultană a altor parametrii (presiune, temperatură, etc), pe baza cărora

se determină corecţii ale debitului măsurat cu debitmetrul.

Fiecare dintre tipurile de debitmetre prezintă avantaje şi dezavantaje, fiind

mai potrivite decât altele în anumite situaţii şi/sau pentru anumite fluide. De

asemenea, natura şi compoziţia chimică a fluidelor al căror debit se cere măsurat

influenţează tipul şi modul de amplasare a unui aparat de măsură.

Astfel, pentru măsurarea debitelor de combustibil gazos se recomandă

debitmetrele cu diafragmă, cu turbină şi contoarele volumetrice. Pentru măsurarea

debitelor de abur se recomanda debitmetrele cu diafragmă şi cele tip Vortex. Pentru

măsurarea debitelor de apă sunt recomandate aproape toate tipurile de debitmetre.

Pentru măsurarea debitelor de aer comprimat se recomandă debitmetrele cu

diafragmă sau alt organ de strangulare, cu turbină şi tip Vortex.

Contoarele de căldură sunt agregate complexe care integrează indicaţiile

unui debitmetru şi a două termometre. Precizia lor depinde de precizia

debitmetrului şi de mărimea diferenţei de temperatură între intrarea şi iesirea

agentului termic din conturul respectiv. Instalarea corectă a aparatelor de măsura

este importantă deoarece ea poate influenţa atât precizia măsurării cât şi fiabilitatea

aparatului.

Legătura între aparatele de măsură şi centrul de colectare şi prelucrare a

datelor măsurate se poate realiza în mai multe feluri :

Evaluarea eficienţei energetice 24

- indicaţiile aparatului de măsura sunt citite de către un operator, înscrise pe o fişă

tip şi transmise sub această formă la centrul/locul de prelucrare, unde sunt

descărcate manual;

- unul sau mai multe aparate de măsură sunt cuplate cu un sistem portabil de

achiziţie a datelor, care după depăşirea capacităţii sale de înmagazinare este

înlocuit cu alt aparat şi dus de către un operator la centrul de prelucrare pentru

descărcare automată;

- în întregime automat.

Numărul şi calitatea aparatelor de măsură aflate iniţial în dotarea unui

contur în interiorul căruia se desfăşoară o activitate (organizaţie, întreprindere,

societate, etc) este proportional cu interesul manifestat până în acel moment pentru

eficienţa energetică. Experienţa acumulată în Marea Britanie arată că, într-o primă

etapă de analiză a sistemului informaţional intern, prin suplimentarea raţională a

numărului de aparate de măsură se obţin economii cuprinse între 3 - 7 % din

factura energetică iniţială a organizaţiei. Aceste cifre sunt luate de obicei în calcul

la stabilirea sumei totale pe care organizaţia este dispusă să o cheltuiască pentru

îmbunătăţirea sistemului său de monitorizare şi evaluare.

Monitorizarea consumurilor de purtători de energie (combustibili, energie

electrică şi termică, frig, aer comprimat, etc) nu constă doar în simpla măsurare sau

înregistrare a cantităţilor şi eventual a parametrilor de livrare în scopul verificării

facturării. Concepţia sistemului de monitorizare (măsură, achiziţie, transmitere,

stocare şi prelucrare centralizată a datelor) trebuie adaptată atât necesităţilor

controlului facturării cât şi analizei periodice (ciclice) a evoluţiei consumului de

energie în raport cu principalii factori de influenţă.

Trebuie subliniat încă de la început faptul că numărul şi calitatea aparatelor

de măsură, precum şi prezenţa şi complexitatea sistemului automat în care acestea

sunt integrate nu compensează lipsa de preocupare şi de organizare a factorului

uman pentru urmărirea consumurilor de energie, pentru analiza evoluţiei acestora şi

în final nu pot asigura reacţia de autoreglare în absenţa acestuia.

Instalarea unor noi aparate de măsură şi/sau conectarea lor la o reţea de

achiziţie automată sau semiautomată poate fi realizată fie cu forţe proprii, fie de

către o companie specializată. Dezvoltarea întregului sistem de monitorizare al

organizaţiei trebuie gândită în perspectivă şi trebuie să se integreze în strategia

generală.

Nici cel mai evoluat sistem de monitorizare nu produce de la sine economii

de energie. Un responsabil cu energia care dă dovadă de iniţiativă şi competenţă

poate apela la metode aproximative (deductive sau estimative) acolo unde nu

dispune de aparate de măsură. El poate obţine rezultate bune şi cu un sistem

manual de citire, transmitere şi prelucrare a informaţiilor. Importantă este însă

existenţa unui angajament la toate nivelurile de competenţă şi autoritate ale

organizaţiei pentru utilizarea şi valorificarea acestor informaţii.

4. ANALIZA INTERNĂ

Situaţia existentă iniţial într-o organizaţie înainte de întocmirea primului

audit energetic este stabilită prin analiza internă. Analiza internă a organizaţiei

urmăreşte mai multe aspecte importante ale activităţii desfăşurate în interiorul

conturul analizat din punctul de vedere al modului de utilizare a energiei :

- mărimea şi structura facturii energetice;

- reacţia personalului la mărimea consumurilor şi deci a facturii energetice;

- complexitatea, starea tehnică şi modul de funcţionare a sistemului de

monitorizare şi evaluare în ansamblul său.

Situaţia existentă în interiorul conturului analizat sub aspectul eficienţei

utilizării energiei poate fi definită prin formularea unor răspunsuri la o serie de

întrebări precum :

1. Cine răspunde de managementul energiei în organizaţia respectivă (nume,

funcţie, calificare, experienţă, numărul de persoane din care este format colectivul

pe care îl conduce, etc) ?

2. În faţa cui răspunde acesta, cât de dese sunt şi ce conţin rapoartele sale ?

3. Cum este organizată măsurarea fluxurilor de energie care intră în contur

(număr de aparate de măsură, amplasare, frecvenţa de citire/înregistrare, clasa de

precizie, etc) ?

4. Sunt aceste aparate de măsură adecvate, precise şi fiabile ?

5. Un sistem central de achiziţie automată sau semiautomată a datelor ar fi

eficient economic ?

6. A fost stabilită pe bază de măsurători o relaţie directă între mărimea şi

structura facturii energetice şi volumul şi structura activităţii prestate în conturul

respectiv (producţie, vânzări, timp de lucru, etc) ?

7. Cât de des este calculat şi cui este raportat consumul specific de energie ?

8. S-au stabilit limite ale consumului de energie (detalii) ?

9. Există o prognoză a consumurilor de energie sau un buget limită pentru

procurarea energiei ?

10. Urmărirea consumurilor energetice se practică la intervale regulate şi în

mod organizat ?

11. Există stabilit un program de măsuri de conservare a energiei la nivelul

organizaţiei ?

12. A stabilit conducerea executivă obiective pentru reducerea facturii

energetice ?

13. Ce paşi au fost făcuţi în vederea recuperării şi reciclării resurselor

energetice secundare, în ipoteza că acestea sunt cunoscute şi inventariate ?

14. Termenii contractelor de livrare a energiei, în special modalităţile de

tarifare, sunt consideraţi convenabili şi corespunzători specificului organizaţiei ?

Evaluarea eficienţei energetice 26

Trebuie subliniat faptul că răspunsurile la o parte dintre aceste întrebări vor

putea fi formulate mai corect şi mai complect după întocmirea auditului preliminar

sau chiar după întocmirea auditului propriu-zis. La momentul analizei interne este

totuşi importantă percepţia conducerii şi a restului colectivului în legătură cu

fiecare dintre aspectele şi problemele amintite mai sus.

Precizarea aspectelor calitative şi cantitative ale alimentării cu energie a

activităţilor desfăşurate în perimetrul respectiv include următoarele aspecte :

- stabilirea naturii purtătorilor de energie care intră în conturul de bilanţ;

- stabilirea ordinului de mărime al consumului pentru fiecare categorie de purtător

de energie;

- stabilirea modalităţii de plată (de tarifare) pentru fiecare dintre aceştia.

Mărimea şi structura facturii energetice, precum şi prevederile contractelor

de furnizare privind modalitatea de tarifare aleasă reprezintă deci primul aspect al

analizei interne.

Al doilea aspect avut în vedere este reacţia personalului la mărimea facturii

energetice. Experienţa acumulată în ţările dezvoltate a arătat că, la nivelul

conducerii executive a unei organizaţii, atitudinea în raport cu factura energetică se

poate încadra într-una dintre următoarele situaţii :

- facturile energetice sunt plătite la timp fără nici un fel de analiză sau de control

intern;

- facturile energetice lunare sunt comparate cu citirile (înregistrările) lunare ale

aparatelor de măsură montate la intrarea în conturul de bilanţ;

- citirile (înregistrările) lunare sunt raportate la volumul activităţii din luna

respectivă, calculându-se un consum specific global de energie;

- există un sistem de achiziţie (nu neapărat automat) a datelor, care realizează cel

puţin săptămânal monitorizarea consumurilor energetice ale principalilor

consumatori interni şi raportarea acestora la partea care le revine din volumul

activităţii;

- este implementat şi funcţionează un sistem automatizat/informatizat de

supraveghere şi evaluare continuă a eficienţei utilizării energiei, eventual şi a altor

resurse materiale.

Atitudinea conducerii executive şi a restului personalului organizaţiei faţă

de eficienţa cu care este utilizată energia este reflectată de gradul de conştientizare

a importanţei problemei, calitatea şi eficacitatea sistemului de monitorizare, modul

de valorificare a rezultatelor astfel obţinute şi reacţia aşteptată din partea fiecăruia

dintre nivelurile de autoritate la mărimea şi evoluţia în timp a cheltuielilor cu

energia.

Al treilea aspect important este legat de modul de funcţionare şi

eficacitatea sistemului de monitorizare şi evaluare a eficienţei utilizării energiei în

interiorul conturului dat. Trebuie avute în vedere concepţia, baza materială aferentă

şi importanţa acordată sistemului la nivelul organizaţiei. În acest sens trebuie

urmărite următoarele aspecte :

- modul şi frecvenţa de citire/înregistrare a aparatele de măsură, cu deosebire a

celor care constitue baza de facturare;

Analiza internă 27

- modul de transmitere la centru a datelor citite sau înregistrărilor (pe formulare tip,

prin semnale electrice, printr-o reţea informatică, etc.);

- modul de prelucrare a informaţiilor (modelul, algoritmul, mărimile calculate etc.);

- conţinutul, frecvenţa întocmirii şi destinatarii rapoartelor;

- efectele raportării şi modul în care se iau deciziile privind eficienţa energetică.

Trebuie subliniat că toate cele trei aspecte ale analizei sunt interdependente

şi la fel de importante. Dacă mărimea facturii energetice reprezintă elementul

determinant, la reducerea ei contribue în egală măsură angajamentul sincer al

întregului personal şi un sistem eficient de monitorizare.

Din analiza sistemului de monitorizare şi evaluare poate decurge

necesitatea suplimentării numărului de aparate de măsură, reorganizării modului de

citire, de înregistrare şi de transmitere a datelor, elaborării unor formulare tip în

acest scop, implementării unui sistem automat sau semiautomat de achiziţie a

datelor măsurate, elaborării unui algoritm unic de prelucrare a datelor, stabilirii

unei noi formule de prezentare a raportului, etc.

5. AUDITUL ENERGETIC

Analiza critică a eficienţei utilizării resurselor energetice alocateunei

activităţi desfăsurate într-un perimetru dat, cunoscută şi sub denumirea de audit

energetic, este una dintre componentele de bază ale oricărui program de acţiune

având ca obiectiv îmbunătăţirea eficienţei energetice. Auditul energetic reflectă

nivelul eficienţei energetice atins în interiorul perimetrului analizat pe durata unui

ciclu de activitate. În acelaşi timp, auditul energetic furnizează informaţiile

necesare pentru stabilirea celor mai potrivite şi mai convenabile măsuri şi soluţii în

vederea creşterii eficienţei energetice a activităţilor desfăşurate în cadrul

organizaţiei analizate.

Termenul audit din limba engleză echivalează în limba română cu revizie

contabilă şi nu cu bilanţ contabil. În acelaşi mod, termenul auditor are înţelesul de

revizor contabil şi nu de contabil. Revizia contabilă presupune verificarea

înregistrărilor, a calculelor efectuate şi analiza critică a termenilor bilanţului,

finalizată cu o evaluare. Similar, termenul energy audit din limba engleză

echivalează în limba română cu expresia “analiză critică a eficienţei utilizării

energiei” sau cu sintagma audit energetic.

Trebuie precizat faptul că auditul energetic nu trebuie confundat cu

bilanţul energetic. Auditul energetic este o analiză a modului de valorificare a

energiei consumate într-un perimetru dat, în timp ce bilanţul energetic este doar

unul dintre instrumentele acestei analize la care se recurge numai în anumite

situaţii. Evaluarea eficienţei energetice a activităţii desfăşurate într-un contur

dat nu necesită în mod obligatoriu cunoaşterea tuturor termenilor bilanţului

energetic care intră în perimetrul analizat, ci doar a celor care intră în mod

organizat şi contra cost. În privinţa fluxurillo de energie care ies, acestea

prezintă interes pentru auditor doar în măsura în care ele mai pot fi valorificate. În cadrul auditului, bilanţul energetic constitue un instrument care permite

obţinerea unor informaţii suplimentare, necesare de regulă în situaţiile în care se

caută soluţii concrete de îmbunătăţire a eficienţei energetice într-un perimetru

circumscris unuia sau mai multor subsisteme aparţinând sistemului analizat.

Bilanţul energetic poate contribui la verificarea indicaţiei unui aparat de măsură, la

măsurarea unui flux de energie care în mod normal nu se măsoară sau estimarea

cantitativă a unui flux de energie care nu se poate măsura. Bilanţul energetic al

unui contur, care poate include transformatori de energie şi/sau consumatori finali

de energie, pune la dispoziţia auditorului informaţii suplimentare referitoare la

conţinutul de energie al unor fluxuri care nu fac obiectul auditului propriu-zis. Pe

baza acestor informaţii suplimentare auditorul poate propune sau recomanda în

cunoştiinţă de cauză anumite măsuri şi/sau soluţii de îmbunătăţire a eficienţei

energetice.

Auditul energetic

29

Întocmirea unui audit energetic implică stabilirea clară a limitelor

perimetrului analizat şi a perioadei de timp pe durata căreia se face analiza.

Perimetrul poate cuprinde o întreagă organizaţie (regie, companie, societate, grup,

trust, întreprindere etc), o sucursală a unei organizaţii cu contabilitate proprie sau o

clădire. El poate cuprinde elemente care nu sunt neapărat situate pe acelaşi

amplasament, dar între care există legături şi/sau schimburi materiale (cabluri de

forţă, conducte, instalaţii sau sisteme de transport, etc.).

5.1. Auditul energetic preliminar

Auditul energetic preliminar este de regulă unul general, în care întreg

sistemul analizat este considerat ca o "cutie neagră". Nu se iau în considerare nici

componenţa şi structura sistemului, nici relaţiile şi interdependenţele între

subsistemele care îl compun. Intrările şi ieşirile sunt deci definite numai în raport

cu conturul general.

Datele necesare pentru întocmirea auditului preliminar, care este

recomandabil, cel puţin pentru obiectivitate, să fie întocmit de cineva din afara

organizaţiei respective, sunt următoarele :

1. Numele şi adresa organizaţiei (firmei, companiei, întreprinderii).

2. Natura activităţii sau activităţilor organizaţiei (aspecte calitative).

3. Statutul juridic şi comercial (forma de organizare, forma de proprietate,

sectorul de activitate, tipul afacerii, etc).

4. Numele, funcţia şi adresa persoanei de legătură (telefon, fax, e-mail).

5. Numărul angajaţilor.

6. Programul de lucru (zilnic, săptămânal, lunar, anual, numar de schimburi,

etc).

7. Istoricul consumurilor de energie pe o anumită perioadă de funcţionare

normală (cel puţin pentru ultimii 5 ani de activitate).

8. Factura energetică anuală detaliată pentru ultimul an financiar.

9. Oricare alte date disponibile, brute sau prelucrate, privind consumurile

absolute şi specifice de energie ale organizaţiei pentru ultimul an financiar

(provenind din sistemul propriu de monitorizare).

10. Date privind volumul şi structura activităţii organizaţiei pentru aceeaşi

perioadă de timp.

Formularele tip pentru datele numerice necesare sunt prezentate în anexă.

Un istoric al consumurilor energetice din ultimii 5 sau chiar 10 ani de activitate

normală este necesar pentru stabilirea unui eventual raport între volumul şi

structura activităţii şi volumul şi structura facturii energetice. Aceste date provin

din evidenţele contabile ale organizaţiei, care înregistrează facturile energetice la

capitolul cheltuieli. Ele permit calcularea unor indicatori globali (consumuri

specifice de energie, cheltuieli specifice cu energia, etc) pe baza cărora rezultatele

obţinute de către organizaţia analizată se pot compara cu un set de valori de

referinţă (cifre de proiect, rezultatele altor organizaţii aparţinând aceluiaşi segment

Evaluarea eficienţei energetice

30

de activitate, valorile minime teoretice ale consumurilor specifice de energie,

realizări anterioare ale organizaţiei respective în anumite condiţii, etc). Indicatorii

specifici prezintă avantajul că nu sunt influenţaţi de modificări ale valorilor

absolute ale consumurilor de energie determinate de modificări în structura

producţiei, de extinderea sau diversificarea activităţii, etc.

Auditul energetic se întocmeşte pentru o perioadă de timp egală cu durata

unui întreg ciclu de activitate (ciclu de fabricaţie, ciclu climatic, etc). Eficienţa

energetică nu se evaluează pentru perioade mai scurte (o oră, o zi, o săptămână, o

lună, etc) deoarece rezultatele astfel obţinute nu sunt în general relevante.

5.2 Auditul energetic propriu-zis

Auditul energetic propriu-zis urmează întocmirii auditului preliminar şi

corectării şi complectării sistemului de monitorizare cu toate elementele cerute de

către auditorul extern. În comparaţie cu auditul preliminar, auditul energetic

propriu-zis este mai detaliat, oferind posibilitatea identificării subsistemelor unde

se consumă cea mai mare parte din energia intrată în conturul care delimitează

organizaţia analizată şi a evaluării separate a fiecăruia dintre ele. Denumite centre

de consum energetic, acestea vor constitui zonele care în mod obligatoriu trebuie

monitorizate separat. Definirea limitelor fiecărui centru de consum energetic se

face într-un mod convenabil, luându-se în considerare criteriile tehnologice,

funcţionale, economice, administrative sau de altă natură. Pentru fiecare astfel de

centru de consum se prevede posibilitatea măsurării şi consemnării separate a

consumurilor pe tipuri de purtători de energie şi a volumului activităţii.

În acest fel sunt apoi identificate subsistemele unde se manifestă

ineficienţă şi poate fi evaluată mărimea pierderilor cauzate la nivelul fiecăruia. Este

evident faptul că atât eforturile de identificare a punctelor de ineficienţă cât şi baza

de stabilire a unei strategii pe termen mediu materializată printr-un plan de măsuri

de conservare a energiei vor avea o eficacitate cu atât mai mare cu cât amploarea

analizei şi implicit gradul de detaliere (numărul de centre de consum energetic)

sunt mai mari.

Întocmirea auditului energetic implică un inventar al surselor de alimentare

cu purtători de energie exterioare conturului, care trebuie să acopere următoarele

aspecte :

- tipul şi caracteristicile purtătorului de energie furnizat de sursa externă;

- caracteristicile cererii de energie acoperite de către sursa externă;

- tariful actual stabilit prin contractul de livrare şi tarifele alternativele disponibile;

- alte aspecte legate de statutul, amplasarea şi capacitatea sursei externe, de

condiţiile şi de restricţiile de livrare, stabilite sau nu prin contract.

În interiorul conturului analizat se întocmeşte un inventar al

consumatorilor finali de energie, organizaţi sau nu pe centre de consum energetic,

precum şi un inventar al transformatorilor interni de energie. Inventarul

consumatorilor finali trebuie să pună în evidenţă următoarele aspecte :

Auditul energetic

31

- natura activităţii sau procesului tehnologic care primeşte fluxul de energie;

- tipul, parametrii şi sursa din care provine fiecare flux purtător de energie;

- caracteristicile cererii de energie, pentru fiecare tip de purtător de energie;

- legăturile tehnologice cu alţi consumatori finali şi consecinţele acestor legături

asupra caracteristicilor cererii de energie;

- natura şi potenţialul resurselor energetice secundare disponibilizate din motive

tehnologice;

- starea tehnică a instalaţiilor la momentul întocmirii auditului.

Transformatorii interni de energie (centrale termice, centrale electrice de

termoficare, instalaţii frigorifice, staţii de aer comprimat, staţii de pompare etc.)

alimentează de obicei mai mulţi astfel de consumatori finali. Pentru fiecare

transformator intern de energie se recomandă a fi specificate următoarele aspecte :

- natura, sursa şi caracteristicile fluxurilor de energie care intră;

- tipul transformării suferite, randamentul realizat, alte caracteristici tehnice;

- natura şi parametrii fluxului sau fluxurilor de energie care ies;

- capacitatea instalată a transformatorului energetic;

- consumatorii sau centrele de consum alimentate;

- modalitatea de alimentare a consumatorilor şi consecinţele ei (direct, prin

intermediul unei reţele de distribuţie, etc.);

- natura, potenţialul energetic şi impactul asupra mediului pentru fiecare dintre

fluxurile de energie evacuate în atmosferă;

- starea tehnică a instalaţiilor şi a sistemului de distribuţie la momentul întocmirii

auditului.

Întocmirea auditului energetic nu presupune în mod obligatoriu întocmirea

în prealabil a unuia sau mai multor bilanţuri energetice. Auditul energetic propriu-

zis include anumite părţi din bilanţul energetic întocmit pe durata ciclului de

activitate. Termenii bilanţurilor energetice pe perioade scurte (o oră, un schimb, o

şarjă, etc) nu se regăsesc ca atare în valorile care stau la baza întocmirii auditului.

În ciuda caracterului lor detaliat, aceste bilanţuri nu sunt relevante pentru auditor

decât în cazurile în care rezultatele obţinute pentru un an sau o perioadă mai lungă

de timp indică existenţa unor puncte de ineficienţă energetică în interiorul

conturului analizat. Ele stau la baza analizei care succede auditul propriu-zis şi care

are ca obiectiv stabilirea măsurilor şi acţiunilor destinate să îmbunătăţească situaţia

sub aspectul eficienţei energetice.

Consumurile de energie consemnate într-un prim audit energetic nu trebuie

să provină nici măcar în parte din indicaţiile unor aparate de măsură instalate de

auditor în mod special numai pentru perioada întocmirii auditului energetic. Ele

trebuie să fie obţinute exclusiv prin intermediul sistemul propriu de monitorizare al

organizaţiei, ale cărui concepţie şi structură rămân ca atare şi după întocmirea

auditului. Rolul auditorului extern nu este acela de a-şi instala propriile sale aparate

de măsură pe durata întocmirii auditului. Unul dintre efectele benefice ale

întocmirii unui audit energetic constă în complectarea în prealabil a sistemului de

monitorizare intern cu acele aparate absolut necesare şi după întocmirea auditului.

Evaluarea eficienţei energetice

32

În acelaşi timp trebuie subliniat faptul că practica actuală a celor mai

multe întreprinderi industriale din România în domeniul monitorizării

consumurilor de energie lasă încă mult de dorit. În cele mai multe cazuri este

monitorizat şi înregistrat consumul global de combustibil şi cel de energie

electrică, care sunt mai uşor de măsurat, dar lipsesc multe date legate de

consumurile de căldură, frig, aer comprimat, etc. Stabilirea unor centre de

consum energetic şi monitorizarea tuturor consumurilor de energie pentru

fiecare astfel de centru constitue încă un deziderat pentru viitor.

Această situaţie nu este de natură să contribuie la eficientizarea

activităţii sub aspect energetic, iar comandarea şi întocmirea unui audit

energetic nu este utilă în absenţa unui sistem de monitorizare şi evaluare

complect. Acest lucru trebuie bine înţelese de către toţi cei care au

responsabilităţi la diverse niveluri în acest domeniu.

Economisirea energiei consumate presupune mai întâi măsurarea ei.

Instalarea unor aparate de măsură sigure şi precise (în limitele tehnologiilor

actuale) presupune o cheltuială de capital care va produce efecte ulterior, nu de la

sine ci ca urmare a angajării întregului personal într-o acţiune al cărui scop îl

înţelege şi îl aprobă fiecare sau cât mai mulţi dintre angajaţi. Întocmirea auditului

propriu-zis se bazează pe indicaţiile aparatelor de măsură care fac parte în mod

normal din dotarea sistemului intern de monitorizare al organizaţiei. Unele dintre

aceste aparate constitue baza de facturare în raport cu furnizorii externi de energie.

Dacă acurateţea indicaţiilor unuia sau mai multor aparate de măsură care constitue

baza de facturare este pusă la îndoială, fie de către furnizor, fie de către

consumator, întocmirea unui audit energetic este prematură. Reglementarea

statutului acestor aparate de măsură este o problemă a cărei rezolvare trebuie să fie

prevăzută în contractul de furnizare a energiei şi care trebuie rezolvată înainte de

întocmirea auditului energetic propriu-zis.

Modul de întocmire, gradul de detaliere şi modul de exprimare a mărimilor

prezentate şi calculate depind de scopul auditului şi trebuie să fie pe înţelesul celui

căruia îi este destinat. Auditul energetic, întocmit pe baza datelor măsurate sau pe

baza prelucrării acestora, poate conţine mărimi exprimate în unităţi fizice (de

putere sau de energie) sau în unităţi valorice (monetare). Trebuie precizat faptul că

în bilanţurile energetice, mărimile care intră şi care ies se exprimă numai în unităţi

fizice de putere sau de energie. În cadrul auditului energetic se obişnuieşte

recurgerea la exprimarea valorică a acestora, care prezintă avantajul că asigură cea

mai corectă echivalare a tuturor formelor de energie consumate şi are şi un caracter

mai accesibil. Indicatorii valorici de performanţă sunt mai uşor de interpretat de

către cei mai mulţi dintre cei cărora le este destinat raportul.

Întocmirea unui singur audit energetic nu rezolvă definitiv problema

eficienţei energetice într-un perimetru dat. Aplicarea tehnicilor managementului

energiei trebuie să fie o preocupare continuă, ceea ce conduce printre altele la

necesitatea repetării auditul energetic cu o anumită ciclicitate. Experienţa

acumulată în ţările dezvoltate în acest domeniu demonstrează că cea mai nimerită

continuare a acţiunii demarate prin întocmirea unui audit energetic constă în

Auditul energetic

33

implementarea în cadrul organizaţiei a unui sistem informatizat de monitorizare şi

evaluare continuă de tip M&T.

5.3 Exemplu privind prelucrarea datelor rezultate din

monitorizare în vederea întocmirii auditului energetic propriu-

zis al unei întreprinderi industriale

O întreprindere industriala are ca obiect de activitate realizarea a trei tipuri

de produse (P1, P2 si P3). Organizarea producţiei şi amplasamentul pe teren au

permis stabilirea a şase centre de consum energetic direct productive, cărora li se

adaugă încă doua centre de consum neproductive sau indirect productive (birouri,

magazii, servicii generale, etc). Conturul mai conţine patru transformatori interni

de energie (CET proprie, staţia centrală de aer comprimat, transformatorul electric

110/6 kV şi staţia de pompare a apei industriale). Deşi produsele P1, P2 si P3 sunt

înrudite, ele au caracteristici fizice diferite, motiv pentru care producţiile anuale ale

întreprinderii vor fi exprimate numai valoric.

Organizaţia preia din exterior următoarele tipuri de purtători de energie :

- energie electrica la înaltă tensiune (atunci când necesarul intern depăşeşte

capacitatea sursei proprii);

- combustibil lichid (motorină);

- combustibil gazos (gaz natural).

Transformatorii interni furnizează în interiorul conturului de bilanţ următoarele

tipuri de purtători de energie direct utilizabilă :

- energie electrică la medie tensiune MT;

- abur tehnologic cu presiunea de 8 bar;

- apă fierbinte pentru încălzirea spaţiilor şi prepararea apei calde sanitare;

- aer comprimat cu presiunea de 5 bar.

Staţia centrală de pompe asigură menţinerea în funcţiune a sistemului de

răcire cu apă în circuit închis. Căldura preluată de apă de la diversele procese

tehnologice este disipată în atmosferă prin intermediul unui turn de răcire.

Consumurile totale anuale de energie pentru ultimii cinci ani de activitate

sunt prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1

Consumurile de energie pentru ultimii cinci ani de activitate

Tipul purtătorului de

energie achiziţionat

1994 1995 1996 1997 1998

Energie electrică (TJ) 19,2 18,6 16,4 17,9 17,8

Motorină (TJ) 41,8 39,7 45,6 44,4 44,3

Gaz natural (TJ) 251,0 255,5 238,7 241,8 242,6

Evaluarea eficienţei energetice

34

Pentru ultimul an financiar, situaţia consumurilor energetice şi a costurilor

procurării energiei din exterior (factura energetică) este prezentată în tabelul 5.2.

Tabelul 5.2

Situaţia consumurilor energetice şi a costurilor aferente pentru ultimul an

financiar

Tipul purtătorului

de energie

achiziţionat

Unitatea de

masură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică IT TJ 18,5 15,0 277,5

Motorină TJ 42,0 3,5 147,0

Gaz natural TJ 240,0 3,0 720,0

Total TJ 300,5 - 1144,5

Performanţele anuale ale transformatorilor interni de energie sunt prezentate în

tabelele 5. 3 – 5. 6.

Tabelul 5.3

Bilantul energetic şi financiar al transformatorului 110/6 kV

Sensul

fluxului

Natura fluxului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost

unitar

USD/GJ

Cost total

mii. USD

Intrări

Energie electrică TJ 18,50 15,0 277,0

Alte cheltuieli Mii USD 13,4

Cheltuieli totale Mii USD 290,4

Ieşiri Energie electrică TJ 18,15 16,0 290,4

Pierderi de energie TJ 0,35 0,0 0,0

Tabelul 5.4

Bilantul energetic şi financiar al CET

Sensul

fluxului

Natura fluxului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost

unitar

USD/GJ

Cost total

mii. USD

Intrări

Gaz natural TJ 200 3,0 600,0

Motorină TJ 40 3,5 135,0

Aer comprimat Mil. m3N 0,2 4

USD/103

m3N

0,8

Alte cheltuieli Mii USD 145,7

Auditul energetic

35

Cheltuieli totale Mii USD 881,5

Ieşiri

Energie electrică TJ 36 10,0 360,0

Abur tehnologic TJ 85 3,9 331,5

Apă fierbinte TJ 50 3,8 190,0

Pierderi de energie TJ 69 0,0 0,0

Se constată că, în perioada ultimilor cinci ani de activitate, consumurile

anuale de energie ale întreprinderii nu au înregistrat modificări semnificative,

micile diferenţe explicându-se prin structura diferită a producţiei.

Energia electrica provine în proporţie de circa 1/3 din exterior, restul fiind

generat în interiorul conturului de bilanţ. Media ponderata a costului energiei

electrice la medie tensiune (MT) este de 12,01 USD/GJ. Această valoare este luată

în calculul cheltuielilor cu energia electrică ale tuturor celorlalţi consumatori

interni din perimetrul organizaţiei.

Tabelul 5.5

Bilanţul energetic şi financiar al staţiei de aer comprimat

Sensul

fluxului

Natura fluxului de

energie

Unitate

de

măsură

Consum Cost

unitar

USD/GJ

Cost total

mii. USD

Intrări

Gaz natural TJ 0,0 3,0 0,0

Motorină TJ 2,0 3,5 7,0

Alte cheltuieli Mii USD 1,0

Cheltuieli totale Mii USD 8,0

Ieşiri

Aer comprimat Mil. m3

N 2,0 4

USD/103

m3N

8,0

Apă caldă răcire TJ 1,0 0,0 0,0

Alte pierderi TJ 0,4 0,0 0,0

Tabelul 5.6.

Bilanţul energetic şi financiar al staţiei centrale de pompare

Sensul

fluxului

Natura fluxului de

energie

Unitate

de

măsură

Consum Cost

unitar

USD/GJ

Cost

total

mii.

USD

Intrări

Energie electrică TJ 0,15 12,01 1,80

Alte cheltuieli Mii USD 0,30

Cheltuieli totale Mii USD 2,10

Ieşiri Apă pompată Mii tone 350,0 6 USD/t 2,10

Pierderi de energie TJ Neglija

bile

0,00

Evaluarea eficienţei energetice

36

Menţinerea în funcţiune a sistemului intern de răcire prin intermediul

staţiei de pompare a apei poate fi considerată o utilitate internă comună sau un

serviciu general. Din acest motiv, cheltuielile aferente funcţionării sistemului de

răcire urmează a fi repartizate în mod egal în cheltuielile cu energia ale fiecăruia

dintre cele trei produse finale.

