MMDT 01-02/2012 by Farewell

Cover_MM_2012-1-2.qxd

24.02.2012

16:25

Page 1

Украинский промышленный журнал www.mmdt.com.ua № 1-2 (146) январь–февраль 2012

Энергоэффективность производства Автоматизированные системы контроля энергопотребления Регуляторы расхода жидкостей и газов в технологических процессах Электронные модули гелиоэнергетических установок

m2-02-soder.qxd

24.02.2012

14:27

Page 2

СОДЕРЖАНИЕ январь февраль 2012

Зеркало рынка 4

Тактика внедрения

В Украине «Днепрооблэнерго» внедряет интегрированную систему управ ления предприятием на базе про граммных продуктов SAP. Харь ковское СКБ «Укрэлектромаш» передает в производство энерго эффективные электродвигатели В мире Корпорация Honeywell проводит конкурс в сфере промышленной автоматизации среди студентов технических колледжей и универ ситетов Европы, Ближнего Востока и Африки

8 10

10 14

12 17

Солнечная энергетика Дискретные и аналоговые модули ввода/вывода для фотоэлектри ческих устройств

17 23

Системы водоподготовки Промышленный обратный осмос: преимущества и применения

Форум

Тема номера 6 6

14 20

Контроль энергопотребления Создание на предприятии АСКУЭ — первый шаг на пути к внедрению энергосберегающих технологий Компоненты электропривода Виды преобразователей частоты для ЧРП. Законы регулирования

18 26

Энергосбережение Приоритеты внедрения энергосберегающих систем в Украине. Часть I

26 30

Энергосбережение Приоритеты внедрения энергосберегающих систем в Украине. Часть II

19 33 26

Микроэкономика Управление предприятием: цент рализованный подход к работе персонала и управлению активами

20 36

Конференции Форум «Деньги и технологии: решения для бизнеса». Конфе ренция «Современные телеком муникации: регулирование, технологии, сервисы»

40 23 38

Анонс Читайте в следующем номере «ДиТ»: SCADA системы, индустри альные компьютеры и операторские панели, программируемые логичес кие контроллеры, устройства распределения электроэнергии, беспроводная связь на заводе

Электроэнергетика Способы и оборудование для по вышения качества электричества в сетях предприятий Измерения в технологических средах Приборы и устройства контроля расхода жидкостей и газов: принципы работы и области применения

РЕКЛАМА В НОМЕРЕ

1С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39, EXPOLviv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3, PHOENIX CONTACT . . . . . . . . . . . . . 21, SEW eurodrive . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, Verein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

24 3 15 9 5

Антап Украина . . . . . . . . . . . . . . . . . 38, МВЦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25, НТ проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7, Радмир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4, Силком квар . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38,

23 7 6 4 23

ТермоКИПконтрол . . . . . . . . . . 11,19, 8,12 Электросфера . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, 11 Энергоавтоматика . . . . . . . . . . . . . . 15, 10

1-2_MM-03_editorial.qxd

24.02.2012

14:27

Page 3

ОТ РЕДАКЦИИ

Зеленое будущее П

овышение энергоэффективности производства. Эти слова почти два десятилетия повторяются в украинской прессе, эфире, на всевозможных конференциях и совещаниях как заклинание. В реальности же до сих пор продукты всех отраслей нашей промышленности вполне могут в книге рекордов Гиннесса составить обширный раздел мировых рекордсменов по энергоемкости. И каких-либо положительных сдвигов в сфере в нынешних политических, а значит, и экономических условиях, по всей видимости, в ближайшие годы не ожидается. А в это же время во всех развитых странах заботятся уже не столько об энергоэффективности производства, которая достигла практически максимально возможного уровня благодаря минимизации потребления энергии технологическим оборудованием, сколько о снижении антропогенного давления на природу. При этом повышение энергоэффективности производства — всего лишь один, хотя и очень весомый фактор мирового экологического движения. Однако в нем не учитываются источники энергии — промышленному производству, в об-

щем, безразлично, откуда она поступает. Поэтому и в сфере генерации энергии также стремятся к повышению эффективности традиционных технологий и к все более широкому использованию экологически чистых источников энергии — солнца, ветра, биомассы, бытовых и сельскохозяйственных отходов, микро-ГЭС и других. Еще один путь бережного отношения к природе — сокращение вырубки лесов. И здесь мы, журналисты, можем внести свою лепту. Вы наверно заметили появившийся с этого номера на обложке «ДиТ» логотип «Купил журнал на DVD — спас дерево». Он теперь присутствует на обложках всех изданий ИД «Софт Пресс», и в электронной версии журналов с него можно попасть на веб-страничку www.ht.ua/forest, где описаны условия акции, проводимой для наших читателей. Мы уверены, что современные технологии должны не только улучшать жизнь людей, но и предоставлять им возможности, помогающие заботиться о природе. Присоединяйтесь к нашей экологической инициативе во имя «зеленого будущего» наших детей.

Алексей РЫБКА, главный редактор, rybka@mmdt.com.ua

Желаю удачи!

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-04-05-news_ukr_world.qxd

24.02.2012

14:28

Page 4

ЗЕРКАЛО РЫНКА в Украине КОРОТКО

20 декабря 2011 года в Дне пропетровске были представле ны результаты очередного этапа системного проекта развития корпоративной интегрирован ной системы управления (КИСУ) ПАО «Днепрооблэнерго» на базе ПО компании SAP. Новая систе ма позволила повысить внут ренний контроль деятельности предприятия, сократить количе ство ошибок и ускорить работу с информацией. Очень важно, что внедрение решений обеспечит прозрачность механизмов тари фообразования и выставления счетов для потребителей. Как правило, прогноз окупаемости таких систем составляет 5—6 лет. Но уже сегодня в «Днепро облэнерго» отмечен ряд пози тивных изменений: снижение издержек на 8 %, ускорение ре гистрации документов и бизнес операций за счет единого ввода данных на 13—18 %, сокраще ние времени на согласование договоров, финансовых доку ментов, внутренней и внешней документации на 34 %, на под готовку отчетности и анализ данных — на 29 %, снижение за пасов на складах — на12 %.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Энергоэффективный двигатель Специальное конструкторское бюро «Укрэлектромаш», входящее в индустриальную группу УПЭК, разрабатывает новую линейку энергоэффективных асинхронных электродвигателей общепромышленного назначения. Первые двигатели из запланированной серии (опытные образцы АИРЭ71А2) успешно прошли в декабре 2011 года многоэтапные испытания согласно требованиям стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК) IEC 60034-2-1. По результатам испытаний, КПД нового двигателя более чем на 10 % выше стандартного уровня IE1 и почти на 7 % выше, чем у двигателей базовой общепромышленной серии АИР. Таким образом, согласно стандарту IEC 60034-30, перейден целевой для разработки класс энергоэффективности IE3 и достигнут наивысший на сегодня класс IE4. Серийное изготовление и сборку двигателей планируется организовать на Харьковском электротехническом заводе (ХЭЛЗ) в 2012 году. Срок окупаемости дополнительной стоимости энергоэффективного двигателя зависит от количества часов наработки в год, стоимости и класса электроэнергии, класса энергоэффективности двигателя (IE2, IE3 или IE4), и в среднем составляет 0,5—2 года.

С 2011 года МЭК введен в действие стандарт IEС 60034-30, Широко применяемым во всех который рег- отраслях промышленности дви ламентирует гателям серии АИР скоро придут з н а ч е н и я на смену новые энергоэффектив классов энер- ные двигатели, обладающие ко гоэффектив- эффициентом полезного дейст вия почти на 7 % выше ности и детально учитывает потери двигателей, являясь с этой точки зрения более жестким, чем методы испытаний ГОСТ. Директива 2009/125/EC, основанная на этом стандарте, запрещает в Европе продажу двигателей со стандартной эффективностью IE1. В России похожий стандарт существует, но пока как рекомендательный уже несколько лет, и, вероятнее всего, вскоре он будет принят как обязательный. Подобные стандарты действуют в Новой Зеландии, Бразилии, Корее, США, Австралии. Интересно отметить, что рынок энергоэффективных двигателей в США составляет около 54 % всего объема рынка электродвигателей, в ЕС — около 14 % и продолжается ежегодный рост этого сегмента рынка.

1-2_MM-04-05-news_ukr_world.qxd

24.02.2012

14:28

Page 5

ЗЕРКАЛО РЫНКА в мире

Конкурс инженерных талантов 6 февраля корпорация Honeywell объявила о начале пятого ежегодного конкурса среди студентов технических колледжей и университетов Европы, Ближнего Востока и Африки, приглашая их заняться поиском инновационных подходов в сфере промышленной автоматизации. По условиям конкурса, студентам предлагается продемонстрировать свои творческие способности на примере использования пакета ПО UniSim Design Suite компании Honeywell UniSim Design Suite для имитации технологического процесса с целью решения важных производственных задач. Это — удобная интерактивная среда для создания моделей технологических процессов, позволяющая создавать статические и динамические модели, применяемые для реализации проектных решений и функций контроля производственных показателей, для поиска и устранения неполадок, повышения эффективности эксплуатации, планирования деятельности предприятия и управления активами. ПО позволяет инженерам улучшить технологические процессы, снизить расходы на проектирование и оптимизировать эксплуатацию оборудования. Экспертный комитет определит победителя, который вместе со своим научным руководителем будет премирован оплаченной поездкой в Стамбул на конференцию Honeywell EMEA Users Group 2012, где они представят свой проект. Мероприятие предоставляет студентам возможность подробнее ознакомиться с обрабатывающей отраслью, установить полезные контакты с участниками конкурса и, возможно, найти потенциального работодателя. Научный руководитель получит возможность пройти первоклассный курс обучения по передовым технологическим достижениям в одном из учебных центров Honeywell по автоматизации. «В 2012 году отрасль автоматизации технологических процессов продолжит развиваться, стремясь удовлетворить потребность заказчиков «делать больше с меньшими затратами». Это нелегкая задача, для решения которой потребуются молодые специалисты с развитым интеллектом, творческим подходом к работе и инженерным талантом, — говорит Орхан Генис, вице-президент Honeywell Process Solutions по продажам в Европе, Азии и на Ближнем Востоке. — Предоставление будущим инженерам доступа к новейшим технологиям и инструментам имеет решающее значение для развития их навыков и способностей в условиях постоянных изменений и быстрого развития промышленности».

Рекорд в фотоэлектрике Американская компания Semprius, которая является стратегическим партнером Siemens с июня 2011 года, установила мировой рекорд эффективности для фотоэлектрических модулей на уровне 33,9 %. Это подтвердили результаты тестирования, проведенного в стандартных условиях испытаний в Институте солнечной энергии (Instituto de Energia Solar, IES) при Политехническом университете Мадрида (Universidad Politecnica de Madrid). Модули Semprius HCPV усиливают солнечный свет при помощи интегрированных линз, прежде чем тот попадает на фотоэлемент. HCPV — это главная альтернатива традиционным солнечным фотоэлектрическим панелям. Они могут эффективно использоваться в регионах с большим количеством солнечных дней и высоким уровнем попадания прямого солнечного света. Начало производства первой экспериментальной партии модулей HCPV запланировано на заводе в штате Северная Каролина на вторую половину 2012 года.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-06_askue.qxd

24.02.2012

14:29

Page 6

ТЕМА НОМЕРА энергопотребление

Учет расхода электроэнергии

Тотальный контроль

Дмитрий ЛИСИЦКИЙ

Создание на предприятии АСКУЭ — первый шаг на пути к внедрению энергосберегающих технологий, во многом определяющий эффективность будущих инвестиций, направленных на снижение энергоемкости продукции втоматизация учета электроэнергии от ее производства до потребления уже стала непременным условием эффективного функционирования как энергогенерирующих и поставляющих компаний, так и промышленных предприятий-потребителей. Решение этой задачи, являющейся основой для разработки мероприятий по внедрению энергосберегающих технологий, обеспечивается, как известно, с помощью автоматизированных систем комплексного учета энергии и мощности (АСКУЭ), которые позволяют: повысить достоверность и оперативность учета электроэнергии; реализовать различные схемы управления распределением энергии и мощности на предприятии для минимизации энергозатрат; снизить оплату за потребляемую энергию и мощность; lавтоматизировать расчеты с энергопоставляющей компанией. В эти системы входят контрольно-измерительные приборы, оборудование и сети передачи данных, компьютерная техника и программное обеспечение (ПО). Так как АСКУЭ может быть реализована в различных вариантах, очевидно, что состав ее технических и программных средств также может быть очень разнообразен. В общем виде он представляет собой следующий набор: счетчики энергии и мощности (с цифровым интерфейсом или импульсным выходом), а также устройства сбора и передачи данных (контроллеры, концентраторы, телесумматоры); коммутируемые и выделенные телефонные каналы, проводниковые и оптоволоконные кабельные линии, радиоканалы и аппаратура связи (модемы, радиомодемы, мультиплексоры); компьютеры с установленным специализированным ПО; ПО обмена данными измерений с другими предприятиями или поставщиком электроэнергии. Комплекс технических средств (КТС) автоматизированных систем комплексного учета электроэнергии обеспечивает выполнение таких функций:

А • • • •

• • • •

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

На контролируемых объектах: сбор, перевод в именованные величины и привязка к астрономическому времени информации от электросчетчиков о расходе электроэнергии и мощности (активной и реактивной) в контролируемых точках (каналах) учета по числоимпульсным интерфейсам; группирование в заданных сочетаниях собираемой информации о расходе электроэнергии и мощности по каналам учета в группы учета; вычисление балансов (небалансов) электроэнергии по уровням напряжения и по объекту в целом в заданные периоды времени и сравнение их с допустимыми значениями; накопление, обработка, хранение и отображение информации об электроэнергии и мощности; хранение и отображение параметров настройки и служебной информации, а также ввод и корректировка системного времени; передача накопленной и хранимой информации по цифровому интерфейсу в расположенные на контролируемом объекте локальные рабочие станции; передача накопленной, обработанной и хранимой в КТС информации по различным видам каналов связи в удаленный центр обработки данных (ЦОД). В центре обработки данных (диспетчерском пункте управления): сбор и проверка достоверности данных по электроэнергии, мощности и служебной информации со всех контролируемых объектов; обработка, формирование базы данных, хранение, отображение и документирование информации; формирование информации для оперативного контроля за электрической мощностью контролируемых объектов по выделенным каналам связи с ЦОД; формирование данных об электроэнергии и мощности для расчетов с потребителями в условиях применения дифференцированных и многоставочных тарифов;

•

• • • • • •

• • • •

1-2_MM-06_askue.qxd

24.02.2012

14:29

Page 7

ТЕМА НОМЕРА энергопотребление

•

формирование данных для контроля за значениями небалансов электроэнергии по уровням напряжения, а также за заданными значениями потребления по электроэнергии и мощности на объектах;

Метрологию АСКУЭ могут проводить только аккредитованные Госпотребстандартом Украины региональные центры

•

формирование данных об электроэнергии и мощности для передачи по каналам межмашинного обмена или с помощью средств отраслевой телекоммуникационной и интернетсети на вышестоящий уровень управления. На первом уровне управления, представляющем собой энергообъекты (электростанции, подстанции и т. п.) выполняются следующие задачи автоматизации: сбор, обработка, хранение, визуализация и передача на другие уровни системы данных об энергопотреблении по каждому каналу учета; параметрирование элементов комплекса АСКУЭ энергообъекта (электросчетчиков, устройств сбора и передачи данных); контроль за достоверностью данных и правильной работой учетного комплекса. На втором уровне (предприятие и его подразделения) автоматизируются такие функции: сбор данных с объектов в автоматическом режиме с дискретностью 30 минут (при наличии необходимости и соответствующих каналов связи с дискретностью три минуты); контроль за выполнением графиков нагрузок; создание и сопровождение базы служебных параметров; ведение единого времени; наполнение и поддержка баз данных по энергопотреблению; формирование выходных форм для обеспечения учета электроэнергии по двухставочному и по одноставочному, дифференцированному по зонам суток тарифам, а также отчетов для обеспечения контроля за достоверностью работы учетного комплекса; ретрансляция данных на вышестоящий уровень системы в автоматическом режиме с дискретностью 30 минут; формирование выходных форм для обеспечения коммерческого учета электроэнергии тарифам, дифференцированным по зонам суток. Все потребители электрической энергии с присоединенной мощностью более 150 кВт и среднемесячным потреблением более 50тыс.кВт х час обязаны установить локальное оборудование сбора и обработки данных (ЛОСОД) или автоматизированную систему коммерческого учета электрической энергии (далее АСКУЭ) — это требование «Правил пользования электрической энергией» (ППЭЭ). Что необходимо устанавливать — ЛОСОД или АСКУЭ, определяется проектной организацией на стадии проектирования. Принципиальное отличие ЛОСОД от АСКУЭ заключается в том, что ЛОСОД — это АСКУЭ без верхнего уровня и программного средства. В установке ЛОСОД заинтересована только энергокомпания, а потребителю лучше установить АСКУЭ.

