Как цифровые решения NAUKA помогают управлять потреблением ТЭР и повышать энергоэффективность НПЗ

Реклама. ООО «Наука», ИНН 7804056944
Erid: F7NfYUJCUneTSTs7nrp1

В настоящее время возрастает важность применения принципов энергосбережения и повышения энергетической эффективности на промышленных предприятиях. Это обусловлено не только необходимостью снижать себестоимость выпускаемой продукции, но и политикой государства в отношении потребления топливно-­энергетических ресурсов.

Решить задачи в области энергосбережения, сформировать оптимальные нормы потребления топливно-­энергетических ресурсов (ТЭР) и повысить энергоэффективность помогает цифровизация производственных процессов с применением специализированного ПО NAUKA.Energy.

Структура и функционал NAUKA.Energy

Основу функционала NAUKA.Energy составляют инструменты подготовки исходных данных: блоки «Моделирование схем распределения энергоресурсов», «Производственный учёт и планирование», «Анализ достоверности исходных данных». Также используется информация с исторических серверов (АСУТП).

Подготовленные данные поступают в «Исполнительный (расчётный) блок», где определяется фактическое потребление ТЭР.

Далее, прежде чем перейти к проверке потребления на оптимальность, необходимо разработать энергетические базовые линии (ЭБЛ). Для этой цели предусмотрен «Аналитический блок», куда, в свою очередь, поступает информация об исторических режимах функционирования технологического объекта из блока «Анализ данных прошлых периодов работы». Расчёт ЭБЛ происходит с учётом фактической работы установки.

«Аналитический блок» выдаёт результаты в виде удельных величин расхода топливно-­энергетических ресурсов вместе с динамическими нормами их потребления. Эти сведения направляются в блок «Формирование отчётности», и затем поступают в распоряжение специалистов. Для удобства пользователей данная информация предоставляется наглядно с помощью блока «Визуализация и графический анализ».

Принцип работы ПО NAUKA.Energy

Алгоритм работы NAUKA.Energy состоит из 5 этапов.

Этап 1 ― построение энергоучёта.
Этап 2 ― формирование ЭБЛ.
Этап 3 ― сравнение фактического потребления ТЭР и ЭБЛ.
Этап 4 ― анализ причин отклонения.
Этап 5 — планирование мер по устранению отклонений.

Для каждого этапа реализован свой программный модуль, обладающий интуитивно понятным интерфейсом.

Решение комплексной задачи оптимизации потребления ТЭР и повышения энергоэффективности с помощью NAUKA.Energy

Наш опыт реализации проектов по энергосбережению и повышению энергоэффективности показывает, что решение большинства оптимизационных задач невозможно без корректного энергоучёта. Именно поэтому данное ПО в первую очередь создаёт надёжную систему мониторинга потребления ТЭР, которая служит основой для дальнейшего анализа и оптимизации.

Во-вторых, в процессе формирования ЭБЛ на основе выстроенного учёта мы производим экспертную оценку технологических установок, выделяя основные режимы их работы. Для каждого режима определяются внешние факторы, влияющие на потребление топливно-­энергетических ресурсов, на которые персонал не сможет воздействовать — например, изменение состава сырья. После этого проводится статистический анализ и формируются ЭБЛ, предлагаемые в качестве норм потребления ТЭР, которые автоматически сравниваются с фактическим расходом энергоресурсов.

NAUKA.Energy содержит модуль, предоставляющий информацию о возможных причинах несоответствия параметров предлагаемой норме. Это помогает инициировать процессы с целью исправления ситуации и оптимизации работы установки. Так, в случае отклонения фактических показателей от ЭБЛ автоматически в режиме реального времени поступает сигнал к сотрудникам предприятия, ответственным за энергопотребление.

Методика вычислений в рамках ПО NAUKA.Energy учитывает специфику конкретного производства. Таким образом, на момент начала эксплуатации заказчик получает продукт, полностью адаптированный к своим объектам, со сформированными ЭБЛ.

Алгоритм определения ЭБЛ

В данном программном продукте реализован регрессионный метод анализа, который обеспечивает математическое описание технологических процессов производства и тем самым позволяет учитывать основные факторы, влияющие на потребление ТЭР.

