Упрямая аналитика перерасхода топлива электростанций (часть 1)

Ни на одной электростанции в России никто и никогда не видел и не представляет динамику технологического процесса, выраженную через получасовые расчётные фактические и нормативные показатели, а, следовательно, и перерасхода топлива. Это стало возможным только с появлением Системы Smart-MES. Мало того, Система позволяет этот динамический процесс видеть в реальном времени, что делает возможным своевременно в него вмешаться с целью снижения этого перерасхода топлива, который должен стать основным критерием энергоэффективности электростанций.

Менеджмент Генерирующих компаний почему-то твёрдо уверен, что на их электростанциях перерасхода топлива нет и быть не может. Они убеждены, что вполне возможно получить даже экономию топлива, т.е. превышение нормативного расхода топлива над фактическим, на устаревшем то оборудовании. Хотя перерасход топлива и не зависит от износа оборудования, т.к. степень износа уже учтена в нормативах, но экономия топлива – это вообще утопия.

Однако, изношенное оборудование требует к себе повышенного внимания, т.к. его характеристики менее стабильны. Поэтому добиться минимального перерасхода топлива на нём значительно сложнее. И в этом случае роль Системы Smart-MES ещё больше возрастает.

В современной электроэнергетике существует несколько неопровержимых Аксиом в части перерасхода топлива, которые почему-то раньше просто не учитывали и сейчас упорно продолжают игнорировать: и Минэнерго РФ, и отраслевые институты. А ведь наука должна значительно опережать производство и указывать ему верное и выигрышное направление.

На деле же получается обратная картина: наука продолжает тянуть производство электроэнергии и тепла в части перерасхода топлива в болото невежества. Наука, как «оседлала» в своё время MS Excel для месячного расчёта фактических и нормативных ТЭП, так и продолжает его беззастенчиво эксплуатировать. Даже, если используется иное программное обеспечение, и даже, если используется SQL база данных, идеология же упорно остаётся прежней.

Концепция любой автоматизированной системы расчётов ТЭП должна обязательно учитывать эти Аксиомы. Пренебрежение же ими ведёт просто к бесполезности расчётов ТЭП в части увеличения энергоэффективности электростанций. Привожу несколько таких Аксиом:

1) Экономии топлива на любом временном отрезке быть не может. Экономия топлива – это превышение расчётной потребности в топливе по нормативам над фактической затратой топлива. Нормативы же отражают существующее состояние оборудования. Таким образом, экономия топлива отображает или тот факт, что оборудование стало новее, что просто нонсенс, или факт неверных алгоритмов расчёта нормативных ТЭП.

2) Интервал расчёта фактических и нормативных ТЭП должен быть минимален (минута или получас), а на всех иных интервалах (сутки, месяц) эти ТЭП должны получаться только накоплением.

3) За перерасходом топлива следует постоянно следить в реальном времени с помощью его мониторинга на БЩУ. Здесь используется очень простой и очевидный принцип, что чем раньше замечено отклонение процесса от номинального, тем проще его поправить.

4) Внедрение программного обеспечения для расчёта ТЭП должно иметь экономическую эффективность. Самая главная и большая ошибка современного подхода в Генерирующих компаниях это то, что они изначально ориентируют программное обеспечение для ПТО только на расчётные и оптимизационные функции без конкретной экономической составляющей.

5) Программное обеспечение для расчёта ТЭП должно быть легко-адаптивным и высокоскоростным. Для обеспечения приведённых Аксиом должна быть мобильная и многофункциональная MES-Система.

В настоящее время, как и во все прошлые годы, вместо получасовых расчётов повсеместно используются месячные расчёты ТЭП и перерасхода топлива, т.е. осуществляется посуточное накопление фактических ТЭП и месячный расчёт фактических и нормативных ТЭП. Этот невежественный подход был предложен Фирмой ОРГРЭС, как основного идеолога всех расчётов, и утверждён в Минэнерго РФ.

В чём же кроется ошибочность данного подхода? Да всё элементарно, ошибка заключается в простом пренебрежении основными математическими принципами при использовании криволинейных графиков. А в расчётах же нормативных ТЭП задействованы сотни этих криволинейных графиков.

Этот принцип выражается следующим неравенством:

F(сумма(xi)/n) не равно сумма(F(xi))/n

И звучит это следующим образом: Функция от Усреднения (как сейчас – совершенно неверно) не равна Усреднению Функций (как должно быть – верно). А ещё проще сказать, что есть элементарные правила интегрального исчисления для динамического производственного процесса.

Естественно, сразу следует возражение, что хотя погрешность и есть, но она такая небольшая, что практического значения не имеет. На это можно ответить только одним, а кто же и когда же вообще эту самую погрешность считал, скажем, за год. Для этого нужна именно Система Smart-MES, но её то как раз и нет ни на одной электростанции.

Пренебрежение элементарными математическими законами для сложного динамического процесса, каким является электростанция, не просто ведёт к деградации технологии выработки электроэнергии и тепла в части экономии топлива, а вообще делает несовместимыми современные рыночные отношения Генерирующих компаний с отсталыми принципами управления использования топлива на электростанциях.

Генерирующие компании, управляя выработкой электроэнергией и тепла для оптового рынка, вообще не управляют экономией топлива и не контролируют его бесхозяйственный перерасход.

Таким образом, само государство для Генерирующих компаний создало очень удобную и выгодную среду для бизнеса, которая заключается в том, что весь неконтролируемый перерасход топлива, о котором никому не известно, успешно и беззастенчиво включается в тарифы на электроэнергию и тепло.

И всё-таки, выгодно ли генерирующим компаниям знать о факте огромного перерасхода топлива на всех электростанциях? Но есть же золотое правило, чем больше знаешь, тем лучший манёвр. А это в рыночных условиях – положительное и непременное качество.

В настоящее время в России наблюдаются две противоречивые тенденции: постоянное увеличение стоимости природного топлива и возрастание протестного настроения граждан из-за увеличивающихся тарифов на электроэнергию и тепло.

Создать устойчивую ситуацию для своего бизнеса Генерирующие компании легко могут, обеспечив себе достаточный резерв энергоэффективности с помощью истинного устранения перерасхода топлива.

Но найдутся и такие электростанции, которые будут уверять, что у них абсолютно верные алгоритмы расчёта ТЭП, которые учитывают все затраты на собственные нужды и все потери, и нет подгонки исходных данных, а экономия топлива всё равно получается. Но и в этом случае можно говорить только о неверности алгоритмов расчёта, которые включают неверные нормативные графики, неоправданно спрямлённые полиномами.