Ansamblul consumatorilor finali de energie din perimetrul întreprinderii a

fost împărţit în opt centre de consum energetic. Contribuţia acestora la realizarea

celor trei produse principale este următoarea :

- centrele nr. 1, 2 şi 3 contribuie în mod direct la realizarea P1;

- centrele nr. 1, 4 şi 5 contribuie în mod direct la realizarea P2;

- centrul nr. 6 contribuie în mod direct la realizarea P3;

- centrele nr. 7 şi 8 sunt centre indirect productive.

Situaţia consumurilor energetice ale celor opt centre de consum energetic final este

prezentată în tabelele 5.7 – 5.15.

Tabelul 5.7

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 1

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii. USD

Energie electrică MT TJ 9,0 12,01 108,1

Gaz natural TJ 24,0 3,0 72,0

Abur tehnologic TJ 28,0 3,9 109,2

Apă fierbinte TJ 8,0 3,8 30,4

Aer comprimat Mil. m3N 0,5 4,0 2,0

Total centru de consum 321,7

Tabelul 5.8

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 2

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 8,0 12,01 96,1

Gaz natural TJ 8,0 3,0 24,0

Abur tehnologic TJ 32,0 3,9 124,8

Apă fierbinte TJ 8,0 3,8 30,4

Aer comprimat Mil. m3N 0,3 4,0 1,2

Total centru de consum 276,5

Auditul energetic

37

Tabelul 5.9

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 3

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 14,0 12,01 168,1

Gaz natural TJ 0,0 3,0 0,0

Abur tehnologic TJ 0,0 3,9 0,0

Apă fierbinte TJ 6,0 3,8 22,8

Aer comprimat Mil. m3N 0,25 4,0 1,0

Total centru de consum 191,9

Tabelul 5.10

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 4

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 6,0 12,01 72,1

Gaz natural TJ 3,0 3,0 9,0

Abur tehnologic TJ 10,0 3,9 39,0

Apă fierbinte TJ 8,0 3,8 30,4

Aer comprimat Mil. m3N 0,25 4,0 1,0

Total centru de consum 151,5

Tabelul 5.11.

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 5

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 9,0 12,01 108,1

Gaz natural TJ 0,0 3,0 0,0

Abur tehnologic TJ 4,0 3,9 15,6

Apă fierbinte TJ 4,0 3,8 15,2

Aer comprimat Mil. m3N 0,0 4,0 0,0

Total centru de consum 138,9

Evaluarea eficienţei energetice

38

Tabelul 5.12

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 6

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 6,0 12,01 72,1

Gaz natural TJ 5,0 3,0 15,0

Abur tehnologic TJ 8,0 3,9 31,2

Apă fierbinte TJ 5,0 3,8 19,0

Aer comprimat Mil. m3

N 0,25 4,0 1,0

Total centru de consum 138,3

Tabelul 5.13

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 7

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost

unitar

USD/GJ

Cost

total

mii

USD

Energie electrică MT TJ 1,0 12,01 12,0

Gaz natural TJ 0,0 3,0 0,0

Abur tehnologic TJ 3,0 3,9 11,7

Apă fierbinte TJ 4,0 3,8 15,2

Aer comprimat Mil. m3N 0,25 4,0 1,0

Total centru de consum 39,9

Tabelul 5.14

Consumurile energetice ale centrului de consum nr. 8

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 1,0 12,01 12,0

Gaz natural TJ 0,0 3,0 0,0

Abur tehnologic TJ 0,0 3,9 0,0

Apă fierbinte TJ 7,0 3,8 26,6

Aer comprimat Mil. m3N 0,0 4,0 0,0

Total centru de consum 38,6

Consumurile de energie şi cheltuielile totale cu energia ale tuturor consumatorilor

finali din perimetrul întreprinderii sunt prezentate în tabelul 5.15.

Auditul energetic

39

Tabelul 5.15

Consumurile şi cheltuielile totale cu energia ale consumatorilor finali

Tipul purtătorului de

energie

Unitate de

măsură

Consum Cost unitar

USD/GJ

Cost total

mii USD

Energie electrică MT TJ 54,0 12,01 648,6

Gaz natural TJ 40,0 3,0 120,0

Motorina TJ 0,0 3,5 0,0

Abur tehnologic TJ 85,0 3,9 331,5

Apă fierbinte TJ 50,0 3,8 190,0

Aer comprimat Mil. m3N 1,8 4,0 7,2

Total centru de consum 1297,3

Ponderea activităţii de transport intern şi extern este nesemnificativă,

monitorizarea separată a acestui sector în vederea evidenţierii performanţelor

energetice şi financiare fiind, ca şi în cazul sistemului de producere şi distribuţie a

aerului comprimat, nejustificată. În contabilitatea întreprinderii, transportul poate fi

inclus în categoria servicii generale.

Totalului de 1297300 USD/an astfel obţinut i se adaugă cheltuielile de

funcţionare ale staţiei de pompare a apei de răcire de 2100 USD/an, care constitue

un serviciu general. Rezultă suma totală de 1299400 USD/an. Diferenţa de 154900

USD/an în raport cu factura energetică care rezulta din tabelul 5.3.2 se explică prin

cheltuielile suplimentare făcute în interiorul perimetrului întreprinderii pentru

generarea energiei direct utilizabile (energie electrică MT, abur tehnologic, apă

fierbinte, aer comprimat, etc). Întreprinderea este deci un autoproducător de

energie direct utilizabilă, activitate care presupune atât cheltuieli de funcţionare cât

şi investiţii aferente instalaţiilor de producţie specifice.

Modul în care au fost finanţate şi statutul actual al acestor instalaţii

(proprietatea organizaţiei, leasing, finanţare terţi, alte variante) este important

deoarece amortizarea lor nu poate fi separată de factura energetică. Aceasta trebuie

să includă şi amortismentele. Având în vedere că instalaţiile respective pot fi

incluse în categoria instalaţiilor de productie, amortismentele respective pot apare

în contabilitatea organizaţiei împreună cu amortismentele aferente altor instalaţii şi

utilaje de producţie. Ele trebuie separate de acestea din urma şi adăugate la factura

energetica doar atunci când scopul auditului este evaluarea soluţiei actuale de

alimentare cu energie a conturului de bilanţ.

Defalcarea cheltuielilor cu energia între cele trei produse finale ale

organizaţiei trebuie să ia în considerare contribuţia fiecăruia dintre centrele de

consum energetic final, precum şi contribuţia serviciilor generale. Stabilirea

contribuţiei centrelor de consum final direct productive la realizarea fiecăruia

dintre produsele finale este o problema de politica interna a organizaţiei. Ponderea

centrelor de consum final direct productive este de obicei mult mai mare în

comparaţie cu centrele de consum final neproductive şi serviciile generale.

Evaluarea eficienţei energetice

40

Contribuţiile fiecăruia dintre aceste centre de consum determină practic cheltuielile

cu energia pentru fiecare produs şi deci influenţează costurile totale de producţie.

Acestea la rândul lor determină preţul de vânzare al produselor şi deci

competitivitatea organizaţiei pe piaţă. În cazul de faţă, defalcarea cheltuielilor cu

energia este prezentată în tabelul 5.16.

Tabelul 5.16

Defalcarea cheltuielilor totale cu energia între produsele finale P1, P2 şi P3

Nr.

Crt.

Consumatori interni care

contribuie la producţia finală

Produsele finale ale organizaţiei

P1 P2 P3

1 Centrul de consum energetic 1 160,0 161,7 0,0

2 Centrul de consum energetic 2 276,5 0,0 0,0

3 Centrul de consum energetic 3 191,9 0,0 0,0

4 Centrul de consum energetic 4 0,0 151,5 0,0

5 Centrul de consum energetic 5 0,0 138,9 0,0

6 Centrul de consum energetic 6 0,0 0,0 138,3

7 Centrul de consum energetic 7 13,3 13,3 13,3

8 Centrul de consum energetic 8 12,8 12,9 12,9

9 Utilitaţi interne comune 0,7 0,7 0,7

10 Total cheltuieli cu energia 655,2 479,0 165,2

11 Valoare productie finală 5515,2 3897,4 1364,5

12 Cota cheltuielilor cu energia (%) 11,88 12,29 12,1

6. BILANŢUL ENERGETIC , INSTRUMENT AL

ANALIZEI ENERGETICE A UNUI CONTUR DAT

Bilanţul energetic reprezintă metoda sistematică care permite analiza

utilizării energiei într-o activitate oarecare. Întocmirea unui bilanţ energetic la

nivelul unui contur dat permite obţinerea unei reprezentări accesibile a modului în

care fluxurile de purtători de energie intrate se distribuie, se transformă, sunt

consumate şi ies din conturul analizat.

Conturul de bilanţ este suprafaţa imaginară închisă în jurul unui

echipament, instalaţie, clădire, secţie, uzină, agent economic, etc în funcţie de care

se definesc fluxurile de energie care intră şi cele care ies. Conturul de bilanţ poate

cuprinde în principiu o întreagă întreprindere, o secţie de producţie, un lanţ

tehnologic, o clădire, un agregat tehnologic, un aparat, etc. Conturul considerat

poate cuprinde elemente care nu sunt neapărat situate pe acelaşi amplasament, dar

între care există legături materiale (cabluri de forţă, conducte, instalaţii sau sisteme

de transport, etc).

Bilanţul energetic are la bază legea conservării energiei, scopul său fiind

identificarea şi stabilirea mărimii tuturor cantităţilor sau fluxurilor de energie care

intră şi care ies din perimetrul analizat într-o anumită perioadă de timp. Întocmirea

corectă a oricărui bilanţ energetic presupune în primul rând stabilirea precisă a

limitelor conturului în interiorul căruia se desfăşoară activitatea analizată şi a

perioadei de timp considerate. Studiind cu atenţie fenomenele fizice şi chimice

implicate în activitatea desfăşurată în interiorul conturului dat se definesc

categoriile de fluxuri energetice care sunt urmărite la întocmirea bilanţului. Din

această categorie pot face parte căldura fizică (sensibilă), căldura latentă, puterea

calorifică, efectul termic al reacţiilor chimice, lucrul mecanic, energia potenţială,

energia electrică, etc.

Întocmirea bilanţului energetic necesită de cele mai multe ori întocmirea în

prealabil a unui bilanţ material, ai cărui termeni pot servi drept bază de calcul

pentru anumite fluxuri de energie intrate sau ieşite din conturul de bilanţ.

Reprezentarea grafică a rezultatelor obţinute prin întocmirea bilanţului se

face de obicei cu ajutorul diagramelor Sankey. Este o metodă simplă şi sugestivă,

accesibilă atât specialiştilor cât şi nespecialiştilor.

Trebuie avut în vedere faptul că unele categorii de fluxuri energetice care

intră în conturul de bilanţ dat nu sunt incluse ca atare sau nu sunt incluse deloc în

factura energetică, dar trebuie luate în considerare la întocmirea bilanţului

energetic. În alte cazuri, substanţe combustibile sunt utilizate în alte scopuri,

puterea lor calorifică nefiind luată în considerare ca termen al bilanţului energetic.

Ele apar în evidenţa contabilă a organizaţiei la alte capitole, iar valoarea lor se

regăseşte în costurile totale de producţie.

Evaluarea eficienţei energetice

42

6.1. Clasificarea bilanţurilor energetice

Bilanţurile energetice pot fi clasificate pornind de la mai multe criterii.

Unul dintre ele este natura activităţii desfăşurate în conturul analizat. Sub aspectul

destinaţiei consumului de energie, procesele tehnologice pot fi clasificate în două

mari categorii :

a. procese de transformare a energiei;

b. procese de consum final de energie.

Procesul de transformare energetică are drept scop fie trecerea de la o

formă de energie la o altă formă de energie, fie modificarea parametrilor

caracteristici ai aceleiaşi forme de energie. Procesul de consum final de energie

este procesul în care energia este folosită în scopul realizării unuia sau mai multor

produse sau al prestări unuia sau mai multor servicii neenergetice. Eventualele

fluxuri de energie ieşite dintr-un proces de consum final de energie nu mai suferă

vreo altă transformare energetică, cu excepţia recuperării resurselor energetice

secundare.

După gradul de cuprindere al conturului analizat, bilanţurile energetice pot

fi întocmite :

a. pentru un echipament;

b. pentru o instalaţie;

c. pentru o secţie;

d. pentru o uzină;

e. pentru o întreagă organizaţie (un agent economic).

Natura şi gradul de interconexiune şi complexitate al fenomenelor fizice şi

chimice pe care le presupune prelucrarea materiilor prime în cadrul proceselor sau

procedeelor tehnologice analizate poate conduce în anumite condiţii la clasificarea

bilanţurilor energetice în :

a. bilanţuri simple (termoenergetic sau electroenergetic);

b. bilanţuri complexe (termoenergetic si electroenergetic).

Trebuie subliniat faptul că, din punct de vedere ştiinţific şi tehnic, o astfel

de clasificare nu este riguroasă, separarea în bilanţuri electroenergetice şi

termoenergetice constituind rezultatul unor simplificări. Bilanţul simplu este

bilanţul întocmit pentru un contur în care fie fenomenele de natură electrică fie cele

de natură termodinamică şi/sau termochimică sunt considerate preponderente, iar

celelalte sunt neglijate. Este evident că formele de energie intrate şi eventual ieşite

dintr-un proces sunt corelate cu natura fenomenelor care au loc în interiorul

conturului dat.

Bilanţul complex ia în considerare toate formele de energie intrate şi ieşite

din contur, natura şi complexitatea fenomenelor care au loc în interiorul conturului

dat impunând în cele mai multe cazuri acest lucru. Marea majoritate a proceselor

industriale de consum final au un caracter complex, care nu permite o abordare

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

43

simplificată şi impune contabilizarea tuturor formelor de energie care intră în şi

care ies din conturul de bilanţ.

După perioada de timp pentru care se inventariază fluxurile de energie

intrate şi ieşite, bilanţurile pot fi întocmite :

a. pentru o oră sau o perioadă mai scurtă decât o oră;

b. pentru un schimb;

c. pentru o zi (24 ore);

d. pentru un sezon;

e. pentru un an sau o perioadă mai lungă decât un an.

După sursa de provenienţă a datelor prelucrate, bilanţurile energetice se

clasifică în :

a. bilanţuri propuse de către proiectant, constructor sau furnizor pentru o instalaţie

care nu există încă (de proiect);

b. bilanţuri întocmite pe bază de măsurători într-o instalaţie existentă (de

omologare, de recepţie, real, etc).

Bilanţul energetic de proiect se elaborează pe baza rezultatelor calculelor

extrase din proiect, a datelor furnizate de prospecte, oferte, cataloage, literatura de

specialitate, pe baza experienţei obţinute în exploatarea unor echipamente

asemănătoare, a altor surse de informaţii, etc. Bilanţul de proiect constitue situaţia

de referinţă pentru bilanţul energetic de recepţie.

Omologarea unui echipament sau a unei instalaţii presupune măsurători

prin care se obţin fie valorile unor indicatori de performanţă în regimul nominal,

fie comportarea sistemului la regimuri nenominale stabilizate sau tranzitorii. În

cazul în care la probele de omologare nu se realizează parametrii sau performanţele

de proiect, valorile realizate la omologare devin valori de referinţă pentru bilanţul

energetic de recepţie.

Bilanţul energetic de recepţie se elaborează cu ocazia punerii în funcţiune a

unui echipament sau a unei instalaţii, în condiţiile concrete de exploatare. În acest

scop se efectuează o serie de probe de funcţionare şi măsurători la cel puţin trei

trepte de sarcină, dintre care una este obligatoriu sarcina nominală. Valorile astfel

obţinute se înscriu în cartea tehnică a echipamentului sau a instalaţiei. Bilanţul

energetic de recepţie constituie bilanţul de referinţă pentru activitatea de

exploatare.

Bilanţul energetic real reflectă situaţia în care se găseşte la un moment dat

un echipament sau o instalaţie, punând în evidenţă abaterile indicatorilor de

performanţă realizaţi de la valorile lor de referinţă, stabilite în cadrul bilanţul de

proiect, de omologare sau de recepţie. Analiza trebuie să inventarieze şi potenţialul

energetic al resurselor energetice refolosibile. Bilanţul real se elaborează numai pe

bază de măsurători efectuate asupra subiectului analizei şi constituie baza pentru

analiza energetică.

Evaluarea eficienţei energetice

44

6.2. Termenii bilanţului energetic

Consumurile finale de energie la nivelul unui perimetru dat, în interiorul

căruia se desfăşoară în mod organizat o activitate de tip industrial, pot îmbrăca mai

multe forme :

- energie electrică;

- energie mecanică;

- căldură;

- frig;

- combustibil;

- aer comprimat.

Un flux de energie care intră în mod organizat în conturul unei

întreprinderi industriale, poate fi alocat în principiu fie unui proces de

transformare, fie unui proces de consum final. Fluxurile de energie direct

utilizabilă, disponibile în perimetru întreprinderii pentru procesele de consum final,

atât cele provenite din exteriorul cât şi cele generate în interiorul acestuia, pot fi

încadrate într-una dintre următoarele două categorii:

a) consumuri directe (tehnologice), aferente în mod nemijlocit etapelor realizării

unui produs sau prestării unui serviciu;

b) consumuri indirecte, aferente activităţilor conexe desfăşurate în perimetrul

respectiv.

Consumurile indirecte contribuie la asigurarea şi susţinerea logistică a

activităţii de producţie propriu-zise. Activităţile indirecte (conexe) includ

planificarea, monitorizarea, contabilizarea, aprovizionarea, asigurarea condiţiilor

de muncă, transportul intern, distribuţia, paza, etc. Deosebirea între consumurile

directe şi cele indirecte nu este doar una formală. În afara faptului că ele nu sunt în

mod necesar simultane, cele două categorii de consumuri de energie au de obicei şi

caracteristici diferite. De aceea este recomandabil ca la întocmirea inventarului să

se precizeze din ce categorie face parte o anumită cerere sau un anumit consum de

energie.

În raport cu conturul de bilanţ stabilit se definesc categoriile de intrări şi

ieşiri din acest contur. În general, fluxurile materiale continue sau discontinue

intrate într-un contur dat pot fi clasificate în trei categorii :

a) resurse primare, care pot fi materiale şi/sau energetice;

b) semifabricate (produse sau obiecte parţial procesate);

c) energie direct utilizabilă.

Ieşirile din conturul respectiv pot fi la rândul lor clasificate în patru

categorii şi anume :

a) produsul sau produsele principale;

b) produsul sau produsele secundare;

c) resursele secundare materiale şi/sau energetice;

d) pierderi directe de energie.

După ce au fost identificate, fluxurile de energie care intră şi care ies

trebuie apoi să fie cuantificate. Oricare dintre termenii bilanţului energetic, fie că

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

45

este o mărime de intrare sau o mărime de ieşire, poate fi determinat ca valoare

(cuantificat) în mai multe moduri şi anume :

- direct prin măsurare;

- prin măsurarea în prealabil a uneia sau mai multor mărimi, urmată de calculul

termenului de bilanţ pe baza acestor mărimi;

- în baza unor anumite informaţii provenind din proiectul tehnic sau din alte surse.

Cele mai multe situaţii impun cunoaşterea bilanţului de masă înaintea

întocmirii bilanţului energetic. Bazat pe analize chimice, pe măsuratori, pe calcule

sau numai pe estimări, bilanţul de masă precede întocmirea bilanţului energetic

deoarece determinarea tuturor termenilor bilanţului energetic prin măsurare directă

fie nu este tehnic posibilă, fie nu este raţională. Astfel, căldurile sensibile absolute

şi cantităţile de căldură sensibilă asociate unor cantităţi sau unor debite de

substanţă se calculează înmulţind cantitatea sau debitul de substanţă cu căldura

specifică şi cu temperatura în cazul căldurii absolute sau numai cu o diferenţă de

temperatură în cazul cantităţii de căldură.

Efectul termic al reacţiilor chimice care au loc în interiorul conturului de

bilanţ nu poate fi măsurat direct. El poate fi însă estimat cu suficientă precizie prin

calcul, cu condiţia cunoaşterii transformărilor chimice care au loc în interiorul

conturului de bilanţ atât sub aspect cantitativ cât si sub aspect calitativ. Prin urmare

trebuie bine cunoscută cantitatea şi compoziţia chimică a fluxurilor de masă care

intră şi care ies din conturul de bilanţ.

Efectul termic al reacţiilor chimice se determină prin calcul conform

teoriilor chimiei fizice şi constantelor disponibile în literatura de specialitate pentru

fiecare reacţie. Căldura dezvoltată de reacţiile chimice exoterme este considerată

intrare în conturul de bilanţ, în timp ce căldura absorbită de reacţiile chimice

endoterme este considerată ieşire din conturul de bilanţ.

Căldura dezvoltată prin arderea combustibililor, deşi constitue tot efectul

unor reacţii chimice exotermice de oxidare, se stabileşte prin determinări

experimentale sau de laborator făcute concomitent cu desfăşurarea măsurătorilor de

bilanţ. Stabilirea puterii calorifice a unui combustibil trebuie în general

complectată cu analiza elementară sau cu compoziţia chimică a combustibilului

respectiv. Pentru determinările compoziţiei şi puterii calorifice trebuie respectate

recomandările referitoare la asigurarea reprezentativităţii probei de combustibil. În

cazul combustibililor gazoşi este permisă stabilirea puterii calorifice pornind de la

compoziţia amestecului de gaze determinată experimental şi de la puterile

calorifice ale componentelor combustibile.

Conţinutul de căldură al unui flux de masă se calculează ca produs între

debitul sau cantitatea de masă şi entalpia specifică, care se găseşte în tabele sau se

calculează cu ajutorul relaţiilor analitice specifice disponibile în manualele de

specialitate. În lipsa acestor date este necesară determinarea căldurii specifice

şi/sau latente în laborator, probele fiind prelevate în timpul măsurătorilor de bilanţ.

Determinarea experimentală a căldurii specifice sau latente poate fi înlocuită în

anumite situaţii cu rezultatele obţinute cu ajutorul unor relaţii analitice

Evaluarea eficienţei energetice

46

aproximative utilizate în chimie, care pornesc de la structura moleculei şi de la

legăturile între atomi şi/sau radicali.

Pierderile de căldură prin radiaţie şi convecţie în mediul exterior se

recomandă să fie stabilite prin calcule. Acolo unde ele sunt puţin semnificative se

acceptă stabilirea lor prin condiţia de închidere a bilanţului.

Condiţia conservării energiei în cazul întocmirii bilanţului energetic al

activităţii desfăşurate în perimetrul analizat exprimă relaţia între intrări şi ieşiri.

Astfel, suma conţinutului de energie al fluxului sau fluxurilor de energie primară şi

energie direct utilizabilă, cărora li se adaugă conţinutul de energie de orice fel al

materiilor prime, materialelor şi semifabricatelor, trebuie să fie egală cu suma

dintre conţinutul de energie al produselor principale şi secundare, conţinutul de

energie al fluxului sau fluxurilor de resurse energetice secundare, fluxul sau

fluxurile de energie pierdută direct în mediul ambiant şi cantitatea de energie

disipată prin efect de acumulare. Ultimul termen apare doar în cazul proceselor

discontinue, mărimea sa putând fi în anumite cazuri semnificativă iar în altele

neglijabilă. În cazul în care în conturul analizat au loc reacţii chimice, efectul

exoterm se va regăsi în suma intrărilor iar efectul endoterm în suma ieşirilor.

Termenii bilanţului energetic pot fi exprimaţi, după caz, în W şi multiplii, în cazul

unor activităţi de tip continuu, sau în J şi multiplii, în cazul unor activităţi de tip

ciclic sau discontinuu.

Resursele materiale pot fi în acelaşi timp şi resurse energetice, având

valoare energetică sau un anumit conţinut de energie, pot fi de diverse feluri şi se

pot prezenta sub diverse forme. În general, prin resurse energetice primare sau

energie primară se înţeleg substanţe combustibile convenţionale (cărbuni, petrol şi

derivatele sale, gaz natural, alţi combustibili sintetici, etc), în timp ce prin energie

direct utilizabilă se înţelege o formă de energie rezultată de obicei prin conversia

energiei primare, care poate fi consumată ca atare :

- energia electrică;

- energia mecanică;

- căldură;

- frig;

- aer comprimat.

Din conturul de bilanţ considerat iese în primul rând produsul principal,

care este scopul activităţii analizate. În unele cazuri, pe lângă acesta mai ies şi unul

sau mai multe produse secundare, deşeuri, reziduuri sau resurse secundare

(materiale şi/sau energetice). Trebuie precizat că produsul principal poate avea şi el

un anumit conţinut de energie, care îi poate conferi şi calitatea de resursă

energetică secundară.

În categoria pierderilor directe de energie ale unui contur dat intră în

primul rând următoarele :

- căldura transmisă mediului înconjurător prin pereţii a căror temperatură este mai

mare decât temperatura ambientului,

- energie mecanică transformată în căldură prin frecare în lagăre;

- căldura generată în anumite situaţii prin efectul termic al curentului electric.

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

47

Analiza eficienţei energetice a unei activităţi desfăşurate într-un anumit

contur porneşte în primul rând de la cantitatea şi calitatea resurselor energetice

secundare disponibilizate. Resursele energetice secundare (res) reprezintă cantităţi

sau fluxuri de energie de orice fel, evacuate dintr-un contur în care se desfăşoară o

activitate productivă şi care nu pot fi reciclate (valorificate tot în activitatea

respectivă) decât prin modificări aduse instalaţiilor aflate în conturul respectiv.

Resursele energetice secundare pot fi clasificate în funcţie de natura

conţinutului lor de energie în patru categorii distincte :

- combustibile;

- termice;

- de suprapresiune;

- cinetice.

Res combustibile pot fi întâlnite în stare gazoasă (gaz de cocs, gaz de

furnal, gaze eliminate ca purjă dintr-o instalaţie de sinteza, etc), lichidă (leşie) sau

solidă (deşeuri lemnoase, paie, cocs mărunt, etc). Indiferent de starea de agregare,

ele se caracterizează prin compoziţia şi puterea lor calorifică.

Res termice pot fi agenţi termici fluizi (aer cald, gaze de ardere, gaze de

proces, abur uzat, condensat, etc) sau substanţe solide (laminate, piese şi materiale

tratate termic, cocs fierbinte, zgură, etc). Ele se caracterizează prin nivelul de

temperatură cu care ies din conturul de bilanţ, dar şi prin capacitatea de a transfera

această căldură sensibilă sau latentă unui alt mediu.

Res de suprapresiune sunt în general gaze având o presiune mai mare decât

presiunea atmosferică, deci un conţinut de energie potenţială.

Res cinetice sunt cunoscute şi sub denumirea de volanţi sau mase inerţiale

frânate.

Resursele energetice secundare care ies dintr-un contur de bilanţ oarecare

pot cumula mai multe astfel de caracteristici. De exemplu, un flux de gaze evacuat

dintr-o instalaţie poate avea în compoziţia sa elemente combustibile (metan,

hidrogen, oxid de carbon, etc), dar în acelaşi timp poate avea o temperatura şi

eventual o presiune mai mari decât acelea ale mediului ambiant.

6.3. Indicaţii metodologice privind întocmirea bilanţurilor

energetice

Elaborarea unui bilanţ energetic comportă o anumită succesiune şi o

anumită structură, etapele şi respectiv elementele compnente fiind următoarele :

1. Definirea limitelor conturului (perimetrului).

2. Prezentarea sumară a activităţii din interior (procesului tehnologic).

3. Schema fluxului tehnologic.

4. Precizarea caracteristicilor tehnice ale agregatelor şi instalaţiilor conţinute în

contur.

5. Prezentarea punctelor şi aparatelor de măsură (tip, schemă, clasă de precizie,

etc).

Evaluarea eficienţei energetice

48

6. Fişa tip sau buletinul de măsurători.

7. Ecuaţia de bilanţ.

8. Calculul termenilor bilanţului (expresii analitice, formule de calcul).

9. Bilanţul energetic prezentat sub formă de tabel şi de diagramă Sankey.

10. Analiza bilanţului.

Atât în cazul transformatorilor de energie cât şi în cazul consumatorilor

finali, eficienţa energetică trebuie stabilită pentru întreg domeniul de variaţie al

încărcării. Măsurătorile pentru determinarea performanţelor energetice se fac

pentru mai multe mărimi ale sarcinii utile a echipamentului sau instalaţiei analizate

:

- sarcină nominală;

- sarcină maximă curent realizată în perioada analizată;

- sarcină minimă curent realizată în perioada analizată;

- sarcină medie anuală pe perioadele de funcţionare efectivă.

În cazurile în care nu se pot crea condiţiile necesare executării

măsurătorilor la sarcinile de mai sus, se aleg cel puţin alte trei mărimi ale sarcinii,

în limitele domeniului de variaţie a acesteia, pentru care se elaborează bilanţul.

Dacă echipamentul sau instalaţia funcţionează la o sarcină practic constantă pe

perioada considerată, bilanţul se întocmeşte numai pentru această unică sarcină.

În cazul în care consumurile energetice şi eventual produsul activităţii

desfăşurate în conturul dat sunt influenţate sensibil de anumiţi factori

(caracteristicile materiilor prime, temperatura exterioară, etc), bilanţul se

întocmeşte pentru mai multe valori caracteristice ale acestor parametri (minim,

maxim, mediu, normal, etc).

În funcţie de natura activităţii desfăşurate în interiorul conturului analizat,

conţinutul de energie al fiecăruia dintre termenii bilanţului poate fi exprimat în

mărime absolută sau în mărime specifică, raportat la unitatea în care se exprimă

volumul activităţii. Durata pentru care se va întocmi bilanţul energetic depinde de

scopul întocmirii şi este cuprinsă între o oră şi un an calendaristic sau durata unui

ciclu de fabricaţie, dacă acesta din urmă depăşeşte un an. Pentru recepţia sau

omologarea instalaţiilor nu se efectuează decât bilanţuri orare sau pe cicluri de

funcţionare.

Determinarea mărimilor necesare elaborării bilanţului se va face pe baza

măsurătorilor directe. În cazul când o mărime nu poate fi determinată direct, dar

poate fi dedusă cu suficientă precizie prin măsurarea altor mărimi, se admite să se

aplice metoda determinărilor indirecte.

Unele elemente ale bilanţului pe partea de intrări sau pe partea de ieşiri pot

fi neglijate, dacă determinarea lor comportă dificultăţi apreciabile şi reprezintă mai

puţin de 1% din totalul energiei intrate respectiv ieşite.

Aparatele folosite pentru măsurători trebuie să se afle în interiorul

termenelor obligatorii de verificare metrologică stabilite prin normativele în

vigoare. Măsurătorile de omologare şi de recepţie ale echipamentelor (respectiv

instalaţiilor) se vor executa cu aparate de măsură cu o clasă de precizie superioară,

de regulă maximum 0,5.

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

49

Valorile parametrilor tehnologici şi energetici caracteristici procesului

analizat în timpul efectuării măsurătorilor, cât şi evenimentele apărute în perioada

măsurătorilor se vor consemna în fişele sau în buletinele de măsurători.

Elementele bilanţului energetic se vor prezenta atât sub formă tabelară cât

şi sub forma uneia sau mai multor diagrame Sankey.

Limita maximă de eroare, exprimată prin valoarea absolută a diferenţei

între totalul intrărilor şi totalul ieşirilor împărţită la totalul intrărilor, nu va depăşi :

a. ±2,5%, în cazul bilanţurilor în care principalele mărimi sunt determinate prin

măsurători directe (metoda recomandată);

b. ±5%, în cazul bilanţurilor în care unele mărimi nu pot fi măsurate direct, dar pot

fi deduse cu suficientă precizie prin măsurarea altor mărimi (determinare

indirectă).

La elaborarea bilanţurilor energetice este recomandabilă utilizarea

unităţilor de măsură legale (în cazul României cele din sistemul internaţional),

prevăzute în standardele în vigoare, dar decizia finală aparţine beneficiarului

auditului.

6.4 Modalităţi de prelucrare a datelor şi de prezentare a

rezultatelor bilanţului energetic

Un bilanţ termoenergetic poate fi întocmit în două feluri :

a) considerînd cantităţile absolute de căldură care intră şi care ies cu fiecare flux de

masă din conturul de bilanţ (entalpiile asociate acestor fluxuri);

b) considerând cantităţile de căldură care sunt fie preluate din fie cedate de fiecare

dintre fluxurile de masă (diferenţele de entalpie asociate acestor fluxuri).

Prima variantă are un caracter mai general, deoarece ea poate fi aplicată în

orice situaţie. Ea este recomandabilă în cazurile în care fluxurile de masă care intră

în perimetrul analizat îşi modifică compoziţia sau se transformă integral în

interiorul acestuia şi nu se mai regăsesc ca atare la ieşire. A doua variantă este

recomandabilă numai când fluxurile de masă care intră se regăsesc fără modificări

sau cu modificări minime la ieşirea din conturul de bilanţ.

Pentru exemplificare se va prezenta cazul unei operaţii de uscare, al cărei

bilanţ energetic poate fi conceput în ambele feluri, în funcţie de obiectivul urmărit.

Instalaţia de uscare funcţionează continuu şi realizează uscarea unui debit de

material, agentul de uscare fiind aer atmosferic aspirat din exterior.

