Калинин А.Э. Учебное пособие. Энергосбережение

Подождите немного. Документ загружается.

выбросом, поскольку не вступает в фотохимические реакции и не

образует смог, а при определенных концентрациях даже оказывает

положительное воздействие на флору.

Однако двуокись углерода является хорошим поглотителем

инфракрасного излучения и повышает температуру атмосферы /6,7,8/. С

1957 года (Международный геофизический год) проводятся тщательные

измерения концентрации СО

в атмосфере

. По данным этих

исследований /8/, около половины выбросов углекислого газа

накапливается в атмосфере. При сохранении тенденции роста энергетики

на ископаемом углеродном топливе, концентрация двуокиси углерода до

середины следующего столетия возрастет в 4 раза. Пока не выяснено,

смогут ли флора и океаны самортизировать такое увеличение, но что оно

заметно отразится на тепловом балансе Земного шара – бесспорно.

То же самое относится и к парам и молекулам воды, которые в

избытке выделяются в результате работы градирен тепловых

электростанций и в ходе сжигания углеводородов. Тепловая

электростанция мощностью 1000 МВт ежесуточно превращает в пар 38

тыс. м

воды, что равно суточному потреблению города с населением

около 1 млн. человек /7,8/. Водяные пары в атмосфере (особенно в виде

облаков) существенно изменяют альбедо Земли.

Опасения катастрофического изменения теплового баланса Земли не

лишены оснований, чему свидетельствует подписание индустриальными

странами Киотского протокола, предусматривающего ограничение выброса

парниковых газов и тепла в атмосферу, и придания энергосбережению

особого, межнационального статуса.

Кроме влияния на тепловой баланс, традиционная энергетика

загрязняет атмосферу. Наиболее массовым вредным выбросом является

окись углерода СО. Ежегодное поступление в атмосферу окиси углерода

)

В соответствии с программой Международного геофизического года в исследованиях

участвует и Россия (прежде СССР)

1 3

2 3

составляет более 100 млн. тонн, причем менее десятой части этой массы

обусловлено лесными пожарами, а источники остального поступления

являются искусственными /8/.

Следует отметить, что влияния на тепловой баланс планеты окись

углерода практически не оказывает, но при высоких концентрациях

оказывает существенный вред для здоровья.

Для объективности следует отметить, что в настоящее время в

атмосфере, видимо, достаточно естественных поглотителей окиси

углерода, так как его концентрация не увеличивалась при увеличении

концентрации углекислого газа. В этой связи, окись углерода сейчас

представляет только локальную угрозу в местах его интенсивного

выделения. Однако его естественные поглотители неизвестны. Если в

результате увеличения температуры эти неизвестные поглотители окиси

углерода будут ущемлены, то его нарастающий выброс приведет к

катастрофе. Кроме того, существуют опасения, что окись углерода

может проникать в стратосферу и вступать в реакции с озоном, что

приведет к крайне тяжелым последствиям.

В процессе сжигания органического топлива выделяются и другие

газообразные элементы, такие, как окислы серы и азота. Эти соединения

играют важную роль в образовании смога. Кроме того, соединяясь с

водой, они образуют соответствующие кислоты, для которых характерна

большая гигроскопичность. Конденсируя пары воды и растворяясь в

конденсате, они являются причиной столь участившихся в последнее

время кислотных дождей.

Кроме влияния на атмосферу, традиционная энергетика влияет и на

геосферу. Это влияние связано с добычей топлива из недр Земли.

Опасна, с экологической точки зрения, также добыча нефти с морских

платформ и транспортировка танкерами. Многочисленные аварии танкеров и

опрокидывания платформ уже нанесли ощутимый вред акватории и

прибрежным районам. Характерным примером может быть катастрофа с

1 3

2 3

танкером "Prestig" у берегов Испании, или массовые кораблекрушения в

Керченском проливе в 2007 году.

Некоторые авторитетные и независимые международные

организации на основании проведенных исследований предполагают

/7,8/, что, при сохранении темпов использования ископаемого топлива,

катастрофические экологические изменения могут наступить уже в

двадцать первом веке.

