Политика энергосбережения

Советский союз, являясь крупнейшей металлургической державой, по  разработанной в 50-х годах ресурсосберегающей технологии непрерывной разливки стали, выплавлял в 80-х годах по этой технологии 14 % стали, остальное - с помощью малоэффективного, энергоёмкого и экологически вредного мартеновского способа производства, в то время как Япония – 92,7 %, Германия – 84,6 %. Только при  производстве горячего проката терялось 30% выплавленной стали. Причём на производство одной тонны стали затрачивалось на 62 % (по другим оценкам – на 87 %) больше энергии, чем в Японии. Потери энергии, которая таким образом «выбрасывалась на ветер» в чёрной металлургии СССР, превышали её выработку всеми нашими атомными электростанциями.

По некоторым оценкам эффективность использования энергии во всей экономике страны в 80-е годы достигала всего 10…20 %. Средняя эффективность процесса  преобразования энергоносителей в полезную энергию на  ТЭС оценивается лишь в 12…25 %.  При перемещении транспортных средств на  ДВС она составляет 4…10 %. Известные статистические данные о КПД  ТЭС – 37 % и КПД  ДВС – 30…40 %  являются номинальными, определёнными на стендах, и превышают реальные в 1,5 … 2,0 и более раз. Конечный КПД на колесе автомобиля, гусенице трактора, гребном винте существенно ниже. Например, цепочка «нефть - бензин - автомобиль» оценивает КПД топлива в 4,2 % .

При подаче тепла в жильё и производственные помещения его потери по России составляют около 1/3 (около 130 млн. т  у. т.). Термическое сопротивление стен большинства наших зданий недопустимо мало (в 4…8 раз меньше, чем в Швеции и США). Поэтому количество тепла, подаваемого в помещения, значительно завышено, а его перерасход по этой причине эквивалентен примерно 200 млн. т  у. т.

Таким образом, общие энергетические потери в теплофикации России составляют около 300 млн. т  у. т., а эффективность использования тепла не превышает 25 % от современного уровня технологий. Поэтому стратегическим направлением развития народного хозяйства должно стать энерго- и теплосбережение, использование безопасных и экологически чистых источников энергии и тепла.

В качестве источников возможной экономии топливно-энергетических ресурсов можно назвать:

· Технический прогресс в области производства и потребления (возможна экономия до 70 %). Это использование нового энергосберегающего оборудования (45 %); внедрение менее энергоёмких технологий (15 %); применение приборов автоматики и контроля (10 %).

 · Снижение потерь (20 %): энергии при передаче и распределении (8 %); топлива при хранении и транспортировании (8 %); улучшение тепловой изоляции (4 %).

   · Организационные мероприятия (10 %).

Отсюда исходят направления решения задачи энерго - и тепло-сбережения:

1. Снижение потребления энергии при производстве первичных материлов.

2. Переход на новые энергосберегающие технологии добычи, переработки транспортирования и сжигания традиционных видов топлива.

3. Отказ (по возможности) от промежуточных теплоносителей.

4. Комплексное (ступенчатое) использование теплоты отработанных продуктов сгорания.

5. Повышение КПД энергетических установок, двигателей, машин и механизмов.

 6. Разработка и внедрение малоотходных и ресурсосберегающих технологий при производстве продукции.

7. Утилизация и рециклирование отходов.

8. Увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем балансе энергопотребления.

 9. Создание новых принципов (способов) производства энергии и её транспортирования.

Практически всё, что обсуждалось выше, сводится к нескольким основополагающим факторам экологически преемлемого ресурсосберегающего развития энергетики:

1) Всемерная экономия энергоносителей во всех сферах их использования, отказ от энергорасточительных технологий и оборудования, снижение энергоёмкости единицы ВНП и энергопотребления на душу населения в развитых странах при сохранении поступательного развития экономики (пример Англии и Японии) – как главная стратегия будущего энергопотребления.

2) Отказ от дальнейшего развития и использования технически несовершенных и экологически опасных источников получения электрической и тепловой энергии и переход к использованию экологически чистых возобновляемых энергетических ресурсов – солнечной и ветровой энергии, энергии биомассы, фотосинтеза и т. п.

3) Широкое внедрение новых более эффективных и экологически преем-лемых технологий получения энергии при использовании традиционных ископаемых источников топлива (угля, нефти, газа). Например, осуществление проектов типа технологии «Чистого угля» в США и других странах, которые предусматривают:

− физическое и химическое его обогащение;

− ограничение вредных выбросов путем инъекции сорбентов, обессеривания и т.п.;

 − понижения содержания оксидов азота дожиганием;

 − горение в «кипящем слое» при атмосферном и повышенном давлениях;

   − совершенствование камер сгорания;

 − газификация угля и др.

Так внедрение современных парогазотурбинных установок и установок очистки отходящих газов позволяют не только увеличить эффективность ТЭС, но и на 90 % снизить уровень вредных выбросов в атмосферу.

4) Снижение отходов материалов, их рециклирование и утилизация для уменьшения энергетических затрат.

В качестве примеров экономии энергии можно привести:

- в Германии несколько электростанций работает на биогазе свалок, за 10 лет сожжено 7×10⁶ м³ и выработано 10×10⁶  кВт × ч энергии;

 - мероприятия по энергосбережению во Франции позволило в  2000 г. сэкономить 30×10⁶  т у. т., что эквивалентно «недопоставке» в атмосферу 20×10⁶ тонн углекислого газа;

   - из стеклобоя, собираемого в Париже ежегодно, производят 15 000 т стекла (15 бут./чел.).

В Западной Европе в последнее время получили распространение следующие пути энергосбережения:

   · эксплуатация автомобилей с расходом топлива 1,5 л на 100 км пути;

· услуга «Car-Sharing», когда группа людей покупает автомобиль для совместного пользования;

 · применение новых материалов и технологий при строительстве жилых домов, использование солнечной энергии для отопления, т. е. так называемые «пассивные дома» или экодома;

· разработка «холодно-тёплых» материалов для покрытий крыш, которые визуально имеют тёмные цвета, любимые домовладельцами, но отражают солнечную энергию, как белый цвет до 41 %, вместо 4 %. В результате этого сократилось на 20% потребление энергии в теплых странах на кондиционирование;

· использование телекоммуникационных технологий для проведения конференций, симпозиумов и других мероприятий без поездок; перенос рабочих мест из офисов в частные квартиры.

Всё перечисленное выше будет способствовать решению главной задачи: снижению уровня загрязнения атмосферы вредными выбросами, снижению опасности парникового эффекта и кислотных осадков и, как следствие, будет способствовать оздоровлению биосферы в целом.

Ниже остановимся на основных направлениях энергосберегающей поли-тики и её реализации в ХХI веке в России:

1. Законодательное и нормативное обеспечение энергопотребления и энергосбережения.

2. Установление стандартов на строительство, реконструкцию и эксплуатацию зданий, сооружений, оборудования в соответствии с требованиями снижения энергоёмкости товарного производства, сферы услуг и быта.

3. Проведение эффективной ценовой политики, включающей рыночный механизм (спрос – предложение), так и их регулирование.

4. Осуществление государственной поддержки энергосбережения через систему налогообложения и  создания соответствующих фондов.

5. Организация эффективного управления рациональным исполь-зованием топлива и энергии.

6. Проведение широкой образовательной политики энергосбережения на всех уровнях системы обучения и подготовки специалистов.

7. Создание демонстрационных зон и центров для пропаганды передовых методов энергосбережения и показ новых технологий.

8. Внедрение эффективной системы учёта и контроля использования энергоресурсов.