Bilanţul energetic poate fi întocmit numai după precizarea termenilor

bilanţului material al procesului de uscare. Debitul de aer uscat este un invariant în

raport cu intrarea şi ieşirea din incinta de uscare. El este însă un debit fictiv,

deoarece nu include si conţinutul său de umiditate, dar care poate fi utilizat la

calculul cantităţilor de căldură care intră sau ies din conturul de bilanţ.

Bilanţul energetic al incintei de uscare având drept termeni căldurile

absolute intrate şi ieşite cu debitele materiale este prezentat în tabelul 6.1.

Evaluarea eficienţei energetice

50

Tabelul 6.1

Bilanţul termoenergetic al incintei de uscare având drept termeni

călduri absolute (entalpii)

Intrări în conturul de bilanţ MW Ieşiri din conturul de bilanţ MW

Materialul umed 8,03 Materialul uscat 5,93

Instalaţia de transport 1,92 Instalaţia de transport 5,76

Aerul de uscare 470,30 Aerul de uscare (umed) 1818,96

Agentul termic 1580,25 Agentul termic 225,75

Pierderi prin pereţi 4,10

Total 2060,50 Total 2060,50

Bilantul termoenergetic al incintei de uscare urmărind cantităţile de căldură

cedate către sau preluate din incinta de uscare de către debitele materiale care o

parcurg este prezentat în tabelul 6.2.

Tabelul 6.2

Bilanţul termoenergetic al incintei de uscare având drept termeni cantităţi de

căldură (diferenţe de entalpie)

Intrări în conturul de bilanţ MW Ieşiri din conturul de bilanţ MW

Agentul termic 1354,50 Materialul uscat 4,64

Instalaţia de transport 3,84

Aerul de uscare 1179,63

Umiditatea evacuată 162,29

Pierderi prin pereţi 4,10

Total 1354,50 Total 1354,50

Varianta a doua este mai convenabilă, deoarece pe baza ei se poate trasa

direct diagrama fluxurilor (Sankey) care intră şi ies din conturul de bilanţ. Tot pe

baza ei se pot calcula direct consumul specific de caldură şi randamentul termic al

operaţiei.

6.5. Bilanţul energetic al unei instalaţii industriale din sectorul

chimiei de sinteză

Instalaţiile de producţie din sectorul chimic şi petrochimic se

caracterizează printr-o mai bună valorificare a energiei în interiorul conturului lor

de bilant. Acest fapt se datoreşte preocupărilor pentru buna gospodărire a energiei

care s-au manifestat în acest domeniu de activitate înca de la mijlocul deceniului al

şaptelea. Caracterul special al instalaţiilor şi utilajelor chimice constă în faptul că,

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

51

de cele mai multe ori, furnitura este complectă, fiind avute în vedere şi aspectele

energetice încă din faza de concepţie.

Integrarea concepţiei de alimentare cu energie în fluxul tehnologic este cu

atât mai justificată în cazul în care aceasta include într-o masură semnificativă

recuperarea interna a res. Rezultă o situaţie specifică unui întreg sector industrial,

în care instalaţiile tehnologice nu mai pot fi separate în instalaţii de producţie şi

utilităţi. Ele constitue un întreg în care părţile componente au destinaţii diferite, dar

sunt legate organic între ele şi nu pot funcţiona separat.

Instalaţia consumă gaz natural, care are dublul rol de materie primă şi

purtător de energie primară. Desfăşurarea în bune condiţiuni a procesului

tehnologic propriu-zis necesită căldură sub forma de abur tehnologic şi lucru

mecanic pentru antrenarea unor maşini rotative (compresoare, ventilatoare, pompe,

etc).

Atât lucrul mecanic pentru antrenare cât şi aburul tehnologic sunt asigurate

prin recuperarea şi valorificarea căldurii disponibilizate din motive tehnologice

într-un ciclu termodinamic direct, care furnizeaza atât lucru mecanic pentru

antrenare cât şi căldură sub forma de abur tehnologic. Modulul energetic al

instalaţiei de sinteză include deci cazanele de abur recuperatoare, turbinele cu abur,

anexele lor şi maşinile antrenate direct de către turbine. El poate fi numit centrală

electrică de termoficare recuperatoare (CETR).

Separarea produsului sintetizat implică răcirea unor debite mari de gaze de

proces mult sub temperatura mediului ambiant (refrigerare), condiţii în care

substanţa respectivă condensează şi poate fi astfel separată din amestecul de gaze

de proces. Răcirea este asigurată de o instalaţie frigorifică cu comprimare mecanică

de vapori (IFCMV), concepută special şi adaptata acestui scop.

Indiferent de statutul juridic al instalaţiei de sinteză (care poate funcţiona

separat sau poate fi integrată într-un combinat chimic), rezultatele activităţii sunt

monitorizate separat, existând o evidenţă contabilă proprie. Din punct de vedere al

schimburilor de energie între părţile componente ale instalaţiei de sinteză, ea poate

fi împărţită în trei părţi (module) :

- instalaţia tehnologică propriu-zisă (modulul tehnologic), în care printr-o serie de

procese consecutive sunt prelucrate materiile prime şi în final se obţine produsul

principal;

- instalaţia care prelucrează căldura disponibilizată din modulul tehnologic

(modulul energetic) şi care furnizează energia mecanică pentru antrenare si energia

termică sub formă de abur tehnologic necesare bunei desfăşurări a procesului de

sinteză;

- instalaţia frigorifică (modulul frigorific), care primeşte energie mecanică de la

modulul energetic şi asigură răcirea gazelor şi separarea prin condensare a

produsului principal.

Reacţiile chimice care au loc de-a lungul fluxului tehnologic, care poate fi

împărţit în trei mari etape, sunt pe ansamblu exoterme, contribuind la acoperirea

necesarului de căldura al proceselor care de sinteză. Lucrul mecanic consumat

Evaluarea eficienţei energetice

52

pentru antrenarea maşinilor rotative se regaseşte şi el, în mare măsură, în căldura

sensibilă a fluidelor vehiculate.

Consumul de purtători de energie al unităţii de producţie pentru ultimul an

financiar este prezentat în tabelul 6.3. Dintre purtătorii de energie achiziţionaţi din

exterior, motorina este destinată exclusiv transportului intern şi desfacerii

produsului finit, care presupune transportul la distanţă cu autocisterne

termoizolante. Se remarcă faptul că instalaţia de sinteză consumă gaz natural atât în

scop tehnologic (el constituind principala materie primă) cât şi în scop energetic

(combustibil gazos).

Tabelul 6.3

Consumul de purtători de energie al unităţii pentru ultimul an financiar

Nr Tipul purtătorului de energie achiziţionat UM Consumul

1 Gaz natural (combustibil) TJ/an 680,0

2 Gaz natural (procesare) TJ/an 1295,0

3 Motorină TJ/an 10,0

4 Energie electrică TJ/an 25,0

5 Total energie intrată TJ/an 2010,0

Bilanţul energetic pentru un an de activitate în condiţii normale este

întocmit pentru fiecare dintre părţile unităţii şi pentru întregul ansamblu. Cele patru

bilanţuri sunt prezentate în tabelele 6.4 – 6.7.

Tabelul 6.4

Bilanţul energetic al modulului tehnologic al instalaţiei de sinteză

Nr. Termenul bilanţului energetic TJ/an %

Intrări în conturul de bilanţ

1 Gaz natural cu rol de combustibil 680,0 57,87

2 Lucru mecanic de comprimare transformat în

căldură sensibilă

112,0

9,36

3 Căldură sub formă de abur tehnologic 280,0 23,83

4 Efectul exotermic al reacţiilor chimice 105,0 8,94

5 Total intrat în conturul de bilanţ 1177,0 100,00

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Căldură recuperată în cadrul CETR 890,0 75,74

2 Căldură preluată de apa de racire 107,0 8,94

3 Frig generat de către IFCMV 107,5 9,15

4 Căldura sensibilă a gazelor de ardere evacuate din

instalaţie

50,0

4,25

5 Alte pierderi de energie 22,5 1,92

6 Total ieşit din conturul de bilanţ 1177,0 100,00

Bilanţul energetic , instrument al analizei energetice a unui contur dat

53

Tabelul 6.5

Bilanţul energetic al modulului energetic al instalaţiei de sinteză

Nr. Termenul bilanţului energetic TJ/an %

Intrări în conturul de bilanţ

1 Căldura recuperată din instalaţie 890,0 100,00

2 Total intrat în conturul de bilanţ 890,0 100,00

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Lucru mecanic pentru antrenare 175,0 19,66

2 Căldură sub formă de abur tehnologic 280,0 31,46

3 Pierderi de energie 435,0 48,88

4 Total ieşit din conturul de bilanţ 890,0 100,00

Tabelul 6.6

Bilanţul energetic al modulului frigorific al instalaţiei de sinteză

Nr. Termenul bilanţului energetic TJ/an %

Intrări în conturul de bilanţ

1 Lucru mecanic pentru antrenarea compresorului

frigorific

40,0

27,12

2 Frig (căldura extrasă din instalaţie) 107,5 72,88

3 Total intrat în conturul de bilanţ 147,5 100,00

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Căldura evacuată în atmosferă 144,0 97,63

2 Pierderi de energie 3,5 2,37

3 Total ieşit din conturul de bilanţ 147,5 100,00

Însumarea bilanţurilor celor trei părţi care compun ansamblul instalaţiei de

sinteză este prezentată în tabelul 6.7.

Tabelul 6.7

Bilanţul energetic al unităţii de producţie în ansamblul ei

Nr. Termenul bilanţului energetic TJ/an %

Intrări în conturul de bilanţ

1 Gaz natural cu rol de combustibil 680,0 83,95

2 Efectul exotermic al reacţiilor chimice 105,0 12,96

3 Energie electrică consumată pentru antrenarea unor

maşini rotative

25,0

3,09

4 Total intrat în conturul de bilanţ 810,0 100,00

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Căldura preluată de apa de răcire 107,0 13,21

3 Căldura sensibilă a gazelor de ardere evacuate din

instalaţie

50,0

6,17

Evaluarea eficienţei energetice

54

4 Pierderi de căldură ale CETR 435,0 53,71

5 Căldura evacuată de IFCMV în atmosferă 144,0 17,77

6 Alte pierderi de energie 74,0 9,14

7 Total ieşit din conturul de bilanţ 810,0 100,00

Bilanţurile de mai sus nu au luat în considerare nici unul dintre produsele

secundare ale unităţii, deoarece ele nu sunt semnificative nici din punct de vedere

energetic, nici din punct de vedere financiar.

Se poate constata că toate ieşirile din conturul de bilanţ susceptibile să fie

încadrate în categoria res termice au un potenţial termic coborât şi sunt practic

inutilizabile. Acest fapt se datorează concepţiei iniţiale a instalaţiei de sinteză, care

a avut în vedere valorificarea totală a resurselor energetice secundare

disponibilizate din motive tehnologice.

Orice modificare în componenţa şi parametrii de funcţionare ai modulului

energetic se repercuteaza negativ asupra funcţionării întregii unităţi. Eficienţa

energetică este strâns legatâ de eficienţa tehnologică, exprimată prin gradul mediu

de încărcare a capacităţii instalate şi prin numărul de porniri şi opriri ale instalaţiei

în cursul anului.

Consumul de energie şi respectiv cheltuielile cu energia ale unităţii de

producţie pot să includă şi gazul natural utilizat ca materie primă, deoarece acesta

este un combustibil şi este achiziţionat în aceleaşi condiţii ca şi gazul natural

utilizat în procesul tehnologic pentru încălzire.

7. ROLUL RESPONSABILULUI CU ENERGIA

Un responsabil cu energia într-o organizaţie, poziţie cunoscută în literatura

de specialitate anglo-saxonă sub denumirea energy manager, poate avea iniţial

aproape orice calificare, dar statistica arată că cei mai mulţi au o pregătire tehnică

superioară (ingineri, subingineri). Pe lângă pregătirea de specialitate, persoana în

cauză trebuie să fie energică, entuziastă, obiectivă, deschisă la nou, fără păreri

preconcepute şi să nu fie partizan al unor soluţii rutinate. Responsabilul cu energia

trebuie să fie pregătit pentru situaţia în care sfaturile şi părerile sale, oricât ar fi ele

de potrivite şi de bune, nu sunt luate în seamă sau sunt chiar chiar respinse apriori

de către colegii, şefii sau subalternii săi.

Pentru a reuşi într-un astfel de domeniu, responsabilul cu energia trebuie să

fie diplomat şi bun psiholog, să ştie să găsească argumente potrivite pentru fiecare

persoană cu care se află în dialog şi să nu dezarmeze dacă nu are succes de prima

dată. El trebuie să fie conştient că oamenii renunţă greu la practici şi concepţii

proprii şi nu acceptă uşor faptul că, prin acţiunile lor bine intenţionate, au irosit ani

de-a rândul energia sau alte resurse primare.

Obiectivele importante aflate în faţa unui responsabil cu energia sunt :

a) strângerea de informaţii şi date utile în domeniul eficienţei energetice;

b) obţinerea de sprijin din partea a cât mai mulţi angajaţi şi membrii ai conducerii

executive pentru acţiunea continuă de promovare a eficienţei energetice;

c) furnizarea unor sfaturi, soluţii şi informaţii tehnice către toate celelalte sectoare

ale organizaţiei în scopul eficientizării preluării, transformării, distribuţiei şi

consumului energiei;

d) aprecierea efectelor măsurilor promovate de el în viitorul previzibil.

El trebuie să aibă iniţiativa montării aparatelor de măsură necesare precum

şi (acolo unde acest lucru se justifică) a unui sistem informatizat de monitorizare

(achiziţie, înregistrare şi prelucrare a datelor măsurate). Scopul principal al unui

astfel de sistem informaţional este acela de a arăta care sunt consumurile energetice

reale ale fiecărui subansamblu (secţie, clădire, linie tehnologică, etc). Ori de câte

ori este posibil, consumurile absolute de energie trebuie raportate la volumul şi

eventual la structura activităţii desfăşurate în conturul analizat (volumul producţiei,

durata activităţii, numărul de grade-zile, etc), stabilindu-se astfel un consum

specific care oglindeşte mai bine eficacitatea cu care sunt valorificate fluxurile de

energie la nivelul fiecărui subansamblu astfel definit.

Pornind de la valorile astfel obţinute, responsabilul cu energia, împreuna

cu echipa lui, întocmeşte un raport care conţine o serie de propuneri şi care trebuie

să răspundă la întebări precum :

Cum şi cât poate fi redus consumul specific realizat ?

Este oare energia irosită în conturul analizat ?

Pot fi modificate în sensul dorit concepţia sau specificaţiile proiectantului ?

Este oare propunerea practică şi eficientă economic în acelaşi timp ?

Evaluarea eficienţei energetice

56

Rezultatele analizei şi propunerile de îmbunătăţire trebuie aduse în cel mai

scurt timp la cunoştiinţa tuturor nivelurilor de autoritate şi competenţă care pot

contribui efectiv la realizarea eficientizării energetice.

Odată acceptate, propunerile responsabilului cu energia implică

coordonarea eforturilor şi cooperarea între nivelurile de autoritate (ierarhice) din

organizaţia respectivă. Puterea de decizie este absolut necesară în acestă acţiune,

dar nu este însă şi suficientă.

De cele mai multe ori este recomandabilă înfiinţarea unei echipe, a unui

"grup de acţiune" sau a unui "comitet director" pentru domeniul eficienţei

energetice, din care să facă parte un număr minim de persoane, alese pe diverse

criterii (competenţă, putere de decizie, autoritate şi nu în ultimul rând popularitate

în rândul salariaţilor), care să-l secondeze pe responsabilul cu energia în acţiunile

sale. Acesta nu trebuie să fie în mod obligatoriu conducătorul grupului, de regulă

lui revenindu-i sarcina de principal catalizator.

Grupul se întruneşte lunar pentru a analiza situaţia eficienţei energetice,

situaţia unor investiţii în desfăşurare sau rezultatele obţinute în urma aplicării unor

măsuri de eficientizare. Grupul coordonează toate acţiunile privind creşterea

eficienţei energetice la nivelul organizaţiei. De asemenea, grupul poate hotărâ

modalitatea în care salariaţii sunt informaţi de scopul, stadiul îndeplinirii,

rezultatele şi stimulentele pentru succesul acţiunilor de eficientizare. Modificarea

sau adaptatea frecvenţei, a modului de redactare, a conţinutului şi a beneficiarilor

rapoartelor periodice pot fi de asemenea hotărâte de către acest organism.

Dacă organizaţia este mare, este recomandabilă alcătuirea mai multor

astfel de echipe, grupuri sau comitete, fiecare având atribuţii într-un anumit anumit

sector. În acest caz, întâlnirile periodice vor avea loc la nivelul fiecărui

departament sau sector.

Responsabilul cu energia şi echipa sa trebuie să fie în permanenţă la curent

cu noutăţile tehnice în domeniu (practici, tehnologii, echipamente, concepţii,

realizări). El va avea deci la dispoziţie mica sa bibliotecă de specialitate care

trebuie să conţină date privind produsul sau produsele realizate de către organizaţia

sa, fişe bibliografice şi/sau manuale privind caracteristicile acestora şi variantele

existente ale tehnologiilor de fabricaţie, fişe şi prospecte primite din partea

producătorilor de echipamente din domeniul respectiv, publicaţii de specialitate în

domeniul managementului energiei, rapoartele unor conferinţe ştiinţifice şi tehnice,

cursuri universitare, etc.

Tot în scopul informării sale permanente, responsabilul cu energia trebuie

să participe la adunările asociaţiilor de ramură ale industriaşilor şi comercianţilor,

ale celorlalţi responsabili cu energia din sectorul său de activitate şi la alte

asemenea acţiuni promovate de către organismele comunitare, guvernamentale sau

nonguvernamentale.

În ciuda previziunilor disponibile pe termen scurt sau mediu, viitorul poate

aduce creşteri ale preţurilor sau chiar dispariţia de pe piaţă (penuria) a unui anumit

purtător de energie care nu au fost prevăzute. Efectele unor asemenea fenomene

pot fi dezastroase asupra oricărei organizaţii industriale. De aceea, responsabilul cu

Rolul responsabilului cu energia

57

energia trebuie să aibe pregătite din timp pentru astfel de situaţii soluţii (scenarii)

alternative privind alimentarea cu energie a conturului avut în grijă. Orice proiect

de investiţii al organizaţiei trebuie din acelaşi motiv să aibe şi acordul

responsabilului cu energia.

În concluzie, rolul responsabilului cu energia nu este să economisească

energia el însuşi, ci să-i încurajeze, să-i stimuleze şi să-i convingă pe ceilalţi să o

facă.

8. EVALUAREA EFICIENŢEI ENERGETICE

Evaluarea eficienţei energetice la nivelul unui perimetru în interiorul căruia

se desfăşoară o activitate organizată este un proces complex, al cărui rezultat are de

regulă un caracter sintetic.

Eficienţa şi respectiv ineficienţa energetică nu pot fi măsurate direct. Ele

pot fi exprimate cu ajutorul unuia sau mai multor indicatori de performanţă

energetică, ale căror valori determinate pe baza rezultatelor monitorizării sunt

comparate cu câte o valoare de referinţă. Nivelul de referinţă al unui indicator de

performanţă poate fi, de exemplu, valoarea obţinută utilizând cele mai bune

tehnologii dezvoltate pe plan mondial, cea obţinută utilizând doar acele tehnologii

care s-au dovedit economic eficiente, valoarea obţinută de organizaţia analizată

într-o perioadă anterioară în anumite condiţii, etc. Referinţa este aleasă de obicei în

funcţie specificul şi de interesele organizaţiei analizate. Valoarea de referinţă

trebuie să fie aleasă în aşa fel încât să poată fi atinsă în condiţii reale de

funcţionare. Alegerea unei valori de referinţă imposibil de atins are de regulă efecte

psihologice negative şi poate demobiliza personalul de exploatare.

Indicatorii de performanţă energetică pot fi mărimi absolute sau mărimi

relative, obţinute prin împărţirea a două mărimi absolute. Utilizarea indicatorilor de

performanţă energetică relativi elimină influenţa modificării volumului de

activitate şi a structurii producţiei. În funcţie de modul de exprimare a mărimilor

care constitue sau intră în componenţa indicatorilor de preformanţă energetică,

aceştia pot fi exprimaţi fizic (în unităţi de energie) sau valoric (în unităţi monetare).

Toţi indicatorii de performanţă energetică se determină fie în urma

întocmirii auditului energetic al unui sistem, căruia i se asociază un anumit

perimetru, fie în urma întocmirii bilanţului energetic al unui element component al

sistemului (aparat, echipament, agregat, instalaţie, etc). În primul caz indicatorul

defineşte întregul sistem iar în cazul al doilea el defineşte numai elementul izolat la

rândul său prin intermediul unui contur de bilanţ. Întocmirea unui bilanţ energetic

al întregului sistem pentru un ciclu întreg de activitate este o soluţie mai rar

întâlnită, deoarece presupune eforturi suplimentare şi nu aduce întotdeauna un

câştig care să justifice aceste eforturi.

Indicatorul de performanţă energetică întrebuinţat în special în cazul

analizei proceselor de transformare a energiei este randamentul energetic. În

energetică, randamentul este definit ca raport între efectul util şi efectul consumat.

El este o mărime adimensională, ceea ce presupune că atât efectul util cât şi cel

consumat sunt două mărimi absolute de aceeaşi natură, exprimate în aceeaşi unitate

de măsură. În cazul proceselor de consum final, efectul consumat este un flux sau o

cantitate de energie, în timp ce efectul util este prin definiţie de altă natură. Din

acest motiv, randamentul energetic este considerat un indicator specific de natură

Evaluarea eficienţei energetice 59

cantitativă potrivit pentru procesele de transformare a energiei şi mai puţin potrivit

pentru cele de consum final.

Situaţia definită cu ajutorul randamentului energetic permite numai o

analiză cantitativă, plecând de la primul principiu al termodinamicii. Acolo unde

aspectele cantitative nu sunt suficiente, bilanţul exergetic poate furniza aspectele

calitative necesare analizei. Bilanţul exergie-anergie complectează bilanţul

energetic şi pune în evidenţă limitele capacităţii de transformare a unui tip de

energie în altul şi consecinţele celui de-al doilea principiu al termodinamicii asupra

eficienţei energetice a conturului analizat. Din acest tip de bilanţ rezultă indicatorul

numit randament exergetic, util în special în analiza proceselor de transformare a

energiei.

Indicatorul de performanţă fizic care caracterizează cel mai bine eficienţa

energetică a unui proces de consum final de energie este consumul efectiv de

energie, absolut sau specific (relativ). Consumul specific efectiv de energie este

calculat ca raport între consumul absolut efectiv de energie şi mărimea efectului

util (volumul activităţii, durata activităţii, etc) asociat. El reprezintă deci cantitatea

de energie de un anumit fel necesară pentru realizarea unei singure unităţi în care

se exprimă volumul activităţii analizate.

În cazul unui singur fel de energie intrat în conturul de bilanţ şi al unui

singur produs principal, definiţia consumului efectiv de energie este simplă şi uşor

de aplicat. Dacă din activitatea prestată în conturul dat ies două sau mai multe

produse principale, repartizarea consumului efectiv de energie între acestea trebuie

să se facă după un anumit criteriu sau pornind de la o anumită ipoteză, în funcţie de

specificul activităţii.

Situaţia se complică de asemenea şi în cazul în care în conturul dat intră

mai multe forme de energie. Valoarea energetică a fiecăreia fiind în general

diferită, ele nu pot fi adunate. În această situaţie, conţinutul efectiv de energie al

fiecăruia dintre fluxurile intrate trebuie echivalat cu un singur fel de energie. În

majoritatea cazurilor, energia echivalentă este energie primară (echivalent

combustibil convenţional). Raportul de echivalare este specific fiecărui caz în parte

şi trebuie bine justificat. Trebuie subliniat faptul că cea mai bună echivalare este

asigurată prin exprimarea valorică, în unităţi monetare, a consumurilor de energie

de orice fel.

În urma echivalării energetice a diferitelor forme de energie consumate

rezultă un al doilea indicator fizic de performanţă energetică şi anume consumul

echivalent de energie primară, absolut sau specific (relativ). Coeficientul de

echivalare a unei forme de energie direct utilizabilă în energie primară este un o

mărime adimensională a cărei valoare depinde de timpul şi de locul în care se face

echivalarea. Consumul specific echivalent de energie primară este proporţional în

anumite condiţii şi cu o anumită marjă de eroare cu principalul indicator valoric şi

anume cheltuielile specifice cu energia.

Consumul specific cumulat de energie primară, cunoscut şi sub

denumirea de energie înglobată sau de conţinut de energie al unui produs,

caracterizează gradul de valorificare a resurselor energetice pentru un întreg lanţ

Evaluarea eficienţei energetice 60

tehnologic sau pentru un ciclu complect de fabricaţie. Mărimea sa poate include

consumurile de energie primară aferente următoarelor componente :

- obţinerea resurselor materiale consumate pe parcursul întregului lanţ tehnologic

sau numai pentru o anumită parte a acestuia;

- funcţionarea în condiţii normale a tuturor instalaţiilor şi agregatelor incluse în

conturul stabilit;

- transportul resurselor materiale şi produselor intermediare până la locul de

consum;

- echivalentul în energie primară al uzurii mijloacelor fixe care contribuie, direct

sau indirect, la realizarea produsului respectiv.

Calculul consumului cumulat de energie înglobată în unitatea de produs

este cu atât mai complicat cu cât procesul sau lanţul tehnologic este mai extins şi

include mai multe etape. Mărimea consumului specific cumulat de energie

primară exprimă intensitatea energetică a unui produs, a unei activităţi, a unui

întreg lanţ tehnologic, a unei filiere tehnologice, etc. Consumul cumulat de energie primară este în mod obligatoriu o mărime

specifică sau relativă, deoarece el nu are nici o semnificaţie ca mărime absolută. În

condiţiile economiei de piaţă, în care preţurile purtătorilor de energie şi ale

produselor fabricate cu ajutorul acestora sunt reale şi nu sunt impuse prin

planificare centralizată, utilizarea acestui indicator nu mai este necesară. Acest

indicator fizic de performanţă energetică a fost utilizat în condiţiile economiei de

comandă din România şi din celelalte ţări foste socialiste tocmai pentru a elimina

distorsiunile introduse prin sistemul planificării centralizate asupra oricărui

indicator valoric de performanţă.

Eficienţa energetică a fost separată în mod artificial de rentabilitate în

condiţiile economiei socialiste de comandă. Diferenţa între preţurile stabilite pentru

diferitele produse prin planificare centralizată şi costurile lor reale de producţie sau

de achiziţie nu permitea stabilirea prin calcul a rentabilităţii reale a unei activităţi

sau a unei soluţii tehnice. În aceste condiţii, criteriile energetice de apreciere au

permis compararea pe baze reale dar incomplecte a unor soluţii tehnice sau a unor

tehnologii. Ele au avut la bază o serie de indicatori fizici, absoluţi sau specifici

(randamente, consumuri efective, consumuri echivalente, consumuri cumulate,

etc). Indicatorii tehnici reflectă numai parţial eficienţa cu care sunt valorificate

resursele intrate într-un contur dat.

În condiţiile capitalismului şi economiei de piaţă, eficienţa energetică se

exprimă şi se măsoară în special cu ajutorul indicatorilor valorici. Principalul

indicator valoric de eficienţă energetică este valoarea absolută sau specifică a

facturii energetice. Cheltuielile absolute sau specifice (relative) pentru

procurarea energiei, constitue un indicator de performanţă energetică sintetic, care

cumulează toate influenţele consumului de energie asupra costului de producţie.

Trebuie subliniat faptul că exprimarea valorică a indicatorilor de eficienţă

energetică are mai multă relevanţă şi este accesibilă şi unor persoane fără o

pregătire tehnică de specialitate. Pe lângă cheltuielile specifice cu energia pe

unitatea de volum al activităţii prestate, exprimarea valorică a efectului consumat

Evaluarea eficienţei energetice 61

mai permite evidenţierea unor aspecte semnificative de natură economico-

financiară şi anume :

- ponderea cheltuielilor cu energia în costurile totale de producţie;

- costul pierderilor de energie, al ineficienţei sau/şi al nerecuperării res.

Acest indicator de performanţă sintetic are însă dezavantajul că este

influenţat de situaţia economică generală din zona unde este amplasată organizaţia

analizată. El reflectă nivelul de salarizare, nivelul preţurilor, fiscalitatea, precum şi

alte elemente exterioare conturului în care se desfăşoară activitatea analizată. Din

acest motiv, valoarea de referinţă a unui asemenea indicator de performanţă

energetică trebuie bine aleasă şi justificată.

Mărimile indicatorilor de performanţă energetică realizaţi în interiorul

conturului analizat sunt absolut necesare, dar în cele mai multe cazuri nu sunt însă

şi suficiente pentru a reflecta întreaga complexitate a situaţiei existente într-o

organizaţie. Acest lucru se datorează în primul rând caracterului subiectiv al

modului în care se definesc valorile de referinţă ale acestor indicatori. Prin urmare,

calificativul acordat în finalul analizei efectuate la nivelul organizaţiei trebuie să ia

în considerare şi alte aspecte care influenţează eficienţa energetică şi care nu sunt

toate cuantificabile.

Dacă evaluarea porneşte de la bilanţul energetic al unui subsistem, pe

lângă indicatorul sau indicatorii de performanţă sunt disponibile următoarele

elemente :

- tabelul conţinând mărimile tuturor termenilor bilanţului şi diagrama Sankey

trasată pe baza lui;

- inventarul resurselor energetice secundare disponibilizate (eliminate) din contur,

conţinând aspecte cantitative şi calitative ale potenţialului acestora.

Nivelul sau valoarea de referinţă a indicatorilor de performanţă energetică

este în acest caz stabilită cu ocazia întocmirii bilanţului energetic de proiect, de

omologare sau de recepţie. Fluxurile de energie care intră în conturul de bilanţ pot

fi clasificate astfel :

- intrări organizate, achiziţionate contra cost din exterior, care se regăsesc ca atare

în factura energetică;

- intrări neorganizate, care nu se regăsesc ca atare în factura energetică.

Fluxurile de energie care ies din conturul de bilanţ pot fi în clasificate

astfel :

- termeni utili, cunoscuţi şi sub denumirea de fluxuri de energie utile, a căror lipsă

din proces împiedică buna desfăşurare a activităţii din interiorul conturului de

bilanţ;

- termeni inutili, aparţinând fie categoriei resurselor energetice secundare fie

categoriei pierderilor de energie, considerate irecuperabile în condiţiile date.

Pierderile de energie constitue o categorie complexă şi eterogenă de fluxuri

de energie, din care pot face parte următoarele :

- căldura sensibilă conţinută de gazele reziduale (de ardere, de proces, etc);

- căldura nedezvoltată ca urmare a unei combustii incomplete din cauze chimice

sau mecanice;

Evaluarea eficienţei energetice 62

- căldura pierdută prin radiaţie şi convecţie prin suprafeţele echipamentului în

contact cu mediul ambiant în care se desfăşoară procesul;

- căldura conţinută în cantităţile de substanţă care se pierd prin evaporare, purjare,

drenare, decantare, reglare sau prin neetanşeităţile instalaţiei;

- căldura evacuată din proces prin intermediul apei de răcire;

- căldura sensibilă cu nivel termic coborât conţinută în produsul principal şi în

rebuturile, deşeurile şi în materialele rezultate din proces ca asociate produsului

principal (zgură, cenuşă, pulberi, balast, etc.);

- lucrul mecanic de frecare transformat în căldură.

În cazul în care procesul desfăşurat în interiorul conturului de bilanţ este

unul de transformare a energiei, definirea efectului util şi a pierderilor este relativ

simplă. În cazul în care în interiorul conturului de bilanţ are loc un proces de

consum final, împărţirea fluxurilor de energie în utile şi inutile este în multe cazuri

discutabilă.

Evaluarea eficienţei energetice pornind de la rezultatele bilanţului

energetic are două etape. Prima etapă constă în determinarea indicatorilor de

performanţă energetică, al căror nivel se compară cu cel de referinţă. Ca urmare a

acestei comparaţii, activitatea desfăşurată în interiorul conturului analizat sau

instalaţia analizată primeşte un prim calificativ în raport cu referinţa. În cazul

bilanţurilor energetice reale, situaţia caracterizată de ele se abate mai mult sau mai

puţin de la situaţia de referinţă. Prima etapă a analizei trebuie să stabilească

motivele abaterii şi să propună măsuri de remediere a situaţiei. Chiar dacă

rezultatul primei etape a analizei indică o situaţie suficient de apropiată de

referinţă, este posibil ca nivelul de referinţă stabilit anterior momentului analizei,

să nu mai corespundă cerinţelor momentului analizei sau celor ale viitorului

previzibil.

În astfel de cazuri, evaluarea eficienţei energetice trebuie abordată şi dintr-

un alt punct de vedere. Această a doua etapă a analizei eficienţei energetice a unei

activităţi desfăşurate într-un anumit contur porneşte de la cantitatea şi calitatea

resurselor energetice secundare disponibilizate. Prin definiţie, resursele energetice

secundare reprezintă cantităţi sau fluxuri de energie de orice fel, evacuate dintr-un

contur în care se desfăşoară o anumită activitate şi care nu pot fi reciclate

(valorificate tot în activitatea respectivă) decât prin modificări aduse instalaţiilor

aflate în conturul respectiv.

