Аудит и экспертиза энергопроизводств

С.В. ГУЛИН, А.Г. ПИРКИН 
АУДИТ И ЭКСПЕРТИЗА ЭНЕРГОПРОИЗВОДСТВ 
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 
для обучающихся по направлению подготовки 
13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника,  
профиль «Обеспечение промышленной безопасности 
при эксплуатации энергетического оборудования» 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
2023

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ 
УНИВЕРСИТЕТ 
С.В ГУЛИН, А.Г. ПИРКИН 
АУДИТ И ЭКСПЕРТИЗА ЭНЕРГОПРОИЗВОДСТВ 
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 
для обучающихся по направлению подготовки 
13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника,  
профиль «Обеспечение промышленной безопасности 
при эксплуатации энергетического оборудования» 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
2023

УДК 621.311(07) 
ББК 40.76 
        Г94 
Рецензенты: 
доктор технических наук, заведующий лабораторий энергоэффективных 
технологий в АПКИЭАП С.А. Ракутько; 
кандидат 
технический 
наук, 
доцент 
кафедры 
энергообеспечения 
производств и электротехнологии СПбГАУ В.С. Волков. 
Гулин С.В., Пиркин А.Г. Аудит и экспертиза энергопроизводств: учебное 
пособие 
для 
обучающихся 
по 
направлению 
подготовки 
13.04.01 
Теплоэнергетика и теплотехника. – СПб.: СПбГАУ, 2023. – 76 с. 
Учебное 
пособие 
предназначено 
для 
подготовки 
магистров 
по 
направлению 13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника, направленность 
(профиль) «Обеспечение промышленной безопасности при эксплуатации 
энергетического оборудования». В учебном пособии изложен комплексный 
подход к оценке эффективности энергетических систем (ЭС). Сформулированы 
технико-экономические требования к ЭС и определены уровни их оптимизации. 
Предложена методика проведения двухуровнего энергоаудита и комплексная 
система управления электроэнергетическим хозяйством. 
В основу учебного пособия положен авторский курс «Аудит и экспертиза 
энергопроизводств», 
преподаваемый 
на 
кафедре 
энергообеспечения 
предприятий и электротехнологии. 
Рекомендовано к изданию и публикации на электронном носителе для 
последующего размещения в электронной сети ФГБОУ ВО СПбГАУ, согласно 
соответствующему договору с учебно-методическим советом СПбГАУ, 
протокол № 6 от «16» июня 2023 г. 
© Гулин С.В., Пиркин А.Г. 2023 
© ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ 
................................................................................................................. 4 
ТЕМА 1. ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ 
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 
............................................................................. 5 
1.1. Характерные особенности и основные свойства энергетической 
Системы 
.................................................................................................................... 5 
1.2. Выбор критериев эффективности потребительских энергосистем ............ 9 
1.3. Технико-экономические требования к энергетическим системам 
и уровни их оптимизации ..................................................................................... 15 
1.4. Анализ функционирования сервисных центров 
по обслуживанию и ремонту энергетического оборудования.......................... 20 
ТЕМА 2. ОСНОВЫ ЭНЕРГОАУДИТА .............................................................. 27 
2.1. Энергетическое обследование и энергоаудит ............................................. 27 
2.2. Уровни энергетических обследований ........................................................ 32 
2.3. Методика проведения предаудита 
................................................................ 33 
2.4. Методика проведения энергоаудита первого уровня 
................................. 34 
2.5. Методика проведения энергоаудита второго уровня ................................. 37 
2.6. Инструментальное обследование ................................................................. 42 
2.7. Анализ информации 
....................................................................................... 44 
2.8. Разработка рекомендаций по энергосбережению 
....................................... 46 
2.9. Заключение комиссии по проведению энергоаудита предприятия 
.......... 47 
2.10. Экспертиза энергосберегающих проектов ................................................ 49 
2.11. Техническое обеспечение энергоаудита 
.................................................... 50 
2.12. Оформление отчета и составление энергетического паспорта ............... 53 
ТЕМА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА 
ПРАДПРИЯТИЯ 
...................................................................................................... 56 
3.1. Значение и задачи энергетического хозяйства 
............................................ 56 
3.2. Структура и функции энергетического хозяйства 
...................................... 57 
3.3. Планирование потребности в энергии ......................................................... 60 
3.4. Нормирование и учет энергоресурсов ......................................................... 61 
3.5. Анализ и пути развития энергетического хозяйства .................................. 66 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 70 
ГЛОССАРИЙ ........................................................................................................... 71 
ЛИТЕРАТУРА ......................................................................................................... 73 
3 

