Новый алгоритм для горнодобывающих предприятий на 20% повысит энергоэффективность

В Университете МИСИС разработали математическую модель оценки эффективности работы горнодобывающего оборудования, который позволит сократить потери энергии до 20% в год. Методика помогает перейти от усреднённых оценок к точному управлению энергопотреблением. Она уже адаптирована под международные стандарты и может быть интегрирована в цифровые системы управления производством.

Открытые горные работы невозможны без тяжёлой техники — экскаваторов, буровых установок, самосвалов. Их эксплуатация требует больших затрат энергии и составляет значительную часть расходов предприятий. Однако существующие подходы к контролю энергоэффективности не учитывают специфику работы оборудования и часто основаны на экспертных оценках, а не на точных данных. Это мешает точно определить, где происходят потери ресурсов.

Для решения этой проблемы учёные НИТУ МИСИС разработали метод, основанный на эконометрической модели стохастического анализа границ эффективности — подходе для энергетического менеджмента, с помощью которого можно точнее определить, какие параметры работы оборудования действительно эффективны, и где техника расходует больше энергии, чем нужно.

Этот подход был применён на одном из угольных разрезов Сибири с учётом специфики карьерной техники и качества исходных данных. В выборку вошли почти 5 000 рабочих смен с различными типами выполняемых работ. С помощью нового подхода исследователи выявили потери энергии от 4,5% до 20,7%. Это эквивалентно миллионам киловатт-часов и десяткам миллионов рублей в год на одном предприятии. Исследование поддержано грантом РНФ (проект № 19-17-00184). Результаты работы опубликованы в журнале Energies (Q1).

«Методика подходит не только для оценки энергоэффективности различных типов горнодобывающего оборудования, но и для других видов технологических производств. Результаты могут быть масштабированы и в дальнейшем способствовать устойчивому развитию ключевых отраслей экономики», — сказал старший преподаватель кафедры автоматизированных систем управления НИТУ МИСИС Сергей Дерябин.

Предложенная модель позволяет рассчитывать индивидуальные нормы энергопотребления для каждой единицы техники и внедрять результаты в цифровые системы управления, соответствующие международным стандартам энергетического менеджмента (ГОСТ Р ИСО 50001:2023 «Системы энергетического менеджмента»).

Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»