Prin urmare, a doua etapă a analizei are ca obiect evaluarea potenţialului

res, a gradului de valorificare la momentul analizei şi a posibilităţilor şi soluţiilor

de valorificare ulterioară a acestora. Dacă potenţialul energetic al res inventariate

pentru conturul analizat este important şi dacă se dovedeşte că există soluţii uşor

accesibile de valorificare a acestora, nivelul eficienţei energetice nu este

corespunzător, indiferent de valoarea absolută su relativă a diferenţei între

indicatorul de performanţă realizat şi valoarea sa de referinţă.

Valorificarea res în interiorul conturului asociat activităţii din care provin

presupune modificarea procesului tehnologic în ansamblul său sau cel puţin a

unuia dintre componentele sale. Ea se numeşte recuperare internă sau interioară

Evaluarea eficienţei energetice 63

şi are ca efect reducerea consumului propriu de energie primară sau direct

utilizabilă. Acest mod de valorificare a res, care poate fi considerat ca o reciclare

sau o recirculare, nu este întotdeauna tehnic posibil şi/sau avantajos din punct de

vedere economic. Recuperarea internă are ca efect direct reducerea facturii

energetice ca urmare a reducerii consumului propriu de energie.

Valorificarea res în afara conturului respectiv se numeşte recuperare

externă sau exterioară şi implică existenţa unui consumator exterior conturului

asociat activităţii din care provine res. Consumatorul este de obicei amplasat în

apropiere, deoarece transportul la distanţe mari este cu atât mai puţin avantajos din

punct de vedere economic cu cât intensitatea sau densitatea energetică a res este

mai mică. Recuperarea externă are ca efect reducerea în mod indirect a facturii

energetice a activităţii care a generat-o, deoarece din ea se deduc încasările

obţinute din vânzarea în exterior a res.

Consumatorul alimentat printr-o recuperare externă a res renunţă la

serviciile unei surse de energie convenţionale (centrală electrică, centrală termică,

etc), care va produce mai puţină energie direct utilizabilă pentru care va consuma

mai puţină energie primară. El trebuie să prezinte o cerere de energie compatibilă

cu caracteristicile res disponibile (natură, parametrii, simultaneitate, mod de

variaţie în timp, etc.). Dacă compatibilitatea este parţială, res va constitui doar una

dintre sursele sale de alimentare cu energie, cealaltă rămânând sursa convenţională.

Recurgerea la alimentarea cu energie recuperată duce de obicei la complicaţii

suplimentare pentru consumatorul alimentat, dezavantaj compensat printr-un preţ

mai coborât al energiei cumpărate.

Oportunitatea şi gradul de recuperare al unei res sunt întotdeauna rezultatul

unei analize tehnico-economice, care exprimă o anumită situaţie la un moment dat,

într-un anumit loc şi într-un anumit context. Modificarea momentului, a locului sau

a contextului poate infirma o soluţie de recuperare în totalitate sau numai într-o

anumită proporţie. Acest lucru trebuie subliniat, deoarece anumite soluţii practicate

cu succes în alte părţi nu sunt în mod obligatoriu la fel de eficiente şi în condiţiile

actuale din România şi invers.

Analiza gradului de valorificare a energiei intrate în mod organizat şi

contra cost în conturul care delimitează un sistem are la bază un audit energetic

propriu-zis şi este o analiză a eficienţei energetice atât la nivelul fiecăruia dintre

subansamblele care alcătuiesc sistemul cât şi la nivelul ansamblului în

integralitatea lui. Abordarea acestui subiect are trei planuri şi anume :

- analiza oportunităţii şi eficienţei eventualelor etape de conversie internă a

energiei intrate în contur în cadrul subsistemelor transformatoare de energie

(centrala termică, centrala electrică de termoficare, instalaţia centralizată de

producere a frigului sau de climatizare, gospodăria de aer comprimat, staţia

centrală de pompare, etc);

- analiza oportunităţii, compatibilităţii şi eficacităţii schimburilor de energie între

subsistemele identificate în interiorul conturului (atât consumatori finali cât şi

transformatori interni de energie);

- analiza eficienţei fiecăruia dintre consumatorii finali de energie luaţi separat.

Evaluarea eficienţei energetice 64

Aprecierea eficienţei energetice a sistemului porneşte prin calculul unuia

sau mai multor indicatori de performanţă energetică, care sunt apoi comparaţi cu

câte o valoare de referinţă. Cum alegerea valorii de referinţă este de regulă

subiectivă, efectul dorit al comparaţiei valorii realizate cu valoarea de referinţă

poate fi diferit de la o organizaţie la alta.

Următorul pas constă în considerarea rezultatelor analizei interne, care

indică atitudinea conducerii şi a restului personalului în raport cu cerinţele de

eficienţă energetică şi modul în care această atitudine se materializează în cadrul

organizaţiei. Eventualele rezultate bune sau cel puţin satisfăcătoare, reflectate de

diferenţa între valorile calculate şi valorile de referinţă ale indicatorilor de

performanţă energetică şi obţinute în condiţiile unei lipse de preocupare generale în

domeniu sunt de regulă amendate, deoarece o astfel de situaţie nu indică nimic bun

pentru viitor. Concluziile finale ale analizei organizaţiei nu pot face abstracţie de

această situaţie.

Existenţa unor eventuale resurse energetice secundare precum şi a unor

posibile soluţii pentru valorificarea lor în interiorul sau în exteriorul conturului

sistemului constitue un al treilea aspect al analizei. Inventarierea resurselor

energetice secundare şi stabilirea caracteristicilor şi a potenţialului lor energetic

este prin urmare recomandabilă pentru finalizarea demersului început prin analiza

internă. În acest scop auditorul este de regulă obligat să întocmească bilanţuri

energetice ale componentelor susceptibile să disponibilizeze resurse energetice

secundare.

Acţiunea de evaluare a eficienţei energetice într-un contur dat mai

presupune şi analiza nivelului tehnic şi tehnologic al activităţilor desfăşurate în

conturul dat, care se bazează în special pe comparaţia cu alte organizaţii având

acelaşi profil de activitate, pe informaţiile disponibile în literatura de specialitate pe

şi documentaţiile puse la dispoziţie de furnizorii de echipamente, utilaje şi

tehnologii.

Rezultatul evaluării eficienţei energetice la nivelul unei organizaţii este

exprimat şi prin intermediul listei de propuneri de îmbunătăţire a situaţiei existente.

Conţinutul acesteia reflectă în mod evident gradul de depărtare al situaţiei existente

la momentul analizei faţă de o realitate posibilă în condiţiile date. Planul de măsuri

şi acţiuni elaborat de auditor trebuie să fie bine fundamentat şi să ia în considerare

eventualele interdependenţe existente între măsurile propuse, situaţia financiară

reală a organizaţiei analizate şi contextul economic general.

Natura măsurilor propuse indică printre altele şi nivelul eficienţei

energetice la momentul analizei. Astfel, dacă lista conţine măsuri de natură

organizatorică sau economică, este evidentă lipsa de preocupare internă pentru

buna gospodărire a resurselor energetice. Dacă lista include în special înlocuirea

tehnologiei sau tehnologiilor utilizate cu unele noi şi performante, atunci se poate

afirma că organizaţia a aplicat deja celelalte categorii de măsuri şi că există o

anumită preocupare pentru conservarea energiei.

9. IMPLEMENTAREA SISTEMELOR DE

MONITORIZARE ŞI EVALUARE CONTINUĂ A

EFICIENŢEI ENERGETICE A UNUI CONTUR DAT

Instalarea unui sistem informatizat de monitorizare şi evaluare continuă a

eficienţei energetice tip M&T (Monitoring and Targeting) constitue de regulă una

dintre propunerile din lista întocmită de auditorul extern în vederea îmbunătăţirii şi

menţinerii nivelului eficienţei energetice într-o organizaţie. Experienţa acumulată

până acum arată că prezenţa unui astfel de sistem, cu condiţia ca el să fie bine

conceput şi bine echipat, constitue o garanţie a unei evoluţii pozitive a organizaţiei

în domeniul eficienţei energetice.

Modul în care un astfel de sistem funcţionează este puţin diferit de

abordarea unui auditor extern. Explicaţia constă în faptul că, la momentul

implementării sale, o mare parte dintre cauzele care conduceau la o eficienţă

energetică redusă sau au fost deja rezolvate. Din momentul instalării sale, sistemul

permite organizaţiei să concureze cu sine însăşi în domeniul eficienţei energetice.

Valoarea sau valorile de referinţă ale indicatorilor de performanţă, numite obiective

sau ţinte (target), se aleg şi se modifică de către responsabilul cu energia şi

colectivul său pe măsură ce performanţele interne se îmbunătăţesc, în aşa fel încât

să existe un stimul permanent pentru creşterea continuă a nivelului eficienţei

energetice.

Instalarea sistemului presupune mai întâi identificarea factorilor care

influenţează semnificativ consumul de energie la nivelul conturului analizat. Aceşti

factori pot fi volumul activităţii prestate (exprimat printr-o cantitate măsurată fie la

intrarea fie la ieşirea din contur, prin timpul de lucru, etc), parametrii fizici sau

funcţionali care exprimă calitatea activităţii, temperatura exterioară, etc. Numărul

de variabile independente care influenţează semnificativ consumul absolut sau

specific de energie este diferit în funcţie de structura consumului şi de natura

activităţii desfăşurate în interiorul conturului stabilit.

Natura influenţei fiecăruia dintre factori se determină prin prelucrarea

datelor obţinute prin intermediul sistemului de monitorizare şi presupune o bună

cunoaştere a activităţii organizaţiei. Rezultatul acestei prelucrări este cunoscut sub

denumirea de caracteristică energetică şi defineşte un element, un subansamblu

sau un întreg sistem. Acest instrument are rolul să furnizeze un set de norme de

consum de energie, care permit stabilirea valorilor de referinţă pentru indicatorii de

performanţă energetică.. În literatura de specialitate anglo-saxonă, norma de

consum de energie este cunoscută sub denumirea de performanţă energetică

standard.

În lipsa datelor experimentale se poate recurge în anumite condiţii la datele

statistice disponibile, cu ajutorul cărora se poate trasa o caracteristică energetică

aproximativă, care va fi corectată ulterior prin măsurători.

Evaluarea eficienţei energetice 66

Astfel, consumul de energie (total sau parţial) poate fi exprimat sub forma

unei funcţii polinomiale care depinde de una sau mai multe variabile (x, y, z) :

...gzfyexdzcybxaz,y,xE 222

Caracteristica energetică având această formă poate exprima fie consumul

absolut, fie consumul specific de energie. Ea trebuie să fie însoţită de un set de

condiţii, restricţii, limitări sau alte aspecte specifice referitoare la condiţiile în care

s-au obţinut datele experimentale, regimurile de funcţionare considerate, etc.

Construcţia ei implică o bună cunoaştere a proceselor care au loc în interiorul

conturului analizat şi o filtrare a datelor intrate în scopul eliminării erorilor

sistematice de măsura.

Strategia organizaţiei sau planul de producţie permite în general aprecierea

sau estimarea pe termen scurt (un schimb, o zi, o săptămână, o lună, etc) a mărimii

principalilor factori de influenţă. Stabilirea obiectivelor sau ţintelor săptămânale,

lunare sau trimestriale se va putea face deci pe baza caracteristicii energetice.

La sfârşitul perioadei, obiectivele sunt apoi comparate cu realizările.

Pentru comparaţie se recurge de obicei la indicatorul numit în limba engleză

CUSUM (sumă cumulativă). El se defineşte ca fiind suma algebrică cumulată a

diferenţelor între valoarea realizată şi valoarea de referinţă. Rezultatul comparaţiei

constitue principala informaţie cuprinsă în raportul întocmit zilnic, săptămânal,

bisăptămânal sau lunar. În cazul în care producţia este constituită din loturi diferite

care se succed la distanţe diferite, este recomandabil ca raportul să fie întocmit

după fiecare lot.

Raportul periodic cuprinde de obicei un rezumat al situaţiei curente,

exprimat prin indicatori specifici, în comparaţie cu situaţia anterioarî, definită cu

ajutorul aceloraşi indicatori. După sumar, urmează o serie de detalii legate de

specificul activităţii curente (parametrii semnificativi, valori ale unor mărimi care

depaşesc nivelul admisibil, alte informaţii). Sunt prezentate de obicei valorile

mărimilor urmărite (valori absolute sau raportate) sub formă de tabele, de grafice,

precum şi sub orice altă formă care facilitează analiza rezultatelor.

Raportul este un mijloc important de menţinere în atenţia personalului şi

conducerii organizaţiei a preocupării pentru creşterea eficienţei energetice şi a

cerinţelor care decurg din ea. El fundamentează fiecare decizie având ca scop

creşterea eficienţei energetice sau reducerea cheltuielilor cu energia în interiorul

conturului analizat.

În cele ce urmează sunt prezentate mai multe exemple privind instalarea,

punerea în funcţiune şi rezultatele obţinute cu ajutorul sistemelor tip M&T. După

privatizarea din anul 1986, uzina metalurgică Brinsworth Strip Mills a devenit o

filială independentă în cadrul British Steel plc, responsabilă pentru propria

strategie de producţie şi pentru situaţia sa financiară. Independenţa financiară a pus

în evidenţă nivelul ridicat al cheltuielilor cu energia si necesitatea de a reduce acest

segment al costurilor de producţie. Analiza iniţială a pus în evidenţă următoarele :

- număr insuficient de aparate de măsură;

- inexistenţa unei strategii privind colectarea şi analiza datelor măsurate.

Implementarea sistemelor de monitorizare şi evaluare continuă

a eficienţei energetice a unui contur dat

67

În aceste condiţii s-a recurs la instalarea unui sistem informatizat de

monitorizare şi evaluare continuă, incluzând peste 100 de senzori care transmiteau

date legate de consumurile de gaz natural, energie electrică, combustibil lichid,

apă, oxigen, aer comprimat şi azot. Tot ca intrări s-au mai adăugat datele privind

volumul activităţii şi diverse costuri. Informaţiile urmau să fie prelucrate zilnic şi

săptămânal. Scopurile proiectului au fost:

- identificarea şi stabilirea cererii maxime şi a modului de variaţie în timp a

fiecărui tip de energie;

- contribuţia semnificativă la conştientizarea necesităţii de conservare a

energiei la nivelul organizaţiei;

- punerea la dispoziţia conducerii uzinei a unei baze de date necesară pentru

deciziile ulterioare în domeniul conservării energiei.

Proiectul a fost susţinut financiar de Energy Efficiency Office în cadrul

programului său Best Practice Programme.

Uzina Brinsworth Strip Mills produce laminate sub forma de benzi şi

sârmă din oţel carbon şi oţel aliat. Principalele fluxuri de energie primară sunt cele

de gazul natural şi de energia electrică. Cuptoarele de încălzire consumă şi

combustibil lichid în locul gazului natural. Aburul este furnizat de o sursă

exterioară.

Principalii consumatori sunt două cuptoare de încălzire cu vatră mobilă şi

trei cuptoare de tratament termic, care au împreună o capacitate de 200 GJ/h. Băile

de săruri topite consumă abur iar laminoarele energie electrică.

Un sistem electronic de monitorizare a consumului de energie electrică

permite determinarea profilelor cererii pe orice perioadă de timp şi pentru orice

contur.

Informaţiile pot fi obţinute pe loc sau pot fi stocate în memorie şi examinate

ulterior. Sistemul poate produce mai multe variante de rapoarte adresate diferitelor

niveluri de competenţă şi autoritate şi furnizează atât o imagine a situaţiei de

moment cât şi evoluţia anumitor indicatori pe o anumită perioadă de timp.

Sistemul include un calculator personal tip IBM XT, un monitor color şi o

imprimantă. Semnalele de la senzorii aflaţi la distanţă sunt de tipul unificat 4 - 20

mA.

După primire, semnalele sunt convertite în unităţi fizice (t/h, kW, etc) şi stocate în

memorie pentru un schimb, o zi sau o săptămână. Pachetul de programe de firma

CAMM 2000 permite procesarea semnalelor primite de la senzorii externi,

prelucrarea şi afişarea pe ecran a rezultatelor. Datele prelucrate pot fi examinate pe

ecran în timp real sau sub forma unor tabele şi grafice tipărite pe hârtie.

Aparatele de măsură au fost instalate şi testate înainte de punerea în

funcţiune a sistemului de monitorizare. În prezent funcţionarea sistemului necesită

doua - trei ore/om pe săptămână pentru prezentarea rezultatelor. Sistemul

îndeplineşte şi funcţia de semnalizare şi alarmă la depăşirea unor valori limită ale

mărimilor monitorizate. Mesajul de depăşire poate fi transmis tuturor celor

interesaţi sub diverse forme. Sistemul mai include posibilitatea modificării

Evaluarea eficienţei energetice 68

nivelului la care se declanşează alarmarea la un anumit moment de timp (de

exemplu la sfârşitul săptămânii).

Modul de prezentare al raportului depinde de nivelul de competenţă sau

autoritate căruia îi este destinat. Este una dintre condiţiile de bază ale eficienţei

sistemului. Se evită astfel supraîncărcarea raportului cu detalii fără relevanţă pentru

destinatar.

Datele generate de sistem sunt utilizate frecvent de către conducerea

executivă în procesul de luare a deciziilor, constituind deseori argumente pentru

propunerile de raţionalizări şi de noi investiţii.

Costul total al sistemului s-a ridicat la circa 71600 GBP şi include

următoarele elemente :

- Calculatorul personal (hardware) ... 5961 GBP

- Pachetul de programe CAMM 2000 (software) ... 7410 GBP

- Aparatele de măsură ... 21821 GBP

- Sistemul de achiziţie a datelor ... 5210 GBP

- Montajul şi punerea în funcţiune ... 28575 GBP

- Alte costuri ... 2607 GBP

Îmbunătăţirile ulterioare au mai costat 24350 GBP.

În perioada 1989/1990 consumul global de energie a fost de 789 TJ, din

care 643 TJ la sectoarele calde şi 146 TJ la sectoarele reci. Producţia totală a fost

de 265000 tone, din care 190000 tone în sectoarele calde şi 75000 tone în

sectoarele reci. Costul energiei s-a ridicat la 2,19 milioane GBP (53.1 % gaz

natural, 41 % energie electrică, 3.7 % abur si 2.2 % combustibil lichid). Consumul

specific global de energie a fost de 3,39 GJ/t în sectoarele calde si respectiv 1,93

GJ/t în sectoarele reci. Evoluţia cheltuielilor cu energia începând cu 1986 este

prezentată în tabelul de mai jos.

Tabelul 9.1

Evoluţia cheltuielilor cu energia între 1986 şi 1990

Perioada 1986/87 1987/88 1988/89 1989/90

Cheltuieli absolute [MGBP] 2.37 2.22 1.78 2.20

Cheltuieli relative [GBP/t] 12.75 11.25 9.85 11.70

Consumul total de energie a continuat să scadă în fiecare an, ca o

consecinţă a creşterii eficienţei energetice. Utilizând indicatorul CUSUM pentru

consumul specific de energie al întregului contur de bilanţ (performanţa energetică

standard = 4 GJ/t) şi în mod special pentru sectoarele calde (performanţa

energetică standard = 2.78 GJ/t), s-au obţinut următoarele rezultate.

Implementarea sistemelor de monitorizare şi evaluare continuă

a eficienţei energetice a unui contur dat

69

Tabelul 9.2

Evoluţia CUSUM pentru consumul specific de energie [%]

Anul/trimestrul CUSUM

Întreg conturul Sectoarele calde

1986/1. -1.2 -1.0

1986/2. +0.1 +2.0

1986/3. +5.2 +4.6

1986/4. +10.8 +6.5

1987/1. +10.1 +5.8

1987/2. +9.2 +4.7

1987/3. +8.3 +4.5

1987/4. +6.7 +4.5

1988/1. +2.0 +2.7

1988/2. -1.1 -2.1

1988/3. -8.5 -8.6

1988/4. -18.6 -11.8

1989/1. -26.0 -16.3

1989/2. -33.4 -17.3

Valorile CUSUM indică efectul pozitiv al sistemului instalat la începutul

anului 1987. Consumul de energie realizat depinde de numeroşi factori legaţi şi de

condiţiile de funcţionare. Programul nu poate încă să coreleze gradul de încărcare

al fiecarui agregat principal (repartiţia sarcinii pe agregate) cu rezultatele realizate.

Economiile realizate, exprimate valoric la nivelul anilor 1989/90, sunt estimate la

0,8 milioane GBP. Alte 50000 GBP au fost economisite ca urmare a reconfigurării

sistemului de răcire cu apă. Economiile s-au obţinut mai ales ca urmare a

identificării şi reducerii cazurilor de încărcare excesivă şi de funcţionare în gol a

echipamentelor.

Sistemul permite identificarea zonelor unde sunt amplasaţi consumatorii

majori şi care se cer analizate în detaliu. Monitorizarea poate fi extinsă de la

purtătorii de energie la alte utilităţi (apă, oxigen, azot, aer comprimat).

În anul 1986, compania Tait Paper a instalat şi pus în funcţiune o nouă

maşină de hârtie (PM4). Iniţial, maşina avea capacitatea de 325 t/h iar conducerea

şi-a propus dublarea capacităţii maşinii cu 100 %. În acest scop, încă din faza de

proiectare s-au identificat zonele cu potenţial de realizare a unor importante

economii de energie şi de creştere a productivităţii. Echipamentele care intrau în

alcătuirea maşinii au fost cu grijă selectate şi integrate în ansamblul agregatului. S-

au adoptat mai multe modificări la proiectul iniţial :

- anumite condiţii pentru compoziţia şi consistenţa pastei de hârtie;

- antrenarea cu turbină a pompelor cu inel de apa;

- sistem de recuperare a căldurii în doua trepte;

- sistem de măsurare a umidităţii şi reglare a grosimii materialului;

- controlul funcţionării maşinii şi instalaţiilor sale auxiliare prin intermediul

unui sistem distribuit de control prin calculator.

Evaluarea eficienţei energetice 70

Sistemul distribuit de control (SDC) a fost conceput să asigure controlul şi

reglarea automată a procesului de producţie simultan cu informarea operatorului

asupra tuturor parametrilor tehnologici. Trebuie precizat că maşina nu putea practic

funcţiona în absenţa SDC, care include facilităţi pentru stocarea datelor şi arhivarea

acestora. S-a stabilit necesitatea realizării ulterioare a unor programe speciale

pentru calculul unui set de indicatori specifici de consum pentru energie, materii

prime şi utilităţi. Sistemul contribuie la procesul de luare a deciziilor curente şi de

perspectivă, permiţând în orice moment afişarea pe ecran sau tipărirea oricăror date

aflate în memorie.

Proiectul a fost sprijinit de către Energy Efficiency Office (Best Practice

Programme) şi a fost menit să demonstreze şi să promoveze concepţia producţiei

de hârtie cu consumuri materiale şi costuri minime. Principalele obiective au fost:

- Demonstrarea eficienţei SDC în funcţionarea optimă a maşinii;

- Demonstrarea beneficiilor rezultate din implementarea unui sistem corect

conceput pentru măsurarea şi prelucrarea automata a datelor;

- Demonstrarea potenţialului şi beneficiilor unui management integrat al

procesului de producţie.

SDC asigura controlul şi reglarea maşinii şi sistemelor sale auxiliare

(instalaţia de preparare a pastei de hârtie, centrala termică) şi se compune din nouă

unităţi separate de control (USC), fiecare având sub supraveghere un anumit număr

de bucle de reglare, valori măsurate sub formă de semnal analogic sau digital,

secvenţe ale procesului tehnologic, semnalizări şi protecţii. Cele 9 unităţi sunt

interconectate printr-o cale separată de comunicare (data highway).

Prin această cale sunt transmise numai datele care au suferit schimbări

semnificative, definite în prealabil de către utilizator. Astfel se reduce volumul de

informaţii care circulă pe calea separată şi creşte viteza de transmitere. Fiecare

USC are suficientă putere de calcul pentru a discerne care schimbări sunt relevante,

ceea ce face inutilă existenţa unităţii centrale (master computer). În cazul unei

avarii la calea separată de comunicaţie, fiecare UCS poate continua să funcţioneze

separat iar procesul de producţie continuă. Fiecare USC poate fi contactat prin

intermediul oricăreia dintre cele cinci unităţi periferice aflate în trei camere de

comandă separate. Acestea permit afişarea pe ecran sau tipărirea pe hârtie a tuturor

parametrilor tehnologici, a mesajelor şi a semnalizărilor. De asemenea, fiecare

unitate periferică are o capacitate limitată de stocare a datelor şi de efectuare a

calculelor.

Toţi parametrii tehnologici sunt scanaţi la intervale regulate de timp (una,

cinci sau zece secunde), stocaţi şi înregistraţi pe suport magnetic. Accesul la

informaţiile oferite de sistemele periferice se face cu parolă pe baza unei ierarhi

prestabilite.

Configurarea SDC include stabilirea următoarelor aspecte :

- secvenţele de pornire, funcţionare şi oprire pentru subansamblele maşinii şi

anexelor ei în toate situaţiile posibile (funcţionare normală, avarie, oprire

planificată etc.);

- mărimile măsurate şi semnalizările necesare;

Implementarea sistemelor de monitorizare şi evaluare continuă

a eficienţei energetice a unui contur dat

71

- configurarea buclelor de reglare şi stabilirea constantelor acestora;

- determinarea mărimilor şi metodelor de (re)calibrare, a domeniilor de

variaţie şi a limitelor a căror depăşire se semnalizează;

- stabilirea compatibilităţii de comunicare între traductoare şi UCS;

- determinarea ciclului de scanare şi definirea schimbărilor relevante care

sunt transmise pe calea comună;

- stabilirea domeniilor de compatibilitate între SDC şi sistemul de calcul

specializat Accuray;

- forma şi conţinutul rapoartelor periodice.

Sistemul include peste 1000 de componente ale instalaţiei tehnologice, 950 de

semnale digitale, 500 de valori măsurate şi 100 bucle de reglare.

Informaţiile despre volumul producţiei, costuri şi calitatea hârtiei sunt

afişate în timp real pe ecrane, oferind conducerii date necesare şi motivând

operatorii şi personalul de exploatare. În cei 5 ani de funcţionare continuă,

disponibilitatea şi fiabilitatea sistemului s-au dovedit excelente. Cele câteva

incidente izolate nu au afectat funcţionarea maşinii în nici un fel.

În timpul opririi anuale din anul 1988 s-au investit alte 60000 GBP pentru

îmbunătăţirea performanţelor SDC (upgradare). Sistemul mai poate fi extins şi

permite şi alte îmbunătăţiri ulterioare. Investiţia totală se ridică la un milion de

GBP, dar unele componente ar fi fost oricum necesare, indiferent de sistemul de

control şi reglare adoptat. Costul de capital legat direct de sistemul informaţional,

calea separată de comunicare şi echipamentele de prelucrare a semnalelor a fost de

281700 GBP la momentul achiziţiei şi constă din :

- echipamentele din camera de comandă 135000 GBP;

- echipamente pentru transmisia datelor 84400 GBP;

- instrumentar pentru monitorizarea consumurilor de energie 27500 GBP;

- programe speciale de calcul 9800 GBP;

- instalare 25000 GBP.

SDC a fost instalat odată cu maşina de hârtie, motiv pentru care nu sunt

disponibile date de funcţionare în absenţa sistemului. Din acest motiv nu este

posibilă o evaluare a beneficiilor obţinute ca urmare a implementării lui.

Observaţiile personalului de exploatare şi discuţiile cu persoane din conducere au

permis o estimare a acestor beneficii.

Actualii şi potenţialii clienţi ai companiei au putut constata transparenţa

procesului tehnologic şi au căpătat încredere în capacitatea instalaţiei de a atinge

cele mai ridicate standarde de calitate. Bogăţia de date şi parametrii tehnologici au

contribuit la creşterea eficienţei pregătirii personalului de exploatare şi a permis

identificarea punctelor de strangulare ale procesului de producţie în ansamblu.

Comparaţia cu tipul anterior de maşină (PM3) a permis estimarea

economiilor de energie realizate ca urmare a efectului SDC şi a altor îmbunătăţiri

aduse maşinii.

Evoluţia consumului specific brut de energie primară în perioada 1987 - 1990

pentru PM3 si PM4 este prezentat în tabelul de mai jos.

Evaluarea eficienţei energetice 72

Tabelul 9.3

Evoluţia consumului specific brut de energie primară

Subiectul

Consumul specific brut de energie primara

[therms/tonă] în anul

1987 1988 1989 1990

PM3 150 150 150 150

PM4 113 112 110 108

Economii totale 37 38 40 42

Economii datorate SDC 5,5 6,5 8,0 10

1 therm = 105,5 MJ

Economia anuală de energie atribuită efectului SDC şi economia de

cheltuieli corespunzătoare unui preţ mediu al energiei primare de 0,268

GBP/therm, sunt prezentate în tabelul 9.4.

Tabelul 9.4

Economia anuală de energie atribuită efectului SDC

şi economia de cheltuieli

Anul Economia de energie, TJ/an Economia de cheltuieli,

GBP/an

1987 41,3 104862

1988 54,5 138484

1989 74,4 188518

1990 108,5 275700

Se obţine astfel o durată brută de recuperare a investiţiei de 2,25 ani, care

acoperă perioada 1987, 1988 şi o parte din 1989. Beneficii financiare indirecte au

mai fost generate de :

- informaţii permiţând funcţionarea optimă şi îmbunătăţirea calităţii

producţiei;

- uniformizarea producţiei;

- reducerea duratei de schimbare a tipului sau calitătii produselor;

- secvenţe predeterminate de pornire şi oprire;

- sistem informaţional flexibil şi rapid.

Sistemul s-a autoperfecţionat în timp, valorificând experienţa acumulată în cei

aproape cinci ani de funcţionare. Sunt prevăzute în continuare alte îmbunătăţiri:

- Planificarea producţiei;

- Extinderea monitorizării către instalaţia de tăiere;

- Funcţii în domeniul costurilor;

- Comunicaţii cu celelalte maşini de hârtie şi cu departamentul de vânzări.

În 1990, compania minieră Cleveland Potash Ltd a numit un responsabil cu

energia pentru filiala sa de exploatare şi de procesare primară. Acesta şi-a început

Implementarea sistemelor de monitorizare şi evaluare continuă

a eficienţei energetice a unui contur dat

73

acţiunea prin identificarea zonelor cu potenţial semnificativ de realizare a unor

importante economii de energie. Odată identificate, responsabilul cu energia s-a

adresat departamentelor de care aceste zone depindeau din punct de vedere

administrativ pentru găsirea celor mai adecvate soluţii şi metode. Este un exemplu

clasic de management coordonat al energiei.

Factura energetică anuală a filialei se ridica la 6,5 milioane GBP, din care

30% pentru combustibil lichid greu şi 70% pentru energie electrică. Plecând de la

rezultatele monitorizării consumurilor pe o perioada de 12 luni premergătoare

numirii sale, responsabilul cu energia a întocmit un plan în 10 puncte. Aceste

puncte erau următoarele:

Asigurarea angajamentului de sus şi până jos;

Intocmirea unui audit energetic;

Stabilirea unei strategii clare privind tarifele pentru energie;

Dezvoltarea unui sistem de monitorizare şi evaluare continuă a

consumurilor de energie;

Conştientizarea şi motivarea personalului prin instruire periodică;

Recurgerea într-o prima etapă la măsurile care nu implică costuri

semnificative;

Supravegherea regulată a instalaţiilor consumatoare de energie;

Integrarea măsurilor de economisire a energiei în strategia generală de

acţiune la nivelul filialei;

Punerea la punct a unui sistem de finanţare a proiectelor având ca scop

economia de energie;

Crearea unei structuri pentru analiza periodică a performanţelor

realizate în domeniul consumului de energie.

Responsabilul cu energia a primit un buget propriu şi libertatea de a

participa la acţiuni specifice (conferinţe, seminarii, adunări şi expoziţii). Auditul

energetic a permis identificarea a trei direcţii de economisire a energiei :

Măsuri care ţin de bunul simţ tehnic;

Revizuirea graficului de încărcare a utilajelor în scopul reducerii

cererii maxime de energie electrică;

Implementarea unor proiecte concrete de conservare a energiei.

Apoi a fost implementat un sistem tip M&T bazat pe aparatele de măsură

existente şi însumând circa 100 de puncte. Consumurile măsurate erau raportate la

volumul activităţii. Stabilirea obiectivelor se face manual iar sistemul produce

rapoarte săptămânale. Un plan pe termen mediu prevedea achiziţionarea altor noi

aparate de măsură care să complecteze schema existentă şi să mărească precizia de

calcul a performanţelor energetice realizate.

Pentru a convinge şi a motiva personalul, conducerea filialei a luat parte la

două seminarii privind managementul energiei. Activităţi similare au fost

planificate ulterior :

- cursuri speciale pentru operatori;

- cursuri despre utilizarea şi manipularea combustibilului lichid greu;

Evaluarea eficienţei energetice 74

- cursuri despre distribuţia aburului şi recuperarea condensatului.

