Спикер деловой сессии «Кабельный бизнес 2020» конференции кабельной отрасли от Ruscable.ru, руководитель учебного центра КЗ «Эксперт-Кабель», Сергей Коротеев. Тема выступления - Потери и энергосбережение на промышленных предприятиях.
Вид тока, напряжение сети также влияют. Каким образом? Наибольшие потери у нас при постоянном токе, как мы помним, а при переменном токе однофазной сети оно меньше и самые минимальные потери у нас в трехфазной сети переменного тока. Кстати, еще на эту тему бились господа Эдисон и Тесла. Эдисон пытался доказывать преимущество постоянного тока, но победил как говорится Никола Тесла, который доказывал преимущество переменного тока. Коэффициент мощности (косинус фи), мы знаем, что такое, это свойственно реактивной нагрузке. Мы будем рассматривать непосредственно те аспекты, которые касаются кабельно-проводниковой продукции, то есть сечение и материал токопроводящей жилы. Наши специалисты провели примерный анализ себестоимости силового кабеля номинальным напряжением до 1 кВ. Получается примерно такая картина — порядка 50% себестоимости составляет медная токопроводящая жила, 30-35% — это полимеры в материалах изоляции и оболочке, а оставшиеся расходы составляют 15-20%. Как мы видим, самая благодатная почва для экономии, в кавычках, это токопроводящая жила.
Как происходит эта экономия? В чем она непосредственно выражается? Это прежде всего качество исходного сырья, то есть для плавки используются или шихта или катоды. По поводу плавки мы не понаслышке знаем. У нас есть цех переработки меди, где мы непосредственно плавим медь для производства токопроводящей жилы. Далее, наличие примесей в меди, повышающих электрическое сопротивление. Это может быть медь, фосфор, железо и так далее. Газовые примеси, то есть присутствие кислорода или водорода также резко ухудшает качество меди. Если вы видели медь темно-красного цвета, окисленную, это значит в ней высокая примесь кислорода. Кислород повышает ломкость меди, снижает её эластичность, ухудшает электропроводность.
Также несоблюдение технологии производства. Какие нюансы? Могут быть самые разные нюансы, например, при волочении проволоки она обязательно проходит процедуру отжига, чтобы повысить эластичность, пластичность меди и, соответственно, улучшить электропроводность. Кто-то может этим пренебречь. В частности, вот я как-то работал с китайскими предприятиями и там часто может быть всякое такое. Итак, что относительно несложно проконтролировать нашему потребителю – это соответствие сечения токопроводящей жилы номинальному. Рассмотрим, как отражается сечение токопроводящей жилы. Если мы уменьшаем диаметр токопроводящей жилы всего на 15%, это фактически мало заметно, да, то есть, если кто-то уменьшит этот диаметр на 15%, потребитель может этого даже не заметить, но при этом по формуле расчета сечения, это «пи де квадрат на четыре», у нас получается площадь круга. По этой формуле мы сразу с вами увидим, что сечение у нас уменьшается уже почти на треть – на 28%. И простой расчет сопротивления показывает, что сопротивление при этом также вырастает на 28%. А при увеличении сопротивления сила тока падает. К каким последствиям приводит увеличение сопротивления? Это прежде всего чрезмерный нагрев кабельной линии, закон Джоуля-Ленца. Соответственно, увеличение сопротивления – это чрезмерный нагрев кабельной линии, который приводит к риску возгорания и, соответственно, преждевременное состаривание и выход из строя изоляционных материалов и всего кабеля в целом. И прежде всего – это увеличение потерь электроэнергии. Падает ток и увеличиваются потери, то есть линия нагревается, а при нагреве также увеличивается сопротивление.
Чем это чревато для промышленного предприятия? Прежде всего, это простой производственного оборудования, срыв сроков производства, срыв обязательств перед клиентами – это реальные потери и репутационный риск. Пожалуй, репутационный риск – наиболее сложная такая тема. Очень легко испортить репутацию, но она, как правило, выражается в серьезных финансовых потерях прежде всего. Примеров можно привести сколько угодно и когда небольшой скандал портил, ронял акции и доходы целых крупных компаний.
Увеличение потерь электроэнергии. Если у нас, как мы уже говорили, диаметр токопроводящей жилы снижается на 15%, то есть сечение снижается на 28%, и на 28% у нас увеличивается сопротивление токопроводящей жилы, при этом по формуле расчета потерь мощности мы получаем потери мощности порядка 38%. Потеря электроэнергии на 38%. Вот такие колоссальные потери. Как же это будет выглядеть в рамках реального предприятия? Рассмотрим фактический энергобаланс завода по производству древесно-волокнистой плиты. Для их производства используется достаточно энергоемкое оборудование, мощные прессы, нагревательные элементы и так далее.
Вот пример энергобаланса. Энергобаланс мы видим в цеховых и заводских сетях потери. Это то, что нас в данном случае интересует. Это потери в сети, питающей оборудование, участки, агрегаты завода. Здесь она у нас составляет 1000740 кВт*час. Посмотрим, как эти потери отразятся в количественном выражении. Если у нас сечение кабеля, диаметр кабеля будет снижен всего лишь на 15%, то мы видим, что потери возрастают до 2400000 кВт*час. Соответственно, порядка 668000 кВт*час электроэнергии у нас теряется только в заводских сетях, только в этом кабеле. Кроме того, обращаю ваше внимание, на то, что при снижении сечения растет сопротивление, растет преждевременный выход из строя этой кабельной продукции. То есть целая совокупность таких негативных факторов.