• • • • • • • • • • •

Последовательность создания АСКУЭ 1) Выдача потребителю технических требований электропередающей компанией. (ППЭЭ). 2) Разработка и согласование технического задания на создание (установку) ЛОСОД или АСКУЭ. Метрологическая экспертиза технического задания. (ППЭЭ). На этой стадии также определяется законность применения тех или иных программных средств. Техническое задание согласовывается с собственником электроустановки, электропередающей компанией, поставщиком АСКУЭ. Техническое задание утверждается заказчиком (будущим собственником АСКУЭ) после всех согласований. 3) Разработка рабочего проекта АСКУЭ. Согласовывается только с собственником электроустановки. (ППЭЭ). Обращаем внимание на то, что этот вид деятельности лицензируется. 4) Разработка документов по метрологическому обеспечению АСКУЭ (при условии, если у поставщика АСКУЭ отсутствуют типовые методики). 5) Установка, монтаж и пуско-наладочные работы. Обращаем внимание на то, что этот вид деятельности лицензируется. 6) Ввод АСКУЭ в опытную эксплуатацию. Продолжительность проведения опытной эксплуатации определяется проектной документацией. Проведение метрологических исследований. Получение свидетельства о метрологической аттестации программного средств (вычислительная компонента), получение свидетельства о метрологической аттестации АСКУЭ, получение свидетельства об аттестации методики измерения. Внесение АСКУЭ в Реестр головных образцов АСКУЭ. Метрологию АСКУЭ могут проводить только аккредитованные Госпотребстандартом Украины региональные центры. Реестр ведет ГНИИ «Система» (г. Львов). 7) Ввод в промышленную эксплуатацию. Состав приемочной комиссии и время ее работы определяет собственник АСКУЭ. В состав приемочной комиссии должны входить: собственник АСКУЭ, поставщик АСКУЭ, собственник электроустановки (ПС, ТП, РП) и, при необходимости, представители Госэнергонадзора. Для работы комиссии предъявляются: эксплуатационная документация и все документы по метрологии. 8) Эксплуатация АСКУЭ. АСКУЭ обеспечивает потребителю (собственнику АСКУЭ): выполнение требований ППЭЭ, требований Госэнергонадзора, информационное взаимодействие с АСКУЭ энергокомпании, выполнение требований МВИ.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-06_askue.qxd

24.02.2012

14:29

Page 8

ТЕМА НОМЕРА энергопотребление

Коммуникация Для связи оборудования нижнего уровня АСКУЭ с верхним уровнем необходимо использовать GSM/GPRS-каналы.

Многофункциональные счетчики электроэнергии

Программные средства АСКУЭ Программные средства АСКУЭ обеспечивают выполнение всех функциональных возможностей, которые изложены в ППЭЭ, ТЗ и рабочей документации. Программные средства должны быть готовыми, то есть уже ранее разработаны, с зарегистрированными авторскими правами, с эксплуатационной документацией. Изготовитель программного средства (по требованию) должен предъявить документ, подтверждающий законность применения того или иного протокола взаимодействия с многофункциональным счетчиком электроэнергии. Документы по программному средству, которые должен иметь изготовитель АСКУЭ: свидетельство об авторском праве на программу, свидетельство о внесении программного средства в Реестр производителей и распространителей программ, свидетельство о метрологической аттестации программы, документ, подтверждающий законность применения протоколов взаимодействия с многофункциональными счетчиками. Программное средство должно предоставлять информацию в табличном или графическом видах. Все основные отчетные формы должны быть получены без применения внешних расчетных программ (например, электронных таблиц). Программное средство должно обязательно входить в состав АСКУЭ и эксплуатироваться собственником АСКУЭ.

Технические средства АСКУЭ Технические средства АСКУЭ устанавливаются на электроустановках (ПС, ТП, РП) — это нижний уровень, и в помещении, где находится непосредственно пользователь, — это верхний уровень. На верхнем уровне, как правило, устанавливается компьютер с общесистемными и функциональными программными средствами. Технику выбирают и устанавливают согласно проектным решениям. Гарантийный срок на технику — не менее 3 лет. На нижнем уровне устанавливают различные виды коммуникационных устройств. Главное требование к таким устройствам — это возможность работы с двумя каналообразующими устройствами для непосредственного доступа к многофункциональным счетчикам электроэнергии. Например, один модем GSM, второй PSTN или «выделенная линия». Второе требование: обеспечение резервным питанием многофункциональные счетчики электроэнергии. Третье условие: гарантия на оборудование нижнего уровня (в составе АСКУЭ) — не менее 3 лет.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Большинство потребительских свойств АСКУЭ зависит от типа многофункционального счетчика электроэнергии. Не всегда выбор счетчика зависит от потребителя. Здесь очень многое зависит от электропередающей компании, которая выдает технические рекомендации, в которых очень трудно отделить «единую техническую политику» от протекционизма конкретного производителя счетчиков. Если на счетчике электроэнергии, который потребитель хочет применить в составе собственной АСКУЭ, стоит значок DLMS — это правильный выбор. В нашей стране — это продукция компаний Actaris, L&G, EMH. Есть еще два производителя, которые декларируют способность получить такой значок (или отдельные модели счетчиков уже имеют этот значок). Это счетчики производства компаний Elgama-Elektronika и Elster-Metronika. Первые предпочтительней. Далее, АСКУЭ можно построить на счетчиках компаний «Телекарт-Прибор» и «Элвин». И наконец — это все остальные производители. Перечислять их нет необходимости, так как строить с приборами таких производителей нормально работающую АСКУЭ очень рискованно.

Выбор изготовителя АСКУЭ Откройте Реестр головных образцов АСКУЭ. Выберите из Реестра всех изготовителей АСКУЭ. Отбросьте из этого списка физических лиц, которые являются изготовителями АСКОЕ. Список уменьшится. Откройте Реестр изготовителей и распространителей программных средств. Проверьте, кто из изготовителей АСКУЭ есть в этом Реестре. Список значительно уменьшится. Из оставшихся изготовителей АСКУЭ выберите те компании, которые могут выполнить требования оптового рынка электроэнергии (зарегистрировали АСКУЭ в ОРЭ) — с ними можно

Большинство потребительских свойств АСКУЭ зависит от типа многофункционального счетчика электроэнергии начинать переговоры по созданию АСКУЭ потребителя, с учетом требований предыдущих разделов.

Правила пользования электрической энергией Может так случиться, что ППЭЭ потребитель и энергокомпания читают по-разному. Это называется разночтения. Вот этими разночтениями занимается Национальная комиссия по регулированию электроэнергетики (НКРЭ). Пишите. Вам обязательно ответят. Реестр головных образцов АСКУЭ — www.dndisystema.lviv.ua/ukr/?topic=direction_metrology_reestr Реестр изготовителей и распространителей программных средств — http://old.sdip.gov.ua/rus/help/register/ НКРЭ — www.nerc.gov.ua (По материалам www.trios.com.ua)

1-2_MM-06_askue.qxd

24.02.2012

14:29

Page 9

1-2_MM_07_Invertor.qxd

24.02.2012

14:30

Page 10

ТЕМА НОМЕРА компоненты электропривода

Преобразователи частоты для ЧРП Электропривод с асинхронным двигате лем — самый распространенный вид при вода различных технологических машин и механизмов, потребляющий около 75 % всей производимой в мире электроэнер гии. Управление угловой скоростью двига теля позволит существенно снизить этот показатель на каждом предприятии

Валерий ЛЮСТИК

«Профи» управления сновными недостатками асинхронных электродвигателей (АД) до недавнего времени оставались сложность и неэкономичность регулирования их частоты вращения, а плавное регулирование двигателей с короткозамкнутым ротором было практически невозможно. И только благодаря развитию силовой полупроводниковой и микропроцессорной техники в последние 15—20 лет стало возможным создание устройств частотного регулирования электроприводов с АД. Эти устройства позволили экономично и точно управлять скоростью и моментом двигателя, избавиться от регулирования производительности насосов и вентиляторов при помощи вентилей и заслонок, от применения неэкономичных гидромуфт, а также сложных и дорогостоящих приводов постоянного тока. Частотно-регулируемый привод (ЧРП, частотно-управляемый привод — ЧУП, Variable Frequency Drive — VFD) — система управления частотой вращения ротора асинхронного (или синхронного) электродвигателя. Состоит из собственно электродвигателя и частотного преобразователя (преобразователя частоты, ПЧ) — устройства, состоящего из выпрямителя (мос-

СПРАВКА

Линейный закон управления Закон регулирования U/f = const используется для случая, когда момент нагрузки на валу двигателя не зависит от частоты вра щения (конвейеры, ком прессоры, поршневые на сосы). Угол наклона прямой зависит от величин момента сопротивления и максимального крутящего момента двигателя. При постоянстве перегрузоч ной способности коэффи циент мощности и КПД двигателя во всем диапазоне регулирования частоты враще ния практически не изменяются.

ММ. Деньги и Технологии Январь Февраль 2012

та постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (иногда с широтно-импульсной модуляцией — ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный (требуемых значений частоты и амплитуды). Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы (IGBT) обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для исключения перегрузки преобразователя при большой длине фидера между ПЧ и фидером ставят дроссели, а для уменьшения электромагнитных помех — EMC-фильтр. При скалярном управлении формируются гармонические токи фаз двигателя. Векторное управление — метод управления синхронными и асинхронными двигателями, не только формирующим гармонические токи (напряжения) фаз, но и обеспечивающим управление магнитным потоком ротора (моментом на валу двигателя). Электрический двигатель приводит в движение рабочий механизм (насос, вентилятор, конвейер, питатель и т. п.). Преобразователь частоты управляет электрическим двигателем. На его выходе формируется напряжение с регулируемыми величинами частоты и амплитуды. СПРАВКА

Параболический закон управления Используя зависимость максимального крутящего момента от напряжения и ча стоты (2), можно построить необходимый график зави симости напряжения U от ча стоты f и для любого харак тера нагрузки. Полученная зависимость U от f реализу ется в управляющем блоке преобразователя частоты. Скалярное управление используется для электро приводов с диапазоном регулирования частоты вращения до 1:40 без использования датчика обратной связи.

1-2_MM_07_Invertor.qxd

24.02.2012

14:30

Page 11

ТЕМА НОМЕРА компоненты электропривода СПРАВКА

Принцип работы преобразователя частоты для ЧРП

Наиболее распространенным типом преобразователей частоты явля ется двухступенчатое преобразовательное устройство, выполненное на ос нове силового выпрямителя В трехфазного переменного напряжения сети и автономного инвертора напряжения (АИН), преобразующего выпрямлен ное напряжение в переменное трехфазное с регулируемой частотой и амп литудой. Между выпрямителем и инвертором включен фильтр Ф. Несмотря на двукратное преобразование энергии и обусловлен ное этим некоторое снижение КПД такие преобразователи частоты (с промежуточным звеном постоянного тока) получили наибольшее распространение в различных типах электроустановок. Переменное напряжение питающей сети с постоянной амплиту дой и частотой поступает на управляемый выпрямитель B. Для сгла живания пульсаций выпрямленного напряжения используется фильтр Ф. С выхода фильтра постоянное напряжение поступает на вход автономного импульсного инвертора АИН, состоящего обычно из шести силовых транзисторных вентилей («ключей»). Регулирование частоты вращения ротора асинхронного двигателя основано на изменении частоты вращающегося магнитного поля, создаваемого статором двигателя. Угловая скорость вращения ротора при этом описывается зависимостью op = (1 — s) x oc = (1 — s) x 2pi x fс/n (1), где: fс — час-

Регулирование частоты вращения ротора основано на изменении частоты вращающегося магнитного поля, создаваемого статором двигателя тота напряжения, питающего статор, n — число пар полюсов статора, s — скольжение двигателя, 0 < s < 1. В наиболее распространенном частотно-регулируемом приводе на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором применяются два вида управления — скалярное и векторное. При скалярном управлении одновременно изменяют частоту и амплитуду подводимого к двигателю напряжения. Так как автономное изменение частоты питающего напряжения приводило бы к отклонению максимального и пускового моментов двигателя, КПД и коэффициента мощности привода от их расчетных значений, то для поддержания требуемых рабочих характеристик двигателя необходимо одновременно с изменением частоты изменять по определенному закону (алгоритму) и амплитуду напряжения. При этом частота является независимым воздействием, а соответствующую ей амплитуду определяют исходя из того, как при изме-

В инверторе осуществляется преобразование постоянного напря жения в трехфазное импульсное напряжение с изменяемыми ампли тудой и частотой. По сигналам системы управления каждая статорная обмотка двигателя подключается через соответствующие вентили к положительному и отрицательному выходам фильтра Ф. За счет поочередного переключения вентилей постоянное вход ное напряжение преобразуется в переменное прямоугольно импульс ное выходное напряжение. Длительность подключения каждой обмот ки в пределах периода повторения импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечи вается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода ши рина импульсов уменьшается. Таким образом, система управления осуществляет широтно импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя. При высокой несущей частоте ШИМ (2—15 кГц) обмотки двигате ля, вследствие их высокой индуктивности, работают как фильтр. По этому в них протекают практически синусоидальные токи. Амплитуда и частота напряжения на выходе АИН определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции. В схемах пре образователей с управляемым выпрямителем изменение амплитуды напряжения достигается регулированием величины постоянного на пряжения, а изменение частоты — режимом работы инвертора. Таким образом, на выходе ПЧ формируется трехфазное переменное напря жение с изменяемой амплитудой и частотой.

нении частоты должны изменяться форма механической характеристики и максимальный момент привода. В преобразователях частоты cо скалярным управлением чаще всего поддерживают постоянным отношение максимального момента двигателя к изменяющемуся моменту сопротивления на валу, характеризующее перегрузочную способность двигателя. Максимальный момент, развиваемый двигателем, определяется зависимостью Mmax = kU2/f2 (2), где k — постоянный коэффициент. Для реализации постоянства перегрузочной способности двигателя необходимо при регулировании частоты обеспечивать линейный закон — U/f = const (3), где f — частота, а U — напряжение на статоре. В случае привода вентилятора или центробежного насоса, у которых момент сопротивления увеличивается пропорцио-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM_07_Invertor.qxd

24.02.2012

14:30

Page 12

ТЕМА НОМЕРА компоненты электропривода СПРАВКА

Применение частотно-регулируемого привода Частотно регулируемый привод применяется: в высокооборотном приводе вакуумных турбомолекулярных на сосов (до 100 000 об/мин.); в резательных автоматах; в станках с ЧПУ — синхронизация движения сразу до 32 осей, например в полиграфическом или упаковывающем оборудовании; в автоматически открывающихся дверях; для управления мешалками, вентиляторами, компрессорами; сплит системах кондиционирования воздуха: на электротранспорте — электровозах, электропоездах, трамва ях и троллейбусах; в текстильной промышленности для поддержания постоянной скорости и натяжения ткани между различными узлами машины. для управления насосами горячей и холодной воды в системах водо и теплоснабжения, и вспомогательным оборудованием котелен, ТЭС, ТЭЦ и котлоагрегатов; для управления песковыми и пульповыми насосами в техноло гических линиях обогатительных фабрик; в рольгангах, конвейерах, транспортерах и других транспортных средствах; в дозаторах и питателях; в лифтовом оборудовании; в дробилках, мельницах, экструдерах; в центрифугах различных типов;

• • • • • • • • • • • • • • •

нально квадрату частоты вращения, напряжение необходимо изменять по параболическому закону — U/f2 = const (4). Векторное управление позволяет существенно увеличить диапазон и точность регулирования, повысить быстродействие электропривода. Этот метод обеспечивает непосредственное управление вращающим моментом двигателя. Вращающий момент определяется током статора, который создает возбуждающее магнитное поле. При непосредственном управлении моментом необходимо изменять, кроме

Регулирование скорости вращения двигателя позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры амплитуды, и фазу статорного тока, то есть вектор тока. Этим и обусловлен термин «векторное управление». Для управления вектором тока, а следовательно, положением магнитного потока статора относительно вращающегося ротора, требуется знать точное положение ротора в любой момент времени. Задача решается либо с помощью выносного датчика положения ротора, либо определением положения ротора путем вычислений по другим параметрам двигателя. В качестве этих параметров используются токи и напряжения статорных обмоток. Векторное управление с датчиком обратной связи по скорости обеспечивает диапазон регулирования до 1:1000 и вы-

ММ. Деньги и Технологии Январь Февраль 2012

• • • • • • • •

в линиях производства пленки, картона и других ленточных ма териалов; в оборудовании прокатных станов и других металлургических агрегатов; в буровом оборудовании; в электроприводах станочного оборудования; в высокооборотных механизмах (шпиндели шлифовальных стан ков и т. п.); в экскаваторном оборудовании; в крановом оборудовании; в механизмах силовых манипуляторов. При использовании ЧП для следующих широко распространенных машин и механизмов достигается существенная экономия электро энергии: насосы — 25—30 %, вентиляторы — 30 %, компрессоры — 40 %, центрифуги — 50 %, дымососы — 30—80 %. Наибольший экономический эффект получается при использова нии ЧРП для регулирования потоков жидкостей и газов по трубопро водам, где до недавнего времени применялись задвижки или регули рующие клапаны.