Filiala CP Ltd avea o cerere minimă de putere electrică de circa 8 MW. Tot

ce depaşea acest prag era achiziţionat liber de pe piaţa energiei electrice. Cu

ajutorul unor programe speciale care permit anticiparea preţului de vânzare al

energiei electrice pe piaţă pentru ziua următoare, responsabilul cu energia a reuşit

să stabilească varianta optimă de încărcare a agregatelor, care corespunde

minimizarii cheltuielilor cu energia.

În fiecare zi responsabilul cu energia afişază în mai multe locuri grafice care indică

gradul optim de încărcare şi efectele sale asupra costurilor.

Analiza costurilor a mai indicat şi alte soluţii de adaptare a funcţionării în

vederea reducerii cheltuielilor cu energia :

a. Generatorul electric de avarie cu puterea instalată de 1 MW era utilizat timp de

90 de minute pe zi, patru zile pe săptămâna în lunile de iarnă, în perioada vârfului

de sarcină. O analiză economică detaliată a impus schimbarea acestei practici.

b. Maşina care ridica minereul la suprafata consuma o putere de 5,5 MW.

Mecanismul de frânare regenerativă reducea puterea absorbita din exterior la 1,5

MW. Utilizarea maşinii în timpul vârfului de sarcină a fost evitată schimbând

graficul de lucru în subteran. In loc ca fiecare schimb să execute operaţii identice,

s-a introdus un sistem de repartiţie diferită a sarcinilor pe schimburi. Astfel, un

schimb avea ca sarcină obţinerea prin explozie a minereului şi transportul său prin

subteran, următorul schimb având ca sarcină aducerea minereului la suprafaţă,

evitându-se astfel ridicarea minereului în timpul vârfului de sarcină.

Departamentele filialei au fost încurajate să propună măsuri de conservare

a energiei care nu implică costuri dar care au efecte imediate şi semnificative. Sunt

aplicate pe loc scheme al căror cost nu depăşeşte 10000 GBP şi care au o durată de

recuperare de până la doi ani. Proiectele mai mari (între 50000 şi un milion) trebuie

să beneficieze de un studiu tehnico-economic (prefezabilitate). Astfel s-a instalat

un motor cu turaţie variabilă pentru antrenarea unei pompe, eliminând necesitatea

unei a doua unităţi de pompare, a fost eliminat unul dintre ventilatoarele care

asigură aerul comprimat pentru patul fluidizat prin modificarea traseului aerului şi

s-a redus lucrul mecanic de frecare la celulele flotaţiei.

Aceste trei măsuri au costat 15000 GBP şi au adus economii de 56000

GBP/an, ceea ce înseamnă o durata de recuperare de 14 săptămâni.

Responsabilul cu energia este implicat şi în proiecte mai costisitoare privind

efectele asupra mediului ambiant :

- recuperarea căldurii şi reducerea conţinutului de oxizi de sulf şi de azot din

gazele de ardere evacuate din cazane;

- recuperarea căldurii de la gazele de ardere evacuate dintr-un uscător

rotativ.

Creşterea randamentului cazanului de abur, reducerea cererii de abur şi eliminarea

pierderilor datorate mersului în gol au dus la alte economii de energie.

Monitorizarea consumului de energie electrică în perioada oct. 1989 - sept. 1990,

înainte de numirea responsabilului cu energia, şi apoi în perioada aug. 1991 - iulie

1992, la circa un an după numire, a indicat o reducere a consumului specific de la

Implementarea sistemelor de monitorizare şi evaluare continuă

a eficienţei energetice a unui contur dat

75

94 kWh/t la 87,4 kWh/t, echivalând cu economii de 325000 GBP/an. Planul în 10

puncte s-a dovedit un succes şi poate fi preluat şi de alte întreprinderi industriale.

El presupune angajament la toate nivelurile, delegarea responsabilităţii de la

nivelul superior spre cele inferioare şi stabilirea de obiective realiste care pot fi

atinse.

10. CĂI DE REDUCERE A CONSUMULUI DE

ENERGIE

Consumurile de energie pot fi clasificate după mai multe criterii, cele mai

des întâlnite fiind următoarele :

- natura purtătorului de energie;

- destinaţia consumului;

- modul propriu de variaţie a cererii de energie (zilnică, săptămânală, sezonieră şi

anuală);

- durata anuală a alimentării cu energie.

În funcţie de destinaţie se disting următoarele categorii de consumuri de

energie :

a) consumuri pentru realizarea şi menţinerea unor anumite condiţii de muncă sau

de locuit (unui anumit nivel de confort), cum ar fi cele pentru încălzirea spaţiilor,

ventilare, climatizare, prepararea apei calde de consum, transportul intern, etc;

b) consumuri cu destinaţie tehnologică, aferente activităţilor industriale cu caracter

productiv, proceselor tehnologice etc.

În funcţie de durata anuală de alimentare se disting consumurile de energie

cu caracter permanent, deloc sau puţin dependente de variaţiile climaterice din

cursul anului (cele mai multe consumuri tehnologice, consumul de căldură pentru

prepararea apei calde, etc.) şi consumurile de energie cu caracter sezonier,

dependente de mărimea temperaturii exterioare (încălzire, ventilare, climatizare,

etc).

Definirea cererii de energie a unui consumator sau a unui grup de

consumatori la un moment dat constă în precizarea următoarelor aspecte :

- valorile limită ale cererii momentane (maximă, minimă);

- consumurile lunare, sezoniere şi anuale de energie realizate sau preliminate;

- durata anuală a alimentării cu energie, în cazul existenţei mai multor perioade

caracteristice, durata fiecăreia dintre acestea;

- modul de variaţie specific al cererii de energie pentru un interval cu durata unei

zile, a unei săptămâni, a unui sezon şi/sau a unui an.

Consumatorii de energie se pot clasifica la rândul lor în funcţie de mai

multe criterii. În funcţie de sectorul de activitate căruia îi aparţin, se pot deosebi

trei mari categorii :

- consumatori casnici sau rezidenţiali (locuinţe, spaţii comerciale, şcoli, spitale

etc.);

- consumatori publici de tip urban (transportul electric în comun, alimentarea

centralizată cu apă potabilă, alimentarea centralizată cu căldură, tratarea deşeurilor

şi apelor uzate etc.);

- consumatori industriali (întreprinderi industriale mici, mijlocii sau mari).

Căi de reducere a consumului de energie

77

Consumurile de energie electrică au mai multe destinaţii şi anume

iluminatul casnic şi public, tele şi radiocomunicaţii, transportul electric în comun,

pomparea apei potabile, a agenţilor termici şi a apelor uzate, desfăşurarea

diverselor activităţi industriale productive etc. Trebuie precizat faptul că fiecare

categorie (destinaţie) de consum are caracteristici diferite, care trebuie luate în

considerare la stabilirea prin însumare a cererii totale de energie electrică pentru

un anumit perimetru.

Consumul de căldură cu nivel termic coborât sau cel mult mediu are la

rândul său mai multe destinaţii:

- încălzire, ventilare, climatizare;

- prepararea apei calde menajere/sanitare;

- tehnologică (alimentarea cu căldură a unei activităţi productive desfăşurate într-o

întreprindere industrială sau a unei utilităţi publice).

Căldura este transportată de la sursă la consumatorul final prin intermediul

unui agent termic, ale cărui natură şi parametrii sunt în general adaptate destinaţiei

consumului. Şi în acest caz, diferitele categorii de consum prezintă caracteristici

diferite. Trebuie precizat faptul că, datorită limitărilor de natură tehnică, cererea de

căldură cu potenţial termic ridicat este asigurată numai prin arderea directă a

combustibilului în perimetrul instalaţiei consumatoare.

Însumarea consumurilor pentru stabilirea valorii maxime a cererii totale

aferente diferitelor categorii sau grupuri de consumatori alimentaţi de către aceeaşi

sursă se face ţinând seama de gradul de simultaneitate al cererilor respective. De

asemenea, simultaneitatea consumurilor de energie electrică şi termică (diurnă,

săptămânală, sezonieră, anuală) ale aceluiaşi consumator constituie un aspect care

poate avea consecinţe importante asupra eficacităţii soluţiilor de alimentare cu

energie prin cogenerare.

Caracteristicile consumurilor de căldură asociate clădirilor de orice fel

(încălzire, ventilare şi condiţionare a spaţiilor), fie că acestea sunt casnice, publice

sau industriale, prezintă similitudini legate de condiţiile climatice şi meteorologice

din zona de amplasament.

Spre deosebire de acestea, caracteristicile consumurilor de energie de tip

industrial prezintă o mare diversitate sub aspectul scării de putere, al indicelui de

structură a consumului de energie, al duratei alimentarii cu energie şi al modului

specific de variaţie a cererii. Între caracteristicile cererii de energie, modul de

variaţie în timp prezintă cele mai multe particularităţi, deoarece el constituie

rezultatul suprapunerii efectelor unor factori bine determinaţi şi a unor factori

aleatori.

Problema reducerii consumurilor de energie, respectiv a creşterii eficienţei

energetice, este abordabilă indiferent de natura şi caracteristicile consumului sau

consumurilor, prin recurgerea la două categorii de măsuri având ca scop :

- reprogramarea funcţionării şi reabilitarea instalaţiilor şi echipamentelor existente

fără modificări esenţiale;

- identificarea şi implementarea unor soluţii tehnice noi (instalaţii, echipamente şi

tehnologii) cu performanţe tehnice, energetice şi economice superioare.

Evaluarea eficienţei energetice

78

10.1 Consumuri de energie aferente clădirilor

Consumurile de căldură pentru încălzire, ventilare, climatizare şi

prepararea apei calde se pot încadra în categoria consumurilor energetice asociate

clădirilor. Ele depind pe de o parte de caracteristicile tehnice şi arhitecturale ale

clădirilor şi pe de altă parte de caracteristicile atmosferei care înconjoară anvelopa

clădirii (temperatura, umiditatea şi viteza relativă a aerului atmosferic, precum şi

intensitatea radiaţiei solare incidente). Este evident faptul că eforturile de reducere

a consumurilor de energie ca efect al acţiunii celor care locuiesc sau muncesc în

clădirile respective vizează numai îmbunătăţirea caracteristicilor tehnice şi

arhitecturale ale acestora, în special a nivelului izolaţiei sale termice. Obiectivele

acţiunilor de ameliorare a eficienţei energetice a clădirilor sunt, în condiţiile

realizării şi menţinerii condiţiilor de confort cerute, minimizarea pierderilor

energetice prin transmisie şi ventilare naturală şi monitorizarea corespunzătoare a

tuturor consumurilor energetice.

Un sistem de măsură dublat de un sistem de reglare a sarcinii corect

proiectate, dimensionate şi amplasate constituie baza unui management energetic

eficient şi conduce la obţinerea de economii semnificative de energie. Numărul şi

calitatea aparatelor de măsură instalate depind de tipul clădirii şi mărimea facturii

energetice. În funcţie de gradul de complexitate al clădirii se poate utiliza unul

dintre următoarele tipuri de sisteme :

- măsurarea consumurilor totale este asigurată de furnizorii de energie, sistem care

nu încurajază economiile individuale la locul de consum;

- măsurarea şi înregistrarea consumurilor energetice în principalele puncte de

consum, sistem care oferă informaţii asupra unor compartimente (grupe de

consumatori);

- măsurarea consumurilor pe fiecare utilizator final în parte, sistem care permite

identificarea tuturor consumatorilor dintr-o incintă.

a. Consumul de căldură pentru încălzirea spaţiilor

Principalele elemente de care depinde mărimea consumului de căldură

pentru încălzire se pot grupa în următoarele categorii :

- natura şi destinaţia incintei precum şi specificul activităţii desfăşurate în interiorul

acesteia (locuinţe, instituţii publice şi administrative, instituţii culturale, şcoli,

cămine de copii, spitale, hale industriale, etc);

- elemente geografice şi climaterice legate de zona geografică în care este

amplasată incinta (temperatura exterioară, viteza vântului, orientarea geografică,

gradul de expunere la vânt şi la radiaţia solară, temperatura solului, adâncimea

pânzei de apă freatică, etc);

- caracteristici termofizice (densitate, căldură specifică, conductivitate termică,

coeficienţi de transfer de căldură, permeabilitate termică, inerţia termică) ale

elementelor de construcţie ale incintei, care depind de tipul şi calitatea materialelor

Căi de reducere a consumului de energie

79

de construcţie, de tipul şi grosimea pereţilor, a planşeelor, a pardoselii, a uşilor şi a

ferestrelor, de existenţa şi dimensiunile rosturilor, etc;

- regimul de alimentare cu căldură, modul de reglare a sarcinii termice livrate,

durata de alimentare cu căldură, întreruperi acceptate în alimentarea cu căldură etc.

Metodele de reducere a consumului de căldură pentru încălzire se pot

aplica încă din faza de concepţie şi proiectare a clădirii sau ulterior, în cursul

existenţei acesteia.

O primă categorie de metode vizează sistemele de măsură, reglare şi

control amplasate la nivelul acestora. În general aceste măsuri sunt avute în vedere

în faza de concepţie şi proiectare, orientarea actuală fiind către echipamente

performante, bazate pe tehnologii de ultimă oră în domeniul respectiv. Controlul şi

reglarea sistemelor de încălzire pot conduce la economii importante de energie

pentru toate tipurile de clădiri.

O importanţă deosebită o are dimensionarea, întreţinerea şi exploatarea

corectă a sistemelor de distribuţie a căldurii de la sursă la aparatele consumatoare

(diametre optime de conducte şi grosimi optime ale izolaţiei termice, menţinerea

gradului de etanşeitate, asigurarea regimului piezometric, etc.). Valorificarea

energiei solare incidente prin amplasarea judicioasă a panourilor solare pe clădire

poate conduce la economii semnificative la factura energetică.

Reducerea consumului de căldură pentru încălzire se poate obţine şi prin

compartimentarea corespunzătoare a clădirii, care conduce la diminuarea

pierderilor de căldură prin infiltraţii şi ventilare naturală. Un efect similar îl are, în

anumite condiţii, reducerea suprafeţelor vitrate, chiar dacă ea conduce la reducerea

iluminatului natural şi la creşterea corespunzătoare a consumului de energie

electrică pentru iluminatul artificial.

Pierderile de energie termică ale clădirilor prin elementele de construcţie

sunt semnificative. Actualele metode de reducere a pierderilor de căldură presupun

izolarea termică şi etanşarea anvelopei, dublarea sau triplarea geamurilor, etc.

Materialele termoizolante utilizate au ca principală caracteristică capacitatea de a

menţine aer, deoarece aerul este un izolant termic natural foarte bun. Alte

caracteristici deosebit de importante ale materialelor izolante sunt flexibilitate la

temperatura de lucru, antiinflamabilitate, rezistenţa la apă şi vapori de apă,

rezistenţa chimică, uşurinţa în depozitare şi manevrare etc. Dintre materialele

izolante cele mai utilizate sunt vata minerală, fibra de sticlă, spuma poliuretanică şi

polistirenul expandat.

Izolarea termică a acoperişului este cea mai eficientă măsură din punct de

vedere al economiei de energie, având în vedere ponderea mare a pierderilor de

căldură prin acoperiş. Izolarea acoperişului se poate face în mod normal (inserarea

unui strat izolant între plafon şi hidroizolaţia acoperitoare) sau invers (peste

hidroizolaţie se depune stratul termoizolant). Acest ultim procedeu compensează

deficienţele izolaţiei normale.

Izolarea termică a pereţilor laterali conduce la creşterea confortului termic

şi la diminuarea considerabilă a pierderilor energetice. Izolarea fundaţie şi a

Evaluarea eficienţei energetice

80

pardoselii evită apariţia punţilor termice şi reduce la rândul ei pierderile de căldură

ale clădirii.

Reabilitarea termotehnică a clădirilor constă deci în esenţă în majorarea

rezistenţei termice a anvelopei şi în eliminarea formării de condens. Suplimentarea

izolaţiei termice se poate face în exterior şi are avantajul că nu perturbă

funcţionarea clădirii şi are ca efect păstrarea întregii structuri calde şi uscate. Ea se

realizează cu ajutorul materialelor izolante fixate mecanic sau cu adezivi şi

consolidate cu plasă sau printr-o combinaţie de izolaţie şi tencuială de ciment.

Aplicarea la interior a suplimentului de izolaţie termică prezintă avantajul

că nu necesită modificarea faţadei clădirii, se poate aplica numai pe anumite

porţiuni ale clădirilor şi este mai uşor de aplicat. Metoda prezintă şi dezavantaje,

deoarece conduce la întreruperea activităţii interioare în timpul lucrărilor şi creează

dificultăţi în amplasarea sistemelor de conducte, în alimentarea cu energie electrică

şi în amplasarea instalaţiilor consumatoare. Izolarea interioară reduce spaţiul util al

incintelor şi nu poate evita apariţia punţilor termice.

Izolarea rosturilor se face cu o spumă pe bază de vată minerală şi polistiren

expandat şi se aplică între zidul interior şi cel exterior. Acest tip de izolaţie are un

cost relativ scăzut şi durată de recuperarea mică. Izolarea fundaţiei şi izolarea

pardoselii evită şi ea apariţia punţilor termice.

Defectele de structură ale clădirii şi deschiderea necontrolată a uşilor şi

ferestrelor conduc la pierderi importante de căldură. Pentru etanşeizarea

elementelor mobile (uşi, ferestre) se utilizează materiale tip spumă şi materiale

textile. Reducerea pe cât posibil a pierderilor de căldură prin ventilare datorate

deschiderii uşilor şi ferestrelor se poate obţine prin montarea de uşi automate şi o

bună etanşare a ferestrelor. Ferestrele constituie zonele cu cele mai importante

pierderi de căldură prin trasmisie, cărora li se adaugă formarea de punţi termice

între ramă şi perete.

Intervenţia pentru reabilitarea termotehnică a clădirii este precedată de o

investigare preliminară a acesteia, care include o analiză a documentaţiei de

execuţie, o analiză vizuală a stării şi amplasamentului, prelevarea de probe din

elementele de construcţie, determinări termografice, măsurarea permeabilităţii la

aer, etc. În concluzie, intervenţia în vederea reabilitării anvelopei clădirii se face

numai pe baza calculelor tehnico-economice, punându-se în balanţă investiţiile

necesare şi beneficiile obţinute sub toate aspectele.

b. Consumul de căldură pentru ventilare

Consumul de căldură pentru ventilare asigură încălzirea aerului proaspăt

introdus într-o incintă, în vederea înlocuirii unei cote echivalente de aer viciat

evacuat în exterior. În funcţie de cantitatea de noxe prezentă în incintă, instalaţiile

de ventilare pot funcţiona în circuit deschis (fără recircularea aerului din interior),

în circuit mixt (cu recirculare parţială a aerului din interior) sau în circuit închis (cu

recircularea totală a aerului din interiorul incintei).

Mărimea consumului de căldură pentru ventilare depinde în special de

natura activităţii desfăşurate în incintă şi de cantitatea şi gradul de nocivitate al

Căi de reducere a consumului de energie

81

noxelor emise. Acestea influenţează numărul de schimburi de aer cu exteriorul,

regimurile de funcţionare ale instalaţiei de ventilare (durata zilnică de funcţionare,

durata întreruperilor în cursul unei zile, etc. Metodele de reducere a consumului de

căldură pentru ventilare se pot aplica fie în faza de concepţie şi proiectare a

incintei, fie în cursul exploatării sau utilizării acesteia.

Reducerea consumului de căldură pentru ventilare se poate realiza în

principiu prin utilizarea pe cât este posibil a ventilării în circuit închis (şi/sau mixt),

în limitele admise de noxele degajate în interior şi prin reducerea numărului de

schimburi de aer cu exteriorul (în cazul ventilării în circuit deschis), în concordanţă

cu necesităţile locale ale incintei. De asemenea se poate recurge la scurtarea

intervalelor de ventilare (în cazul în care nu se dispune de sisteme de automatizare,

la atingerea anumitor parametrii limită) şi la oprirea instalaţiilor de ventilare pe

timpul pauzelor, zilelor de weekend şi a sărbătorilor.

c. Consumul de energie pentru climatizare

Climatizarea sau condiţionarea clădirilor urmăreşte menţinerea calităţii

aerului în anumite limite bine determinate, indiferent de variaţia factorilor

meteorologici şi a degajărilor interioare de căldură, umiditate, substanţe chimice,

etc.

O instalaţie de climatizare permite tratarea aerului dintr-o incintă printr-o

succesiune de procese de încălzire, răcire, umidificare, uscare, filtrare şi înlocuire

parţială sau totală a acestuia. În funcţionarea unei astfel de instalaţii apar două

regimuri caracteristice. Astfel, la funcţionarea în regim de iarnă, instalaţia asigură

încălzirea, umidificarea sau uscarea (după caz), filtrarea şi/sau înlocuirea parţială

sau totală a aerului din incintele climatizate. La funcţionarea în regim de vară,

instalaţia asigură răcirea, umidificarea sau uscarea (după caz), filtrarea şi/sau

înlocuirea parţială sau totală a aerului.

Bilanţul termic al unei incinte climatizate pe perioada verii permite

stabilirea cantităţii de căldură care trebuie extrasă în vederea menţinerii

temperaturii interioare la o valoare mai redusă decât cea exterioară, luând în

considerare fluxurile termice pătrunse în încăpere prin elementele de construcţie

exterioare, prin elementele de construcţie interioare (încăperile învecinate

neclimatizate) şi datorită degajărilor interioare de căldură. Fluxurile termice

pătrunse în încăpere prin elementele de construcţie exterioare, indiferent dacă sunt

sau nu opace, se datorează atât unei temperaturi exterioare mai ridicate decât cea

din interiorul incintei, cât şi radiaţiei solare.

Datorită absorbţiei radiaţiei solare, temperatura elementelor de construcţie

la suprafaţa exterioară (interfaţa cu mediul ambiant) va fi mai ridicată decât

temperatura aerului exterior şi, ca urmare, elementul de construcţie va schimba

căldură prin convecţie cu aerul exterior. Standardele indică valori ale radiaţiei

solare diferenţiate după orientarea elementului de construcţie faţă de punctele

cardinale. Aporturile de căldură din exteriorul către interiorul unei incinte depind

de temperatura interioară şi de temperatura exterioară precum şi de intensitatea

radiaţiei solare directe şi difuze.

Evaluarea eficienţei energetice

82

Spre deosebire de cazul încălzirii incintelor, în cazul climatizării nu există

o normă specifică sau un standard care să recomande o anumită valoare pentru

temperatura interioară. Literatura de specialitate recomandă pentru dimensionarea

instalaţiilor de climatizare o valoare cu circa zece grade mai mare decât

temperatura maximă zilnică a aerului exterior în luna considerată caracteristică

pentru dimensionarea instalaţiei de climatizare.

Conform standardului românesc SR 6648/2, parametrii climatici exteriori

pentru care se dimensionează instalaţiile de climatizere sunt cei corespunzători

lunii iulie. În cazul climatizării unor incinte în care în luna iulie nu au loc activităţi

(şcoli, universităţi, teatre etc.), se pot adopta ca valori de dimensionare valorile

parametrilor climatici ai lunii iunie, sau după caz ai altei luni, cu condiţia ca

valoarea aporturilor de căldură în incintă să fie cea mai mare. În cazul unor incinte

industriale, temepratura interioară se alege de regulă pe considerente tehnologice

impuse de buna desfăşurare a procesului de producţie.

Temperatura exterioară medie zilnică este dată de standardul respectiv în

funcţie de localitatea în care este amplasată incinta climatizată şi de gradul de

asigurare dorit. Prin grad de asigurare se înţelege perioada de timp, exprimată în

procente, în care temperatura exterioară nu depăşeşte valoarea indicată. Practic,

gradul de asigurare indică perioada de timp, exprimată în procente, în care

instalaţia de climatizare poate asigura menţinerea temperaturii interioare

considerate la dimensionare. Gradul de asigurare dorit se alege în funcţie de

importanţa (tipul) incintei climatizate. Conform SR 6648/1, în România, incintele

climatizate se pot încadra în patru categorii, şi anume:

- categoria I cu gradul de asigurare 98 %, cuprinzând clădiri în care se produc sau

se ansamblează piese sau aparate de foarte mare precizie, cu toleranţe foarte mici,

executate în cadrul unor procese tehnologice care nu pot fi întrerupte şi care pot

începe în orice moment al anului;

- categoria II cu gradul de asigurare 95 %, cuprinzând clădiri în care se produc

sau se ansamblează piese sau aparate de foarte mare precizie, cu toleranţe foarte

mici, executate în cadrul unor procese tehnologice care pot fi întrerupte, clădiri

social – culturale de importanţă naţională, clădiri în care desfaşurarea proceselor

tehnologice impune condiţii stricte de temperatură şi umiditate;

- categoria III cu grad de asigurare 90 %, cuprinzând clădiri social – culturale de

importanţă judeţeană sau municipală (săli de operaţie, de concert, de teatru,

hoteluri de lux), laboratoare şi clădiri în care desfaşurarea proceselor tehnologice

nu este influenţată de diferenţe de temperatură de cca. 1…3 grd..;

- categoria IV cu gradul de asigurare 80 %, cuprinzând clădiri social – culturale

de mică importanţă (hoteluri obişnuite, săli de cinematograf, săli de curs), clădiri

cu durată mică de folosire în lunile iulie şi august, laboratoare şi clădiri în care

desfaşurarea proceselor tehnologice nu este influenţată de diferenţe de temperatură

de cca. 4…5 grd..

Datorită necesităţii luării în consideraţie a regimurilor nestaţionare şi a

influenţei radiaţiei solare, calculele sunt cu mult mai laborioase decât cele necesare

stabilirii necesarului de căldură pentru încălzirea aceleiaşi incinte, intervenind mult

Căi de reducere a consumului de energie

83

mai mulţi factori de influenţă variabili în timpul zilei. Din acest motiv,

metodologia standardizată de determinare a aporturilor de cădură într-o incinta

climatizată se aplică în practică doar la dimensionarea instalaţiilor de climatizare

încadrate în categoriile I şi II. Dimensionarea instalaţiilor de climatizare încadrate

în categoriile III şi IV se face pe baza indicilor specifici.

Măsurile de reducere a aporturilor de căldură prin elementele de

construcţie opace (cu inerţie termică) constau în :

- creşterea rezistenţei termice a elementelor de construcţie, măsura identică cu cea

aplicată pentru reducerea necesarului de căldură pentru încălzire;

- realizarea unor suprafeţe exterioare ale elementelor de construcţie opace cu valori

reduse ale coeficientului de absorbţie, având ca efect reducerea radiaţiei solare

refractate, efect care se poate obţine fie prin placarea corespunzătoare a

elementelor de construcţie, fie prin vopsirea lor la exterior în culori metalice sau

deschise.

Măsurile de reducere a aporturilor de căldură prin elementele de construcţie

transparente (fără inerţie termică) constau în :

- creşterea rezistenţei termice „R” a elementelor de construcţie transparente ;

- folosirea unor ferestre având valori reduse ale coeficientului de reţinere a radiaţiei

solare (folosirea de ferestre duble, cu geamuri groase sau din sticlă absorbantă sau

reflectantă, folosirea dispozitivelor de ecranare amplasate pe cât posibil la exterior

sau între geamuri);

- o concepţie arhitectonică care să conducă la valori reduse ale suprafeţelor

elementelor de construcţie transparente supuse radiaţiei solare directe;

- reducerea pe cât posibil a suprafeţei totale a elementelor de construcţie

transparente.

Această ultimă măsură este în contradicţie cu folosirea iluminării naturale

cât mai mult posibil şi este valabilă şi pentru reducerea necesarului de încălzire pe

perioada rece a anului. Cum iluminatul artificial încarcă factura energetică a

incintei, mărimea şi poziţia ferestrelor se stabileşte în urma unui compromis între

realizarea unei iluminări naturale corespunzătoare şi reducerea aporturilor din,

respectiv a pierderior de căldură către exterior.

d. Consumul de căldură pentru prepararea apei calde

Mărimea consumului de căldură pentru prepararea apei calde depinde în

primul rând de natura consumatorului (gradul de dotare cu instalaţii sanitare, tipul

acestora, educaţia, etc). Durata zilnică de alimentare cu apă caldă precum şi modul

de variaţie a cererii în cursul unei zile şi în cursul săptămânii depind de tipul şi

numărul consumatorilor arondaţi unei surse. Principial, din punctul de vedere al

oricărui consumator, consumul de apă caldă este unul de tip discontinuu

(intermitent).

Temperatura apei reci din reţeaua de apă potabilă, utilizată pentru

prepararea apei calde de consum, precum şi temperatura apei calde preparate,

influenţează în mod direct mărimea consumului şi modul de variaţie a acestuia.

Evaluarea eficienţei energetice

84

Metodele de reducere a consumului de căldură pentru prepararea apei calde la

sursa de căldură vizează presupune :

- stimularea economiei şi reducerea risipei la nivelul consumatorilor finali

(optimizarea programului de funcţionare a instalaţiilor de apă caldă, utilizarea de

aparate economice, contorizarea individuală a consumului de apă caldă la fiecare

consumator;

- optimizarea funcţionării sistemului de producere, transport şi distribuţie a apei

calde (reducerea temperaturii apei calde la 50oC, întreţinerea şi exploatarea corectă

a instalaţiilor de preparare a apei calde, izolarea optimă a conductelor de distribuţie

şi a rezervoarelor de stocare, precum şi întreţinerea corespunzătoare a acestora,

utilizarea sistemelor de măsurare şi reglare automată).

În cazul întreprinderilor industriale, la reducerea consumului de căldură

pentru prepararea apei calde mai contribuie şi decalarea în timp a consumului de

apă caldă sanitară faţă de consumul tehnologic de apă caldă sau fierbinte,

desfăşurarea în timp a consumurilor în cursul zilei de lucru, pe baza acesteia

obţinându-se reducerea valorii maxime şi a duratei consumului, recuperarea

resurselor energetice secundare şi utilizarea resurselor regenerabile (energie solară,

biomasă, etc).

10.2. Consumuri de căldură tehnologice

Scopul consumului de căldură tehnologic este asigurarea desfăşurării în

bune condiţii a unui proces tehnologic. Consumatorii de căldură tehnologici

prezintă o mare diversitate, caracteristică transmisă şi consumurilor lor de energie.

Acestea sunt diferite sub aspectul nivelului termic, naturii agentului termic,

continuităţii, modului de variaţie în timp, etc. Agenţii termici utilizaţi pentru

alimentarea cu căldură a proceselor tehnologice sunt abur, apă fierbinte, apă caldă,

aer cald, gaze de ardere, fluide organice naturale sau de sinteză, etc.

Mărimea consumului de căldură tehnologic nu depinde de regulă de

condiţiile climaterice exterioare, ci numai de modul operare şi gradul de încărcare a

instalaţiilor şi agregatelor tehnologice. Durata de utilizare a cererii maxime este în

general mare şi depinde de caracteristicile ramurii industriale căreia îi aparţine

procesul tehnologic şi de modul de organizare a activităţii în cadrul întreprinderii

industriale.

În funcţie de nivelul termic, principalele categorii de procese tehnologice,

cărora li se pot asocia consumuri de căldură, se pot clasifica astfel :

- procese de înaltă temperatură (500 – 1200 oC), care utilizează căldura dezvoltată

prin arderea combustibililor (procese pirotehnologice);

- procese de medie temperatură (200-400 oC), categorie în care intră, printre altele,

procesele de acţionare cu abur a maşinilor unelte;

- procese de joasă temperatura (120-150 o

C), categorie în care intră distilarea,

uscarea, fierberea, etc. În cadrul acestor procese se utilizează ca agenţi termici

aburul, apa caldă sau aerul cald.

Căi de reducere a consumului de energie

85

Sub aspect constructiv, agregatele industriale consumatoare de căldură sunt

şi ele foarte diferite, în funcţie de destinaţia tehnologică şi de regimurile de

utilizare.

Măsurile de reducere a consumurilor de căldură tehnologice vizează atât

utilizarea finală a căldurii la consumatori cât şi celelalte componente ale sistemului

energetic al întreprinderii. Ele trebuie analizate pe ansamblul întreprinderii, în

cadrul sistemului energetic al întreprinderii, având în vedere că acesta cuprinde nu

numai consumatorii finali, ci şi transformatorii interni de energie, eventualele

stocuri şi sistemele de distribuţie a energiei. O bună şi corectă dimensionare a

capacităţilor instalate asigură o bună încărcare a instalaţiilor pe întregul lanţ de

conversie din interiorul întreprinderii.

O dimensionare corectă presupune stabilirea valorilor corecte ale cererii

nete de energie utilă ale proceselor tehnologice. Alegerea judicioasă a formei

optime de energie pentru alimentarea proceselor de consum final, îmbunătăţirea

randamentelor de conversie şi de transport în subsistemele anterioare consumului

final, diminuarea pierderilor datorate necorelării regimurilor de livrare cu

caracteristicile cererii de căldură sunt tot atâtea metode de reducere a pierderilor de

energie în procesele şi activităţile de tip industrial.

a. Modernizarea sistemelor interioare de producere şi distribuţie a

căldurii Un mare număr de întreprinderi îndustriale sunt încă dotate cu câte un

astfel de sistem centralizat de alimentare cu căldură. În compunerea sistemului

intră sursele de căldură (cazane de abur, cazane de apă fierbinte, cazane de apă

caldă, cazane recuperatoare, turbine cu abur, schimbătoare de căldură, etc) şi

reţeaua de distribuţie a agentului sau agenţilor termici. Principalele măsuri care pot

contribui la creşterea eficienţei energetice a unui astfel de sistem sunt următoarele:

Optimizarea traseului şi diametrelor întregului sistem de conducte;

Reducerea la minim a pierderilor masice de agent (abur, apă, condensat);

Menţinerea în funcţiune şi în bună stare a tuturor oalelor de condensat;

Izolarea termică a tuturor conductelor şi elementelor de armătură existente

în reţea.