Для объективности следует отметить, что такие утверждения

базируются тоже на результатах теоретических исследований и

машинного моделирования. Тем не менее, практически установленный

факт того, что любые преобразования ископаемого топлива для

производства энергии приводят к различным загрязнениям окружающей

среды (включая атмосферу, геосферу, гидросферу и биосферу), не дает

повода для сомнений в качестве прогноза крупных экологических

проблем.

Таким образом, интенсивное развитие энергетики на ископаемом

топливе опасно экологическими последствиями. Предотвратить такую

ситуацию можно путем кардинального изменения структуры энергетики

и внедрения энергосберегающих технологий. Энергосбережение

позволит более эффективно использовать топливно-энергетические

ресурсы и уменьшить влияние на климат земли.

1.3. Потенциальные возможности

и направления энергосбережения в России

Установив необходимость эффективного и экономного потребления

энергетических ресурсов, необходимо исследовать возможности снижения

энергоемкости внутреннего валового продукта и обосновать направления

энергосбережения. Для оценки потенциальных возможностей

энергосбережения проанализируем причины высокой энергоемкости ВВП, то

1 3

2 3

есть причины неэффективного использования топливно-энергетических

ресурсов.

Основной естественной причиной высокой энергоемкости внутреннего

валового продукта и недостаточного уровня энергосбережения в России

является ее исторически сложившееся уникальное положение.

Особенностями энергетики России, отличающими ее от других развитых

стран, являются следующие.

1.Россия занимает значительную территорию Земли и располагает

огромными запасами и ресурсами ископаемого топлива. Таким

образом, Россия не только не испытывает энергетического голода, но

может экспортировать большую долю своих топливно-

энергетических ресурсов на мировой рынок.

2.Плотность населения России очень низкая, особенно в Сибири. Это

обусловливает малые внутренние потребности в топливно-

энергетических ресурсах.

3.Экономика России с 1917 года развивалась в отсутствии реальной

внутренней конкуренции. Последующее переориентирование на

рыночную экономику показало, что общество оказалось не готово к

такому переходу, что привело к еще большему упадку экономики,

поставив ее на грань полного разрушения. Это привело к снижению

внутреннего валового продукта, причем спад экономики в топливно-

энергетическом комплексе, который также производил часть ВВП,

происходил более медленно. В результате энергоемкость внутреннего

валового продукта значительно повысилась.

4.В странах со слабой экономикой экологические проблемы не имеют

такого значения, как в развитых странах. Иными словами, население

более слабой в экономическом отношении страны готово терпеть

ухудшение экологии в пользу сохранения относительного

материального благополучия. В этой связи необходимость

1 3

2 3

энергосбережения в России по экологическим соображениям только

декларировалась, а не выполнялась фактически.

5.Поощрения за экономию энергоресурсов были незначительны, что не

способствовало внедрению энергосберегающих решений.

Таким образом, причины отсутствия энергосбережения носили

преимущественно экономический характер и уже в начале этого века стали

планомерно устраняться. Этому не мало способствовало оживление

экономики России и предполагаемое вступление во Всемирную Торговую

Организацию (ВТО). Членство в ВТО предопределяет повышение

конкурентоспособности отечественных товаров, а, следовательно, повышает

требования к снижению энергоемкости внутреннего валового продукта.

Сравнение энергоемкости ВВП России с другими странами показывает,

что нет принципиальных препятствий к его уменьшению в 3 – 5 раз. Это

предположение основывается на эквивалентности условий использования

энергетических ресурсов. Другими словами, учитывая показатели

использования энергии в других странах, имеющих одинаковые с Россией

физические, химические, биологические и другие условия производства, нет

оснований опровергать принципиальную возможность достижения таких

показателей и в нашей стране. На рисунке 1.4. показаны прогнозируемые

сценарии использования энергоресурсов в России.