Расход топливно-­энергетических ресурсов задаётся в виде функции нескольких независимых переменных y (х1, х2, … хn), где y — это потребление ТЭР установкой, технологической линией или группой оборудования, а х1, х2, … хn — факторы, влияющие на данное потребление.

К ним относятся, например, загрузка установки, температура окружающей среды, в ряде случаев необходима какая‑либо характеристика технологического потока — допустим, столь важный параметр для процессов гидроочистки, как содержание серы в потоке сырья установки.

Значение функции y определяется с помощью уравнения линейной регрессии:
y = a1•x1 + a2•x2 + … + an•xn + b, где:
a1, a2… an — коэффициенты, определённые в ходе регрессионного анализа с помощью метода наименьших квадратов;
b — свободный член.

Справка. «Энергетическая базовая линия: количественная характеристика, являющаяся основой для сравнения энергетической результативности». (ГОСТ Р ИСО 50001–2012. «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению»).

Опыт применения NAUKA.Energy на нефтеперерабатывающих заводах

Для НПЗ в Северо-­Западном федеральном округе России компанией NAUKA было разработано и внедрено комплексное решение, включающее мониторинг расхода ТЭР на отдельных технологических объектах и по предприятию в целом, расчёт норм их потребления, оценку эффективности работы оборудования, формирование оперативной отчётности.

Это дало возможность снизить энергозатраты, повысить эффективность работы оборудования и оперативность в действиях персонала, сформировать основы для оптимальных управленческих решений в области энергосбережения и энергоэффективности.

В настоящее время в рамках проекта сопровождения внедрённого решения NAUKA осуществляет постоянную корректировку и актуализацию предлагаемых норм потребления ТЭР в зависимости от меняющихся технологических режимов.

Возможности NAUKA.Energy также были продемонстрированы в ходе реализации пилотного проекта по оптимизации расхода топлива и мониторингу энергоэффективности на установке ЭЛОУ-АВТ НПЗ в Южном федеральном округе. Проект был признан успешным, поскольку точность модели потребления энергоресурсов составила 99%, отклонения сформированных энергетических базовых линий от фактического расхода ТЭР не превысили 3%.

Несмотря на актуальность оптимизации потребления ТЭР во всех энергоёмких отраслях экономики, помимо нефте- и газопереработки, включающих также металлургию, химическую промышленность, производство стройматериалов и т. д., на отечественном рынке по-прежнему представлено немного решений, способных реализовать весь комплекс задач по обеспечению энергосбережения и повышению эффективности.

NAUKA с момента основания специализируется на разработке, внедрении, сопровождении ИТ-решений, а также консалтинговых услугах для вертикально интегрированных нефтяных и газовых компаний, при этом постоянно совершенствуя свои программные продукты с учётом потребностей заказчиков. Решения, позволяющие применить принципы энергосбережения и повысить энергетическую эффективность производственных процессов НПЗ, являются важным направлением деятельности компании.

В процессе реализации таких проектов NAUKA предоставляет заказчику свой экспертный опыт.

Во многом благодаря наличию в составе компании опытных и квалифицированных инженеров-­технологов по переработке нефти обеспечивается высокая точность формируемых ЭБЛ.

Таким образом, появление NAUKA.Energy не случайно — в основе данного программного продукта лежит более чем 30‑летний опыт компании NAUKA в области автоматизации и цифровизации технологий переработки нефти и газа.

Компания NAUKA уже более 30 лет разрабатывает, внедряет и сопровождает ИТ-решения, а также оказывает услуги консалтинга для вертикально интегрированных нефтяных и газовых компаний,
проектных институтов.

NAUKA сегодня ― это:
33+ года отраслевого опыта;
300+ сотрудников в штате;
60+ проектов ежегодно.

Текст: Кирилл Семикин, руководитель технологического отдела ООО «Наука» (NAUKA).
Фото и изображения предоставлены компанией NAUKA.

ntik.ru
office@ntik.ru
тел.: +7 (812) 346-61-49

• г. Санкт-Петербург, ул. Гжатская, д. 21, корп. 2