Înlocuirea ventilatoarelor şi pompelor vechi cu unele de ultimă generaţie

cu performanţe superioare;

Folosirea acţionării cu turaţie variabilă a pompelor şi ventilatoarelor;

Încărcarea optimă a agregatelor şi optimizarea sarcinii;

Implementarea unui sistem de monitorizare şi control.

Asigurarea calităţii corespunzătoare a agenţilor termici preparaţi;

Monitorizarea şi optimizarea raportului aer-combustibilului;

Calibrarea instrumentelor, a aparatelor de masură precum şi a sistemelor de

control a arderii;

Implementarea de programe de mentenenţă uzuale şi preventive;

Menţinerea curată a suprafeţeleor de schimb de căldură;

Evaluarea eficienţei energetice

86

Detectarea defectelor utilizând echipamente de detecţie ultrasonice,

pirometrice şi de ascultare;

Inspectarea izolaţiei şi detectarea eventualelor defecte;

Implementarea de proceduri de operare a echipamentelor;

Instruirea personalului şi implementarea ideii de eficienţă energetică;

În continuare se va prezenta un model de chestionar utilizat în contururile

industriale pentru evaluarea eficienţei energetice a cazalor de abur şi a instalaţiilor

aferente (sistemele de abur şi condensat, pompele şi ventilatoarele).

b. Soluţii de creştere a eficienţei energetice a cuptoarelor industriale

În cazul cuptoarelor industriale care utilizează combustibili, creşterea

eficienţei energetice la nivelul ansamblului presupune în primul rând

perfecţionarea procesului de ardere prin măsuri similare celor recomandate pentru

sursele sistemelor interne de alimentare cu căldură. În al doilea rând, trebuie

analizate toate pierderile de căldură ale agregatului, cea mai importantă fiind cea

asociată gazelor de ardere scăpate sau evacuate din incinta de încălzire. Izolarea

termică a suprafeţei exterioare (anvelopei) cuptorului şi implementarea celor mai

potrivite şi mai adecvate soluţii de recuperare a căldurii gazelor de ardere sunt

direcţii de acţiune specifice acestei categorii de agregate.

Aplicarea soluţiilor de recuperare avansată în cazul cuptoarelor tehnologice

alimentate cu combustibili clasici conduce la creşterea eficienţei energetice a

acestor tipuri de instalaţii. Prin recuperarea căldurii fizice şi chimice a gazelor de

ardere evacuate se obţine creşterea eficienţei energetice, ecologice şi economice a

cuptoarelor tehnologice. Principalele soluţii tehnice aplicate în cazul cuptoarelor

industriale sunt recuperarea internă şi recuperarea externă.

Recuperarea internă a căldurii gazelor de ardere pentru preîncălzirea

aerului, preîncălzirea combustibilului şi preîncălzirea materialelor tehnologice.

Utilizarea căldurii recuperate se face direct în cadrul cuptorului tehnologic în care

s-au produs gazele de ardere. Prin încadrarea în fluxul tehnologic a instalaţiei

recuperatoare cât mai aproape de locul producerii res se evită pierderile de căldură

prin transport, asigurându-se un grad ridicat de recuperare. Prin aplicarea unei

soluţii de recuperare de acest tip se economiseşte combustibil tehnologic

(superior), efectul reflectându-se sub aspect energetic şi economic la nivelul

conturului aferent instalaţiei industriale unde s-au produs gazele. Sub aspect

economic, prin încadrarea instalaţiilor recuperatoare in fluxul tehnologic, aceste

soluţii de recuperare nu necesită cheltuieli suplimentare de exploatare.

Recuperarea externă a căldurii fizice a gazelor de ardere presupune

utilizarea acesteia în afara conturului cuptorului tehnologic din care au rezultat şi

anume în cadrul mai larg al întreprinderii sau al platformei industriale, pentru

acoperirea unui necesar de energie termică şi/sau electrică. Recuperarea externă se

poate aplica fie ca o soluţie independentă, fie pentru a complecta solutiile de

recuperare internă, în scopul creşterii gradului total de recuperare realizat şi măririi

eficienţei energetice în cadrul conturului de bilant dat. Efectele energetice obţinute

prin economisirea combustibilului sau altei forme de energie se reflectă la nivelul

Căi de reducere a consumului de energie

87

utilizatorului energiei recuperate, de regulă combustibilul economisit fiind

combustibil energetic. Efectele economice determinate atât de economia de

cheltuieli cu combustibilul cât şi de investiţiile şi cheltuielile aferente instalaţiei

recuperatoare influenţează balanţa economică a utilizatorului energiei recuperate.

10.3. Consumul de aer comprimat

Aerul comprimat este utilizat în întreprinderile industriale, în special

pentru mecanizarea şi automatizarea proceselor de producţie. Avantajele utilizării

aerului comprimat în proceselee tehnologice constau în aceea că aerul nu este

explozibil, nu arde, nu condensează, nu este toxic sau poluant şi este disponibil în

cantităţi nelimitate. În general, investiţiile aferente instalaţiilor pneumatice sunt

mai mici decât cele aferente instalaţiilor electrice. Mecanismele pneumatice permit

funcţionarea în condiţiile unui mediu umed, exploziv şi la temperaturi înalte.

Aparatele şi dispozitivele acţionate pneumatic au la rândul lor o serie de avantaje :

construcţie simplă

consum redus de materiale

prezintă posibilitatea standardizării elementelor componente

siguranţă în exploatare.

Producerea, distribuţia şi consumul aerului comprimat sunt afectate de

pierderi calitative şi cantitative. Eficienţa energetică a producerii aerului

comprimat este legată de “eficienţa pneumatică”, exprimată prin raportul între

lucrul mecanic util efectuat de unitatea de aer comprimat în aparatul consumator şi

energia consumată de motorul care antrenează compresorul de aer. Pierderile în

sistemul de producere apar în motorul de antrenare al compresorului şi în

compresorul propriu-zis. Ponderea cea mai mare o au pierderile în compresor, a

căror reducere se poate obţine prin fracţionarea comprimării în mai multe trepte,

fiecare dintre ele urmată de o răcire intermediară. Pierderile compresorului mai

depind de gradul mediu de încărcare, de soluţia de antrenare şi de metoda de

reglare a debitului de aer.

Pierderile prin scăpări sunt determinate de neetanşeităţile traseului aerului

de la sursă la consumator (jocuri la cilindrii, sertare, supape şi robinete). Pierderile

prin scăpări apar în cazul mecanismelor pneumatice atât la mersul în sarcină cât şi

la mersul în gol. De multe ori, pierderile de aer comprimat prin scăpări depăşesc ca

valoare consumul util. De aceea, se recomandă determinarea periodică a scăpărilor,

atât în timpul exploatării cât şi după reparaţii. Scăpările se pot determina cu

ajutorul contoarelor, iar în cazul lipsei acestora sau a unei precizii insuficiente, ele

se pot determina prin măsurarea căderii de presiune a aerului în conducta

principală, cu consumatorii deconectaţi. Experienţa practică a dovedit faptul că, în

cazul instalaţiilor uzate, valoarea pierderilor prin scăpări poate ajunge la 30 - 40%

din volumul total de aer vehiculat.

Pentru diminuarea pierderilor prin scăpări, un rol important îl are starea

tehnică şi modul de exploatare a dispozitivelor de închidere şi reglare. Creşterea

Evaluarea eficienţei energetice

88

gradului de automatizare conduce la eliminarea pierderilor prin scăpări din timpul

opririlor. Nerespectarea normelor de dimensionare şi construcţie a consumatorilor

pneumatici şi a sistemelor de distribuţie a aerului comprimat conduce la scăderea

presiunii aerului de alimentare şi implicit la funcţionarea nesatisfăcătoare a

acestora.

Pierderile sub formă de căldură apar în cazurile în care, pentru

economisirea aerului comprimat, se recurge la creşterea temperaturii acestuia.

Pentru diminuarea pierderilor de căldura în mediul ambiant, direct proportionale cu

temperatura aerului, este necesară izolarea termică corespunzatoare a conductelor

de aer comprimat.

Pierderile prin frecare sunt determinate de rezistenţele întâmpinate la

curgerea aerului de la sursa de producere până la cei mai îndepărtaţi consumatori.

Pentru reducerea acestor tipuri de pierderi este necesară reducerea vitezei aerului

comprimat la cca 12 – 15 m/s, iar în cazul conductelor foarte lungi chiar până la 10

m/s.

Aerul poate conţine o anumită cantitate de umiditate care poate condensa

în conductele de distribuţie, conducând la depuneri importante pe traseu precum şi

la coroziunea reţelelor de aer comprimat şi a instalaţiilor consumatoare. De aceea,

este necesară uscarea corespunzătoare a aerului, ceea ce implică echiparea cu

rezervoare de separare a condensatului precum şi cu filtre speciale amplasate

înaintea instalaţiilor consumatoare de aer comprimat.

Pierderile la evacuare apar la ieşirea aerului comprimat din reţelele de

distribuţie şi intrarea în aparatele consumatore, în special datorită reglării incorecte

a organelor de admisie a aerului comprimat.

Principalele măsuri de reducere a pierderilor în întregul ansamblul

(producere, distribuţie şi consum a aerului comprimat) sunt :

îmbunătăţirea modului de utilizare a aerului comprimat la consumatori prin

realizarea de ajutaje economice, automatizarea şi etanşeizarea admisiei aerului

comprimat la aparatele consumatoare, utilizarea de ajutaje corect dimensionate în

vederea alegerii secţiunii minime de trecere;

uscarea aerului, având în vedere că prin răcirea sa are loc condensarea

vaporilor de apă conţinuţi, reducând secţiunile de curgere şi înrăutăţind

funcţionarea sistemelor de aer comprimat;

mărirea presiunii şi răcirea aerului aspirat, când este necesară creşterea

debitului compresorului;

încălzirea aerului comprimat înainte de consumatori, pentru acelaşi consum

volumetric se reduce astfel consumul gravimetric. Incălzirea aerului chiar la

temperaturi înalte, nu prezintă pericol de explozie a eventualului amestec aer si

ulei;

normarea judicioasă a consumurilor specifice de aer comprimat pe unităţi de

produs, pe secţii de producţie, etc.

Efectele aplicării acestor măsuri asupra diferitelor sisteme de aer

comprimat au consecinţe diferite în funcţie de condiţiile concrete ale fiecărei

Căi de reducere a consumului de energie

89

înterprinderi industriale, de gradul de dotare tehnică a instalaţiilor şi de modul lor

de exploatare

10.4. Consumuri de energie electrică

Principalii consumatori de energie electrică din diferitele domenii de

activitate (industrie, transporturi, populaţie, etc) se grupează în două mari categorii

:

instalaţii de iluminat,

instalaţii de forţă.

Analiza consumului de energie electrică începe cu factura de plată şi

sistemul de tarifare adoptat. În general plata de taxe se face în cazul nerespectării

limitelor înscrise în contractul de livrare pentru factorul de putere, sarcina maximă,

consumul de putere la vârful de sarcină, etc. Astfel, scăderea factorului de putere

sub valoarea neutrală de 0,92 conduce la facturarea suplimentara a energiei

reactive. Sarcina maximă este stabilită pentru puterea activă, depăşirea ei atrăgînd

penalităţi în special pentru marii consumatori industriali. Reducerea cererii maxime

conduce şi la aplatizarea curbei de sarcină. Principalele aspecte supuse analizei

tehnice sunt :

Factorul de putere;

Consumul de energie electrică;

Puterea activă consumată;

Factorul de utilizare;

Factorul de încărcare.

În general se analizează diagramele de variaţie ale mărimilor menţionate

mai sus, care sunt deosebit de sugestive. În urma analizei tehnice rezultă măsurile

tehnice şi oragnizatorice menite să conducă la creşterea eficienţei utilizării

energiei. De exemplu, creşterea consumului de energie electrică în anumite etape

ale perioadei analizate poate fi determinată de creşterea producţiei, de instalarea

unor noi capacităţi consumatoare sau de reducerea din diverse cauze a iluminatului

natural.

Scăderea factorului de putere simultan cu creşterea consumului de energie

electrică poate fi cauzată de prezenţa unor sarcini inductive (instalarea de motoare

electrice). Factorul de încărcare arată în ce fel este utilizată capacitatea instalată a

echipamentelor electrice.

Metodele de reducere a consumului de energie electrică la instalaţiile de

iluminat pot fi clasificate în trei categorii :

- reducerea puterii electrice consumate de lămpi;

- scăderea numărului de lămpi;

- reducerea timpului de utilizare a lămpilor.

Scăderea puterii consumate de lămpi presupune de regulă înlocuirea

corpurilor de iluminat incandescente cu lămpi de putere mai mică şi/sau cu

eficienţă mai ridicată (lămpi fluorescente, lămpi cu vapori de mercur, lămpi cu

Evaluarea eficienţei energetice

90

vapori de sodiu, etc). Lămpile fluorescenteprezintă însă inconvenientul scăderii

factorului de putere, care poate fi remediat prin utilizarea balasturilor capacitive. În

plus, monturile lămpilor pot fi la rândul lor îmbunătăţite prin reproiectare, astfel

încât să refelecte mai multă lumină.

În cazul în care, în urma măsurătorilor, rezultă un nivel de iluminare mai

mare decât cel normal (suprailuminare), pentru reducerea consumului de energie

electrică se poate apela reducerea nivelului de iluminare. Această

supradimensionare a nivelului de iluminare poate apare ca urmare a schimbării

destinaţiei iniţiale a clădirii sau a unei greşeli de proiectare. O altă metodă constă în

suspendarea corpurilor de iluminat la o înălţime mai mică, în urma unui calcul

tehnico-economic, în care intervin costurile suplimentare aferente montajului.

Scăderea timpului de funcţionare a lămpilor se poate obţine de regulă prin

automatizarea sistemului de iluminat, care să asigure oprirea sau reducerea

nivelului de iluminare în momentul în care în încăpere nu mai este prezentă nici o

persoană sau reglarea intensităţii luminii artificiale invers proporţional cu

intensitatea luminii naturale disponibile. Măsurile de tip administrativ şi

organizatoric au costuri minime şi pot contribui semnificativ la economia de

energie în domeniul iluminatului artificial :

Întreţinerea şi supravegherea permanentă a stării şi efectelor corpurilor de

iluminat;

Văruirea pereţilor incintelor, un perete murdar putând reduce iluminarea de

până la 1,4 ori;

Curăţarea corpurilor de iluminat de cel puţin două ori pe an;

Curăţarea cu regularitate a geamurilor şi luminatoarelor;

Utilizarea perdelelor în cazul incintelor cu suprafaţă vitrată mare.

În anexă se prezintă un chestionar pentru evaluarea sistemului de iluminat.

Măsurile de reducere a consumului de energie electrică pentru alimentarea

cu lucru mecanic a instalaţiilor de forţă includ în primul rând aplatizarea curbei de

sarcină. Punctele caracteristice ale curbei de sarcină sunt vârful de seară, golul de

noapte şi vârful de dimineaţă. Programul de lucru trebuie adaptat pentru reducerea

pe cât posibil a funcţionării în timpul vârfului de sarcină. Se recomandă evitarea

pornirii utilajelor cu funcţionare discontinuă în timpul vârfurilor de sarcină.

În acelaşi scop se poate recurge şi la reducerea gradului de simultaneitate a

funcţionării instalaţiilor consumatoare astfel încât în timpul vârfurilor de sarcină

consumul să fie cât mai mic posibil. Pentru eşalonarea consumurilor în vederea

aplatizării curbei de sarcină se mai poate recurge în cazul consumurilor foarte mari

la decalarea zilelor libere ale personalului şi la progarmarea lucrărilor de reparaţii

şi întreţinere în lunile de iarnă.

Pentru reglarea sarcinii maşinilor rotative acţionate electric se recomandă

soluţia antrenării cu viteză variabilă prin intermediul convertoarele statice de

frecvenţă. Acestea sunt simple, ieftine, fiabile şi funcţionează într-un domeniu larg

de reglare.

În concluzie, reducerea consumurilor de energie electrică se poate obţine

atât prin măsuri de natură tehnică, rezultate în urma calculelor tehnico-economice,

Căi de reducere a consumului de energie

91

cât şi prin pachete de măsuri administrativ-organizatorice, care în general au efecte

considerabile în raport cu costurile de implementare. Toate acestea trebuie corelate

cu alegerea unui sistem de tarifare a energiei electrice corespunzător activităţii

desfăşurate în întreprindere.

11. FACTORI DE INFLUENŢĂ ASUPRA

PROFITABILITĂŢII PROIECTELOR DE INVESTIŢII

AVÂND CA SCOP CREŞTEREA EFICIENŢEI

ENERGETICE

11.1. Tipuri de proiecte de eficienţă energetică

Soluţiile de creştere a eficienţei energetice utilizate în procesele

tehnologice, denumite generic proiecte de eficienţă energetică, pot fi clasificate

având în vedere diferite criterii. Astfel, în funcţie de mărimea gradului de

intervenţie în structura schemei de bază a procesului tehnologic din interiorul

conturului analizat se disting două categorii principale de proiecte de creştere a

eficienţei energetice.

Din prima categorie fac parte proiectele care presupun înlocuirea

tehnologiei existente cu o nouă tehnologie. Este modalitatea cea mai dinamică dar

şi cea mai costisitoare de reducere a consumurilor specifice de energie şi deci a

cheltuielilor cu energia pe unitatea de produs. În această categorie de măsuri sunt

incluse invenţii, noutăţi ştiinţifice şi tehnologice de ultimă oră şi procedee deja

cunoscute dar neconforme cu tradiţia, experienţa tehnică sau practică curentă.

A doua categorie este reprezentată de proiecte care presupun îmbunătaţirea

tehnologiei existente, prin modificări aduse tehnologiei de bază. În mod uzual

aceste măsuri sunt privite ca proiecte de eficienţă energetică propriu-zise şi asupra

lor se vor face referiri în paragrafele următoare.

În funcţie de poziţia consumatorului de energie în lanţul transformărilor

energetice din cadrul conturului industrial, se disting două categorii principale de

proiecte şi anume :

- proiecte care vizează instalaţii aparţinând categoriei consumatorilor finali de

energie;

- proiecte care vizează instalaţii transformatoare de energie.

Un alt criteriu în funcţie de care se pot clasifica proiectele de eficienţă

energetică este destinaţia consumului final de energie, în funcţie de care se pot

deosebi următoarele tipuri :

- proiecte care au ca obiect consumatori tehnologici de energie;

- proiecte care au ca obiect consumatori care asigură şi menţin anumite condiţii de

muncă şi un anumit nivel de confort pentru personal în cadrul conturului industrial.

În funcţie de nivelul costurilor de capital necesare implementării proiectelor de

eficienţă energetică, acestea se pot clasifica în următoarele trei categorii:

- proiecte cu costuri nesemnificative (no-cost), care constau în aplicarea unor

măsuri de natură organizatorică;

Factori de influenţă asupra profitabilităţii proiectelor de investiţii

având ca scop creşterea eficienţei energetice

93

- proiecte cu costuri mici (low-cost), care constau în contorizări, monitorizări,

modificări în fluxului tehnologic, schimbarea naturii fluxului de energie preluat din

exterior, etc;

- proiecte cu costuri semnificative (high-cost), care constau în modificarea soluţiei

de alimentare şi/sau a concepţiei de utilizare a energiei în cadrul procesului

tehnologic, în recuperarea avansată a energiei disponibilizate de către fluxul

tehnologic, în implementarea unor procedee şi tehnici noi, etc.

11.2. Investiţii şi alte costuri caracteristice proiectelor de eficienţă

energetică

Implementarea proiectelor de eficienţă energetică presupune alocarea în

acest scop a unor resurse financiare, care pot fi fonduri proprii ale societăţilor

comerciale sau pot fi obţinute sub formă de credite de la diferite instituţii

financiare. Principalele componente ale alocaţiilor financiare aferente unui proiect

sunt :

Costuri de capital sau investiţii efective (directe);

Cheltuieli curente de producţie (operare şi mentenanţă);

Costurile legate de returnarea creditelor (anuităţi).

În general, proiectele de investiţii în domeniul eficienţei energetice au o

serie de caracteristici comune :

Nu necesită investiţii foarte mari;

Durata de implementare a proiectului este de regulă sub un an;

Cheltuielile curente de producţie (operare şi mentenanţă) sunt scăzute;

Durata de recuperare a inevstiţiei este redusă (sub doi ani).

În continuare sunt prezentate valorile orientative ale investiţiilor şi

costurilor de operare si mentenanţă pentru diferite tipuri de proiecte de eficienţă

energetică. Diversitatea foarte mare a proiectelor, precum şi diversitatea şi

caracterul dinamic al pieţei echipamentelor pot conduce, pe termen scurt, la abateri

de la aceste valori.

a. Izolarea termică a echipamentelor şi a conductelor. Investiţia specifică pentru

un metru de conductă este între 250-1000 €/m de conductă.

b. Modernizarea sistemelor de iluminat. Investiţia specifică pentru astfel de

proiecte poate avea valori de până la 140 €/corpul de iluminat.

c. Modernizarea surselor de alimetare cu energie. Investiţia specifică în

cazanele de abur şi de apă fierbinte variază între 30-80 €/kWt instalat. Ea depinde

de tipul cazanului, de tipului arzătorului, de materialele suprafeţelor de schimb de

căldură, de gradul de automatizare şi de capacitatea instalată. Costurile de operare

şi mentenanţă se ridică în general la circa 1-2 % din investiţia efectivă.

Evaluarea eficienţei energetice 94

d. Schimbătoare de căldură. Pentru acest tip de proiecte, investiţia specifică este

cuprinsă între 300-1000 €/m2 de suprafaţă de schimb de căldură. Ea depinde de

tipul constructiv şi gradul de complexitate al aparatului, materialele folosite şi

natura agenţilor termici şi parametrii lor. Cheltuielile de operare şi mentenanţă sunt

sub 1 % din valoarea investiţiei.

e. Instalaţii frigorifice. Instalaţiile frigorifice sunt cu comprimare mecanică de

vapori şi cu comprimare termochimică (absorbţie). Pentru instalaţiile frigorifice cu

comprimare mecanică investiţia specifică este cuprinsă între 100-150 €/kWf

instalat. Pentru instalaţiile frigorifice cu comprimare termochimică ea este cuprinsă

între 150-300 €/kWf instalat.

f. Sistemele de aer comprimat. Investiţia specifică în sistemele de aer comprimat

variază între 250-1000 €/kWe instalat. Ea depinde de tipul compresorului, de

dotarea instalaţiilor (motoare cu turaţie variabilă) şi de nivelul de automatizare.

g. Centrale de cogenerare. Investiţiile în centralele de cogenerare depind de tipul

motorului termic folosit. Astfel, pentru centralele de cogenerare cu turbine cu abur

investiţia specifică este cuprinsă între 800-1200 €/kWe instalat, pentru centralele

de cogenerare cu turbine cu gaze aceasta este cuprinsă între 700-900 €/kWe

instalat, pentru centralele de cogenerare cu motoare cu ardere internă aceasta atinge

700-1000 €/kWe instalat, iar pentru centrale de cogenerare cu ciclu mixt gaze-abur

investiţia specifică atinge între 800-1000 €/kWe instalat.

h. Aparate de măsură. Pentru acest tip de proiecte, investiţiile specifice sunt

cuprinse într-un domeniu foarte larg. Astfel, ampermetrele, voltmetrele şi

wattmetrele costă între 150-200 €/aparat. Pentru debitmetre, investiţia depinde de

tipul constructiv, de diametrul conductei şi de natura agentului energetic vehiculat.

Dacă pentru combustibil gazos investiţia specifică este cuprinsă între 150-

1700 €/aparat, pentru abur ea este cuprinsă între 2300-9000 €/aparat, iar pentru apă

între 150-500 €/aparat. Costurile contoarelor de căldură depind de mărimea

consumului şi de natura agentului termic, valorile lor fiind cuprinse între 1800-

4500 €/aparat.

11.3. Aspecte tehnice de impact asupra fluxurilor financiare pe

parcursul duratei de exploatare

Implementarea proiectelor de eficienţă energetică se face având în vedere

anumite condiţii tehnice, care caracterizează echipamentele şi instalaţiile

consumatoare sau transformatoare de energie, în momentul punerii în aplicare a

acestor soluţii de creştere a eficienţei energetice. Aceste condiţii de natură tehnică

se pot reflecta ulterior în aspecte economice, care apar cuantificate în fluxurile

Factori de influenţă asupra profitabilităţii proiectelor de investiţii

având ca scop creşterea eficienţei energetice

95

financiare aferente acestor proiecte. Pe durata de viaţă, în timpul exploatării

proiectelor implementate, aceşti factori se pot modifica independent sau dependent

de cei care gestionează aceste proiecte. La aceste aspecte de natură tehnică se

adaugă şi factori economico-finanaciari, care caracterizează mediul economic la un

anumit moment de timp.

Factorii de natură tehnică care pot influenţa mărimea fluxurilor financiare

(fluxul de venituri şi fluxul de cheltuieli) pe parcursul duratei exploatării

proiectelor se pot clasifica în următoarele categorii :

a. modificarea în timp a caracteristicilor tehnice ale echipamentelor şi instalaţiilor

energetice ca urmare a uzurii fizice;

b. modificarea parametrilor iniţiali şi caracteristicilor fluxurilor energetice;

c. funcţionarea la sarcini parţiale a instalaţiilor şi echipamentelor;

d. modificarea gradului de simultaneitate a consumurilor energetice componente,

în cazul proiectelor complexe de eficienţă energetică.

Modificarea în timp a caracteristicilor tehnice ale echipamentelor şi

instalaţiilor poate consta în :

- scăderea randamentelor energetice ale cazanelor, cuptoarelor şi altor agregate

consumatoare de combustibil ca urmare a depunerilor pe suprafeţele de schimb de

căldură, ceea ce conduce la creşterea consumului specific anual de combustibil şi a

componentei cheltuielilor anuale cu combustibilul;

- degradarea în timp a izolaţiilor termice ale instalaţiilor, echipamentelor,

rezervoarelor de stocare, conductelor, ceea ce conduce la creşterea pierderilor de

căldură către exterior şi deci şi a consumurilor energetice aferente compensării

acestor pierderi şi în consecinţă a cheltuielilor anuale cu energia consumată;

- decalibrarea aparatelor de măsură şi control, care poate conduce la măsurători

false, însoţite de creşterea corespunzătoare a cheltuielilor aferente consumurilor

energetice (combustibil, energie termică, energie electrică, etc).

Modificarea parametrilor iniţiali ai agenţilor energetici poate consta în :

Creşterea nivelului termic al agenţilor termici, care conduce la apariţia

coroziunii care afectează suprafeţele de schimb de căldură, având drept

consecinţă reducerea coeficientului global de schimb de căldură;

Modificarea în timp a caracteristicilor şi parametrilor combustibililor utilizaţi

(putere calorifică inferioară, presiune, temperatură, etc), ceea ce conduce la

modificarea condiţiilor şi caracteristicilor arderii;

Modificarea calităţii apei, cu consecinţe asupra stării suprafeţelor de schimb de

căldură;

Modificarea regimurilor hidraulice şi termice, în special în cazul conductelor

de transport şi schimbătoarelor de căldură, ceea ce conduce la creşterea

consumurilor energetice.

La elementele de natură tehnică menţionate mai sus se mai adaugă şi alte

elemente care pot influenţa semnificativ fluxul de venituri şi cheltuieli, pe durata

de viaţă a proiectelor energetice. Dintre aceste elemente pot fi amintite variaţiile în

timp ale preţurilor combustibililor pe piaţa mondială şi caracterul (continuu sau

Evaluarea eficienţei energetice 96

intermitent) al modului de aplicare a tehnicilor şi procedurilor managementul

energiei pe durata de viaţă a proiectului.

Analiza eficienţei energetice a conturilor industriale se poate face în faza

de proiectare şi implementare a proiectului şi în faza de exploatare pe durata sa de

viaţă. În general în faza de proiectare şi implementare a unui proiect de eficienţă

energetică nu intervin aspecte tehnice care să influenţeze fluxurile financiare, dar

în perioada de exploatare pe durata de viaţă pot interveni, dependent sau

independent de factorul uman, elemente de natură tehnică de tipul celor menţionate

mai sus care pot influenţa fluxurile financiare.

11.4. Tipuri de risc pentru proiectele de eficienţă energetică

Implementarea proiectelor de eficienţă energetică poate implica mai multe

tipuri de riscuri.

Riscul corporativ depinde de structura acţionariatului organizaţiei sau de

structura grupului din care aceasta face parte. Acest tip de risc creşte atunci când

creşte numărul total al acţiunilor companiei sau numărul de acţiuni deţinut de către

o singură persoană fizică sau juridică.

Riscul de business depinde de conţinutul planului de afaceri al companiei

şi de modul de implementare al acestuia, de modul de implementare a altor

programe conexe (de exemplu programele legate de protecţia mediului), de variaţia

preturilor la purtătorii de energie, etc.

Riscul de rambursare a creditului trebuie asigurat foarte bine prin

garanţii, care de obicei trebuie să acopere peste 100 % din valoarea creditului şi

trebuie să fie cât mai „lichide” din punct de vedere al unei posibile valorificări

(vânzări) a lor. Această măsură reduce şi riscul de neplată a creditului.

Rambursarea creditului poate fi afectată şi de funcţionalitatea companiei, care

trebuie evaluată pe o perioadă cel puţin egală cu perioada creditului.

Riscul extern depinde de factori pe care, la un moment dat, compania nu îi

poate controla (de exemplu obţinerea de licenţe, concesii, preţurile la unele produse

care sunt stabilite de autorităţi naţionale, etc). Riscul extern mai include şi riscul

pieţei pe care operează compania, inclusiv riscul competiţiei de pe acea piaţă.

Riscul politic face parte şi el din riscurile externe. Implicarea unui acţionar

majoritar al companiei în politică ar putea avea un efect negativ asupra business-

ului.

Riscul tehnic include riscul punerii în funcţiune şi riscul tehnologiei

folosite. Uneori în aceeaşi categorie se adaugă şi riscul legat de creşterea capacităţii

de producţie. Riscul punerii în funcţiune poate fi diminuat prin încheierea unor

contracte de punere în funcţiune cu companii specializate. Riscul de tehnologie

apare atunci când tehnologia folosită este nouă şi inovatoare. Dacă tehnologia

respectivă este deja utilizată pe plan mondial, înainte de implementarea ei trebuie

obţinute informaţii privind comportarea în exploatare, performanţele obţinute şi

eventualele sugestii de îmbunătăţire a ei (feedback-uri).

Factori de influenţă asupra profitabilităţii proiectelor de investiţii

având ca scop creşterea eficienţei energetice

97

Riscul ratei de schimb valutar este legat de faptul că de obicei, toate

operaţiile financiare în România sunt efectuate în moneda naţională (RON), în timp

ce marea majoritate a creditelor sunt contactate în valută. Situaţia conduce la

apariţia unui risc al ratei de schimb valutar, la a cărui diminuare poate contribui

efectuarea cât mai rapidă şi fără întârziere a operaţiunilor de schimb valutar.

12. FINANŢAREA PROIECTELOR DE EFICIENŢĂ

ENERGETICĂ

Într-un mediu financiar distorsionat de blocajul financiar şi de lipsa unei

pieţe reale de capital, managerii financiari din domeniul energetic şi al

întreprinderilor consumatoare de energie trebuie să-şi stabilească politici clare de

finanţare, care să permită atragerea fondurilor la momentul potrivit, pe perioada de

timp potrivită, cu o utilizare a acestora cu eficienţă maximă.

Pe plan internaţional, practicile economico-financiare privind proiectele

din domeniul energiei permit o clasificare generală a surselor de finanţare, după

cum urmează:

o surse tradiţionale: fonduri proprii, instrumente financiare oferite de

sistemul bancar, fonduri guvernamentale sau cu destinaţie specială;

o surse moderne: finaţare de către terţi, sistemele tip BOO (Build-Own-

Operate) sau BOOT (Build-Own-Operate-Transfer).

12.1. Surse tradiţionale de finanţare

Fondurile proprii de finanţare ale furnizorilor de energie, de tip capital

propriu sau fonduri proprii generate (profituri reinvestite), se pot valorica şi în

domeniul creşterii eficienţei energetice la consumatorii de energie.

Programele DSM reprezintă o soluţie importantă pentru finanţarea

proiectelor de eficienţă energetică (managementul utilizării energiei) si grupează

acţiuni desfăşurate de furnizor la consumatori pentru a influenţa modul de consum.