Как следует из программы развития экономики России, при

благоприятных условиях предполагается снижение энергоемкости за

оставшиеся 14 лет почти в 2 раза. В настоящее время энергоемкость ВВП

России выше, чем в странах Западной Европы, США и Японии в 3 – 6 раз.

Здесь, кроме неэффективного использования топливно-энергетических

ресурсов, следует учитывать и то, что отечественные товары на мировом

рынке уступают по качеству (а значит и по цене) западным товарам. То есть,

энергоемкость продукции, имеющая размерность т.у.т./долл., выше еще и по

причине более низких цен на отечественные товары. Тем не менее, с учетом

показателей стран западной Европы, США и Японии, прогноз вполне реален,

1 3

2 3

по крайней мере, не имеет принципиальных препятствий к его

осуществлению.

2020

2015

2010

2006

2002

1998

1994

1990

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

Год

Рисунок 1.4. Энергоемкость ВВП России

по первичной энергии, % к 1990 году

– при сниженных темпах развития экономики,

– при благоприятном развитии экономики.

Для практического достижения планируемых результатов необходимы

следующие технические мероприятия:

 совершенствование технологий промышленных и

сельскохозяйственных технологий в направлении повышения к.п.д.;

 разработка энергоэкономичного оборудования;

 повышение качества топлива и электроэнергии;

 вторичное использование отработанных энергоресурсов;

 увеличение доли возобновляемых источников энергии в

энергобалансе страны.

1 3

2 3

Кроме того, необходима соответствующая правовая, законодательная и

нормативная база, предписывающая и способствующая разработке и

внедрению мероприятий по энергосбережению.

Глава 2. Государственная политика в области

повышения эффективности использования

энергии

2.1. Энергетические политики развитых

стран

Нефтяной кризис семидесятых годов прошлого столетия, охвативший

весь Мир, выдвинул задачи регулирования энергопотребления на

государственный уровень всех индустриальных стран. Наиболее развитые

страны, основные потребители нефти, приняли меры по сокращению

расточительного расхода нефтепродуктов. Эти мероприятия были

запретительного характера, направленные на снижение расхода моторного

топлива, ограничений на скорость движения автомобильного транспорта,

запрещение в выходные дни продажи бензина и дизельного топлива для

личных транспортных средств, ограничения световой рекламы и уличного

освещения и т.д. Принятые меры в большинстве случаев были с пониманием

приняты большей частью населения, так как нехватка топливно-

энергетических ресурсов коснулась, практически, каждого.

Однако перечисленные мероприятия, хотя и позволили

самортизировать кризисные явления в снабжении нефтепродуктами, не

могли полностью устранить проблему. Простое ограничение потребления

нефти неизбежно вело к торможению экономического развития. Таким

образом, во всех странах требовалась разработка комплекса

административно-законодательных мероприятий на государственном уровне,

направленных на повышение эффективности использования топливно-

энергетических ресурсов во всех сферах экономики, то есть, направленных

на обеспечение энергетической безопасности всех стран.

1 3

2 3

Капиталистические страны оперативно отреагировали на нефтяной

кризис, и уже в 1973 году было создано Международное энергетическое

агентство (МЭА). В состав МЭА в настоящее время входит 24 промышленно

развитые страны, имеющие стабильную экономику. Основным направлением

МЭА является укрепление энергетической безопасности стран-участников

путем снижения энергоемкости их экономики и создания стратегических

запасов нефти. В 1976 году страны-участники Международного

энергетического агентства подписали соглашение о разработке и реализации

национальных и межгосударственных энергосберегающих программ.

В соответствии с этими программами, во всех странах-участниках

МЭА предписывается в составе государственных органов управления иметь

специализированные службы, занимающиеся вопросами энергосбережения.

В некоторых странах такие службы действуют при министерствах,

обладающих исключительными полномочиями в области государственной

экономики и промышленной политики. В частности в Японии такие службы

созданы при Министерстве внешней торговли и промышленности, в Австрии

– при Министерстве экономики, в Испании – при Министерстве

промышленности, торговли и туризма /11/.