• • • • •

ше, точность регулирования по скорости — сотые доли процента, точность по моменту — единицы процентов. Менее дорогим является частотно-регулируемый электропривод с векторным управлением без датчика обратной связи скорости, однако векторное управление при этом требует большего объема и высокой скорости вычислений, производимых управляющим контроллером привода. На базе ПЧ можно создавать гибкие системы электропривода и регулирования технологических параметров. Преобразователи легко встраиваются в существующие системы практически без останова управляемого технологического процесса, легко модифицируются и адаптируются в соответствии со всеми аспектами их применения. Широкий диапазон мощностей и различные варианты систем управления позволяют подобрать решения для многих задач управления. Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры, что значительно упрощает управляемую механическую (технологическую) систему, повышает ее надежность и снижает эксплуатационные расходы. Разгон и торможение двигателя осуществляются плавно, при необходимости по линейному закону от времени. Время разгона и (или) время торможения можно варьировать от 0,01 с до 50 мин. Возможен реверс двигателя с плавным торможением и плавным разгоном до заданной скорости противоположного направления. При разгоне ПЧ могут обеспечивать увеличение пусковых и динамических моментов до 150 %. В преобразователях предусмотрены настраиваемые электронные системы защиты двигателей от перегрузки по току, перегревов, утечек тока на землю и обрывов линий питания двигателей. ПЧ позволяют отслеживать с отображением

1-2_MM_07_Invertor.qxd

24.02.2012

14:30

Page 13

ТЕМА НОМЕРА компоненты электропривода на цифровом индикаторе и формированием соответствующего выходного сигнала о заданном основном параметре системы — частоте питающего двигатель напряжения, скорости двигателя, тока или напряжения двигателя, состоянии преобразователя и т. п. Наиболее совершенные частотные преобразователи — с векторным управлением — обеспечивают возможность работы привода с полным моментом двигателя в области нулевых частот, поддерживать скорость при переменной нагрузке без датчиков обратной связи, точно контролировать момент на валу двигателя. Частотный пуск управляемого двигателя обеспечивает его плавный без повышенных пусковых токов и механических ударов разгон, что снижает нагрузку на двигатель и связанные с ним передаточные механизмы, увеличивает срок их эксплуатации. При этом появляется возможность снижения мощности приводных двигателей по условиям пуска. Встроенный микропроцессорный ПИД-регулятор позволяет реализовать системы регулирования скорости управляемых двигателей и связанных с ним технологических процессов.

Достоинства ЧРП Частотно-регулируемый привод характеризуется следующими техническими показателями: высокая точность регулирования; экономия электроэнергии в случае переменной нагрузки (то есть работы электродвигателя с неполной нагрузкой); обеспечивается максимальный пусковой момент;

• • •

•

возможность удаленной диагностики привода по промышленной сети (распознавание выпадения фазы для входной и выходной цепей, учет моточасов, старение конденсаторов главной цепи, неисправность вентилятора); повышенный ресурс оборудования; уменьшение гидравлического сопротивления трубопровода из-за отсутствия регулирующего клапана; плавный пуск двигателя, что уменьшает его износ; ЧРП как правило содержит в себе ПИД-регулятор и может подключатся напрямую к датчику регулируемой величины (например, давления); управляемое торможение и автоматический перезапуск при пропадании сетевого напряжения; подхват вращающегося электродвигателя; стабилизация скорости вращения при изменении нагрузки; значительное снижение акустического шума электродвигателя, (при использовании функции «мягкая ШИМ»); дополнительная экономия электроэнергии благодаря оптимизации возбуждения электродвигателя. Для предварительного расчета энергоэффективного ЧРП рекомендуем воспользоваться «Методическим пособием по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемых приводов асинхронных двигателей насосов, вентиляторов, дымососов и компрессоров в промышленности, коммунальном хозяйстве и других отраслях», которое можно скачать с http://kep.kh.ua/index.php?page=mater_metpospr.

• • • • • • • • •

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM_08_condition.qxd

24.02.2012

14:31

Page 14

ТЕМА НОМЕРА компоненты электропривода

Способы повышения качества электричества Наиболее эффективные средства борьбы с несинусоидальными искажениями тока в системах электропитания с нелинейными нагрузками — активные кондиционеры гармоник и установки компенсации реак тивной мощности

Александр ТЕПЛОВ

Кондиционеры электропитания Г

армоники тока, создаваемые нелинейными нагрузками, могут представлять собой серьезные проблемы для систем электропитания. Гармонические составляющие представляют собой токи с частотами, кратными основной частоте источника питания. Высшие гармоники тока, накладываемые на основную гармонику, приводят к искажению формы тока. В свою очередь, искажения тока влияют на форму напряжения в системе электропитания, вызывая недопустимые воздействия на нагрузки системы. Наиболее распространенным оборудованием, генерирующим высшие гармоники тока в сеть, являются: статические преобразователи (выпрямители, тиристорные регуляторы, импульсные источники питания); газоразрядные осветительные устройства и электронные балласты; электродуговые печи постоянного и переменного тока; сварочные аппараты; устройства с насыщающимися электромагнитными элементами; электродвигатели переменного тока с регулируемой скоростью вращения вала. Это оборудование в зависимости от места подключения в системе электропитания и долевого отношения к величинам линейных нагрузок в этой системе оказывают влияние на другие нагрузки. Увеличение общего действующего значения тока при наличии высших гармонических в системе приводит к перегреву всего оборудования в распределенной сети электропитания, снижению коэффициента мощности, уменьшению электрического и механического КПД нагрузок, ухудшению характеристик защитных автоматов и завышению требуемой мощности автономных электроэнергетических установок. Основные способы подавления высших гармоник тока основаны на применении:

• • • • • •

ММ. Деньги и Технологии Январь Февраль 2012

•линейных дросселей; •пассивных фильтров; •разделительных трансформаторов; •магнитных синтезаторов; •активных кондиционеров гармоник. Линейные дроссели

Простейшим способом снижения уровня генерируемых нелинейными нагрузками высших гармоник тока во внешнюю сеть является последовательное включение линейных дросселей. Эти устройства имеют малое значение индуктивного сопротивления на основной частоте 50 Гц и обладают значительной величиной сопротивления для высших гармоник, что приводит к их ослаблению. При этом снижается коэффициент амплитуды (крест-фактор) Ка = Iимп/I (где Iимп — амплитуда импульса тока, I — действующее значение несинусоидального тока) и коэффициент искажения входного тока.

Пассивные фильтры Применение последовательно включенных линейных дросселей в ряде случаев не позволяет уменьшить гармонические искажения тока до желаемых пределов. В этом случае целесообразно применение пассивных LC-фильтров, настроенных на определенный порядок гармоник. Для улучшения гармонического состава потребляемого тока такие фильтры нашли широкое применение в системах с источниками бесперебойного питания (ИБП). Подключение фильтра на входе шестиполупериодного выпрямителя при 100 % нагрузке ИБП обеспечивает снижение коэффициента искажения тока до величины 8—10 %. Значение этого коэффициента в системе без фильтра может достигать 30 % и более.

1-2_MM_08_condition.qxd

24.02.2012

14:31

Page 15

ТЕМА НОМЕРА электроэнергетика Различают следующие разновидности пассивных фильтров: нескомпенсированный LC-фильтр; скомпенсированный LC-фильтр; нескомпенсированный LC-фильтр с коммутатором. При включении ИБП на ДГУ, когда осуществляется «мягкий» старт выпрямителя, активная мощность, потребляемая нагрузкой, равна нулю и генератор ДГУ оказывается нагруженным только на емкостное сопротивление фильтра. Значительная емкостная составляющая потребляемого от генератора тока может привести к нарушению нормальной работы генераторной системы и отключению ДГУ. Следовательно, возможность использования нескомпенсированных LC-фильтров должна быть проанализирована с точки зрения согласования характеристик генератора и параметров фильтра.

• • •

Разделительные трансформаторы Разделительный трансформатор с обмотками «треугольник-звезда» позволяет эффективно бороться с гармониками, кратными третьей, при сбалансированной нагрузке. Для ослабления влияния несимметрии нагрузки и уменьшения тока нейтрали применяют «перекрестную» (зигзагообразную) систему обмоток, где вторичная обмотка каждой фазы разбита на две части и размещена на разных стержнях магнитопровода трансформатора. При несинусоидальных токах возрастают потери в трансформаторах главным образом за счет потерь на вихревые токи, что требует увеличение их установочной мощности или применения специальных К-фактор-трансформаторов. Эти трансформаторы отличаются от стандартных тем, что имеют дополнительную теплоемкость, позволяющую выдержать нагревание, вызванное высшими гармониками тока. Кроме того, специальная конструкция К-фактор-трансформатора позволяет свести к минимуму потери на вихревые токи и потери из-за паразитной емкости. К-фактор представляет собой коэффициент, характеризующий вклад высших гармоник в процесс нагрева трансформатора. Если этот показатель равен единице, то это означает, что нагрузка линейная и в цепи протекает синусоидальный ток. Значения К-фактора выше единицы указывают на дополнительные тепловые потери при нелинейных нагрузках, которые трансформатор способен безопасно рассеять. Характерные значения К-фактора: 4, 9, 13, 20. В помещениях, имеющих нелинейные нагрузки, и компьютерных залах этот коэффициент обычно составляет от 4 до 9. В зонах с телекоммуникационным оборудованием, а также высокой концентрацией однофазных компьютерных терминалов К-фактор может достигать значений 13—17.

со ступенчатым (пошаговым) принципом управления. Отметим, что магнитный синтезатор не содержит каких-либо силовых полупроводниковых элементов и, по существу, выполняет функцию стабилизатора напряжения. На входе магнитного синтезатора находятся линейные дроссели, преобразующие входной источник напряжения в источник тока. В этом случае ток блока трансформаторов не зависит от меняющихся в широких пределах (±40 %) значений входного напряжения. Такой способ передачи энергии практически полностью исключает помехи и возможные колебания входного напряжения. Через блок гальванической развязки энергия передается в блок импульсных трансформаторов и блок конденсаторов.

Применение магнитного синтезатора практически полностью исключает помехи и возможные колебания входного напряжения Шесть соединенных друг с другом импульсных трансформаторов с насыщением создают форму синтезированного напряжения. Каждый трансформатор генерирует на полупериоде один из шести импульсов с определенной вольт-секундной площадью, обеспечиваемой специальной конструкцией трансформаторов и блоком конденсаторов. Непрерывный обмен энергией, накопленной в блоке импульсных трансформаторов и в блоке конденсаторов, обеспечивает глубокое насыщение сердечников трансформаторов и точную регулировку формируемых импульсов по амплитуде и длительности.

Активный кондиционер гармоник Активный кондиционер гармоник (АКГ, Active Harmonic Conditioner — AHC) в отличие от магнитного синтезатора подключается не последовательно с нелинейной нагрузкой, а параллельно ей. Принцип действия этого устройства основан на анализе гармоник тока нелинейной нагрузки и генерировании в распределительную сеть таких же гармоник тока, но с противоположной фазой. В результате высшие гармонические составляющие тока нейтрализуются в точке подключения АКГ. Это означает, что они не распространяются от нелинейной нагрузки в сеть и не искажают напряжения первичного источника энергии. Поэтому ток, потребляемый от источника,

Магнитные синтезаторы Магнитный синтезатор, выпускаемый Liebert Corporation (подразделение Emerson Network Power Company), обеспечивает защиту нагрузки от различных искажений электропитания, в частности, от провалов и выбросов напряжения, импульсных и высокочастотных помех, наличия высших гармоник, вызывающих искажения синусоидальной формы входного напряжения. Выходное напряжение магнитного синтезатора на каждом полупериоде основной частоты генерируется путем объединения шести прямоугольных импульсов от связанных между собой трансформаторов с насыщением, аналогично инверторам

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM_08_condition.qxd

24.02.2012

14:31

Page 16

ТЕМА НОМЕРА электроэнергетика практически синусоидален, так как содержит только основную (первую) гармонику. Таким образом, источник обеспечивает только основную гармонику тока нагрузки, а АКГ покрывает практически весь спектр высших гармоник: от второй до двадцать пятой. АКГ может быть установлен в любой точке распределительной сети и способен компенсировать высшие гармоники от одной или нескольких нелинейных нагрузок. Модели АКГ, выпускаемые подразделением компании Schneider Electric под названием MGE SineWave, могут обеспечить компенсацию действующих значений высших гармоник от 20 до 120 А. Применение АКГ обеспечивает значительное снижение коэффициента амплитуды тока в распределительной сети по сравнению с существующими коэффициентами тока нелинейных нагрузок. Это, как следствие, способствует увеличению коэффициента мощности системы и уменьшению потерь на участках распределительной сети. Различают следующие способы компенсации гармоник с использованием АКГ: локальный (индивидуальный); глобальный (общий); многоуровневый (распределенный); каскадный (последовательное включение); мультикомпенсационный. При локальном способе обеспечивается защита критичных нагрузок, подключенных в распределительную сеть, от повышенного уровня гармоник, генерируемых одной из нелинейных нагрузок. В этом случае АКГ подключается как можно ближе к наиболее мощной нелинейной нагрузке. Для увеличения номинального значения тока компенсации и (или) повышения надежности системы возможно параллельное включение АКГ на одну нелинейную нагрузку SineWave допускает работу в параллель до четырех модулей. При этом если один из модулей выходит из строя или отключается, то остальные остаются в работе. При глобальном способе обеспечивается компенсация гармоник, генерируемых нелинейными нагрузками, которые подключены к силовому фидеру электропитания и расположены в других зданиях, цехах или зонах технологического процесса. В этом случае АКГ должен подключаться к главному распределительному щиту. В случае группы нелинейных нагрузок целесообразен мультикомпенсационный способ, при котором один модуль АКГ способен компенсировать гармоники от трех нелинейных нагрузок.

СПРАВКА

Компенсация реактивной мощности Конденсаторные установки типа УК(КТ) 0,4 производст ва НПП «Энергоавтомати ка» предназначены для по вышения коэффициента мощности низковольтных потребителей. За счет смешанной контакторно тиристорной коммутации они обеспечивают высокое быстродействие при реа гировании на изменения величины реактивной на грузки. В установках ис пользуются высококачест венные комплектующие, произведенные в Запад ной Европе. Конденсаторные установки УК 0,4 270 10 IP54 имеют номинальную мощность 270 кВАр и ступень регулирования 10 кВАр. Эти установки комплектуются в качестве коммути рующих элементов контакторами Rade Concar для коммута ции емкостной нагрузки с защитой секций автоматическими выключателями. В установках применяются конденсаторы с экологически чистым диэлектриком на номинальное напря жение 0,4 кВ (возможно применение конденсаторов на номи нальное напряжение 0,44 и 0,67 кВ). По заказу установки мо гут быть изготовлены на другие мощности и степени защиты.

• • • • •

Каскадный способ включения АКГ позволяет избежать взаимовлияния различных кондиционеров в системе. Например, первое устройство обеспечивает защиту от гармоник мощной нелинейной нагрузки, а второе (малой мощности) — осуществляет компенсацию гармоник от других маломощных нелинейных нагрузок. При этом каскадное включение увеличивает степень компенсации гармоник тока при изменении нагрузки при использовании АКГ с меньшими номинальными значениями тока компенсации. Многоуровневый способ предусматривает подключение активного кондиционера гармоник на нескольких уровнях распределительной сети, что может быть сведено к каскадному способу включения АКГ. Следует отметить, что для точного решения задачи по кондиционированию гармоник требуется: знание условий эксплуатации и технические характеристики источников энергии, распределительной системы и автоматов защиты; точного знания характеристик нагрузок (гармонического состава токов, потребляемой мощности, места их подключения в системе электропитания); использование специальных измерительных приборов для экспериментального определения гармонического состава тока в различных участках распределительной системы электропитания; проведение анализа и моделирования изучаемой системы электропитания. Комплекс этих мероприятий необходим для правильного проектирования системы электропитания и выбора требуемой спецификации оборудования, способной обеспечить электромагнитную совместимость, соответствующую международным стандартам.