Termenul DSM, acronimul expresiei din limba engleză „demand-side

management”, semnifică, în sens larg, orice iniţiativă întreprinsă de compania

furnizoare de energie, cu conservarea sau consimţământul consumatorului, care

asigură la consumator un nivel echivalent de servicii, dar la un cost total mai redus.

Pentru a se sublinia rolul decisiv pe care îl are furnizorul în această schimbare a

modului de utilizare a energiei, expresia trebuie tradusă în româneşte, mai degrabă,

prin managementul utilizări energiei decât prin managementul energiei la

utilizatori.

Ultimele două exprimări, intrate în vocabularul curent, sunt afectate de o oarecare

imprecizie, întrucât includ şi acele măsuri de conservare pe care le adoptă

consumatorii fără asistenţă tehnică sau financiară externă.

Consumatorii beneficiază de o reducere a facturii energiei şi de o serie de

alte facilităţi. În general, orice opţiune DSM asociază măsuri de ordin tehnic,

Evaluarea eficienţei energetice 98

financiar şi de marketing. Opţiunile se grupează în programe în funcţie de clasa de

consumatori cărora li se adresează.

Deosebit de important este estimarea corectă a grupului ţintă care va

răspunde efectiv conform previziunii. Trebuie evidenţiaţi atât oportuniştii, cât şi

participanţii solitari (free riders). Aceştia din urmă sunt reprezentaţi de

consumatorii care realizează modificările, în sistemul propriu de utilizare a

energiei, independent de programele DSM.

Erorile de impact ale programelor DSM pot genera supraestimări ale

eficienţei economice şi, uneori, chiar pierderi pentru compania furnizoare de

energie. Pe de altă parte, consumatorii neimplicaţi pot fi afectaţi negativ,

contribuind cu resurse (în special prin sistemul tarifelor) fără nici un beneficiu

pentru ei. Aceasta este o problemă de distribuţie a echităţii şi nu de eficienţă

economică. Investiţiile şi impactul programelor DSM au devenit semnificative la

începutul anilor ’90, find încurajate prin diverse facilităţi de autorităţile publice şi

de organizaţiile financiare internaţionale.

Ca pentru orice activitate economică, eficienţa DSM trebuie să rezulte din

raportul cost/beneficii. Cheltuielile includ costul programelor DSM, adică

publicitatea, administrarea, unele subvenţii şi eventualele pierderi de venituri. De

asemenea furnizorul poate acorda împrumuturi sau poate efectua investiţii în

proiecte de cercetare a eficienţei energiei. Cheltuielile sunt recuperate din

economiile de factură de energie şi din aşa numitele “costuri evitate” în sistemul de

alimenatre cu energie.

Alte efecte pozitive ale programelor DSM sunt:

energia care se acoperă în balanţa producţie-consum este pe deplin

curată;

între furnizor şi consummator se instituie o relaţie de parteneriat;

în economiile care se confruntă cu dificultăţi valutare, scad presiunile

determinate de importul de combustibil.

Finanţarea programelor DSM Programele DSM sunt în general complexe, incluzând măsuri tehnice, dar

şi aspectele privind implementarea, marketing, urmărirea rezultatelor. Astfel,

valorile costurilor nu reflectă strict, în mod necesar, eficienţa programului DSM, ci

mai degrabă eficienţa în managementul general al programului respectiv.

Practica a consacrat un criteriu intuitiv de preselecţie a opţiunilor DSM,

bazat pe durata maximă de recuperare a cheltuielilor. Din experienţa companiilor

care aplică DSM, reiese că acesta este de ordinul a 4-5 ani

Compania de alimentare cu energie electrică poate alege o soluţie de

transfer de fonduri către programele DSM dintr-un spectru larg. Pe lângă metodele

cunoscute, bazate pe tarife (binom, speciale DSM, de creştere strategică a

consumului) şi pentru stimulente financiare – circumscrise, de regulă, măsurilor de

marketing – în ultimii ani s-a consacrat soluţia realizării unei componente de

activitate, distinctă de activitatea de bază, deci de furnizare de energie.

Compania de alimentare cu energie electrică poate dezvolta în noul

domeniu, direct sau prin parte terţă (TPF –Third Party Financing), o afacere

Finanţarea proiectelor de eficienţă energetică 99

(investiţie) mai profitabilă decăt activitatea de bază. Implicarea directă se

realizează printr-o decizie proprie, care acordă suport tehnic şi servicii bancare

pentru programele DSM. Indirect, furnizorul de energie poate crea o filială de tip

companie de management al energiei pe bază de contract (CEM – Contract Energy

Service Company) sau poate participa, într-o măsură substanţială, la o companie

mixtă de tip CEM sau ESCO.

În esenţă, companiile CEM şi ESCO încheie cu consumatorii contracte care prevăd

recuperarea investiţiei, într-o perioadă predefinită, pe baza economiei la factura de

energie.

Unul din principalele impedimente în desfăşurarea programelor DSM, care

funcţionează de mulţi ani în ţări dezvoltate, dar recent şi în ţări ca Ungaria, Polonia

şi Cehia, este legislaţia actuală.

Această situaţie urmează a fi remediată de legea energiei electrice şi

termice, care să permită participarea furnizorilor de energie la finanţarea unor

măsuri de creştere a eficienţei utilizării energiei la consumatorii prin programele

DSM.

Instrumente financiare de tip bancar Băncile pun la dispoziţia proiectelor din domeniul energetic resurse

garantate de împrumuturi, acţiuni sau garanţii.Împrumuturile pot fi oferite de

instituţile de finanţe internaţionale (BERD,BEI etc.), sub formă de valută forte.

Amploarea proiectului şi forma de proprietate a împrumutantului pot determina

cererea de garanţii guvernamentale de către bănci. Riscul poate fi preluat însă de o

bancă, integral sau împreună cu alte organizaţii.

O soluţie de finanţare simultană a mai multor proiecte, care solicită

investiţii relativ reduse (majoritatea proiectelor de eficienţă energetică) este dată de

împrumuturile de tip linii de credit .

Acestea crează condiţiile ca şi proiectele ce solicită fonduri mai reduse să

poată fi finanţate. Atragerea lor de la o bancă unică prezintă însă pe lậngă avantaje

cum sunt : cunoaşterea şi familiarizarea cu procedurile de creditare (specifice

acelei bănci), existenţa în cadrul băncilor a unor infrastructuri de aprobare a

împrumuturilor, simplitatea şi viteza de implementare şi anumite dezavantaje:

- multe bănci nu sunt de acord să acorde împrumuturi pentru mici (ex.

proiecte de eficienţă energetică) acelor companii care îşi derulează toate

operaţiunile financiare prin intermediul lor; pentru împrumuturi relativ

mici, o altă bancă de tip privat este preferată datorită flexibilităţii;

- multe bănci au o cunoaştere redusă a sectorului industrial datorită limitelor

spaţiale ale reţelei ;

- unele bănci nu au, în ciuda infrastructurii necesare evaluării proiectelor,

capacitatea sau disponibilitatea pentru evaluarea profitabilităţii şi

viabilităţii investiţilor în domeniul energetic.

Evaluarea eficienţei energetice 100

Liniile de credit pe niveluri multiple (multi-tiered credit lines) pot

elimina dezavantajul impunerii solicitanţilor de către bănci a condiţilor referitoare

la obligativitatea derulării tuturor operaţiilor financiare numai prin intermediul lor.

Investiţia în acţiuni în domeniile energetice se poate face de către bănci

sub diferite forme: subscrierea pentru acţiuni ordinare sau preferenţiale.

Acţiunile bancare se pot regăsi mai ales sub forma participării la o societate mixtă

având ca obiect de activitate producerea de materiale sau echipamente energetice

sau chiar de energie electrică şi finanţării parţiale a organizaţiilor de tipul

companiilor de servicii energetice.

Garanţiile bancare Anumite bănci pot ajuta pe cei care doresc să ia împrumuturi să aibă acces

la finanţări prin asigurarea de garanţii.În România un exemplu semnificativ al

modului de implicare a instituţiilor internaţionale în finanţarea sectorului energetic

este reprezentat de BERD şi Banca Mondială.

Deşi aceste bănci s-au implicat în mod tradiţional în proiecte de pe partea

de producere a energiei, pentru capacităţi noi sau retehnologizări ale capacităţilor

existente, actualmente îşi manifestă intenţia de a investi şi în alte proiecte ca de

exemplu cele de efeicienţă a utilizării energiei.

De exemplu, realizării scopului mentionat, în cadrul BERD funcţionează

Departamentul de Eficienţă Energetică. Astfel, BERD investeşte în proiecte ce au

ca scop:

- îmbunătăţirea eficienţei energetice la companii private, reabilitarea unor

instalaţii;

- înfiinţarea de companii de servicii energetice;

- îmbunătăţirea eficienţei utilizării energiei în clădiri;

- modernizări ale iluminatului public;

- instalaţii de cogenerare;

- producţia de echipamente şi materiale energetice;

- promovarea surse de energie regenerabile.

Fondurile cu destinaţie specială

Apariţia acestor fonduri a fost determinată de necesitatea diversificării

surselor de finanţare a proiectelor energetice şi a susţinerii unor proiecte cu

caracter special (proiecte sociale, de creştere a siguranţei în funcţionare etc.). Cele

mai cunoscute forme de utilizare a unor asemenea fonduri în lume sunt:

a) fondul special pentru energetică;

b) fondul pentru garanţii;

c) fondul regenerabil.

a.Fondul special pentru eficienţă energetică - reprezintă o soluţie de

finanaţare a proiectelor de eficienţă energetică. Aceasta soluţie este propusă şi în

ţara noastră. Sursele de constituie a acestui fond ar putea fi taxele pentru energie

Finanţarea proiectelor de eficienţă energetică 101

sau surse financiare speciale.Acest fond ar urma să fie folosit pentru finanţarea

unor acţiuni cum sunt:

o Promovarea de noi tehnologii pentru utilizarea eficientă a energiei;

o Stimulente financiare care să sprijine investiţiile în conservarea energiei;

o Cercetare şi consultanţă în domeniul conservării energiei;

o Asistenţă tehnică acordată consumatorilor de energie;

o Promovarea şi folosirea de surse de energie secundare şi regenerabile;

o Publicarea şi diseminarea informaţiilor legate de eficienţa utilizării

energiei;

o Instruire.

Fondul pentru eficienţă energetică diferă faţă de fondul regenerabil mai

ales prin modul iniţial de formare, sursele primului fond fiind stabilite de Legea

pentru eficienţă energetică.

b.Fondul pentru garanţii.- este destinat emiterii de scrisori de garanţie

pentru proiecte de eficienţă energetică. Aceste scrisori ar putea fi emise de BERD

către o bancă locală care a luat un împrumut pentru proiecte de eficienţă

energetică. Scopul acestui tip de fond este de a crea un stimulent pentru creditarea

proiectelor de îmbunătăţire a eficienţei energietice prin garantarea unei părţi a

riscului, acest lucru ducând la stimularea creditării şi reducerea costului

împrumuturilor.

Avantajele acestui tip de fond:

o Disponibilitatea pentru un număr mare de bănci;

o Nu este destinat doar unui anumit tip de proiect sau de tehnologie;

o Refacere, dacă iniţiativa are succes.

Principalul dezavantaj al acestui fond este constituit de creşterea birocraţiei

şi a costurilor asociate ei.

c.Fondul regenerabil - reprezintă o injecţie de capital într-un fond dedicat

împrumuturilor pentru proiectele de eficienţă energetică.

Acest tip de fond poate fi constituit numai dacă există o donaţie financiară

şi nu trebuie returnat donatorului. Dacă este administrat corespunzător, fondul ar

trebui să ofere condiţii de împrumut extrem de competitive. Ideală ar fi situaţia în

care fondul ar creşte cu ratele dobânzilor practicate, care să depăşească rata

inflaţiei.

12.2. Surse moderne de finanţare

Finanţare prin terţi

Această modalitate de finanţare este o soluţie în care o organizaţie externă

investeşte în proiecte mici de tipul eficienţei energetice. Cea mai uzuală situaţie

este funcţionarea companiilor de servicii energetice (ESCO). Structura de bază a

contractării proiectelor poate lua diferite forme, principala diferenţă fiind modul în

care recompensa este legată de economiile de enrgie sau de utilizarea

echipamentului care reduce costurile cu energia.

Evaluarea eficienţei energetice 102

Caracteristicile celor mai uzuale scheme de finanţare practicate de ESCO

sunt date după cum urmează:

o Primul ieşit din afacere (first-out). In acest tip de contract toate economiile

obţinute ca urmare aimplementării proiectului de eficienţă energetică pe o

perioadă stabilită de timp sunt folosite pentru a acoperi costul proiectului.

Proiectul se încheie odată ce economiile realizate egalează investiţia făcută

de ESCO în proiect, adică odată ce costul proiectului este acoperit sau

perioada negociată de contract (5-10 ani) se încheie. Intr-un astfel de

contract ESCo realizaează un profit fix. Pentru ca părţile contarctante să

ajungă la un accord în ceea ce priveşte momentul în care investiţia în

proiect a fost recuperată este importantă informarea iniţială asupra

costurilor proiectului.

o Impărţirea economiilor (shared savings). ESCO şi beneficiarul se pun de

accord în acest caz ca fiecare să primească un procent predeterminat din

economiile realizate la costul energiei, pe o perioadă de contract stabilită.

Procentul din economii alocat fiecărei părţi poate varia de-a lungul

perioadei contractului. Costuirle proiectului pot să nu fie dezvăluite, astfel

că riscul neperformanţei şi beneficiile superperformanţei se mută aproape

total de la consummator către contractor.

o Garantarea economiilor (guranteed savings). ESCO garantează

beneficiarului în cadrul acestui acord reducerea costurilor cu energia cu un

anumit procent. ESCO îşi asumă responsabilitatea de a plăti notele de plată

pentru enregia către furnizaor, iar beneficiarul este de accord să plătească

către ESCO o parte din costurile sale precedente cu energia. ESCO trebuie

să-şi recupereze cheltuielile şi să acopere notele de plată către furnizorul de

energie din plăţile primite.

ESCO poate juca un rol important în finanţarea proiectelor de eficienţă

eneregtică, pentru care, în multe situaţii, sunt necesare investitii reduse din punctul

de vedere al organismelor finanţatoare.

Principalele obstacole în calea utilizării finanţării prin terţi în România

sunt:

Stabilirea consumului de referinţă – necesar pentru detalierea consumului

de energie; acest lucru este destul de complicat datorită funcţionării sub

capacitate a multor întreprinderi şi ca urmare a contorizării reduse a

consumului, datorită lipsei datelor necesare;

Dificultatea de măsurare a economiilor reale;

Cerinţele financiare pe termen lung – instabilitatea actuală a economiei

româneşti poate afecta flucurile financiare anuale ale companiilor;

Rezistenţa opusă expertizei extrene – managerii întreprinderilor se opun

frecvent accesului la datele tehnice, de fabricaţie, etc., deşi finanţarea

necesită menţinerea unui contact permanent finanţator-consumator;

Cheltuielile de derulare – determinate de expertiza legală, financiară şi

tehnică.

Finanţarea proiectelor de eficienţă energetică 103

Finanţarea prin modele de tip BOT

Unele instituţii bancare încearcă să stimuleze participarea sectorului rpivat

în proiectele din domeniul energeie, mai ales în sfera producerii. Modelul BOT

(build-own-transfer) defineşte generic una din variantele:

BOO (Build-Own-Operate) = construieşte-deţine-exploatează;

BOOT (Build-Own-Operate_Transfer) = construieşte-deţine-exploatează-

transferă;

F-BOOT (Finance-Build-Own-Operate-Transfer) = finanţează-construieşte-

deţine-exploatează-transferă.

În termeni generali, prin aceste metode se realizează un contract între o

organizaţie guvernamentală şi una sau mai multe companii private din sector,

contract prin intermediul căruia companiile acceptă să finanţeze, să proiecteze şi să

construiască un obiectiv energetic care le este dat în concesiune, pe o perioadă fixă.

Companiile exploatează instalaţiile respective şi obţin venituri până la sfârşitul

perioadei de concesiune, când instalaţiile sunt transferate guvernului.

Concepţia este ca firmele private implicate să obţină venituri suficiente din

vânzarea energiei, astfel încât să recupereze investiţia făcută, să acopere

cheltuielile de întreţinere şi exploatare, să asigure dividende pentru acţionari şi

profit. În unele variante BOT instalaţiile nu se mai transferă la guvern, ceea ce

reprezintă cazul unei privatizări totale. Asemenea scheme de finanţare permit

guvernului să realoce riscurile şi beneficiiile asociate proiectelor mari, mai ales

pentru infrastructură.

12.3. Obstacole privind finanţarea proiectelor de eficienţă

energetică

În paragrafele urmatoare se vor prezenta principalele obstacole care

îngreunează finanţarea proiectelor de eficienţă energetică precum şi soluţiile

posibile de eliminare a acestora , grupate pe diverse problematici.

1.Situaţia macroeconomică: inflaţie ridicată, monedă instabilă,incertitudini

politice şi de politici economice,rată înaltă a datoriei,insolvabilitate şi blocaj

financiar,comerţ în barter/contrapartidă.

Soluţiile posibile de evitare şi eliminare:

- îmbunătăţirea performanţelor macroeconomice,

- garantii pentru proiecte ,

- termene mai lungi ale finanţărilor băncilor multilaterale către băncile locale,

- stabilirea criteriilor economice pentru proiecte de eficienţă energetică,

- mixajul credite comerciale / granturi/împrumuturi concesionale,

- crearea de fonduri de investiţii dedicate eficienţei energetice,

2.Lipsa de informare şi experienţă:informarea redusă asupra eficienţei

energetice,lipsa aparatelor de măsură,inexistenţa standardelor de consum sau

economii,lipsa de experienţă în managementul eficienţei energetice şi a

riscurilor,finanţatorii nu sunt informaţi despre oportunităţi.

Evaluarea eficienţei energetice 104

Soluţiile posibile evitare şi eliminare:

- programe de informare, reclamă,

- instalarea de aparate de măsură şi îmbunătăţirea facturării,

- acceptarea de standarde de măsură a eficienţei şi economiilor,

- instruirea tehnicienilor şi managerilor în probleme de eficienţă,

- facilităţi de pregătire a proiectelor pentru finanţare, 3. Lipsa unei reputaţii în ceea ce priveşte credibilitatea financiară:

întreprinderile, municipalităţile şi alte organizaţii nu şi-au creat o reputaţie

financiară, cash-flow redus, lipsa garanţiilor.

Soluţiile posibile evitare şi eliminare:

- finanţare prin leasing,

- finanţare prin emitere de bonuri de valoare către municipalităţ,

- contracte de performanţă prin ESCO sau creare de societăţi mixte,

- extinderea activităţilor băncilor locale prin finanţare de către bănci multilaterale

internaţionale,

-corelarea eficienţei energetice cu alte activităţi de modernizare,

4.Instituţii/proprietate: pǎstrarea unei mentalitǎţi de planificare

centralizatǎ,existenţa monopolurilor de stat în domeniul energiei,împǎrţirea

stimulentelor între locatari şi proprietarii locuinţelor,deficienţe ale cadrului

instituţional.

Soluţiile posibile evitare şi eliminare:

- definirea şi implementarea unei strategii explicite de eficienţǎ energeticǎ într-o

politicǎ naţionalǎ,

- crearea unui cadru de reglementǎri care sǎ favorizeze luarea în consideraţie a

managementului cererii de energie în planificarea companiei de energie,

- politica guvernului local de a crea ESCO,

- raţionalizare/clarificarea proprietǎţii / responsabilitǎţii eficienţei energetice când

se cumpǎrǎ/construiesc locuinţe.

5. Proiectele de eficienţǎ energeticǎ sunt mici ca volum de investiţii

Soluţiile posibile evitare şi eliminare:

- bǎncile multilaterale oferǎ opţiuni de finanţare a bǎncilor locale care, la rândul

lor, finanţeazǎ proiectele,

- utilizarea fondurilor regenerabile,

- creare “pachete “ de proiecte

- înfiinţarea şi capitalizarea de ESCO

6. Preţurile energiei: preţuri scǎzute, lipsa unei politici de preţuri, subvenţii

(directe / indirecte), “externalitǎţi” care nu sunt “internalizate

Soluţiile posibile evitare şi eliminare:

- transparenţa subvenţiilor şi stabilirea unui program transparent de eliminare a lor

- utilizarea eficienţei energetice pentru eliminarea subvenţiilor,

- bǎncile şi guvernul local sǎ includǎ “externalitǎţile” în evaluarea proiectelor

- instituirea de taxe pentru poluare sau programe de reducere şi compensare a

“pagubelor”.

13. ANEXE

A1. Auditul energetic al unei centrale proprii de cogenerare

dintr-o întreprindere industrială

În cazul surselor de energie direct utilizabilă, care intră în categoria

transformatorilor de energie, diferenţa între auditul energetic şi bilanţul energetic

anual se estompează. Această constatare este în mod evident valabilă pentru toate

tipurile de surse, nu numai pentru sursele interne aflate în perimetrul unor

întreprinderi industriale. Faptul se datorează specificului activităţii, care constă în

conversia unei forme de energie în alta. Prin urmare, atât efectul util cât şi efectul

consumat al activităţii poate fi exprimat prin intermediul unor puteri sau al unor

cantităţi de energie. În aceste condiţii, singura diferenţă între auditul energetic şi

bilanţul energetic constă în faptul că ultimul consemnează şi pierderile de energie,

global sau clasificate pe mai multe categorii. Cum aceste pierderi pot fi necesare şi

în cazul întocmirii auditului energetic, atunci când se caută fluxurile de energie

care se risipesc şi soluţiile tehnice cele mai potrivite pentru a reduce aceste fluxuri,

diferenţa între audit şi bilanţ devine imperceptibilă şi irelevantă.

O sucursală a unei companii aparţinând sectorului de producere a

ambalajelor din hârtie şi carton din sudul Marii Britanii este alimentată cu energie

electrică şi termică dintr-o centrală proprie de cogenerare alcătuită dintr-o turbină

cu gaze şi un cazan recuperator. Instalaţia de turbină cu gaze (TG) este tip Ruston

TB5000, cu puterea nominală de 3,5 MW la o temperatură a aerului atmosferic de

circa 10 oC. Gazele evacuate din turbină sunt apoi valorificate într-un cazan de

abur recuperator tip Foster Wheeler Power Ltd., prevăzut cu posibilitatea arderii

suplimentare pe seama oxigenului aflat în exces în gazele de ardere eşapate din

turbină. Atât pentru camera de ardere a instalaţiei de turbină cu gaze cât şi pentru

arderea suplimentară în cazanul recuperator, combustibilul principal este gazul

natural (GN) iar combustibilul secundar este combustibilul lichid usor (CLU).

Cazanul recuperator (CR) poate produce fără ardere suplimentară un debit

maxim de abur saturat de 3,3 kg/s iar cu ardere suplimentară un debit maxim de

abur saturat de 6,9 kg/s. Aburul produs de CR are presiunea cuprinsă între 14 şi 15

bar. Din debitul total de abur produs de cazan, o parte este trimis ca atare spre unii

dintre consumatorii finali, iar restul este fie turbinat fie laminat în prealabil până la

presiunea de circa 4 bar. Turbina cu abur (TA), având o putere nominală de circa

0,6 MW, este de tip KKK cu contrapresiune simplă şi fără prize regenerative.

Ponderea consumatorilor care cer abur de presiune mare şi respectiv a celor care

cer abur de presiune mică nu este constantă pe parcursul unei zile de lucru.

Instalaţia alcătuită din TG, CR şi TA constitue în principiu un ciclu mixt

gaze-abur, cu observaţia că turbina cu abur, instalată pentru a înlocui ventilul de

laminare în anumite situaţii, are o pondere puţin semnificativă în producţia totală

Evaluarea eficienţei energetice

106

de energie electrică. Având în vedere parametrii aburului viu, ciclul termodinamic

cu abur are performanţe foarte scăzute.

Trebuie precizat faptul că întreprinderea mai dispune de capacităţile

instalate în fosta centrală termică proprie, care include trei cazane de abur de tip

Maxecon, având fiecare capacitatea de circa 3,8 kg/s. Aceste cazane funcţionează

pe gaz natural şi pe combustibil lichid greu (CLG) şi pot interveni în situaţii

accidentale sau în momentele în care gazul natural, furnizat întreprinderii pe baza

unui contract care admite întreruperi anunţate în prealabil, nu este disponibil.

Tabelul A1.1

Caracteristicile combustibililor disponibili pentru ciclul combinat

Nr Tipul

combus-

tibilului

Putere calorifică

inferioară (PCI)

Putere calorifică

superioară

(PCS)

Dens.

relativă

Preţ

USD/MWh

1 GN 34,94 MJ/m3N 38,75 MJ/m

3N 0,73 9,5

2 CLG 40,00 MJ/kg 42,50 MJ/kg 0,97 9,0

Recurgerea la combustibilul lichid uşor (CLU) constitue o opţiune mult

mai costisitoare, costul unităţii de energie intrate cu combustibilul fiind în cazul

CLU practic dublu faţă de gazul natural. Din acest motiv, conducerea întreprinderii

a stabilit să păstreze două opţiuni gaz natural şi şi CLG.

La circa doi ani de la punerea în funcţiune a noii surse de energie,

conducerea companiei a comandat întocmirea unui audit la nivelul sucursalei, care

a cuprins şi un audit energetic separat al noii centrale de cogenerare. În acest scop,

auditorul a utilizat datele înregistrate pe parcursul ultimului an de activitate,

complectate cu o serie de măsurători care au avut ca scop să permită evidenţierea

performanţelor ciclului mixt şi a pierderilor sale de energie în câteva dintre cele

mai probabile situaţii de funcţionare.

Analiza a avut şi scopul de a stabili performanţele reale ale noii CET la doi

ani de la punerea ei în funcţiune şi compararea acestora cu indicatorii previzionaţi

în studiul de fezabilitate întocmit cu circa trei ani în urmă. Proiectul fiind sprijinit

financiar şi de către agenţia britanică pentru mediu şi conservarea energiei,

rezultatele acestei analize au fost făcute publice pentru a servi drept exemplu altor

companii dispuse să recurgă la soluţia instalării unei surse proprii de energie

electrică şi termică în condiţii similare.

Datele extrase din evidenţele contabile ale companiei sunt prezentate în

tabelul A1.2.

Tabelul A1.2

Datele extrase din evidenţa contabilă a companiei pentru ultimul an financiar

Nr. Mărimea înregistrată în evidenţa contabilă UM Valoarea

1 Energie electrică produsă şi livrată GWh/an 24,5

2 Energie electrică exportată GWh/an 7,0

Anexe 107

3 Energie electrică importată GWh/an 0,5

4 Energie electrică produsă şi consumată GWh/an 18,0

5 Energie termică produsă şi consumată GWh/an 81,0

6 Energie termică produsă în CR GWh/an 78,0

7 Energie termică produsă în CT veche GWh/an 3,0

8 Energie primară consumată de TG GWh/an 118,0

9 Energie primară consumată de CT veche GWh/an 4,5

10 Energie primară consumată de ASCR GWh/an 24,5

11 Total energie primară consumată GWh/an 147,0

Energia primară înregistrată în contabilitatea sucursalei şi consemnată în

tabelul de mai sus a fost determinată în funcţie de puterea calorifică superioară

(PCS) a combustibililor consumaţi.

Măsurătorile au fost efectuate într-o singură zi, timp de circa opt ore,

fiecăruia dintre cele trei regimuri de funcţionare revenindu-i o perioadă continuă de

timp de cel puţin două ore. Aparatele de măsură utilizate pentru măsurători au fost

cele din dotarea instalaţiei, la care s-au adăugat mai multe termocuple NiCr/NiAl

cu diametrul 0,8 mm pentru măsurarea temperaturii suprafeţelor exterioare ale

pereţilor, un termohigrograf pentru măsurarea temperaturii şi umidităţii aerului

atmosferic şi un analizor de gaze tip Teledyne 980 pentru determinarea compoziţiei

uscate a gazelor de ardere.

Datele brute obţinute din măsurători au fost apoi analizate, eliminându-se

valorile care se abăteau semnificativ de la medie sau de la tendinţele de variaţie

justificate tehnic. După această sortare, cu ajutorul datelor reţinute s-au calculat

valorile medii ale fiecăreia dintre mărimile măsurate. Valorile medii ale mărimilor

măsurate în fiecare dintre cele trei regimuri de funcţionare, notate RF1, RF2 şi

RF3, sunt prezentate în tabelul A1.3.

Tabelul A1.3

Mărimi măsurate în cele trei regimuri de funcţionare a CCGA

Nr. Mărimea măsurată UM RM 1 RM 2 RM 3

1 Temperatura aerului atmosferic oC 10,0 10,0 10,0

2 Temperatura gazelor la ieşirea din

TG

oC 484,0 484,0 484,0

3 Temperatura gazelor la ieşirea din

CR

oC 137,0 136,0 135,0

4 Temperatura apei de alimentare a

CR

oC 88,0 88,0 88,0

5 Presiunea aburului la ieşirea din

CR

Bar 14,8 14,7 14,8

6 Presiunea aburului la ieşirea din

TA

Bar 4,2 4,3 -

7 Debitul de combustibil la TG m3N/s 0,415 0,415 0,415

Evaluarea eficienţei energetice

108

8 Debitul de combustibil la CR m3N/s 0,225 0,125 0,0

9 Debitul de abur produs în CR Kg/s 6,50 5,08 3,30

10 Debitul de abur intrat în TA Kg/s 4,6 2,4 0,0

11 Puterea electrică activă la bornele

TG

MW 3,36 3,36 3,36

12 Puterea electrică activă la bornele

TA

MW 0,54 0,22 0,0

13 Compoziţia gazelor de

ardere uscate la ieşirea

din TG

CO2 % 2,55 2,55 2,55

14 CO % 0,0005 0,0005 0,000

5

15 O2 % 16,4 16,4 16,4

16 Consumul propriu de energie

electrică

MW 0,15 0,14 0,13

În perioada efectuării măsurătorilor, combustibilul gazos a fost analizat sub

aspectul compoziţiei chimice şi s-au prelevat probe pentru determinarea în

laborator a puterii sale calorifice. Rezultatele sunt prezentate în tabelul A1.4.

Tabelul A1.4

Caracteristicile măsurate şi calculate ale combustibilului gazos

Nr. Mărimea măsurată sau calculată UM Valoarea

1 Concentraţia de metan % 97,5

2 Concentraţia de azot % 2,5

3 Puterea calorifică inferioară MJ/m3N 34,94

4 Puterea calorifică superioară MJ/m3N 38,75

5 Volum specific stoechiometric de aer de ardere M3

N/m3

N 9,31

6 Volum specific stoechiometric de azot m3N/m

3N 7,36

7 Volum specific stoechiometric de oxigen m3N/m

3N 1,95

8 Volum specific stoechiometric de vapori de apă m3N/m

3N 1,95

9 Volum specific stoechiometric de bioxid de carbon m3N/m

3N 0,975

10 Cifra caracteristică a combustibilului () - 0,80

11 Densitate normală gaz natural Kg/m3N 0,73

Pierderile de căldură directe (prin pereţi) ale părţilor principale ale

instalaţiei au fost stabilite prin calcul în regimul cel mai puţin favorabil şi au fost

corectate pentru celelalte două regimuri de funcţionare. Astfel, s-au măsurat ariile

suprafeţelor exterioare ale pereţilor în contact cu mediul ambiant şi temperaturile

acestor suprafeţe. Pentru instalaţia de turbină cu gaze şi canalele de gaze aferente ei

s-a obţinut o suprafaţă de 92 m2 şi o temperatură medie de circa 75

oC. Pentru

ansamblul alcătuit din cazanul de abur recuperator, turbina cu abur, instalaţia de

reducere-răcire şi conductele de distribuţie din limita centralei de cogenerare s-a

obţinut o suprafaţă totală de 196 m2 şi o temperatură medie de circa 55

oC. Ţinând

seama de aşezarea fiecărei porţiuni de suprafaţă, pentru fluxul de căldură specific

s-au obţinut valorile medii de 708 şi respectiv 409 W/m2.

Anexe 109

La pierderile de căldură directe (prin pereţi) aferente TG şi respectiv CR s-

a adăugat şi pierderea de energie datorată arderii incomplecte a combustibilului în

camera de ardere a TG şi respectiv în arzătoarele suplimentare ale CR. Conţinutul

de energie sub formă de putere calorifică al oxidului de carbon s-a considerat egal

cu 10,14 MJ/m3N. Pierderea de energie termică datorată răcirii cu aer a TG s-a

determinat o singură dată, pentru o singură încărcare a maşinii, prin măsurarea

debitului de aer şi a diferenţei între temperaturile aerului la ieşire şi la intrare. S-au

obţinut valorile de 5,35 kg/s pentru debitul de aer de răcire şi respectiv 32,5 - 10 =

22,5 grd pentru temperatura de ieşire, pentru temperatura de intrare şi pentru

diferenţa lor.

Pierderile de putere activă asociate maşinilor rotative s-au determinat pe

baza valorilor indicate de constructor pentru fiecare dintre cele două turboagregate.