ВВЕДЕНИЕ 
В современных рыночных условиях комплексное развитие 
предприятий агропромышленного комплекса (АПК) невозможно без 
использования высокотехнологичных энергетических систем (ЭС). К 
оценке эффективности ЭС следует подходить комплексно, учитывая 
технологические, энергетические, экономические и другие аспекты. 
Это в конечном счете позволит построить рациональную систему 
управления энергетическим хозяйством предприятия АПК. 
В первой главе учебного пособия сформирован системный 
подход к оценке энергоэффективности ЭС, при этом основное 
внимание уделено рассмотрению потребительских подсистем ПЭС, 
обеспечивающих различные технологические процессы. Здесь также 
произведен 
анализ 
функционирования 
сервисных 
центров, 
обеспечивающих быстрый качественный ремонт энергетического 
оборудования. 
Вторая глава посвящена методическому обеспечению процесса 
энергоаудита, без которого невозможно обосновать, спроектировать и 
создать высокоэффективное энергосберегающее оборудование. 
Третья глава посвящена аспектам эффективного управления 
энергетическим хозяйством как целенаправленного воздействия на 
организованную структуру для поддержания ее функционирования и 
обеспечения целевой деятельности. Обосновано, что в основу 
управления энергохозяйством предприятия АПК заложен принцип 
единоначалия, который означает подчинение всего энергетического 
персонала руководителю, как правило – главному энергетику, 
ответственному за энергохозяйство и наделенному необходимыми 
правами в области управления и организации порученных ему 
подразделений. 
В данном учебном пособии авторы попытались более тесно 
увязать вопросы энергетического менеджмента, энергоаудита и 
энергосервиса с процессами энергообеспечения и энергосбережения. 
4 

ТЕМА 1. ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ 
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 
1.1. Характерные особенности и основные свойства 
энергетической системы 
Под энергетической системой (ЭС) следует понимать сложную 
систему, состоящую из трех основных подсистем [1, 2]: 
 подсистема производства энергии; 
 подсистема передачи и распределения энергии; 
 подсистема потребления энергии. 
Выделение 
отдельных 
подсистем 
является 
важным 
методологическим подходом к исследованию сложных систем при 
решении задач целенаправленного управления их функционированием 
и развитием. В системном анализе деление сложных систем на 
подсистемы носит название декомпозиции. Декомпозиция позволяет 
осуществлять детальное изучение отдельных подсистем с целью 
последующей оценки влияния каждой из них на эффективность 
функционирования системы в целом [2]. 
Приведем краткий анализ основных особенностей ЭС. 
Уникальность. Каждая ЭС может содержать в своей структуре 
подсистемы 
с 
различными 
типами 
электроэнергетического 
оборудования, способами и схемами управления и защиты. В 
результате каждую из этих подсистем и ЭС в целом можно 
представить как некоторый уникальный объект рассмотрения, что 
накладывает ограничения на использование традиционных методов 
исследования, ориентированных на однотипные серийные объекты. 
Возникают определенные трудности в сопоставление различных ЭС 
по показателям качества функционирования. 
Неоднородность элементов. В составе ЭС содержится большое 
число оборудования разного типа и вида (теплотехнического, 
гидротехнического, электротехнического, электромеханического и 
др.), 
конструкций 
и 
сооружений 
с 
отличающимися 
производственными характеристиками и сроками эксплуатации. 
Характерной 
особенностью 
воздушных 
и 
кабельных 
линий 
электропередачи является то, что они по своей сути относятся к 
системам 
с 
распределенными 
параметрами. 
Параметры 
и 
характеристики таких систем изменяются как во времени, так и в 
пространстве. 
5 