• • • •

ММ. Деньги и Технологии Январь Февраль 2012

1-2_MM-09_Regulator.qxd

24.02.2012

16:28

Page 17

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ измерения в технологических средах

Приборы и устройства контроля расхода жидкостей и газов

Пункты учета Управление многими технологическими процессами основывается на смешивании различных компонентов, входящих в состав изготовляемого продукта, в строго определенных соотношениях. Отклонения от них может привести к нарушению хода процессов и получению некачественного материала или изделия. Для контроля за соблюдением требуемых пропорций используются данные измерений массы или объема компонентов в потоке, измеряемые расходомерами

Валерий ЛЮСТИК змерение расхода и массы веществ (жидких, газообразных, сыпучих, твердых, паров) применяется при контроле, регулировании и управлении технологическими процессами. Расход — это масса или объем вещества, проходящего через данное сечение канала средства измерения в единицу времени. В зависимости от того, в каких единицах он измеряется, различают объемный (м3/с, м3/ч) и массовый (кг/с, кг/ч, т/ч) расход. Расход вещества измеряется с помощью приборов, называемых расходомерами. Некоторые из них предназначены не только для контроля за текущим расходом, но и для измерения массы или объема вещества в течение любого промежутка времени. В этом случае они называются расходомерами со счетчиками или просто счетчиками. Масса или объем вещества, прошедшего через счетчик, определяется по разности двух последовательных во времени показаний отсчетного устройства или интегратора. Расходомеры, наиболее широко распространенные в промышленности, по принципу действия разделяются на следующие основные группы: переменного перепада давления; обтекания (постоянного перепада давления); тахометрические; электромагнитные; переменного уровня; тепловые; вихревые; акустические. Применяются также расходомеры, основанные на других принципах действия — резонансные, оптические, ионизационные, меточные, кориолисовы и другие. Обзор расходомеров мы начинаем с описания принципов действия и возможностей устройств, широко используемых в промышленных приложениях.

• • • • • • • •

Расходомеры переменного перепада давления Одним из наиболее распространенных средств измерений расхода жидкостей и газов являются расходомеры переменного перепада давления, состоящие из стандартного сужающего устройства, дифференциального манометра, приборов для измерения параметров среды и соединительных линий. В комплект устройства также входят прямые участки трубопроводов до и после сужающего устройства с местными сопротивлениями. Сужающее устройство является первичным измерительным преобразователем расхода, в котором в результате уменьшения сечения потока измеряемой среды образуется перепад давления, зависящий от скорости потока. В качестве стандартных (нормализованных) сужающих устройств применяются измерительные сопла, диафрагмы, сопла и трубы Вентури. Измерительными приборами в таких расходомерах являются различные дифференциальные манометры, снабженные показывающими, записывающими, интегрирующими, сигнализирующими и другими устройствами, обеспечивающими выдачу измерительной информации о расходе в соответствующей форме и виде. Измерительная диафрагма представляет собой диск, установленный так, что центр его лежит на оси трубопровода. При протекании потока жидкости или газа (пара) в трубопроводе с диафрагмой сужение его начинается до диафрагмы. На некотором расстоянии за ней под действием сил инерции поток сужается до минимального сечения, а далее постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и после нее образуются зоны завихрения. Давление струи около стенки вначале возрастает из-за подпора перед диафрагмой. За диафрагмой оно снижается до минимума, затем снова повышается, но не достигает прежнего значения, так как вследствие трения и завихрений происходит потеря давления. Таким образом, часть потенциаль-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-09_Regulator.qxd

24.02.2012

16:28

Page 18

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ измерения в технологических средах ной энергии давления потока переходит в кинетическую. В результате средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений служит мерой расхода протекающей через сужающее устройство жидкости или газа.

Расходомеры обтекания Принцип действия этих приборов основан на зависимости перемещения тела, находящегося в потоке и воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, от расхода вещества. Широко распространены расходомеры постоянного перепада давления — ротаметры, поплавковые и поршневые. Принцип действия расходомеров постоянного перепада давления основан на зависимости от расхода вещества вертикального перемещения тела — поплавка, находящегося в потоке и изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что перепад давления по обе стороны поплавка остается постоянным. В некоторых расходомерах обтекания, называемых расходомерами обтекания компенсационного типа, перемещение тела обтекания измеряется по величине давления, создающего усилие, приложенное к телу и уравновешивающее динамическое давление потока на него. Ротаметры применяются для измерения расходов однородных потоков чистых и слабозагрязненных жидкостей и газов, протекающих по трубопроводам и не подверженных значительным колебаниям. Эти устройства содержат длинную коническую трубку, располагаемую вертикально, вдоль которой под действием движущегося снизу вверх потока перемещается поплавок. Он перемещается до тех пор, пока площадь кольцевого отверстия между поплавком и внутренней поверхностью конусной трубки не достигнет такого размера, при котором перепад давления по обе стороны поплавка не станет равным расчетному. При этом действующие на поплавок силы уравновешиваются, а поплавок устанавливается на высоте, соответствующей определенному значению расхода. Поплавковый расходомер постоянного перепада давления состоит из поплавка и конического седла, расположенных в корпусе прибора. Коническое седло выполняет ту же роль, что и коническая трубка ротаметра. Различие заключается в том, что длина и диаметр седла примерно равны, а у ротаметров длина конической трубки значительно больше ее диаметра. В поршневом расходомере чувствительным элементом является поршень, перемещающийся внутри втулки. Она имеет входное и выходное отверстие (последнее представляет собой диафрагму переменного сечения). Поршень с помощью штока соединен с сердечником передающего преобразователя. Протекающая через расходомер жидкость поступает под поршень и поднимает его. При этом открывается в большей или меньшей степени отверстие выходной диафрагмы. Жидкость одновременно заполняет пространство над поршнем, что создает противодействующее усилие, величина которого пропорциональна расходу измеряемой среды.

Тахометрические расходомеры Принцип действия устройств этой группы основан на использовании зависимостей скорости движения тел (чувствительных элементов, помещаемых в поток) от расхода веществ, протекающих через эти расходомеры. Известно множество разновидностей тахометрических расходомеров, однако на практике широко распространены турбинные, шариковые и камер-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

ные расходомеры. ПОследние содержат один или несколько подвижных элементов, отмеривающих или отсекающих при своем движении определенные объемы жидкости или газа. Существует большое число конструкций, камерных расходомеров жидкостей и газов, среди которых наибольшее распространение получил овально-шестеренчатый счетчик жидкостей, состоящий из двух одинаковых овальных шестерен, вращающихся под действием перепада давления жидкости, протекающей через его корпус. Выпускаются счетчики, обеспечивающие измерение в диапазоне от 0,8 до 36 м3/ч с классом точности 0,5 и 1,0.

Электромагнитные расходомеры Эти расходомеры предназначены для измерения расхода различных жидких сред, в том числе пульп с мелкодисперсными неферромагнитными частицами, с электрической проводимостью не ниже 5—10 См/м, протекающих в закрытых, полностью заполненных, трубопроводах. Устройства выполняются в виде двух отдельных блоков: измерительного преобразователя расхода и измерительного блока (передающего преобразователя), в котором осуществляется приведение сигнала, полученного от измерительного преобразователя, к стандартизованному виду, удобному для дальнейшего использования. Измерительный преобразователь электромагнитного расходомера состоит из участка трубопровода, изготовленного из диамагнитного материала, с нанесенными на нем токосъемными электродами и ярмом электромагнита с обмоткой возбуждения, охватывающего трубопровод. При протекании электропроводящих жидкостей по трубопроводу через однородное магнитное поле, создаваемое магнитом, в жидкости, которую можно представить как движущийся проводник, возникает электродвижущая сила (ЭДС), снимаемая электродами. Эта ЭДС прямо пропорциональна средней скорости потока.

Расходомеры переменного уровня Эти приборы применяются для измерения расхода загрязненных жидкостей, известкового молока, диффузионного сока, сусла-самотека и т. п. Принцип их действия основан на зависимости уровня жидкости в сосуде от расхода при свободном истечении ее через калиброванное отверстие (щель) в дне или боковой стенке. Профиль и диаметр отверстия рассчитываются таким образом, чтобы указанная зависимость была линейной. Щелевой расходомер с калиброванным незатопленным отверстием (щелью) в стенке корпуса представляет собой емкость, разделенную перегородкой с профилированной щелью. В левой части корпуса, куда подается измеряемая жидкость через подводящий патрубок, производится измерение ее уровня с помощью пьезометрической уровнемерной трубки и измерительного прибора — дифференциального манометра. Жидкость, поступающая в левый отсек корпуса, заполняет его, переливается через профилированную щель, через слив уходит в приемник и далее — по назначению. Другой тип расходомера с отверстием в дне сосуда состоит из приемника (сосуда переменного уровня), корпуса, выходного отверстия с калиброванной диафрагмой или соплом. Высота столба жидкости над калиброванным отверстием измеряется с помощью уровнемера-дифманометра. Щелевые расходомеры хорошо зарекомендовали себя при измерении сильно загрязненных и быстро кристаллизующихся жидкостей и растворов. Диапазон измерения 0,1—50 м3/ч, основная погрешность устройства в комплекте с вторичным прибором ±3,5 %.

1-2_MM-09_Regulator.qxd

24.02.2012

16:28

Page 19

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ измерения в технологических средах

Тепловые расходомеры Расходомеры этого вида могут применяться при измерении небольших расходов практически любых сред при различных их параметрах. Кроме того, они используются для измерения расхода очень вязких материалов. Принцип их действия основан на зависимости эффекта теплового воздействия на поток вещества от его массового расхода. Тепловые расходомеры могут выполняться по трем основным принципиальным схемам: калориметрические, основанные на нагреве или охлаждении потока посторонним источником энергии, создающим в потоке разность температур; теплового слоя, основанные на создании разности температур с двух сторон пограничного слоя; термоанемометрические, в которых используется зависимость между количеством теплоты, теряемой непрерывно нагреваемым телом, помещенным в поток, и массовым расходом вещества. Выбор принципиальной схемы измерения зависит от измеряемой среды, необходимой точности, типа используемых термочувствительных элементов и режима нагрева. Для упруговязких пластичных веществ предпочтительным является измерение по схеме термоанемометра с постоянной температурой подогрева потока. Чувствительными элементами термоанемометрического расходомера являются два резистора, намотанные на стенке трубопровода на некотором расстоянии друг от друга. Еще два манганиновых резистора служат для создания мостовой схемы, питаемой от источника напряжения. Сигнал разбаланса, пропорциональный изменению расхода, подается на электронный усилитель и после этого управляет вращением реверсивного электродвигателя, который, производя перестановку движка компенсирующего переменного резистора, изменяет напряжение питания до тех пор, пока разбаланс в измерительной диагонали моста не станет равным заданному. Мерой расхода могут служить показания амперметра, ваттметра или положение движка переменного резистора. С помощью тепловых расходомеров может быть обеспечена точность измерения расхода вязких продуктов от ±2 до 2,5 %.

• • •

Вихревые расходомеры Принцип действия этих устройств основан на зависимости от расхода частоты колебаний давления среды, возникающих в потоке в процессе вихреобразования. Измерительный преобразователь расходомера представляет собой завихритель, вмонтированный в трубопровод, с помощью которого поток завихряется (закручивается) и поступает в патрубок. На выходе из патрубка в расширяющейся области установлен электроакустический преобразователь, принимающий и преобразующий вихревые колебания потока в электрический сигнал, который далее приводится к нормализованному виду. Завихрения потока формируются таким образом, что внутренняя область вихря (ядро), поступая в патрубок, совершает только вращательное движение. На выходе же из патрубка в расширяющуюся область ядро теряет устойчивость и начинает асимметрично вращаться вокруг оси патрубка. Рабочие кромки тела обтекания являются самоочищающимися за счет образования вихрей и остаются чистыми в условиях сильно загрязненных сред. При этом загрязнение датчика не ведет к изменению метрологических характеристик расходомера, так как полезную информацию несет частота, а не амплитуда сигнала.

Акустические расходомеры Для измерений расходов загрязненных, агрессивных и быстро кристаллизующихся жидкостей и пульп, а также потоков, в которых возможны большие пульсации расходов и даже изменения направления движения, когда не могут быть применены другие виды расходомеров, используются расходомеры акустические, чаще всего ультразвуковые. Принцип их действия основан на зависимости акустического эффекта в потоке от расхода вещества. Известно несколько методов использования звуковых (ультразвуковых) колебаний для измерения расходов жидкостей и газов. Один из них, так называемый фазовый, основан на том, что при распространении звуковой волны в движущейся среде время ее прохождения от источника до приемника определяется не только скоростью распространения звука в данной среде, но и скоростью движения самой среды. Если звуковая волна направлена по движению потока, скорости их складываются, если против потока — вычитаются. Разность времени прохождения звука по направлению потока и против него пропорциональна скорости движения среды, а следовательно расходу протекающей жидкости. Акустический расходомер, работающий по двухканальной фазовой схеме, состоит из ультразвукового генератора, являющегося источником питания, двух излучающих и двух приемных пьезопреобразователей, фазовращателя для устранения возникающих фазовых сдвигов, электронного усилителя и измерительного прибора, который градуируется в единицах расхода. В качестве пьезоэлементов чаще всего применяются пластины из титаната бария, кварца, титанато-циркониевой керамики, а также магнитострикционные. Импульсы ультразвука посылаются под углом к оси трубопровода так, что их направление в одном канале совпадает с направлением потока, а в другом направлено против потока. В последнее время получают распространение ультразвуковые расходомеры, в которых используется эффект Допплера, заключающийся в том, что ультразвуковые волны, генерируемые излучателями, отражаются от взвешенных частиц, завихрений, пузырьков газа и т. п. в потоке измеряемой среды и воспринимаются приемниками отраженных излучений. Разность между частотами излучаемых и отраженных акустических волн позволяет определить скорость потока. Измерительный преобразователь таких расходомеров представляет собой устройство, состоящее из двух пьезокристаллов, один из которых является генератором ультразвуковых колебаний, излучаемых под углом к потоку измеряемой среды, а второй — приемником отраженных колебаний. Излучаемый и отраженный сигналы сравниваются с помощью специальных электронных устройств.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM_10_phoenix.qxd

24.02.2012

16:30

Page 20

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ компоненты солнечных электростанций

Дискретные и аналоговые модули ввода/вывода для фотоэлектрических устройств

Энергия света Многие производители оборудования для солнечной электроэнергетики ведут поиски решения, которое могло бы обеспечить стабильность работы их приложений. При этом в нем наряду с собственно управляющими функциями должны быть возможности использования данных мониторинга и диагностики. Этим требованиям удовлетворяют автоматизированные системы, разработанные компанией Phoenix Contact

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Дирк Фогель, сотрудник бизнес подразделения «Автоматизация» компании Phoenix Contact

ля развития фотоэлектрической индустрии необходимо наличие функциональных в соответствии с требованиями окружаюшей среды управляющих систем. В качестве таких решений для промышленных условий могут быть использованы встраиваемые контроллеры Phoenix Contact с модульной аппаратной и программной архитектурой, которые предоставляют возможность создания различных приложений. При этом обеспечение основных функций системы обеспечивается выбором подходящей программы из обширной пользовательской библиотеки ПО. Например, программист может с минимальными трудозатратами сконфигурировать стандартный аналоговый модуль с установлением связей со специфическими электронными компонентами и ввести эту систему в свою программу. Это предоставляет программисту преимущество в том, что он может сконцентрироваться на обработке аналоговых данных. К тому же устраняется необходимость в использовании управляющих кодов, поскольку они реализованы в программах пользовательской библиотеки.

Функциональные компоненты упрощают разработку ПО В устройствах солнечной электроэнергетики значения температур окружающей среды и фотоэлектрических модулей, скорости ветра, суммарного излучения и электроэнергии должны быть представлены в виде дискретных сигналов (рис. 1). Модуль IL AI 2 SF из ряда встраиваемых продуктов автоматизации представляет скорость ветра и суммарную величину излучения в виде аналоговых сигналов 0—20 мА или 0—10 В. Соответственно, модуль IL_AI_2_SF_Vx_yy входит в состав библиотеки аналоговой технологии. Адреса модулей ввода/вывода должны быть связаны соответственно с входными или выходными переменными функциональных компонентов. К необходимым функциям входов относятся нижняя и верхняя границы шкалы измерений, формат модуля, тип диапазона измерений, а также функция фильтрации. При активации компонента встраиваемый модуль IL AI 2 SF посылает сигналы соответствующих значений в управляющую программу.

1-2_MM_10_phoenix.qxd

24.02.2012

14:34

Page 21

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ компоненты солнечных электростанций Температуры окружающей среды и фотоэлектрического модуля определяются датчиком PT100, который подключен к встраиваемому модулю TEMP-RTD. Последующая конфигурация модуля осуществляется в управляющей программе. Для этой цели программист интегрирует функциональный компонент IL_TEMP_2_xxx_V в свою программу и вводит значения масштабирования и параметризации. Затем температурные величины передаются в управляющую программу в виде чисел с плавающей запятой. Для пользователей фотоэлектрических устройств особенно интересно значение вырабатываемой электрической энергии, которое преобразуется в импульсный или S0-сигнал. Дискретный входной модуль, такой как IB IL DI 4 или встроенный вход с малым диапазоном регулирования в модуле ILC 1xx, принимает его как обычный дискретный сигнал. Если речь идет о S0-сигнале, то пользователь может применить встроенный модуль IB IL DI 8/S0. В обоих случаях устройство BACL_Counter считает импульсы (рис. 2). На импульсном входе пользователь должен задать нормирующий коэффициент. Тогда он получит на выходе значение энергии, которое будет применяться в последующих расчетах.