Astfel, pentru ITG la o sarcină electrică apropiată de 3,5 MW, pierderea respectivă

de energie este de circa 5,75 % din puterea la borne. Pentru TA, a cărei sarcină

electrică utilă variază într-un domeniu mult mai larg, pierderea respectivă de putere

activă este considerată constantă în valoare absolută şi egală cu circa 12,4 % din

puterea electrică activă la borne în regimul nominal.

Se poate constata că, spre deosebire de turbina cu abur, încărcarea turbinei

cu gaze este aceeaşi în toate cele trei regimurile, aceasta fiind considerată de către

auditor situaţia cea mai probabilă în care se găseşte maşina respectivă în condiţii

normale de funcţionare. Încărcarea TA este influenţată de structura momentană a

cererii de energie termică a consumatorilor finali din întreprindere.

Datele obţinute din măsurătorile şi determinările de laborator efectuate au

fost prelucrate în vederea calculării unora dintre termenii bilanţului energetic al

CET în fiecare dintre cele trei regimuri caracteristice de funcţionare.

Principala problemă care se pune la întocmirea unui bilanţ energetic al

unui agregat sau al unei instalaţii care consumă combustibil fosil este legată de

modul în care se exprimă conţinutul de energie al combustibilului. Acesta poate fi

raportat fie la puterea sa calorifică inferioară (PCI), fie la puterea sa calorifică

superioară (PCS). Există atât argumente pentru cât şi argumente contra asociate

fiecăreia dintre cele două variante. În final, alegerea se face în funcţie de practica

sau de preferinţele auditorului sau ale celor cărora le este destinată lucrarea.

În acest exemplu se vor sublinia implicaţiile fiecăreia dintre cele două

variante, bilanţul energetic al CCGA fiind întocmit în ambele feluri. Mărimile

intermediare calculate pentru stabilirea tuturor termenilor bilanţului energetic sunt

prezentate în tabelele A1.5 – A1.7.

Tabelul A1.5

Mărimi intermediare calculate pentru regimul RF1

Nr. Mărimea UM PCI PCS

1 Debitul total de combustibil m3N/s 0,64 0,64

2 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

3 Puterea calorifică intrată cu combustibilul MW 22,36 24,8

Evaluarea eficienţei energetice

110

4 Concentraţia de azot în gazele de ardere

uscate la ieşirea din TG

% 81,05 81,05

5 Coeficientulul de exces de aer - 4,2 4,2

6 Volumul specific de gaze de ardere uscate la

ieşirea din TG

m3N/m

3N 38,18 38,18

7 Entalpia aerului atmosferic aspirat MW 0,21 0,21

8 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din TG m3N/s 16,65 16,65

9 Entalpia specifică a gazelor de ardere la

ieşirea din TG

KJ/m3

N 661,9 756,8

10 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din TG MW 11,02 12,6

11 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din CR m3N/s 16,87 16,87

12 Compoziţia gazelor de

ardere umede la ieşirea din

CR

CO2 % 3,70 3,70

13 CO % 0,0008 0,000

8

14 O2 % 14,09 14,09

15 N2 % 74,81 74,81

16 H2O % 7,4 7,4

17 Entalpia specifică a gazelor de ardere la

ieşirea din CR

KJ/m3

N 182,7 327,2

18 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 3,08 5,52

19 Sarcina termică utilă a CR MW 15,67 15,67

Tabelul A1.6

Mărimi intermediare calculate pentru regimul RF2

Nr. Mărimea UM PCI PCS

1 Debitul total de combustibil m3N/s 0,54 0,54

2 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

3 Puterea calorifică intrată cu combustibilul MW 18,87 20,93

4 Concentraţia de azot în gazele de ardere

uscate la ieşirea din TG

% 81,05 81,05

5 Coeficientul de exces de aer de ardere - 4,2 4,2

6 Volumul specific de gaze de ardere uscate la

ieşirea din TG

m3N/m

3N 38,18 38,18

7 Entalpia aerului atmosferic aspirat MW 0,21 0,21

8 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din TG m3N/s 16,65 16,65

9 Entalpia specifică a gazelor de ardere la

ieşirea din TG

KJ/m3

N 661,9 756,8

10 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din TG MW 11,02 12,6

11 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din CR m3N/s 16,77 16,77

12 Compoziţia gazelor de

ardere umede la ieşirea din

CR

CO2 % 3,14 3,14

13 CO % 0,0008 0,0008

14 O2 % 14,76 14,76

15 N2 % 75,82 75,82

16 H2O % 6,28 6,28

Anexe 111

17 Entalpia specifică a gazelor de ardere la

ieşirea din CR

KJ/m3

N 180,7 303,4

18 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 3,03 5,09

19 Sarcina termică utilă a CR MW 12,25 12,25

Tabelul A1.7

Mărimi intermediare calculate pentru regimul RF3

Nr. Mărimea UM PCI PCS

1 Debitul total de combustibil m3N/s 0,415 0,415

2 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

3 Putere calorifică intrată cu combustibilul MW 14,5 16,08

4 Concentraţia de azot în gazele de ardere uscate

la ieşirea din TG

% 81,05 81,05

5 Coeficientul de exces de aer de ardere - 4,2 4,2

6 Volumul specific de gaze de ardere uscate la

ieşirea din TG

m3N/m

3

N

38,18 38,18

7 Entalpia aerului atmosferic aspirat MW 0,21 0,21

8 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din TG m3N/s 16,65 16,65

9 Entalpia specifică a gazelor de ardere la ieşirea

din TG

KJ/m3

N 661,9 756,8

10 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din TG MW 11,02 12,6

11 Debitul de gaze de ardere la ieşirea din CR m3N/s 16,65 16,65

12 Compoziţia gazelor de

ardere umede la ieşirea din

CR

CO2 % 2,43 2,43

13 CO % 0,0008 0,0008

14 O2 % 15,6 15,6

15 N2 % 77,11 77,11

16 H2O % 4,86 4,86

17 Entalpia specifică a gazelor de ardere la ieşirea

din CR

KJ/m3

N 178,6 273,6

18 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 2,97 4,55

19 Sarcina termică utilă a CR MW 7,96 7,96

Mărimile intermediare calculate în tabelele de mai sus nu prezintă o

importanţă în sine pentru analiza energetică a CET, dar permit calcularea acelor

termeni ai bilanţului energetic al unităţii CCGA care nu au putut fi determinaţi

direct prin măsurători. Bilanţul energetic momentan în cele trei situaţii considerate

caracteristice de către auditor pentru unitatea CCGA este prezentat în tabelele

A1.8, A1.10 şi A1.12. Indicatorii de performanţă energetică de natură tehnică

corespunzători fiecăruia dintre cele trei regimuri de funcţionare analizate sunt

prezentaţi în tabelele A1.9, A1.11 şi A1.13.

Evaluarea eficienţei energetice

112

Tabelul A1.8

Bilanţul energetic momentan al CET în primul (RF1) dintre cele trei regimuri

de funcţionare alese

Nr Mărimea UM PCI PCS

Intrări în conturul de bilanţ

1 Puterea calorifică intrată cu combustibilul MW 22,36 24,80

2 Entalpia aerului aspirat MW 0,21 0,21

3 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

Total intrat MW 22,58 25,02

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Puterea activă la bornele TG MW 3,36 3,36

2 Pierderi de putere activă asociate TG MW 0,193 0,193

3 Pierderi de căldură asociate TG MW 0,186 0,186

4 Puterea activă la bornele TA MW 0,542 0,542

5 Pierderi de putere activă asociate TA MW 0,063 0,063

6 Pierderi de căldură asociate TA şi distribuţiei

aburului în limita CET

MW 0,12 0,12

7 Pierderi de căldură ale CR MW 0,12 0,12

8 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 3,08 5,52

9 Conţinutul de căldură al aburului livrat MW 14,95 14,95

Total ieşit MW 22,62 25,06

Eroarea de închidere a bilanţului energetic % 0,16 0,14

Tabelul A1.9

Indicatorii de performanţă energetică realizaţi în primul (RF1) dintre cele trei

regimuri de funcţionare caracteristice ale CET

Nr Indicatorul de performanţă energetică UM PCI PCS

1 Randamentul de producere a en electrice pentru TG % 23,17 20,89

2 Randamentul de producere a en electrice pentru TA % 4,89 4,89

3 Indicele de structură a producţiei de energie a CET - 0,261 0,261

4 Randamentul global al CET % 84,26 75,98

Tabelul A1.10

Bilanţul energetic momentan al CET în al doilea (RF2) dintre cele trei

regimuri de funcţionare alese

Nr Mărimea UM PCI PCS

Intrări în conturul de bilanţ

1 Puterea calorifică intrată cu combustibilul MW 18,87 20,93

2 Entalpia aerului aspirat MW 0,21 0,21

3 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

Total intrat MW 19,09 21,15

Anexe 113

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Puterea activă la bornele TG MW 3,36 3,36

2 Pierderi de putere activă asociate TG MW 0,193 0,193

3 Pierderi de căldură asociate TG MW 0,186 0,186

4 Puterea activă la bornele TA MW 0,223 0,223

5 Pierderi de putere activă asociate TA MW 0,052 0,052

6 Pierderi de căldură asociate TA şi distribuţiei

aburului în limita CET

MW 0,12 0,12

7 Pierderi de căldură ale CR MW 0,10 0,10

8 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 3,03 5,09

9 Conţinutul de căldură al aburului livrat MW 11,85 11,85

Total ieşit MW 19,12 21,18

Eroarea de închidere a bilanţului energetic % 0,19 0,17

Tabelul A1.11

Indicatorii de performanţă energetică realizaţi în al doilea (RF2) dintre cele

trei regimuri de funcţionare caracteristice ale CET

Nr Indicatorul de performanţă energetică UM PCI PCS

1 Randamentul de producere a en electrice pentru TG % 23,17 20,89

2 Randamentul de producere a en electrice pentru TA % 3,85 3,85

3 Indicele de structură a producţiei de energie a CET - 0,302 0,302

4 Randamentul global al CET % 81,78 73,74

Tabelul A1.12

Bilanţul energetic momentan al CET în al treilea (RF3) dintre cele trei

regimuri de funcţionare alese

Nr Mărimea UM PCI PCS

Intrări în conturul de bilanţ

1 Puterea calorifică intrată cu combustibilul MW 14,50 16,08

2 Entalpia aerului aspirat MW 0,21 0,21

3 Entalpia combustibilului MW 0,01 0,01

Total intrat MW 14,72 16,30

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Puterea activă la bornele TG MW 3,36 3,36

2 Pierderi de putere activă asociate TG MW 0,193 0,193

3 Pierderi de căldură asociate TG MW 0,186 0,186

4 Puterea activă la bornele TA MW 0,0 0,0

5 Pierderi de putere activă asociate TA MW 0,0 0,0

6 Pierderi de căldură asociate TA şi distribuţiei

aburului în limita CET

MW 0,08 0,08

7 Pierderi de căldură ale CR MW 0,08 0,08

8 Entalpia gazelor de ardere la ieşirea din CR MW 2,97 4,55

Evaluarea eficienţei energetice

114

9 Conţinutul de căldură al aburului livrat MW 7,88 7,88

Total ieşit MW 14,68 16,34

Eroarea de închidere a bilanţului energetic % 0,28 0,24

Tabelul A1.13

Indicatorii de performanţă energetică realizaţi în al treilea (RF3) dintre cele

trei regimuri de funcţionare caracteristice ale CET

Nr Indicatorul de performanţă energetică UM PCI PCS

1 Randamentul de producere a en electrice pentru TG % 23,17 20,89

2 Randamentul de producere a en electrice pentru TA % 0,00 0,00

3 Indicele de structură a producţiei de energie a CET - 0,426 0,426

4 Randamentul global al CET % 77,51 69,89

În cazul centralei de cogenerare tip CCGA analizate, bilanţurile energetice

momentane prezintă interes numai pentru faptul că reflectă efectele modificării

anumitor mărimi asupra performanţelor unităţii în ansamblul ei. Bilanţul energetic

întocmit pentru întregul an financiar este însă cel care se regăseşte ca atare în

auditul energetic, performanţele financiare ale sursei proprii de energie a sucursalei

calculându-se numai pe intervale lungi, egale în general cu un an.

Tabelul A1.14

Bilanţul energetic al CCGA pentru ultimul an financiar

Nr Mărimea UM PCI PCS

Intrări în conturul de bilanţ

1 Energie primară consumată de TG GWh 106,4 118,0

2 Energie primară consumată de CR GWh 22,1 24,5

Total intrat GWh 128,5 142,5

Ieşiri din conturul de bilanţ

1 Energie electrică activă la bornele TG GWh 24,5 24,5

2 Energie termică produsă de CR GWh 78,0 78,0

3 Pierderi de energie de orice fel GWh 26,0 40,0

Total ieşit GWh 128,5 142,5

Vechea CT, utilizată ca instalaţie de rezervă în special în situaţiile în care

gazul natural este indisponibil, a produs circa 3 GWh energie termică şi a consumat

4 GWh energie primară PCI sau 4,5 GWh PCS. Randamentul său termic realizat

este de 73,9 % raportat la PCI sau 66,6 % raportat la PCS. Indicatorii de

performanţă energetică ai CCGA sunt prezentaţi în tabelul A1.15.

Anexe 115

Tabelul A1.15

Indicatorii de performanţă energetică ai CCGA pentru ultimul an financiar

Nr Indicatorul de performanţă energetică UM PCI PCS

1 Randamentul de producere a energiei electrice % 19,07 17,19

2 Indicele de structură a producţiei de energie

livrate

- 0,314 0,314

3 Randamentul global % 79,77 71,93

Se poate constata că randamentul anual de producere a energiei electrice

are o valoare mult mai mică decât cel calculat în oricare dintre cele trei regimuri

momentane de funcţionare. Acest fapt se explică prin accea că înregistrările anuale

nu au făcut distincţie între consumul de energie primară al ASCR aferent

producerii de energie electrică şi cel destinat exclusiv producerii căldurii.

Indicatorii semnificativi sunt de altfel ultimii doi, ale căror valori se poate constata

că se situează între valorile realizate în regimurile momentane studiate.

Bilanţul energetic al CCGA pentru un an financiar arată nivelul modest al

performanţelor sale energetice, nivel datorat efectului de scară, concepţiei

ansamblului şi modului de funcţionare al ciclului combinat pe parcursul unui an.

Randamentul global de circa 80 % raportat la PCI este corespunzător pentru un

ciclu mixt de cogenerare cu ardere suplimentară. Recurgerea la arderea

suplimentară are din păcate ca efecte reducerea randamentului global şi reducerea

indicelui de structură a producţiei de energie. Indicatorii de performanţă energetică

nu prezintă însă importanţă atâta timp cât funcţionarea centralei de cogenerare

aduce economii de cheltuieli semnificative la nivelul sucursalei prin reducerea

facturii energetice. Performanţele economice ale CCGA şi CT sunt prezentate în

tabelul A1.16.

Tabelul A1.16

Performanţele economice ale sursei proprii de energie electrică şi

termică a întreprinderii

Nr. Mărimea UM Valoarea

1 Total energie electrică produsă GWh/an 24,5

2 Energie electrică exportată GWh/an 7,0

3 Energie electrică importată GWh/an 0,5

4 Energie electrică consumată GWh/an 18,0

5 Energie termică produsă în CR GWh/an 78,0

6 Energie termică produsă în CT GWh/an 3,0

7 Total energie termică produsă pentru

consum

GWh/an 81,0

8 Energie primară consumată de TG GWh/an 118,0

9 Energie primară consumată de ASCR GWh/an 24,5

10 Energie primară consumată de CT GWh/an 4,5

Evaluarea eficienţei energetice

116

11 Total energie primară consumată GWh/an 147,0

12 Preţ achiziţie gaz natural USD/MWh 10,0

13 Preţ achiziţie CLG USD/MWh 9,5

14 Preţ achiziţie energie electrică importată USD/MWh 62,5

15 Preţ vânzare energie electrică exportată USD/MWh 40,5

16 Cheltuieli variabile de operare ale CCGA Mii USD/an 1425,0

17 Cheltuieli variabile de operare ale CT Mii USD/an 42,75

18 Cheltuieli fixe de operare ale CCGA Mii USD/an 356,3

19 Cheltuieli fixe de operare ale CT Mii USD/an 19,2

20 Încasări anuale ale CCGA pentru energia

electrică exportată

Mii USD/an 283,5

21 Cheltuieli totale de operare ale CCGA Mii USD/an 1497,8

22 Cheltuieli totale de operare ale CT Mii USD/an 62,0

23 Cheltuieli totale de operare ale sursei proprii Mii USD/an 1559,7

24 Cost mediu brut de producere a energiei

utile

USD/MWh 15,8

25 Preţ mediu de achiziţie a energiei primare USD/MWh 10,0

Sub aspectul performanţelor economice, sistemul de producţie intern

alcătuit din CCGA şi CT poate fi analizat cu ajutorul mai multor indicatori de

performanţă, care sunt aleşi în funcţie de preferinţele beneficiarilor auditului. În

cazul de faţă, raportul de circa 1,6 între costul mediu brut al energiei utile (termice

şi electrice) produse în vederea consumului şi preţul mediu de achiziţie a energiei

primare poate fi considerat corespunzător pentru o unitate de producere cu

capacitatea şi caracteristicile tehnice ale sursei analizate.

Înregistrările referitoare la performanţele noii surse de energie au permis să

se calculeze disponibilitatea de timp realizată în cei doi ani de funcţionare. Pe o

perioadă de doi ani, din totalul de 8760 ore/an, centrala a funcţionat timp de 7600

ore/an. În această perioadă s-au înregistrat 1280 ore de oprire pentru întreţinere şi

reparaţii, din care 1000 ore reprezintă opriri planificate în perioadele în care nu a

existat cerere de energie (activitatea industrială era întreruptă) iar 280 ore

reprezintă opriri accidentale (neplanificate). În aceste condiţii, disponibilitatea de

timp a CCGA atinge 91,6 %. Dacă se ia în considerare numai perioada în care a

existat cerere de energie, a cărei durată este de circa 7500 ore/an, disponibilitatea

centralei de cogenerare ajunge la 98,1 %. Aceste valori, realizate cu mai bine de 10

ani în urmă, susţin soluţia dimensionării capacităţii de producţie a CCGA fără

rezervă.

Anexe 117

A2. Formulare tip pentru întocmirea auditului energetic

F1. Situaţia statistică a consumurilor energetice anuale

pe ultimii 5 ani de activitate

Tipul purtătorului

De energie consumat

Consumul anual de energie (MWh, MJ, Gcal)

1996 1997 1998 1999 2000

Combustibil gazos tip A

Combustibil gazos tip B

Combustibil lichid tip A

Combustibil lichid tip B

Combustibil solid tip A

Energie electrică tip A

Energie electrică tip B

Abur tip A

Abur tip B

Apă fierbinte tip A

Apă fierbinte tip B

Aer comprimat tip A

Aer comprimat tip B

Observaţii : Purtătorii de energie de tipul A, B sau C se deosebesc prin putere calorifică,

compoziţie, preţ (tarif), tensiune, parametrii, sursă de livrare, etc.

F2. Situaţia consumurilor energetice ale organizaţiei

pentru ultimul an financiar încheiat

Tipul purtătorului de

energie consumat

Cantitatea anuală Cost

unitar

Cost

anual Masă

sau

volum

Conţinut de

energie

Combustibil gazos tip A

Combustibil gazos tip B

Combustibil lichid tip A

Combustibil lichid tip B

Combustibil solid tip A

Energie electrică tip A

Energie electrică tip B

Abur tip A

Abur tip B

Apă fierbinte tip A

Apă fierbinte tip B

Aer comprimat tip A

Aer comprimat tip B

Evaluarea eficienţei energetice

118

F3. Analiza fiecăruia dintre transformatorii interni de energie

din interiorul conturului de bilanţ general

Sensul

fluxului

de

energie

Natura fluxului de energie Cantitate

anuală

Cost

unitar

Cost

anual

Intrări în

contur

Energie electrică

Combustibil tip A

Combustibil tip B

Aer comprimat

Alte cheltuieli de funcţionare

Cheltuieli totale anuale

Ieşiri din

contur

Energie utilă A (electrică,

mecanică, termică, etc)

Energie utilă B (electrică,

mecanică, termică, etc)

Consum propriu tehnologic A

Consum propriu tehnologic B

Pierderi energetice

Observaţie : Acest tabel trebuie însoţit de lista consumatorilor alimentaţi şi de schema sistemului de distribuţie a energiei, după caz.

F4. Consumul energetic aferent activităţii direct productive

(consumatori finali, eventual organizati pe centre de consum energetic)

Felul purtatorului

de energie

consumat

UM Cost

Unitar

Consumuri

defalcate pe

subsisteme

Total consum

productiv

A B C Cantitate Cost Energie electrică Combustibil gazos Combustibil lichid Abur Apă fierbinte Aer comprimat Total Volum activitate

Observaţie : Consumatorii finali pot fi alimentaţi cu două feluri de combustibili, cu două feluri de energie electrică, etc.

Anexe 119

F5. Consumul energetic aferent activităţilor considerate neproductive sau

indirect productive

(consumatori finali, eventual organizaţi pe centre de consum energetic)

Scopul

consumului şi

tipul purtătorului

de energiei

UM Cost

unitar

Consumuri

defalcate pe

subsisteme

Total consum

neproductiv

A B C Cantitate Cost

Iluminat (electric)

Incălzire spaţii

Apă caldă

menajeră

Ventilare

Condiţionare aer

Apă rece

Total

Observaţie. Defalcarea consumurilor energetice la nivelul unui centru de consum în două categorii şi anume direct productive şi respectiv neproductive sau indirect productive nu este obligatorie, dar poate fi relevantă în anumite cazuri. Dacă acest lucru nu este posibil dintr-un motiv oarecare, se reţine numai formularul F4, în care se vor consemna consumurile totale.

F6. Consumul de energie pentru activitatea de transport intern şi extern

Felul

purtătorului

de energie

consumat

UM Cost

unit.

Consumuri defalcate pe

categorii

Total consum

transport

Intern Aprovi.

Desfac.

Cantit.

Cost

Benzină

Motorină

Ulei

Energie

electrică

Total

Greutate

trasportată x

kilometraj

parcurs

Consum

specific

cumulat

Evaluarea eficienţei energetice

120

F7. Situaţia resurselor energetice secundare disponibile

la nivelul unui contur dat

Natura şi

caracteristicile

fluxului de

energie

disponibilizat

UM Intensitate

maximă

a fluxului

Cantitate

anuală

Posibilităţi pentru

Reducere Recup.

interna

Recup.

externa

Observaţie. În prima coloană se consemnează natura, starea, compoziţia chimică, temperatura, presiunea, etc.

Anexe 121

A3. Chestionare tip pentru analiza internă

C1. Chestionar de evaluare a caracteristicilor arhitecturale în vederea

creşterii eficienţei energetice a alimentării cu căldură

Nr

Elementul

vizat

Întrebări posibile Răspuns

Acţiune propusă

1 Izolarea

peretilor (tipul şi

starea de

degradare a

izolaţiei)

Peretele este izolat

adecvat ?

Există gheaţă şi

condens pe peretele

exterior respectiv

interior ?

DA NU

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Se măreşte

gradul de izolare

la interior şi/sau

exterior

(conform

indicaţii

specialist)

2 Starea tehnică a

acoperişului (tip

constructiv, grad

de degradare a

izolaţiei)

Acoperişul este

adecvat?

Sunt acumulări de

zăpadă pe acoperiş?

DA NU

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Refacerea

izolaţiei

3 Tipul şi starea

ferestrelor

Aveti ferestre simple? DA NU

Înlocuiţii

ferestrele simple

cu ferestre duble

şi triple

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Aveţi ferestre sparte,

crăpate, interstiţii între

ferestre şi pereţi?

DA NU

Remediaţi

deficienţele

Verificaţi

periodic la 6 luni

starea acestora

Aveti multe ferstre

orientate în direcţiile

Est, Sud şi Vest ?

DA NU

Montare de

sticlă

reflectorizantă

sau acoperirea

cu perdele sau

obloane

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Evaluarea eficienţei energetice

122

4 Infiltrarea

aerului

Aţi detectat scăpări în

jurul uşilor şi

ferestrelor de ieşire

precum şi a uşilor şi

rampelor de încărcare?

DA NU

Montaţi chedere,

izolaţii în jurul

ramelor

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Există holuri la

intrare? DA NU

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Construiţi holuri,

montaţi uşi

automte

Sunt lăsate deschise

necontrolat uşile şi

ferestrele?

DA NU

Minimizaţi

deschiderile fără

rost a acestora,

montaţi uşi

automate

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Uşile de la rampele de

încărcare sunt

prevăzute cu izolaţii

speciale?

DA NU

Verificati

periodic starea

tehnică

Instalaţi perdele

de izolare

C2.Chestionar de evaluare a instalatiilor de cazane de abur în vederea

creşterii eficienţei energetice

Nr.

Elementul

vizat

Întrebări posibile

1 Management Există monitorizarea consumului actual pe tipuri de agent

termic (abur, apă fierbinte)?

Care sunt previziunile de consum?

Există procedurişi instrucţiuni aprobate care să gestioneze

producerea şi distribuţia energiei termice?

Cum sunt instruiţi angajaţii in vederea conştientizării necesităţii

conservării energiei (mod de lucru)?

Sunt informaţi cu marimea şi componenta facturii energetice?

Există sisteme de comunicare şi informare a angajaţilor în ceea

ce priveşte rezultatele obţinute?

2 Consumuri de

caldură

Sunt implementate proceduri de oprire a consumului de căldură

şi de montare a instalaţiilor auxiliare?

Aburul şi apa fierbinte sunt produse la parametrii mai mari

decât cei impuşi de consumator?

Cine preia variatiile de producţii pe diferite perioade

caracteristice?

Anexe 123

3 Combustibil

(tip, calitate,

stocare)

Există surse alternaticve de combustibil mai ieftin?

Pot fi folosite produse obţinute în perimetrul industrial anlizat

ca surse de combustibil suplimentar?

Au fost evaluate costurile de alimentare continuă şi discontinuă

de gaz natural?

Există posibilitatea utilizării combustibilului gazos şi lichid în

vederea evitarii întteruperii alimentării cu combustibil a

instalaţiei?

Tancurile şi conductele de combustibil sunt izolate

corespunzător?

Izolaţia exterioară este impermeabilă la apă?

Combustibilul este încălzit la temperatura corectă?

Combustibilul solid (sau biomasa) este protejată împotriva

ploii?

4 Cazanul şi

sistemele de

distribuţie a

aburului

Se semnalizează prezenţa combustibilului la coş?

Eficienţa cazanului este verificată periodic, in mod consecvent?

Se utilizează o metodă specifică de deeterminare a eficienţei

cazanului?

Eficienta energetică determinată are valori accptabile în

concordanţă cu tipul cazanului şi a combustibilului utilizat?

Arzătoarele lucrează în zona de maximă eficienţă a arderii?

Pierderile cazanului şi asistemelor conexe sunt cunoscute şi

cuantificate?

Sunt făcute determinari periodice a emisiilor la coş? Au valori

acceptabile?

Care este nivelul de NOx în gazele de ardere? Este in limitele

impuse?

Flacăra este luminoasa şi clară?

Cum se gestionează excesul de aer ? Cât de frecvent?

Unde este amplasata priza de aer?

Aerul comburant este preîncalzit? Cum?

Se recuperează căt mai eficient căldura gazelor de ardere?

Cum?

Există programe de verificare şi înlocuire a suprafeţelor de

transfer de caldură?

Cre este nivelul de impurificare a condensului?

Care este cota de condens returnat?

Care este nivelul de tratare a condensului?

Cum se controleaza returul de condens?

Se face recuperarea căldurii condensatului?Cum?

Există conducte de abur şi condensat dimensionate

necorespunzător?

Exista programe de inspecţie a conductelor?

Conductele de abur şi condensat sunt dimensionate

corespunzător:

Izolaţia este uscata şî protejata la infiltraţii?

Există pierderi de abur şi condensat?

Este preîncălzită apa de alimentare a cazanului? Cum?

Evaluarea eficienţei energetice

124

C3.Chestionar de evaluare în vederea creşterii eficienţei energetice a

instalaţiilor de iluminat

Nr

Operaţii

(acţiuni)

Întrebări

posibile

Răspuns

Acţiune propusă

1 Deplasaţi-vă

după orele de

program în

spaţiile în care

lumina ar trebui

să fie stinsă

Funcţionează

instalaţiile de

iluminat în

zonele

neutilizate?

DA NU

Verificaţi

periodic

-instruiţi personalul în

acest sens

-solicitaţi sistemelor de

pază şi întreţinere

stingerea acestora

-instalati sisteme de

oprire automată sau

senzori de mişcare;

-aveţi în vedere

implementarea unui

sistem de management

al iluminatului;

-montarea de senzori de

mişcare pentru curţile

şi perimetrul clădirilor;

2 Verificaţi starea

de curăţenie a

lampilor

Lămpile şi

accesoriile de

iluminat sunt

curate?

DA NU

Verificaţi

periodic şi

menţineţi-le la

condiţiile

standard

Curăţaţi de praf şi

grăsime lampile,

lentilele şi suprafeţele

reflectorizante

3 Supravegheaţi

zona cu aparate

de masură a

intensităţii

luminoase şi

comparaţi

rezultatele cu

cerinţle

standard.

Nivelurile de

iluminat

asigurate sunt

corespunzătoare

tipului de

activitate

desfăşurate şi

standardelor în

vigoare?

DA NU

Verificaţi

periodic

-nivelul este prea mare

– se mută şi se

înlocuiesc lămpi;

-nivelul este prea mic –

se instalează lămpi

locale, se apelează la

un expert în iluminat;

Anexe 125

4 Inventariaţi

tipurile de lampi

de iluminat şi

accesoriile

aferente

Există zone

iluminate cu

lampi cu

incandescenţă?

DA NU

Aveţi în vedere

înlocuirea cu

lămpi de înaltă

eficienţă

Nu sunt necesare

acţiuni suplimentare

Există zone

întinse şi înalte

iluminate cu

lampi

fluorescente

ineficiente?

DA NU

Aveţi în vedere

înlocuirea cu

lămpi cu

descărcări de

gaze (vapori

metalici sau de

sodiu sub înaltă

presiune) de

înaltă eficienţă

Nu sunt necesare

acţiuni suplimentare

Există zone

întinse iluminate

cu lămpi cu

vapori de

mercur?

DA NU

Dacă

Calitatea luminii

generale de

lămpile cu

vapori de mercur

nu e necesară se

înlocuiesc cu

lămpi cu vapori

metalici sau de

sodiu

Nu sunt necesare

acţiuni suplimentare

5 Îndeplinirea

condiţiilor de

eficienţă

energetică în

zonă

Sunt îndeplinite

condiţiile de

eficienţă

energetică în

zonă?

DA NU

Nu sunt necesare

acţiuni

suplimentare

Se consultă un expert în

iluminatcare care va

recomanda

echipamentele necesare

Notă: Chestionarele prezentate mai sus constituie doar exemple de evaluare, care pot fi

complectate cu întrebări specifice naturii conturului analizat.

14. BIBLIOGRAFIE

[1] ***. Energy Management Training. Energy Efficiency Office, Department of

the Environment, UK, 1994.

[2] Shipper, L. sa Energy Efficiency and Human Activity; past trends, future

prospects. Cambridge University Press, Cambridge 1992

[3] Leca A. ş.a. Principii de management energetic. Editura tehnică, Bucuresti

1997

[4] O’Callaghan, P. Energy Management. McGrow-Hill Book Co., UK, 1994

[5] Răducanu, C. Energy Efficiency for Industry and Commerce. Post graduated

training course developed under British Council RAL Programme. Kingstone

University, UK, 1994

[6] Webster, K., Grant, S. Training in monitoring and targeting. PHARE

Programme RO 9504-01/02-L001.

[7] *** Making a Corporate Commitment. EEO, Department of Environment, UK,

1994

[8] *** Managing and Motivating Staff to Save Energy. EEO, Department of

Environment, UK, 1993

[9] Reay, D. A. Industrial Energy Conservation. A handbook for engineers and

managers. Pergamon Press 1977

[10] *** Energy Consumption Guides EEO - ETSU Best Practice Programme

1990 - 1998

[11] *** New Practice Reports BPP EEO-ETSU 1990 - 1999

[12] O'Connell, J. R. sa Electric infra-red heating for industrial processes

Electricity Association Services Ltd. 1991

[13] *** Dielectric heating for industrial processes. Reference guide by the

British National Commitee for Electroheat 1983

[14] Hulls, P. J. Electricity - the flexible approach to industrial drying. Power

Engineering Journal, Sept. 1990

[15] *** Les techniques propres dans l'industrie. Environnement et electricite.

Electra 1994 (sub egida GIE DOPEE85)

[16] *** Futute Practice R & D Reports BPP, EEO-ETSU 1990 -1999.

[17] Moldovan, I. Tehnologia resurselor energetice. ET Bucuresti 1985

[18] Berinde T., Berinde M. Bilanţuri energetice în procesele industriale. ET

Bucureşti 1985

[19] Răducanu C., Pătraşcu R., Paraschiv D., Gaba A. Auditul energetic. Editura

AGIR Bucureşti 2000


Recommended