Возможность декомпозиции (разделения ЭС на подсистемы и 
элементы). Число уровней декомпозиции определяется поставленной 
задачей исследования системы, а именно глубиной исследования. В 
качестве примера приведем результаты первого уровня декомпозиции 
ЭС некоторого региона (рис. 1.1). Не вызывает сомнения тот факт, что 
представленные на рисунке подсистемы могут также быть предметом 
исследования. Необходимым условием такого исследования является 
проведение второго уровня декомпозиции (деление подсистем на 
более мелкие подсистемы или элементы). 
Э Н Е Р Г Е Т И Ч Е С К А Я  С И С Т Е М А  
Подсистема 
Подсистема 
Подсистема 
передачи и 
производства 
потребления 
распределения 
энергии 
энергии 
энергии 
Рис. 1.1. Основные подсистемы ЭС 
 
Представленную на данном рисунке подсистему потребления 
энергии 
будем 
в 
дальнейшем 
называть 
потребительской 
энергетической системой (ПЭС). Именно этим системам и будет 
уделено основное внимание в данном учебном пособии. 
Вероятностная природа поведения 
ЭС. При изучении 
поведения 
ЭС 
приходится 
сталкиваться 
с 
различного 
рода 
неопределенностями. Так, например, все решения (как проектные, так 
и эксплуатационные) учитывают неопределенность нагрузки и 
генерации в системе. Широкий спектр неопределенностей вносят 
воздействия внешней среды на элементы ЭС (например, изменение 
параметров производственного процесса), поэтому предсказание 
поведения работы энергетического оборудования и системы в целом 
имеет смысл только в рамках вероятностных категорий. Любому 
теоретическому анализу, связанному с исследованием сложной 
системы, в том числе и в сфере энергетики, как правило, предшествует 
накопление статистического материала, характеризующего поведение 
системы в реальных условиях. Требуются такие адекватные природе 
поведения системы методы исследования и математический аппарат, 
6 

как методы математической статистики, теория случайных процессов, 
теория неопределенности и другие. 
Наиболее 
простой 
вариант 
вероятностной 
модели 
функционирования ЭС можно представить в виде 
𝑀𝑂[𝑅(𝑡)] =
𝐹{𝑀𝑂[𝑥1(𝑡), 𝑥2(𝑡), … , 𝑥𝑛(𝑡)], 𝑀𝑂[𝛼1(𝑡), 𝛼2(𝑡), … , 𝛼𝑚(𝑡)]}, 
(1.1) 
где МО [R(t)] – математическое 
ожидание 
результата 
функционирования системы; 
МО [x1(t), 
x2(t), 
…, 
xn(t)], 
МО [α1(t), 
α2(t), 
…, 
αm(t)] – математические ожидания параметров системы и входных 
воздействий на нее соответственно. 
Результат функционирования ЭС в целом MO[R(t)] будем 
оценивать через критерии эффективности ПЭС, поскольку конечной 
ее целью является обеспечение производственных процессов. 
Более углубленные вероятностные модели функционирования 
системы строятся на уровне среднеквадратических отклонений и 
законов 
распределения 
используемых 
величин 
(воздействий, 
параметров и результатов). 
Адаптивность к воздействиям. В процессе работы ЭС 
подвергаются внутренним и внешним воздействиям, приводящим к 
структурным и режимным изменениям состояния системы. Это 
вынуждает 
предусматривать 
различные 
виды 
резервирования 
(топлива, генерирующей мощности, преобразующих и передающих 
энергию элементов и др.). В результате чего система становиться 
приспособленной (устойчивой) ко многим воздействиям. Поэтому при 
отказе 
одного 
или 
даже 
нескольких 
элементов 
сохраняется 
работоспособное состояние системы, однако на какое-то время 
возможны изменения некоторых рабочих характеристик и параметров 
в отдельной ее части или у отдельных элементов системы. 
Непрерывность развития, обновления и совершенствования. 
Отмеченная особенность обеспечивается выполнением ремонтных 
работ, связанных с состоянием элементов системы, выводом из 
эксплуатации выработавших свой ресурс и вводом новых элементов, 
внедрением прогрессивных технических и технологических решений, 
совершенствованием методов управления процессами обеспечения 
энергетическими ресурсами различных потребителей. 
Важнейшим 
аспектом 
системных 
исследований 
является 
изучение основных свойств сложных систем. Такое изучение 
энергетических систем позволяет найти характерные обобщающие 
7