Рис. 1. Учет общего солнечного излучения аналоговыми модулями

Проекты будут внедряться быстрее Как уже отмечалось, пользователь не должен заниматься нормированием данных процесса, поскольку в модулях ввода/вывода автоматизированных систем Automationworx компании Phoenix Contact эту функцию осуществляют стандартные библиотеки ПО, обеспечивающие простое

объединение модулей. Поэтому пользователь может концентрироваться исключительно на своих основных компетенциях в области фотоэлектрики. Реализация проектов станет более экономичной, поскольку длительности всех этапов от разработки концепции и планирования до внедрения оборудования будут существенно сокращены. Таким образом, в одинаковые про-

1-2_MM_10_phoenix.qxd

24.02.2012

14:34

Page 22

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ компоненты солнечных электростанций

Рис. 2. Учет вырабатываемой энергии по дискретным импульсам межутки времени можно будет осуществить большее количество проектов. Стандарт E/A-Module (модулей ввода/вывода) компании Phoenix Contact предлагается также для использования в системах сопровождения движения солнечных панелей за солнцем.

Рис. 3. Реализация сопровождения движения Солнца устройством ILC 1xx

Управление движением солнечных панелей Системы сопровождения солнца могут быть построены на основе модуля управления ILC 150 ETH, который имеет восемь дискретных входов и четыре дискретных выхода. На входах модуля считываются значения отклонения солнца

вверх и вниз (высота над горизонтом), а также влево и вправо относительно азимута. Как правило, речь идет об интегрированных величинах сигналов по линейным осям, которые должны быть просто включены в штекерную систему встраиваемого модуля. Когда различные задачи управления будут выполнены, импульсные сигналы с различных линейных осей можно будет использовать для расчета позиций солнечной панели относительно высоты солнца над горизонтом и азимута. При этом задачи определения позиции солнечной панели и управления ее движением имеют высший приоритет и должны быть выполнены в кратчайший интервал времени (рис. 3). Очевидно, что солнечная панель должна быть соответствующим образом направлена на солнце, а положение солнца должно быть установлено очень точно, хотя расчет должен производиться в относительно длительном интервале времени. Поэтому эта задача может быть решена, например, в интервале 1 с. Один из встроенных дискретных входов модуля ILC 150 ETH получает бинарный сигнал от анемометра. Если допустимая скорость ветра превышена, то солнечный элемент будет перемещен в положение, обеспечивающее его способность противостоять ветру. А когда скорость ветра снизится, он возвратится в требуемое для выработки максимальной энергии расчетное положение. Линейная ось управляется с дискретного выхода, регулируя положение солнечной панели по отношению к горизонту вниз или вверх, а также относительно азимута влево или вправо. В качестве предохраняющего выключателя используется обычно разомкнутый контакт, на который подаются управляющие сигналы, благодаря чему ограничиваются возможности механических повреждений при ошибочных положениях солнечной панели. Разомкнутый контакт не имеет прямого влияния на управляющую программу, однако передает на управляющую систему тревожные и диагностические сообщения (рис. 4).

ранство как аналоговые входы IL AI 2 SF, могут быть просто, как и другие встраиваемые модули со специфическими компонентами, интегрированы с программными приложениями. Вся информация передается в систему управления в виде тревожных и диагностических сообщений. Поскольку оборудование автоматизации Phoenix Contact поддерживает множество применяемых в промышленности интерфейсов и протоколов, использование их в любых системах управления практически не имеет ограничений.

Простое и быстрое программирование с использованием программных блоков Для реализации особых требований фотоэнергетики, использующей промышленные системы автоматизации, должны применяться специфические функции. Соответствующие функциональные модули содержатся в многочисленных библиотеках ПО Phoenix Contact, к которым в частности относятся блоки для модулей ввода/вывода. Если, например, пользователю необходимо реализовать управление солнечными панелями, он может включить в свою прикладную программу функциональный блок Sun_Tracker_Calc_xxx из библиотеки приложений. Инкрементальный энкодер может быть подключен в сеть через функциональные модули, обеспечивающие его интеграцию в управляющее ПО. Стандартные аналоговые сигналы подключаются через встраиваемые аналоговые модули, которые позволяют получить все виды сигналов, таких как 0—10 В, 4—20 мА или 0—20 мА, а также от температурных датчиков типа PT100 и PT1000. При этом пользовательские библиотеки предоставляют возможность снижения затрат на программирование.

Выводы

Рис. 4. Визуализация выработки энергии фотоэлектрическими устройствами

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Дискретные и аналоговые модули ввода/вывода встраиваемых компонентов Phoenix Contact позволяют удовлетворить требования сложных приложений, используемых в солнечной энергетике. Например, встраиваемый модуль IL INC IN может быть использован для точного позиционирования как инкрементальный энкодер, передающий сигналы в управляющую программу. Клеммы, не входящие в адресное прост-

Рис. 5. Подключение к Ethernet

1-2_MM-11_osmos.qxd

24.02.2012

14:36

Page 23

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ системы водоподготовки

Промышленный обратный осмос: преимущества и сфера применения

Молекулярное «сито» Основные достоинства технологии обратного осмоса — простота обслуживания оборудования, его надежность, долговечность и малое энергопотребление при высокой степени очистки воды

Евгений ГРИДЬКО, главный инженер компании RAIFIL

огласно данным, предоставляемыми международными организациями, чистой воды на Земле становится все меньше. Различные загрязнения антропогенного характера проникают даже в глубинные (свыше 100 м) подземные воды и способны представлять угрозу для здоровья человека. В тоже время, намного более требовательной к качеству воды является промышленность. При этом полностью или частично обессоленная вода востребована практически на любом производстве. В обязательном порядке водоподготовительное оборудование используется на предприятиях пищевой промышленности, а также — предприятиях по производству бытовой и автомобильной химии, моющих средств, средств гигиены и косметики. Высокочистая вода нужна для изготовления стеклопакетов, на приборостроительных заводах, и многих других предприятиях, включая ТЭЦ и АЭС. Гальванические, паросиловые участки и цеха, заводские лаборатории — они есть практически на любом производственном предприятии, и все они являются потребителями умягченной или обессоленной воды. Еще не так давно практически безальтернативными схемами обессоливания воды были схемы с использованиями ионообменных смол (ионитов). Их преимущества — возможность обработки больших объемов воды, небольшие энергетические затраты, а также воз-

можность селективно удалять примеси из обрабатываемой воды — хорошо известны. В тоже время, недостатками использования ионитов для обессоливания воды является необходимость наличия реагентного хозяйства (участка хранения и дозировки реагентов), емкостей для регенерационных вод, достаточно сложной системы трубопроводов и фильтров, а значит — и персонала, который бы все это обслуживал. Когда речь идет о десятках и сотнях кубометров воды в час, с недостатками ионных методов умягчения и обессоливания можно мириться. В тоже время, намного большему числу предприятий, особенно, небольших, не нужны значительные объемы воды: их потребление воды высокой чистоты измеряется сотнями литров, редко — кубометрами в час. Таковы уже упоминавшиеся предприятия пищевой и фармацевтической промышленности, а также микроэлектроники. При этом требования к качеству воды высоки — общее солесодержание не должно превышать несколько десятков миллиграмм, исключается наличие бактерий, органических веществ и т. д. Именно для этих нужд хорошо подходит очистка воды с помощью полупроницаемых мембран — на основе обратного осмоса. В чем же преимущества этой технологии? Прежде всего — в значительной экономии площадей. Традиционная технология водоочистки из открытых источников включает в себя осветлители, узел дозирования химреагентов и участок ионирования. Для того чтобы обеспечить высокую степень чистоты воды, необходимо как минимум двухступенчатое ионирование, то есть по меньшей мере два ионообменных фильтра с узлами

дозирования реагентов. Но и этого бывает недостаточно, чтобы исключить проскок ионов, поэтому за фильтрами, заполненными катионитом и анионитом, иногда устанавливают еще один фильтр со смешанной загрузкой. Все это приводит к росту потребной площади помещений, капиталовложений и значительному расходу реагентов. Конечно, если в качестве исходной используется водопроводная вода, то осветлители не нужны. Но фильтры с ионообменной смолой и реагентное хозяйство все равно необходимо. Кроме того, значительная протяженность трубопроводов и обилие соединений и единиц различного оборудования вынуждает иметь оперативный и ремонтный персонал для обслуживания водоочистки. Всех этих недостатков лишены системы на основе обратного осмоса. Например, система RAIFIL RO-500 производительностью 500 л/час со степенью очистки до 99 % и солесодержанием очищенной воды (пермеата) 5—25 мг/л занимает чуть больше 1 м2 площади и потребляет при работе около 2 кВт электроэнергии в час (а маломощные системы производительностью до 7 л/час, например RAIFIL RO-894-550-EZ, устанавливаемые в лабораториях, вообще не потребляют электроэнергии, функционируя за счет давления воды в водопроводе). При этом в пользу данной технологии говорит компактность, простота технологической схемы, отсутствие необходимости в использовании реагентов (и регенерационных вод). Обычно нет необходимости и в выделении отдельной штатной единицы для эксплуатации и обслуживания системы. Концентрат, являющийся «отходом»

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-11_osmos.qxd

24.02.2012

14:36

Page 24

ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ системы водоподготовки производства обессоленной воды, содержит в себе те же компоненты, что содержались в исходной воде, и не имеет каких-либо ограничений по сбросу в хозяйственно-бытовую канализацию. Правда, минимальное количество реагентов для промышленных осмосов иногда приходится использовать. В основном, это касается случаев, когда речь идет об обработке воды с высокой жесткостью. В этом случае в исходную воду дозируются так называемые антискаланты — вещества, предотвращающие образование отложений кальция и магния на поверхности мембраны. Также может понадобиться периодическая химическая очистка мембраны, например, промывка ее лимонной кислотой. Но расход реагентов крайне мал по сравнению с другими методами очистки воды.

Для пищевой промышленности Если для основных отраслей промышленности обратный осмос является современной альтернативой ионированию или дистилляции, то для пищевой и фармацевтической промышленности он, без преувеличения, незаменим. Фильтры на основе обратного осмоса удаляют из воды ионы Na, Са, Cl, Fe, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк и многие другие примеси. «Молекулярное сито», которое представляют собой обратноосмотические мембраны, задерживает практически все примесные элементы, содержащиеся в воде, независимо от их природы, что оберегает от неприятных сюрпризов, связанных с неточным или неполным анализом исходной воды, особенно из индивидуальных скважин. Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от ряда фак-

меньшим — могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Контроль состояния мембраны и степени очистки, в отличие от других методов, прост и заключается в измерении электропроводимости воды на выходе (поскольку труднее всего удаляются именно «легкие» ионы) и производительности (эти приборы уже встроены в промышленные системы). Увеличение электропроводности и падение производительности свидетельствует о необходимости промывки или замены мембраны.

Не счесть мембран — хороших и разных Обратноосмотическая полупроницаемая мембрана представляет собой композитный полимер неравномерной плотности. Этот полимер образован из двух слоев, неразрывно соединенных между собой. Наружный очень плотный барьерный слой толщиной около 10-5 см (1 ангстрем) лежит на менее плотном пористом слое, толщина которого составляет пять тысячных см. Осмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, а также органических молекул с молекулярной массой более 100. В качестве материала для изготовления ультрафильтрационных мембран в основном используются полимерные вещества — ацетат или нитрат целлюлозы, полисульфон, полиэтерсульфон, полиамид, полиимид, поливинилиденфторид, полиакрилонитрил и их производные. Большинство ультрафильтрационных мембран — асимметричные, они состоят из тонкого селективного слоя толщиной несколько десятков мк или менее и пористой подложки, которая обеспечивает механическую прочность. Полимерным мембранам при их изготовлении могут придаваться разнообразные свойства, что позволяет управлять их селективными характе-

Сегодня в Украине доступны мембраны производительностью от 7 до 1900 л/ч, которые могут очищать как пресную, так и морскую воду торов. Давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды влияют на эффективность работы системы обратного осмоса. Степень очистки воды в таких фильтрах составляет по большинству неорганических элементов 85—99 %. Органические вещества с молекулярным весом более 100—200 удаляются полностью, а с

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

ристиками и устойчивостью к загрязнению различными веществами. В частности, сегодня промышленно производятся и доступны в Украине мембраны производительностью от 7 до 1900 л/ч, которые могут очищать как пресную, так и солоноватую, и морскую воду. Целлюлозные мембраны устойчивы в присутствии окислителей бактерицид-

СПРАВКА

Против законов природы? Или по ним? Обратный осмос относится к мемб ранным процессам разделения компонен тов растворов и суспензий (уменьшение концентрации раствора), так как разделе ние происходит на полупроницаемой пе регородке, называемой мембраной. Это обстоятельство коренным образом отли чает обратный осмос от других методов очистки. Применение мембран для отде ления одних компонентов раствора от дру гих имеет очень давнюю историю, восхо дящую еще к Аристотелю, впервые обнаружившему, что морская вода опрес няется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда. Изучение этого явления и других мем бранных процессов началось гораздо поз же, в начале XVIII века, когда Реомюр ис пользовал для научных целей полупроницаемые мембраны природного происхождения. Но до середины 20 х годов ХХ века все эти процессы имели сугубо те оретический интерес, не выходя за преде лы лабораторий. В 1927 году немецкая фирма «Сарто риус» получила первые образцы искусст венных мембран. После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки, наладили производство ацетат целлюлозных и нитроцеллюлозных мемб ран. Лишь в конце 50 х — начале 60 х годов с развитием массового производства син тетических полимерных материалов появи лись первые научные работы, которые лег ли в основу промышленного применения обратного осмоса. Первые промышленные системы появились только в начале 70 х годов. Поэтому обратный осмос — молодая технология по сравнению с тем же ионным обменом или адсорбцией на активирован ных углях. Сегодня обратноосмотические техно логии очистки воды востребованы практи чески во всех отраслях промышленности, и их применение все расширяется. ного происхождения и по существу могут работать в присутствии дезинфицирующих веществ, применяемых для уничтожения микроорганизмов, паразитирующих на материале мембран. Нецеллюлозные мембраны работают при значительно более низких давлениях и в широком диапазоне значений рН. Они используются во многих наиболее прогрессивных технических решениях. Простота обслуживания, надежность, долговечность и малое энергопотребление обуславливают широкое распространение технологии обратного осмоса в Украине.

1-2_MM-11_osmos.qxd

24.02.2012

14:36

Page 25

1-2_MM-12_economy.qxd

24.02.2012

14:40

Page 26

ФОРУМ ресурсозбереження

Зелений шлях Визначення пріоритетів впровадження енергозберігаючих систем на об'єктах нерухомості у контексті сталого розвитку України изначити економічну складову доцільності впровадження певних енергозберігаючих систем можна, здійснивши розрахунки знаходження співвідношення показників отримуваної економії до показників витрат. Проте такий підхід є вузьким і не враховує інші важливі аспекти. Інноваційні енергозберігаючі технології слід розглядати також у двох інших вимірах: соціальному та екологічному. Це пояснюється тим, що сучасні інноваційні системи покликані не лише заощаджувати енергетичні ресурси, а також дбати про навколишнє середовище та створювати комфортні умови перебування всередині будівлі. Саме рівновага економічного, соціального та екологічного вимірів забезпечує сталий розвиток країни. Тенденція переходу до сталого розвитку останнім часом спостерігається у бізнес-структурах (особливо це стосується великих організацій у розвинених країнах). Сталий розвиток на рівні організації полягає у налагоджуванні бізнес-процесів відповідно до потреб суспільства та з піклуванням про екологію.

Постановка проблеми дослідження у загальному вигляді та її взаємозв'язок із важливими науково-практичними завданнями Тлумачення концепції сталого розвитку, яке стало широко вживаним у багатьох країнах світу, було запропоноване 1987 року у доповіді Брундланд Г. Х.: «розвиток, що задовольняє потреби нинішнього покоління без завдання шкоди можливості майбутнього покоління задовольнити власні потреби» (доповідь «Наше спільне майбутнє», Міжнародна комісія з навколишнього середовища і розвитку) [1]. Парадигма сталого розвитку ґрунтується на захисті навколишнього середовища, соціальної справедливості та економічного добробуту. Важливу роль у забезпеченні сталого розвитку країни відіграють інновації, що сприяють його досягненню. У цьому дослідженні розглянемо складові сталого розвитку у розрізі впровадження інноваційних ресурсозберігаючих систем на об'єктах нерухомості. На відміну від економічного, соціальний та екологічний виміри неможливо розрахувати напряму та дати результат у грошових одиницях. З метою розв'язання поставленої проблеми скористаємося методикою знаходження пріоритетів розміщення ресурсів, запропонованою Т. Сааті [2; 107].