Какие же финансовые потери? Тут как говорят лучше деньгами. Примерная стоимость в Орловской области для юридического лица 4 рубля 93 копейки. Что греха таить, многие производители не напрямую покупают электроэнергию, а через посредников. Посредник, соответственно, тоже накручивает свой процент и получается, что энергия выйдет еще дороже. У меня есть знакомые машиностроители, так они вообще закупают газ и сами на генераторах производят энергию для своих печей и выходит дешевле по факту.
При таком уменьшении диаметра токопроводящей жилы мы получаем переплату за счет увеличения потерь порядка 3 294 000 рублей в год. Сколько у нас в среднем служит кабель? Тридцать лет. За этот срок у нас переплата за срок службы кабеля составит 98 000 000 рублей. Но мы с вами понимаем, есть на Западе такая пословица: «Только в двух вещах можно быть железно уверенным – это смерть и налоги». Мы еще добавим от себя – повышение цен. У нас регулярно растут тарифы на электроэнергию. Если мы заложим традиционное ежегодное повышение тарифов на электроэнергию в размере 5%, мы получим уже совсем другие цифры 215 000 000 рублей за срок службы кабеля. Еще прошу учесть следующий момент - преждевременный выход кабельной продукции из строя. А выход из строя это что? Это не просто кабель, это его монтаж, демонтаж, это, соответственно, весь комплекс мероприятий по замене, это тоже опять-таки солидные, колоссальные деньги. Примерный расчет мы показали по одному предприятию. Данные взяты из открытых источников. Примерный расчет мы увидели. А сколько предприятий в России? Можно только представить какие колоссальные потери грозят нашей промышленности только из-за того, что предприятие решило сэкономить на закупке кабельно-проводниковой продукции. Мы с вами знаем, что лучше брать кабель с запасом сечения, поскольку можем дополнительное оборудование подключить и так далее. То есть лучше брать с небольшим запасом.
Когда люди берут строго в размер кабельную продукцию и кабель оказывается еще с «усеченкой», меньше на 15%, мы сами понимаем, чем это все чревато. Здесь уже обращение не к производителям, здесь обращение к потребителям. Ваш выбор – это только ваш выбор. Как можно сейчас выиграть сегодня, взяв кабель дешевле или платить постоянно, многие годы затрачивая на ремонт, замену кабельных линий и так далее. Это уже выбор только ваш. Спасибо вам за внимание!
Гусев Александр Игоревич: Спасибо Сергею за доклад. Цифры смотрю и ужас, да, 250 млн рублей. 250 млн – это потери финансовые, поймите. Сергей Коротеев: Это только энергетические потери, а если с заменой кабеля, то цифра потерь многократно вырастет. Гусев Александр Игоревич: Знаете, мне так понравилось как вы с цифрами работаете. Вообще, «Эксперт-Кабель» отличается интересным подходом ко многим вопросам, это очень импонирует, честное слово. Особенно то, как вы развиваетесь бурно и открываете новые ниши. Надо как-нибудь заказать презентацию, коллега сделайте, «Потери от коррупции в кабельной отрасли». У кого какие вопросы есть?Вопрос из зала: Здравствуйте. Иванов Александр, город Северодвинск. Подскажите, пожалуйста, вот вы сказали, что нужно брать с запасом. А какой запас?
Сергей Коротеев: Здесь необходимо предварительное планирование. В любом случае за большой запас не имеет смысла переплачивать. Это слишком большие затраты, поскольку мы с вами понимаем, что токопроводящая жила — это основная стоимость. Но вы должны смотреть немного вперед, какое дополнительное оборудование хотели бы установить. Какие дальнейшие направления развития вашего предприятия? Обычно запас 15% можно взять от номинальной мощности. Соответственно, сечение кабеля будет больше. Сергей Кислюк, директор по дистрибуции ООО «Угличкабель»: Большое спасибо за презентацию. Дополнение такое. Желательно в следующий раз вам еще указать потери с точки зрения сравнения типов изоляции. То есть понятно, что, когда мы меняем тип изоляции, то можем уходить на сечение ниже крупняка и прочее. Просто та диаграмма, про которую мы говорим, касалась, наверное, где 30% меди, и мелкого сечения кабелей. А потом мы уже перешли про крупняк. А, если посчитать потери по изоляции, к примеру, при замене ПВХ на сшитый полиэтилен, на резину. Вопрос какой?Вы подошли к этой проблеме с точки зрения борьбы с контрафактом, но проблема глубже. К примеру, проектируется какой-то объект, каждый решает свои задачи: монтажники одни, эксплуатация другие. То есть никто конечные потери не считает. Проектная организация, проектирует на КВнг-LS, а потом говорит: «Нужно поменять на пожаробезопасный». И просто меняет на ППГнг-LS, не меняя сечение. Есть вопрос длин. Завод может делать большими длинами безмуфтовые соединения в универсальной оболочке кислотные кабели. Он осложняет труд монтажнику и прочее. А у нас остался ГОСТ на 6 кВ ПВХ. Что вы думаете по этому поводу?
Сергей Коротеев: Вы совершенно правы. Темы очень интересные, их можно разворачивать бесконечно. Я максимально заузил тему, поэтому я даже не говорил про условия прокладки кабеля, которые тоже очень влияют на нагрузку и на все. То есть я многое не охватил, я просто показал обзор. А по поводу изоляции спасибо, мы это обязательно проработаем эту тематику.