Во многих странах (Дании, Ирландии, Люксембурге, Норвегии,

Турции, США, Канаде) имеются Министерства энергетики, которые

осуществляют государственную политику в области энергосбережения.

Во всех без исключения странах-участниках Международного

энергетического агентства придается большое значение нормативно-

законодательной базе энергосбережения. Так в США принят закон "Об

энергетической политике и экономии энергоресурсов", в Японии действует

закон "О рациональном использовании энергии". Аналогичные законы

приняты в Канаде и Нидерландах. В остальных странах-участниках МЭА

имеются отдельные нормативные акты и правительственные директивы,

посвященные вопросам использования топлива и энергии в различных

областях экономики, которые весьма эффективно способствуют

1 3

2 3

энергосбережению и снижению энергоемкости национального валового

продукта.

Комплекс энергосберегающих мероприятий стран Международного

энергетического агентства включает следующие основные положения /11/:

 меры финансового (фискального) характера;

 организацию рекламно-информационных и пропагандистских

кампаний;

 внедрение и периодическая корректировка государственных и

международных стандартов энергоэффективности и системы

маркировки энергооборудования;

 проведение энергоаудитов;

 организацию, государственную поддержку и проведение

образовательных программ в области энергосбережения;

 поддержку научно-исследовательских и опытно-конструкторских

работ по энергосбережению и эффективному использованию

топливно-энергетических ресурсов.

Во всех без исключения странах-участниках Международного

энергетического агентства особое значение придается развитию энергетики

на возобновляемых источниках энергии и вторичному использованию

энергоресурсов.

Финансовая политика промышленно развитых стран активно

использует систему поощрений и штрафов. Так действуют системы гарантий,

субсидий, льготных займов и кредитов на нужды энергосбережения.

Энергосбережению способствуют также и системы дифференцированного

налогообложения и оплаты топливно-энергетических ресурсов.

После воссоединения ФРГ и ГДР ключевой проблемой было признано

повышение эффективности использования топливно-энергетических

ресурсов на территории восточной Германии. В этой связи владельцам

индивидуальных домов бывшей ГДР были предоставлены льготные займы по

ставке на 3% ниже общегосударственной для проведения работ по

1 3

2 3

улучшению теплоизоляции зданий. Кроме того, были выделены

государственные субсидии (до 20%) на реконструкцию зданий,

налогообложение на недвижимость в случае проведения энергетической

реконструкции было уменьшено на 10% на период 10 лет /11/.

К запрещающим мероприятиям относятся дифференцированные

налоги на автотранспорт в зависимости от его возраста и эффективности, а

также налог на бензин и дизельное топливо. Эти мероприятия стимулируют

использование современного автотранспорта, что, в конечном счете,

приводит к экономии нефтепродуктов.

Стандарты энергопотребления обычно вводятся там, где другие рычаги

рыночной экономики не стимулируют понижение энергоемкости

выпускаемой продукции. При этом разработчики стандартов на

энергопотребление отдают отчет, что стандарты должны быть экономически

обоснованными и учитывать состояние промышленности. В этой связи после

опубликования стандартов производителям предоставляется отсрочка на 2 –

3 года для перестройки производства.

Большое значение в рамках Международного энергетического

агентства придается энергоаудиту. Энергоаудит предназначен, с одной

стороны, для информации и руководства к действию производителей

энергооборудования, а с другой стороны, для контроля со стороны

государства за соблюдением стандартов и повышения эффективности

топливно-энергетического комплекса.

Страны-участники Международного энергетического агентства

придают большое значение обучению и переподготовке персонала,

занимающегося энергосбережением. Причем это обучение проводится на

высоком качественном уровне и стоит весьма дорого. Так в Великобритании

один день переподготовки специалиста в области энергосбережения

обходится приблизительно в 150 фунтов стерлингов. Естественно, что

например, малые предприятия не в состоянии были бы оплатить подготовку

своих специалистов за счет собственных средств.

1 3

2 3