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Світлана Михайлівна СТАВСЬКА Таблиця 1 Вигоди впровадження інноваційних систем ресурсозбереження Прямі вигоди 1. Зниження експлуатаційних витрат за рахунок зменшення чисельності обслуговуючого персоналу 2. Збільшення строків між капітальними ремонтами 3. Економія електроенергії за рахунок оптимізації енергоспоживання та роботи підсистем (насосів теплоносія, води, охоронної сигналізації) 4. Отримання виплат за вироблену електроенергію з використанням альтернативних джерел енергії (зелений тариф) 5. Зменшення забруднення навколишнього середовища 6. Відповідність стандартам за класами об’єкту та вимогам міжнародних організацій (готельні оператори, великі інфраструктурні об’єкти – аеропорти, стадіони)

Опосередковані вигоди 1. Своєчасне сповіщення про надзвичайні події забезпечить негайне сповіщення про аварійну ситуацію диспетчеру відповідної служби та увімкне відповідні системи безпеки, що дозволить уникнути аварійних ситуацій або звести збитки до мінімуму 2. Маркетингові вигоди: • Підвищення комерційної привабливості (додана вартість проекту – Value Added) • Отримання додаткового прибутку від підвищення орендної ставки об’єкту нерухомості • Підвищення конкурентоспроможності об’єкту • Іміджева складова (статус) • Відповідність інженерних та ІТ систем об’єкта потребам замовника, комплексність підходу, відсутність фрагментарності та суперечливості вимог забезпечують гнучкість бізнеспроцесів 3. Надійніший рівень фізичної безпеки та захисту комерційної інформації 4. Новий рівень комфорту 5. Можливість участі в програмах міжнародної кредитної підтримки: • UKEEP/EBRD: до 300 000 євро на енергоефективне обладнання; • Програми міжнародних банків, які зацікавлені в підтримці енергоефективних проектів. 6. Отримання більш вигідних умов страхування 7. Уникнення загрози штрафних санкцій для об’єктів, на яких не застосовуються системи ресурсозбереження

Градації переваг для попарного порівняння альтернатив Міра важливості (в порівнянні одного об’єкту з іншими) 9 7 5 3 1 2,4,6,8

Визначення Абсолютна значимість Сильна значимість Відчутна значимість Слабка значимість Рівна значимість Проміжні значення між сусідніми судженнями Таблиця 3

Попарне порівняння критеріїв Критерії К1 К2 … Кn

К1 1

К2

Таблиця 2

…

Кn

1 1 1

d d1 d2 … dn

ω ω1 ω2 … ωn

1-2_MM-12_economy.qxd

24.02.2012

14:40

Page 27

ФОРУМ ресурсозбереження Таблиця 4

Розрахунок показників за відповідними критеріями

Економічна Зелений Комфорт, безпека Маркетингові Скорочення ефективність тариф та надійність вигоди шкідливих викидів

Критерії Економічна ефективність Зелений тариф Комфорт, безпека та надійність Маркетингові вигоди Скорочення та стабілізація шкідливих викидів

1/6

1/7

1/2

1/8

1/5

1/9

1/5

1/3

1/5

1/2

λ max ІУ Відношення узгодженості (ВУ)

5,3736 0,0934 8,34%

Розрахунок показників за критерієм «економічна ефективність» Економічна ефективність

Закриті системи на 1 1/2 1/5 основі невідновних джерел енергії (D1) Відкриті системи на 2 1 1/3 основі невідновних джерел енергії (D2) Системи на основі поєднання невідновних 5 3 1 та відновних джерел енергії (D3) Локальні 1/7 1/7 1/9 системи та пристрої (D4) Системи на основі 1/6 1/8 1/9 відновної енергетики (D5) Сума 8,3095 4,7679 1,7556 λ max ІУ ВУ

Таблиця 5

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

1,332447

0,163830

2,062621

0,253608

4,139189

0,508931

1/2

0,257577

0,031670

0,341279

0,041962

24,5

8,133112 5,315453 0,078863 7,04%

У попередніх дослідженнях було запропоновано застосовувати метод аналізу ієрархій для визначення оптимального сценарію ресурсозберігаючих систем. Вигоди впровадження інноваційних систем ресурсозбереження розглянемо як прямі та опосередковані (табл. 1). Якщо прямі вигоди можна відобразити у конкретних вимірах грошових надходжень, заощадження електроенергії тощо, то у випадку опосередкованих вигод виникає проблема здійснення розрахунків. Тому згідно з методом аналізу ієрархій Т. Сааті основні вигоди від впровадження ресурсозберігаючих систем представимо у вигляді ієрархії факторів (мал. 1). Зауважимо, що третій рівень ієрархії (С) представлено укрупненими групами факторів з метою оптимізації подальшої процедури експертного оцінювання. Економічні фактори, що впливають на вибір сценарію, визначаються отримуваними вигодами в результаті збільшення строків між капітальними ремонтами. Внаслідок впровадження енергозберігаючих систем зменшується необхідність в інженерній/експлуатаційній службі. Таким чином, скорочення кількості обслуговуючого персоналу прямо призводить до зниження експлуатаційних витрат. Електростанціям, які виробляють електричну енергію з використанням альтернативних джерел енергії, передбачено державні грошові виплати, без застосування заліків погашення заборгованості із розрахунків за електроенергію. Економія електроенергії досягається за рахунок оптимізації енергоспоживання та роботи підсистем (насосів теплоносія, води, охоронної сигналізації). Розмір зеленого тарифу згідно з Законами України «Про електроенергетику» [3] і «Про альтернативні джерела енергії» [4] розраховується за формулою: роздрібний тариф для споживачів другого класу (юридичні особи) множиться на коефіцієнт «зеленого» тарифу, який встановлюється індивідуально для кожного з чотирьох основних видів джерел поновлюваної енергії (енергії вітру, сонця, води та біомаси). Залежно від потужності вітроустановки коефіцієнт коливається від 1,2 до 2,1. Для генераторів енергії з біомаси, цей показник складає 2,3. Найвищі коефіцієнти — від 4,4 до 4,6 — встановлені для станцій, що виробляють електроенергію за рахунок сонячної енергії [5]. Маркетингові переваги, перелічені в таблиці 1, мають відношення до економічних (наприклад, підвищення ставки оренди) та соціальних переваг (іміджева складова). Соціальні переваги проекту полягають в новому рівні безпеки (зниження ризику виникнення надзвичайних подій за рахунок автоматичного спрацювання систем безпеки, а також захист комерційної інформації), надійності та комфорту. Розглядаючи фактори навколишнього середовища, було визначено такі переваги: скорочення та стабілізація шкідливих викидів, а також збе-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-12_economy.qxd

24.02.2012

14:40

Page 28

ФОРУМ ресурсозбереження реження потенціалу традиційної енергетики (залежно від вибору альтернативи витрати на традиційні енергоносії для забезпечення життєдіяльності будівлі знижуються різною мірою). Розглянемо п'ять критеріїв, що відносяться до переваг використання енергозберігаючих систем: економічна ефективність, зелений тариф, маркетингові переваги, комфорт і безпека, скорочення шкідливих викидів. Відповідно розглянемо п'ять альтернатив: закриті системи ресурсозбереження на основі невідновних джерел енергії, відкриті системи ресурсозбереження на основі невідновних джерел енергії, системи на основі поєднання джерел відновної та невідновної енергії, локальні ресурсозберігаючі системи та пристрої, системи на основі переважно відновної енергетики. Визначимо градації переваг для порівняння альтернатив (табл. 2). Формою представлення результатів попарних порівнянь є зворотно-симетрична матриця виду:

Якщо прямі вигоди можна відобразити у конкретних вимірах грошових надходжень, заощадження електроенергії тощо, то у випадку опосередкованих вигод виникає проблема здійснення розрахунків Таблиця 6 Розрахунок показників за критерієм «зелений тариф та виплати за вироблену електроенергію з використанням альтернативних джерел енергії» Зелений тариф

D1 D2 D3 D4 D5 Сума

1 2 5 1 9 18,000

1/2 1 5 1 9 16,500

1/5 1/5 1 1/8 5 6,525

1 1 8 1 9 20,000

Проміжні значення для знаходження Нормалізовані D5 нормалізованих оцінки вектора оцінок вектора пріоритету пріоритету 1/9 0,406585 0,047191 1/9 0,536492 0,062268 1/5 2,091279 0,242726 1/9 0,425142 0,049344 1 5,156316 0,598471 1,5333 8,615814

λ max ІУ ВУ Дані попарного порівняння критеріїв експертами заноситимуться до таблиці 3. Занесемо дані у таблицю 4 для здійснення необхідних розрахунків. Далі здійснимо розрахунок показників за критерієм економічної ефективності (табл. 5). Аналогічно здійснимо розрахунки показників за критерієм «зелений тариф, виплати за вироблену електроенергію з використанням альтернативних джерел енергії» (табл. 6). Розрахуємо показники за критерієм «комфорт, безпека та надійність» (табл. 7). Розрахуємо показники за критерієм «маркетингові вигоди» (табл. 8). Здійснимо розрахунки показників за критерієм «скорочення та стабілізація шкідливих викидів» (табл. 9). Для визначення глобальних пріоритетів відповідно до векторів пріоритетів п'яти критеріїв здійснимо відповідні розрахунки (табл. 10). Слід обрати альтернативу з максимальним значенням глобального пріоритету 0,431578, а саме альтернативу «Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії». Відповідно, найменший показник глобального пріоритету відповідає альтернативі «локальні системи та пристрої». Після здійснення попарного порівняння критеріїв експертами отримані дані занесемо до таблиці 11 у вигляді загальних вигод. Верховною Радою України визначено п'ять стратегічних пріоритетних напрямів інноваційної діяльності на період до 2020 року.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

5,36518 0,0913 8,15% Розрахунок показників за критерієм «комфорт, безпека та надійність»

Комфорт, безпека та надійність

D1 D2 D3 D4 D5 Сума

1 1 1/3 1/8 1/3 2,7917

1 3 1 3 1/3 1 1/8 1/7 1/3 1 2,7917 8,1429

D4 8 8 7 1 1/2 24,500

Проміжні значення Нормалізовані для знаходження D5 оцінки вектора нормалізованих оцінок пріоритету вектора пріоритету 3 2,352158 0,358830 3 2,352158 0,358830 1 0,950979 0,145075 2 0,338805 0,051686 1 0,560978 0,085579 10,000 6,555079

λ max ІУ ВУ

5,3069 0,0767 6,85% Розрахунок показників за критерієм «маркетингові вигоди»

Маркетингові вигоди

D1 D2 D3 D4 D5 Сума

1 1 3 1/8 1/2 5,6250

1/3 1/3 1 1/9 1/4 2,0278

8 8 9 1 5 31,000

λ max ІУ ВУ

Таблиця 7

Таблиця 8

Проміжні значення Нормалізовані оцінки для знаходження D5 нормалізованих оцінок вектора вектора пріоритету пріоритету 2 1,397654 0,200561 2 1,397654 0,200561 4 3,177672 0,455991 1/5 0,203293 0,029172 1 0,792447 0,113715 9,2000 6,968719 5,13147 0,03287 2,93%

1-2_MM-12_economy.qxd

24.02.2012

14:40

Page 29

ФОРУМ ресурсозбереження Таблиця 9 Розрахунок показників за критерієм «скорочення та стабілізація шкідливих викидів»

До них уряд відносить розвиток сучасних інформаційних технологій, технологічне оновлення та розвиток агропромислового комплексу, освоєння нових, у тому числі відновлюваних джерел енергії, впровадження ресурсозберігаючих та енергоефективних технологій, технологій транспортування енергії. Відповідно до ст.3. «Пріоритетні напрями розвитку науки і техніки на період до 2020 року» пріоритети було визначено таким чином: 1) фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науковотехнічного, соціально-економічного, суспільнополітичного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави; 2) інформаційні та комунікаційні технології; 3) енергетика та енергоефективність; 4) раціональне природокористування; 5) науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань; 6) нові речовини і матеріали [6]. Можемо зробити висновок, що вищезазначені напрями також лежать у площині сталого розвитку. Завдяки фокусуванню на енергозбереженні та використанні відновних джерел енергії Україні вдасться дотриматися зобов'язань зі зниження викидів парникових газів, узятих у рамках Кіотського протоколу і Конвенції ООН [7]. На основі програм інноваційного розвитку провідних країн світу, у тому числі заходів, спрямованих на ощадне користування обмеженими ресурсами слід у подальшому запропонувати низку рекомендацій щодо впровадження та розповсюдження інноваційних ресурсозберігаючих технологій. У цій роботі вперше було застосовано метод аналізу ієрархії для визначення оптимальних систем ресурсозбереження для розповсюдження в Україні. Оскільки було роглянуто лише переваги, пов'язані з використанням технологій ресурсозбереження, у наступному дослідженні слід здійснити розрахунки за ієрархією факторів, що впливають на витрати, пов'язані з аналогічними альтернативами вибору. Критерій, який буде використано для аналізу співвідношення «вартість/ефективність», наступний: max(і) = bi/ci, тобто виберемо проект з найбільшим відношенням отримуваних вигод до витрат.

Скорочення Проміжні значення Нормалізовані та стабілізація для знаходження оцінки D1 D2 D3 D4 D5 шкідливих нормалізованих оцінок вектора викидів вектора пріоритету пріоритету D1 1 1 1/5 3 1/7 0,611802 0,075590 D2 1 1 1/5 3 1/7 0,611802 0,075590 D3 5 5 1 7 1/4 2,129098 0,263056 D4 1/3 1/3 1/7 1 1/9 0,281374 0,034764 D5 7 7 4 9 1 4,459639 0,551000 Сума 14,3333 14,3333 5,5429 23,0000 1,6468 8,093714 λ max ІУ ВУ

5,332 0,083 7,41% Таблиця 10

Знаходження глобальних пріоритетів Критерії

Альтернативи

Комфорт, Скорочення Економічна Зелений Маркетингові безпека та шкідливих Глобальні ефект-сть тариф вигоди надійність викидів пріоритети

Закриті системи на основі невідновних джерел енергії Відкриті системи на основі невідновних джерел енергії Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії Локальні системи та пристрої Системи на основі відновної енергетики

0,488471

Числове значення вектора пріоритету 0,074527 0,029263 0,276709

0,131031

0,163830

0,047191

0,358830

0,200561

0,075590

0,159445

0,253608

0,062268

0,358830

0,200561

0,075590

0,204423

0,508931

0,242726

0,145075

0,455991

0,263056

0,431578

0,031670

0,049344

0,051686

0,029172

0,034764

0,033287

0,041962

0,598471

0,085579

0,113715

0,551000

0,171267

Форма для занесення результатів експертного оцінювання загальних вигод відповідних альтернатив

Вигоди (bi)

Закриті системи на основі невідновних джерел енергії

Відкриті системи на основі невідновних джерел енергії

0,159445

0,204423

Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії 0,431578

Локальні системи та пристрої 0,033287

Література

Таблиця 11

Системи на основі відновної енергетики

0,171267

1. World Commission on Environment and Development. «Our Common Future, Chapter 2: Towards Sustainable Development». Un-documents.net. [Internet resource] http://www.un-documents.net/ocf-02.htm. Retrieved 2011-09-28.

4. Закон України «Про альтернативні джерела енергії». Відомості Верховної Ради

про

відновну

енергетику

[Internet

resource]

ukraine.html Верховної Ради України (ВВР), 2001, N 48, ст. 253. У редакції Закону N 2519-

ского Р. Г. Вачнадзе. Издательство: «Радио и связь». — 1993. — страниц: 278 (ВВР), 1998, N 1, ст.1.

сайт

6. Закон України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки». Відомості

2. Томас Саати. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Перевод с англий3. Закон України «Про електроенергетику». Відомості Верховної Ради України

Інформаційний

http://www.renewable.com.ua/renewable-in-ukraine/29-zelenyj-tarif-v-

VI ( 2519-17 ) від 09.09.2010, ВВР, 2011, N 4, ст. 23. 7.

Kyoto

Protocol.

Status

ratification.

[Internet

resource]

http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kp stats.pdf

України (ВВР), 2003, N 24, ст.155.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-13_Resurs.qxd

24.02.2012

16:31

Page 30

ФОРУМ ресурсозбереження

Енергоальтернативи Визначення пріоритетів упровадження систем ресурсозбереження

Світлана Михайлівна СТАВСЬКА ля ощадного користування обмеженими ресурсами слід упроваджувати інноваційні технології ресурсозбереження. У попередньому дослідженні (с. 27) було визначено пріоритети систем з-поміж п'яти альтернатив за методом аналізу ієрархій Т. Сааті [1]. Аналогічно до ієрархії переваг, витрати та ризики впровадження інноваційних енергозберігаючих систем розглянемо відносно трьох груп факторів: економічних, соціальних та навколишнього середовища. До економічних належать: капіталовкладення на придбання енергозберігаючих систем та витрати, пов'язані з пусконалагоджувальними роботами; витрати на утилізацію старих інженерних систем; експлуатаційні втрати. Соціальні ризики зумовлені тим, що потенційні споживачі певним чином не сприймуть нововведення. Наприклад, байдужість до елементу престижу тощо унеможливить отримання додаткового прибутку від підвищення орендної ставки об'єкту нерухомості. Для інформування про переваги ресурсозберігаючих систем потрібні будуть додаткові витрати, а підвищення культури споживання ресурсів серед населення потребує значного відрізку часу. Екологічні витрати залежно від альтернативи пов'язані з необхідністю відведення спеціальних територій. Деякі станції альтернативної енергетики (особливо вітрові) є небезпечними для тварин і птахів, що може завдати шкоди всій екосистемі певної території. Особливу уваги слід звернути на кліматичні умови, оскільки для різних регіонів потрібно розробляти індивідуальні програми розвитку того чи іншого напряму альтернативної енергетики. Екологічні витрати уособлюють можливі негативні наслідки в результаті спорудження та експлуатації тих чи інших станцій для отримання енергії. Оскільки у попередньому дослідженні було розглянуто п'ять критеріїв, що відносяться до переваг використання енергозберігаючих систем, необхідно також розглянути п'ять критеріїв, що пов'язані з витратами на енергозберігаючі технології для можливості подальшого співставлення отриманих результатів. Виділимо критерії: витрати на придбання систем, експлуатаційні витрати, маркетингові ризики, небезпека для флори та фауни, утримання при зупиненні роботи певних си-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

А Витрати та ризики інноваційних енергозберігаючих систем

В1

В2

Економічні

В3

Екологічні

Соціальні

Витрати на придбання енергозберігаючих систем та їх запуск

Експлуатаційні витрати

Відкриті системи на основі невідновних джерел енергії

Маркетингові ризики

Закриті системи на основі невідновних джерел енергії

Мал. 1. Ієрархія факторів, що впливають на витрати інноваційних ресурсозберігаючих систем

Небезпека для флори та фауни

Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії

Локальні системи та пристрої

Розрахунок показників за обраними критеріями Витрати на Небезпека Експлуатаційні Маркетингові придбання для флори витрати ризики систем та фауни

Критерії Витрати на придбання систем Експлуатаційні витрати Маркетингові ризики Небезпека для флори та фауни Ризик зупинки роботи певних систем внаслідок кліматичних умов

Системи на основі відновної енергетики

Таблиця 1 Ризик зупинки роботи певних систем внаслідок кліматичних умов

1 1/5

5 1

3 1/5

1/3

λ max ІУ Відношення узгодженості (ВУ)

5,1531 0,0383 3,42%

Градації переваг для попарного порівняння альтернатив Міра важливості (в порівнянні одного об’єкту з іншими)

9 7 5 3 1 2, 4, 6, 8

Ризик зупинки роботи певних систем внаслідок кліматичних умов

Таблиця 2

Визначення Абсолютна значимість Сильна значимість Відчутна значимість Слабка значимість Рівна значимість Проміжні значення між сусідніми судженнями

1-2_MM-13_Resurs.qxd

24.02.2012

16:31

Page 31

ФОРУМ ресурсозбереження Таблиця 3 Розрахунок показників за критерієм «витрати на придбання систем»

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

1/5

1,888175

0,228120

1/6

1,000000

0,120815

1/3

1/8

0,529612

0,063985

4,643984

0,561064

1/8

1/6

1/5

1/9

0,215332

0,026015

Витрати на придбання систем

Закриті системи на основі невідновних джерел енергії (D1)

Відкриті системи на основі невідновних джерел енергії (D2)

1/3

Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії (D3)

1/5

Локальні системи та пристрої (D4) Системи на основі відновної енергетики (D5)

Сума

6,6583 10,500 17,200 1,6028 24,500

8,277104

λ max ІУ ВУ

5,424644 0,106161 9,48% Таблиця 4 Розрахунок показників за критерієм «експлуатаційні витрати»

Експлуатаційні витрати

1 1/3 3 1/5 6 D1 3 1 4 1/4 7 D2 1/4 1 1/7 5 D3 1/3 5 4 7 1 9 D4 1/7 1/5 1/9 1 D5 1/6 Сума 9,5000 5,7262 15,200 1,7040 28,000

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

1,037137 1,838416 0,568772 4,169405 0,221161 7,834891

0,132374 0,234645 0,072595 0,532159 0,028228

λ max ІУ ВУ

5,40177 0,10044 8,97%

Таблиця 5 Розрахунок показників за критерієм «маркетингові ризики»

Експлуатаційні витрати

1 1 1 1/8 1 D1 1 1 1 1/8 1 D2 1 1 1 1/8 1 D3 8 8 8 1 8 D4 1 1 1 1/8 1 D5 Сума 12,000 12,000 12,000 1,500 12,000 λ max ІУ ВУ

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

0,659754 0,659754 0,659754 5,278032 0,659754 7,917047

0,083333 0,083333 0,083333 0,666667 0,083333

5 0 0,00%

стем (важливу роль відіграють кліматичні умови, оскільки існує ймовірність тимчасових зупинок певних станцій альтернативної енергетики у зв'язку з коливанням температур, зміною швидкості вітру тощо). Ці критерії будемо розглядати відносно п'яти сценаріїв (альтернатив): закриті ресурсозберігаючі системи на основі невідновних джерел енергії (залежність від одного виробника), відкриті ресурсозберігаючі системи на основі невідновних джерел енергії (незалежність у виборі постачальника обладнання), системи на основі поєднання джерел відновної та невідновної енергії, локальні ресурсозберігаючі системи та пристрої, системи на основі переважно відновної енергетики (мал. 1). Занесемо дані у таблицю 1 для здійснення необхідних розрахунків. Градації переваг, запропоновані Т. Сааті, було взято за основу для порівняння альтернатив (табл. 2). Далі здійснимо розрахунок показників за критерієм «витрати на придбання систем» (табл. 3). Аналогічно здійснимо розрахунки показників за критерієм «експлуатаційні витрати» (табл. 4). Здійснимо необхідні розрахунки показників за критерієм «маркетингові ризики» (табл. 5). Розрахуємо показники за критерієм «небезпека для флори та фауни» (табл. 6). Показники за критерієм «утримання при зупиненні певних систем (кліматичні умови)» розраховані у таблиці 7. Для визначення глобальних пріоритетів відповідно до векторів пріоритетів п'яти критеріїв здійснимо відповідні розрахунки (табл. 8). Відповідно до отриманих результатів, найменш витратними є локальні системи та пристрої, оскільки ця альтернатива має максимальне значення глобального пріоритету (0,486830). Відповідно, найбільш витратними виявились системи на основі відновної енергетики. Оскільки було здійснено необхідні розрахунки для виявлення глобальних пріоритетів за вигодами та витратами/ризиками, що пов'язані з вибором певних інноваційних ресурсозберігаючих систем, визначимо яка саме альтернатива матиме оптимальне співвідношення отримуваних вигод до ризиків/витрат (табл. 9). Критерій, що буде використано для аналізу співвідношення «вигоди/витрати», такий: max(і) bi/ci, тобто оберемо проект з найбільшим відношенням отримуваних вигод до витрат (ризиків). Отже, max(і) bi/ci = 6,086618, що свідчить про доцільність впровадження ресурсозберігаючих систем на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії. Спираючись на результати дослідження, сформулюємо ключові засади програми заходів підвищення енергоефективності України:

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-13_Resurs.qxd

24.02.2012

16:31

Page 32

ФОРУМ ресурсозбереження

Небезпека для флори та фауни

Література: 1. Томас Саати. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Перевод с английского Р. Г. Вачнадзе. Издательство: «Радио и связь». — 1993. — 278с.

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

7 7 6 9 1 30

2,036168 2,036168 0,509357 2,290172 0,206767 7,078633

0,287650 0,287650 0,071957 0,323533 0,029210

λ max ІУ ВУ

5,15943 0,03986 3,56% Таблиця 7

Розрахунок показників за критерієм «утримання при зупиненні певних систем (кліматичні умови)» D1

1 1 4 1 D1 D2 1 1 4 1 1/4 1 1/5 D3 1/4 1 1 5 1 D4 1/9 1/4 1/9 D5 1/9 Сума 3,3611 3,3611 14,2500 3,3111

Проміжні значення для знаходження нормалізованих оцінок вектора пріоритету

Нормалізовані оцінки вектора пріоритету

2,047673

0,293004

9 4 9 1 32

2,047673 0,549280 2,141127 0,202788 6,988541

0,293004 0,078597 0,306377 0,029017

λ max ІУ ВУ

5,033 0,008 0,73% Таблиця 8

Знаходження глобальних пріоритетів ризик зупинки роботи певних систем внаслідок кліматичних умов

Критерії

Глобальні пріоритети

Ризик зупинки роботи певних систем внаслідок кліматичних умов

небезпека для флори та фауни

На основі аналізу показників енергоспоживання України та низки країн світу було визначено детермінанти енергоефективності України. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що в роботі вперше застосовано метод аналізу ієрархій Т. Сааті для знаходження співвідношення вигод та ризиків (витрат) зпоміж п'яти альтернатив ресурсозберігаючих систем. Удосконалено процедуру експертного опитування для виявлення пріоритетів систем ресурсозбереження. Обґрунтовано доцільність впровадження ресурсозберігаючих технологій на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії. Практичне значення дослідження полягає у перспективі використання сформульованих засад програми заходів підвищення енергоефективності України. У подальших дослідження слід приділити увагу питанням сертифікації відповідно до міжнародних стандартів будівництва.

витрати на придбання систем

Висновки

1 1 5 1 D1 1 1 5 1 D2 1/5 1 1/7 D3 1/5 1 1 7 1 D4 1/7 1/6 1/9 D5 1/7 Сума 3,3429 3,3429 18,1667 3,2540

• • •

маркетингові ризики

•

Таблиця 6 Розрахунок показників за критерієм «небезпека для флори та фауни»

експлуатаційні витрати

1. Стимулювання впровадження систем ресурсозбереження (у першу чергу на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії) шляхом: надання безвідсоткової банківської ставки кредиту на придбання відповідного обладнання, надання вигідніших умов страхування нерухомості; своєчасних грошових виплат за зеленим тарифом; зменшення податкового навантаження юридичних та фізичних осіб, які ініціюють створення та реалізацію енергозберігаючих проектів; підвищення контролю стягування штрафних санкцій з організацій, діяльність яких призводить до забруднення навколишнього середовища. 2. Введення стандартів енергозбереження на державному рівні (ініціація створення внутрішнього стандарту енергозбереження для низки об'єктів державного значення). 3. Створення центрів підготовки кваліфікованих робітників у сфері енергозбереження із залученням фахівців провідних країн світу. 4. Забезпечення сталого розвитку на рівні організації шляхом налагоджування бізнес-процесів відповідно до потреб суспільства та з піклуванням про екологію. 5. Поширення культури ощадного користування обмеженими ресурсами серед населення.

Альтернативи

Числове значення вектора пріоритету 0,337910 0,337910 0,043549 0,140315 0,140315

Закриті системи на основі невідновних джерел енергії

0,228120 0,132374 0,083333 0,287650

0,293004

0,206918

Відкриті системи на основі невідновних джерел енергії

0,120815 0,234645 0,083333 0,287650

0,293004

0,205217

Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії

0,063985 0,072595 0,083333 0,071957

0,078597

0,070906

0,561064 0,532159 0,666667 0,323533 0,026015 0,028228 0,083333 0,029210

0,306377 0,029017

0,486830 0,030129

Локальні системи та пристрої Системи на основі відновної енергетики

Таблиця 9 Форма для занесення результатів експертного оцінювання загальних вигод та ризиків/витрат відповідних альтернатив Закриті системи на Відкриті системи на основі невідновних основі невідновних джерел енергії джерел енергії

Вигоди (bi) Витрати (c i) Співвідношення

0,159445 0,206918 0,770572

0,204423 0,205217 0,99613

Системи на основі поєднання невідновних та відновних джерел енергії

Локальні системи та пристрої

Системи на основі відновної енергетики

0,431578 0,070906 6,086618

0,033287 0,486830 0,068376

0,171267 0,030129 5,68446

1-2_MM-14_Future.qxd

24.02.2012

14:55

Page 33

ФОРУМ микроэкономика

Управление предприятием Алексей ИВАСЮК

Сила централизации Уверенность в стабильном развитии сегодня могут получить только те промышленные холдинги, которые системно подходят к повышению эффективности своей деятельности, обеспечивая централизованный подход к работе персонала и управлению активами ложные времена, наступившие с глобальным финансовым кризисом после периода роста и процветания, заставили многих по-новому взглянуть на вопросы эффективности. На отдельных этапах промышленные холдинги постепенно расставались с накопленной в сытые времена роскошью, закрывая не слишком прибыльные направления, однако эти шаги стали только временным решением проблемы. Сегодня очевидным является факт, что уверенность в будущем смогут получить только те холдинги, которые в состоянии обеспечить эффективную деятельность системно, путем реализации централизованного подхода к работе и управлению своими активами. К слову, идея использовать централизацию для повышения эффективности бизнеса не нова, ее активно применяют промышленные холдинги во всем мире. Более того, она давно нашла применение в украинском ретейле: крупные игроки этой сферы давно централизованы. Ведь если бы в каждом магазине были свои айтишник, закупщик, бухгалтер, отвечающий в магазине за учет, розничная сеть оказалась бы нежизнеспособной. Затраты на содержание и управление такой структурой были бы очень высоки, ведь добавление дополнительных людей в магазинах требует дополнительных ресурсов в центральном офисе. Работу этого огромного штата необходимо координировать, контролировать ее результаты, собирать информацию, консолидировать ее и так далее. Тем временем в украинских промышленных холдингах такой подход можно наблюдать сплошь и рядом, а централи-

зация — напротив, встречается очень редко. Впрочем, это не означает, что этой возможностью стоит пренебрегать. Сегодня общепринятой практикой считают централизацию таких функций, как бухгалтерия, финансы, кадры, ИТ, закупки, сбыт, а иногда даже технологию и обслуживание и ремонты. На среднестатистическом заводе американского промышленного холдинга работает технологический (производстенный) персонал и сотрудники, связанные с входящей и исходящей логистикой. В украинских холдингах все по-другому. Каждый актив содержит собственную полнокровную бухгалтерию, отдел ИТ, отдел кадров, закупок, сбыт, технологическое управление, ремонтные службы, ну, и, конечно, производственный персонал. Именно поэтому централизация основных функций позволит высвободить колоссальное количество ресурсов при одновременном повышении эффективности холдинга в целом, оптимизации расходов и оборотных средств. Многие руководители уже сегодня считают централизацию инструментом, способным существенно повысить эффективность работы, в ближайшем будущем же эта модель станет безальтернативным путем развития. Впрочем, этот путь не такой простой, каким может казаться. Основой для качественной централизации является промышленная единая информационная система, которой должны быть охвачены все активы холдинга. В украинских условиях это значит, что холдинг будет вынужден перевести все свои активы на одну систему, ведь зачастую предприя-

тия, входящие в его состав, используют разные решения. Правда, внедрение единой информационной системы в активах холдинга на самом деле не будет состоять из полностью отдельных проектов. Все, что касается бухгалтерии, финансов, управления персоналом, можно внедрить один раз, а потом тиражировать на остальные предприятия. А все потому что все они обладают очень похожей бухгалтерией, финансами, закупками, управлением персоналом, проблемами в этих департаментах. Различия начинаются в технологии, в производственном процессе, и, возможно, цепочках поставок. Но в общих затратах автоматизация технологических и производственных процессов составит не более 20—30 %. Впрочем, блага централизации с лихвой покроют стоимость такого проекта. Возьмем в качестве примера промышленный холдинг, обладающий 6 активами с общей численностью персонала в 7 тыс. сотрудников. Как правило, доля производственного персонала в таком холдинге не превышает 20—30 %. Остальные две трети сотрудников занимаются информационными технологиями, бухгалтерией, финансами, управлением персоналом, ИТ. Практика показывает, что благодаря централизации персонал может быть оптимизирован на треть, то есть холдинг сможет практически сразу получать экономию. Для нашего примера, по самым грубым подсчетам, эта экономия будет составлять около $150 тыс. в месяц. Кроме оптимизации персонала, основными источниками возврата инвестиций по проекту централизации управ-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

1-2_MM-14_Future.qxd

24.02.2012

14:55

Page 34

ФОРУМ микроэкономика ления холдингом станет повышение гибкости бизнеса, оптимизация денежных потоков, запасов, незавершенного производства, сокращение затрат и др. Благодаря централизации руководство холдинга сможет более оперативно принимать решения, а предприятия будут лучше приспособлены к изменчивым условиям работы на рынке. Одной из выгод от таких изменений станет оптимизация оборотных средств. Сегодня, сталкиваясь с разрывами денежного потока,

ным активом, включительно с финансами и бухгалтерией, запасами, закупками и сбытом. На одном из активов, для которого мы делали такой расчет, проект по плану должен был окупиться за первые 6 месяцев эксплуатации, а по факту окупился за 2 месяца. Есть два подхода, которые практикуют предприятия, ступившие на путь централизации: внедрение проекта «сверху вниз» и «снизу вверх». В первом случае процессы планирования и консолидации

1 % оптимизации затрат на производство может увеличить прибыль всего холдинга в 1,5—2 раза руководители промышленных предприятий вынуждены искать быстрое и, зачастую, не самое выгодное решение, часто, имеющее определенные последствия для бизнеса, например — «не платить» или «просрочить оплату», или «сократить закупки материалов для производства». Централизованная система будет отображать общую картину холдинга и эффективно распределять резервы для устранения временных провалов, сделает бизнес более предсказуемым и более гибким, например, позволив своевременно перепланировать производство, ремонты и закупки исходя из изменений в портфеле заказов. Централизация также позволит оптимизировать материальные запасы, снизить количество злоупотреблений в закупках, запасах, производстве, сбыте. Поэтому $150 тыс. месячной экономии на персонале будет незначительной частью общего эффекта. Среднеотраслевые показатели говорят, что запасы, оборачиваемость дебиторской, кредиторской задолженности можгут быть оптимизированы на 20—30 %. Это все деньги, оборотный капитал. Кроме того, в отдельных случаях можно уменьшить затраты на производство, иногда до 10 %. А это очень существенная экономия, ведь даже 1 % оптимизации затрат на производство может увеличить прибыль всего холдинга в 1,5—2 раза. Эффект от внедрения также не заставит себя долго ждать. Все, конечно, сильно зависит от масштабов холдинга и пилотного актива, но согласно нашим последним расчетам, первый этап можно реализовать на протяжении года, и сразу после этого предприятие почувствует существенный эффект. Этот этап будет включать в себя центральную систему для бюджетирования и финансовой консолидации, систему управления пилот-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

начинают выстраиваться с управляющей компании, а потом уже спускаются в активы. Для этого приеняют такие решения, как Cognos, Hyperion. Если же используют подход «снизу вверх», сначала на одном из предприятий реализуют пилотный проект, который потом тиражируют на другие активы. У каждого из этих подходов есть свои плюсы и минусы. Например, если начинать централизацию сверху, очень часто те проблемы, которые есть во всех активах холдинга, не будут выявлены. Происходит это зачастую из-за низкого качества первичной информации, поступающей из активов холдинга. Безусловный плюс этого подхода состоит в том, что холдинг получает достаточно быстрый эффект. Подход «снизу вверх» более фундаментальный. В этом случае сначала наводим порядок в активах, а уже потом выстраиваем смежные процессы холдинга. Минус этого пути в нем том, что он более длительный во времени, более трудоемкий, дает пусть и больший эффект, но позже. Впрочем, существуют и такие примеры, в которых оба этих подхода используют параллельно. Начинают одновременно двигаться и снизу вверх, и сверху вниз. В этом случае затраты больше, на проекте занято большее количество экспертов, но эффект можно получить существенно быстрее. Более того, такой комбинированный подход позволяет еще более повысить качество результата благодаря учету большего количества деталей. Если консультанты параллельно движутся снизу вверх, они одновременно работают и в пилотном активе, где погружаются в детали, такие как особенности планирования продаж, производства, учета плановой себестоимости, фактической себестоимости от-

ходов производства, расходов на производство, методов списания материалов, способов контроля норм, и в управляющей компании. Примечательно, что возможности, которые несет с собой централизация, справедливы для холдингов, работающих в любых отраслях украинской экономики. Если активы холдинга содержатся в одной стране, если источниками закупок, ИТ, бухгалтерией, финансами можно управлять централизовано, эффект, безусловно, будет максимальным. Холдингу, который, к примеру, работает в разных странах, централизация обойдется дороже, не получится провести ее полностью из-за локальной специфики. Но эффект тоже будет. И чем больше холдинг, тем лучше будет эффект. Кому, возможно, не стоит браться за централизацию, так это небольшим группкам компаний, в которых все удается решать при помощи ручного управления и трудозатраты на местах сравнительно небольшие. Главным моментом, который может свести на нет все усилия проектной команды, является человеческий фактор. Проект все-таки делают люди, которые должны быть мотивированы на его успех. Об этом уже много сказано, но все же рискну напомнить, что без поддержки руководства такого рода инициатива обречена на провал. Именно руководитель наивысшего уровня должен быть главным заинтересованным лицом в успехе проекта централизации. Тем более что для промышленных холдингов Украины и России централизация — это безальтернативный путь. Чем дальше, тем больше будет ужесточаться конкуренция, повышаться требования к эффективности работы. Фактически, единственным препятствием эффективной централизации до недавнего времени являлось низкое качество каналов связи для географически удаленных активов. Устранение этого препятствия сегодня обеспечивают два момента. Во-первых, технологии, используемые в решениях для автоматизации бизнеса, позволяют системам работать даже с медленными каналами и сохранять работоспособность во время временных обрывов связи. Во-вторых, большинство промышленных регионов Украины сегодня уже достаточно плотно покрыты качественными каналами связи крупных операторов. Поэтому вопрос о том, какую архитектуру должен иметь промышленный холдинг — централизованную или распределенную, — выглядит несколько архаичным, и против централизованной архитектуры остались только стереотипы мышления.

1-2_MM-14_Future.qxd

24.02.2012

14:55

Page 35

1-2_MM-15_Forum.qxd

24.02.2012

14:57

Page 36

ФОРУМ конференции

ИТ в телекоммуникациях Издательский дом «СофтПресс» совместно с партнерами провел ежегодный форум «Деньги и технологии: решения для бизнеса 2011», в котором приняли участие руководители ИКТ# отделов финансовых организаций, промышленных предприятий и ИКТ# компаний, представители общественных организаций и профильных госорганов

рамках форума «Деньги и технологии: решения для бизнеса», проведенного Издательским домом «Софт Пресс» 8 декабря в отеле «Хаятт Ридженси Киев», прошла конференция «Современные телекоммуникации: регулирование, технологии, сервисы» (партнер конференции — Международный Форум «Перспективы развития ИКТ в регионе СНГ и Восточной Европы»). На ней более чем 100 слушателям были представлены 9 докладов, посвященных различным техническим, регуляторным и организационным аспектам развития отрасли, а также новым продуктам, технологиям и тенденциям на телекоммуникационном рынке Украины. В докладе «Reaching the next Billion Broadband Users», Ральф Кори, директор телекоммуникационного направления и политик широкополосного доступа к Интернету компании Intel, рассказал о проекте World Ahead, который направлен на преодоление «цифрового неравенства», ожидаемом в 2012 году подключении к Интернету еще одного миллиарда пользователей и обеспечении свободного доступа к ИКТ всех заинтересованных пользователей. Ральф Кори отметил, что уже в ближайшем будущем на 85 % рабочих мест будет необходимо использование ИКТ, а компьютерная грамотность работающего населения является для страны серьезным конкурентным преимуществом на мировом рынке. Джон Роман, директор направления широкополосных технологий и регуляторных политик компании Intel, в докладе «New emerging wireless technologies 60 GHz, Wireless Power. WiFi expansion» дал сравнительную характеристику действующих и находящихся в стадиях разработки и утверждения стандартов высокоскоростного обмена данными в беспроводных сетях. Глава Интернет Ассоциации Украины Татьяна Попова очертила в своем докладе роль профессиональных объединений в формировании государственной политики по поддержке и стимулированию ИКТ. О практических аспектах защиты персональных данных и их реализации в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных» рассказала юрист Интернет Ассоциации Украины Олеся Гудзь. Начальник методического отдела Украинского государственного центра радиочастот Вадим Благодарный подробно остановился на основных вопросах радиочастотного мониторин-

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

га и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств в Украине, а также на реальных возможностях приборного парка центра. Евгений Балакин, менеджер по продукции компании ZyXEL, представил широкий модельных ряд аппаратного обеспечения производства компании ZyXEL. О современных решениях для проектирования и строительства сетей широкополосного доступа на базе технологии FTTH (Fiberto the home) рассказал директор компании «Укркомлайн» Валерий Асташов. Андрей Колодюк, основатель проекта Divan.TV, в своем докладе представил возможности Smart TV как новый «безинвестиционный» источник дохода, создаваемый благодаря использованию решений Divan.TV. Президент компании «Адамант» Иван Петухов осветил проблемные вопросы развития информационных технологий в Украине. Презентации докладов конференции можно активировать по ссылкам, выделенным синим курсивом: Reaching the next Billion Broadband Users — Докладчик — Ральф Кори. New emerging wireless technologies 60 GHz, Wireless Power. Wi Fi expansion — Докладчик — Джон М.Роман. Роль профессиональных объединений в формировании государственной политики по поддержке и стимулированию ИКТ — Докладчик — Татьяна Попова. Захист персональних даних в Україні: практичні аспекти — Доповідач — Олеся Гудзь. Основні питання радіочастотного моніторингу та забезпечення електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів в Україні — Доповідач — Вадим Благодарний. Область компетенций ZyXEL — Докладчик — Евгений Балакин. Решения для проектирования и строительства сетей широкополосного доступа на базе технологии FTTH — Докладчик — Валерий Асташов, Возможности Smart TV и новый источник дохода без инвестиций вместе с Divan.TV — Докладчик — Андрей Колодюк. Проблемные вопросы развития ИТ в Украине — Докладчик — Иван Петухов.

• • • • • • • • •

январь-февраль 2012

ае тся иц

ен

ес

лу ч

аев

ра з

ра б

о тч и

ки п

ре до

ст а в л

яют сво

и приложения без каких-либо гаранти

од ит е лей. ©

Ос

й . Р ед

ак ц и

я не

т от ес е

вет

ств

ен н

ост

в за

оз

мо

ы жн

ео

CD «Высокие технологии для бизнеса»

Untitled-1 23

Подписной центр: http://www.ht.ua/subscribe/

од

яд

Путешествие 2: Таинственный остров Призрачный гонщик 2 Дж. Эдгар

2 компакт-диска, 9 изданий

пр Вр

VIP-версию журнала!

не

Киноафиша т.

Выписывай и читай

ьн о

вП

де л

ки

, от

т ор

онн

их п р

о и зв

Переходим на Мак: что нужно знать начинающему пользователю Mac OS

л ад

ала

Вампиры против зомби Дом 1000 дверей. Семейные тайны. Коллекционное издание Говорящая с призраками. иии. Легенда о проклятии. Коллекционное издание Бедовая Джейн

по

урн

ее

Игры

не

ью ж

им

StepShot Express: ress: мастер создания дания укций пошаговых инструкций атной с бесплатной нзией годовой лицензией

ли

ч а ст

не

XnView 1.98 IrfanView 4.32 FastPictureViewer 1.6 ACDSee 14 FastStone Image Viewer 4.6 Visions 1.3.0 Цифровой альбом 1.3 скачал Photo! 3D Album 1.2 oto! Web Album A 11.22 Photo!

ии

е мо й

StepShot Express 2.1.13 13 Обнови Софт 2.0 Mass Downloader 3.9 PhotoLine 17.01 Полиглот 3000 3.47 F DreamMail 4.6.9.0 USBDeview 1.96

Просмотр и каталогизация изображений

Virtual Box 4.1.8 for Mac OS X AppCleaner 2.0.5 Антивирус Касперского 2011 для Mac Dr.Web для Mac OS X ProtectMac AntiVirus 1.2.1 % VirusBarrier X6 % OpenOffice.orgg for Mac OS X 3.2.1 Anxiety 1.0 VLC media player for Mac OS X 1.1.12 Flip4Mac WMV 2.4.0.11 HandBrake 0.9.5

бк

л еотъем

Фоторепортаж с Форума «Деньги и технологии: решения для бизнеса»

hi-Tech Toolbox и тесты ПО

ши

Д и с к я в л я ет с я н

АНТИВИРУСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ DefenseWall Personal Firewall Dr.Web Security Space Pro 7.0 А руу Касперского 2012 Антивирус O Outpost Antivirus Pro D Dr.Web для Mac OS X % ProtectMac AntiVirus

2012

Программы для Mac OS

с» ООО «Издат ельский дом СофтПрес

январь-февраль Mozilla Firefox 9.0.1 PDFCreator 1.2.3 ICQ 7.7 Mozilla Thunderbird 9.0.1 Comodo Firewall 5.9 Opera 11.60 Яндекс.Бар Adobe Reader Х Picasa 2 IrfanView 4.32 Shareaza 7 Free Download Manager 3.8 Dicto 3 AnVir Task Manager 6.3.1 CDBurnerXP 4.4.0 Audacity 1.3.14 TestDisk 6.11 Total Commander 7.56a EasyTag 2.1 GIMP 2.6.11 Skype 5 Semagic 1.7.9.7 CPU-Z 1.59 GOM Media Player 2.1.37 Registry Repair 4.1.0 WinRAR 4

24.02.2012 15:06:35

1-2_MM-16_anons.qxd

24.02.2012

16:34

Page 38

www.mmdt.com.ua

1-2/2012

БИРЖА

АНОНС читайте в следуещем номере № 1-2 (146) январь-февраль 2012

Энергетика. Электротехника. Электроника

Автоматизация производства, откладывавшаяся в условиях стабильного рынка на не определенное время, сегодня требует незамедлительного внедрения. Если предприя тие не успеет сделать этот судьбоносный шаг сейчас, то в наступающей посткризисной экономике ему попросту не найдется места среди непрерывно растущих конкурентов.

Статьи и обзоры: SCADA системы Промышленные контроллеры Управление системами бесперебойного питания Промышленные дизель генераторные установки Системы распределения электроэнергии Беспроводная связь на предприятии Коммутационные устройства и разъемы

Индустриальные компьютеры: безошибочное управление в экстремальных условиях эксплуатации

Возможны изменения, вызванные приоритетностью публикаций

ММ. Деньги и Технологии Январь февраль 2012

Интернет: www.mmdt.соm.ua Е-mail: mmdt@mmdt.соm.ua (информационные сообщения) Для писем: Украина, 03005, г. Киев-5, а/я 5

Подписной индекс в каталогах «Укрпошта» и «Роспечать» — 22858 Издатель: © Издательский дом СофтПресс © Copyright by MM, Vogel Business Media GmbH & Co KG. Wuerzburg, Germany Издатели: Евгений Шнурко, Владимир Табаков Главный редактор: Алексей Рыбка Маркетинг, распространение: Екатерина Островская Региональные представительства: Днепропетровск: Игорь Малахов, тел. (056) 744 77 36, e mail: malahov@mercury.dp.ua Донецк: Begemot Systems, Олег Калашник, тел. (062) 312 55 49, факс (062) 304 41 58, e mail: kalashnik@hi tech.ua Львов: Андрей Мандич, тел. (067) 799 51 53, e mail: mandych@mail.lviv.ua Тираж — 10 000 экземпляров Цена договорная Издание зарегистрировано Министерством юстиции Украины. Свидетельство о государственной регистрации печатного средства массовой информации. Серия КВ № 15202 3774ПР от 12.05.2009 г. Адрес редакции и издателя: г. Киев, ул. Героев Севастополя, 10 телефон: 585 82 82 (многоканальный) факс: (044) 585 82 85 Germany: Vogel Business Media GmbH & Co KG. Wuerzburg, Tel. 049 931 418 2545, Fax 049 931 418 2640 Международные отделы: Austria: Technik & Medien Verlagsges.m.b.H., Hietzinger Kai 175, A 1130 Wien Tel. 0043 1876 8379 0, Fax 0043 1876 8379 15 Great Britain: Crane Media Partners Ltd. Tel. 044 208 237 8601, Fax 044 208 748 6580 Hungary: Vogel Publishing Kft., Tel. 000361 327 4568, Fax 000361 267 9100 Poland: MM Edytor S.C.,ul. Powstancow 34, PL 40 954 Katowice, Tel./Fax 0048 32 256 3277 USA and Canada: Vogel Europublishing, Inc. Tel. 001 925 648 1170, Fax 001 925 648 1171 Taiwan: Taiwan Bright Marketing & Communication Co., Ltd. Tel. 0886 22755 7901, Fax 0886 22755 7900 Turkey: Duenya Yayincilik A.S., «GLOBUS» Duenya Basinevi, 100, Yil Mah., TR 34440 Bagcilar Istanbul, Tel. 090 212 629 0808, Fax 090 212 431 3815 Czech Republic: INDUSTRIA Press s.r.o., U Seradiste 7, CZ 10100 Praha, Tel. 0420 267 216 405, Fax 0420 267 216 440 Switzerland: Fachpresse Zuerich AG, Trudi Halama, Tel. 00041 1445 3333, Fax 00041 1445 3344 Japan: Mr. C. H. Yiu,Tel./Fax 00813 3488 3823 Israel: Israeli German Chamber of Commerce and Industry, P.O.B. 3488, IL Ramat Gan 52 134, Tel. 009723 613 3515, Fax 009723 613 3528 Отпечатано: ООО «Юнивест Принт» 08500, Киевская обл., г. Фастов, ул. Полиграфическая, 10 Полное или частичное воспроизведение или размножение каким бы то ни было способом материалов, опубликованных в настоящем издании, допускается только с письменного разрешения ИД СофтПресс. Все упомянутые в данном издании товарные знаки и марки принадлежат их законным владельцам. Редакция не использует в материалах стандартные обозначения зарегистрированных прав. На обложке использована фотография, предоставленная компанией Siemens. За содержание рекламных материалов ответственность несет рекламодатель.

1-2_MM-16_anons.qxd

24.02.2012

16:34

Page 39