Научные основы и мониторинг энергоэффективности

Характеристика конкретных действий, направленных на решение проблемы энергоэффективности в государстве. Основные организационные меры оперативного и стратегического мониторинга в сфере контроля за рациональным использованием энергетических ресурсов.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 12.04.2018
Размер файла 40,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научные основы и мониторинг энергоэффективности

В.В. Бушуев, д.т.н., проф.,

Генеральный директор "Института энергетической стратегии",

журнал "Энергетическая политика", №4, 2003, стр. 3

Содержание статьи

Суть любой человеческой деятельности заключается в преобразовании исходного природного ресурса в полезные блага цивилизации.

И тот, и другой продукт содержит в себе в скрытом виде энергию, реализуемую в виде полезной работы. В природном ресурсе накоплена энергия Солнца, а трансформация этого ресурса в конечный потребительский продукт, по сути дела, есть процесс концентрации энергии и увеличения потенциальной возможности произвести большее количество полезной работы.

Действительно, полезная работа при сжигании ископаемого топлива не столь велика по сравнению с работой, производимой при использовании переработанных энергоресурсов (бензина) и электричества, многократно умножающих не только физические, но и интеллектуальные возможности человека. Эти продукты обеспечивают разнообразные энергетические услуги, потребляемые человеком в процессе своей жизнедеятельности, а также используются для накопления энергетического потенциала общественного производства.

Рис. 1. Замкнутый процесс энергетического производства

Главной целью Энергетической стратегии является повышение эффективности использования природных ресурсов страны для повышения качества жизни ее граждан.

С одной стороны, это требует расширения сферы энергетических услуг населению, а с другой - расширенного воспроизводства общественного потенциала, ибо за счет него осуществляется более эффективное использование природной энергии для получения конечного результата энергетического производства - приумножения полезной работы, совершаемой как отдельным человеком, так и обществом в целом.

Как показано нами, соотношение долей энергетических продуктов, идущих на потребление и на накопление, близко к соотношению типа "золотой пропорции" (0,68: 0,32), что обеспечивает максимально возможный уровень энергоэффективности, т.е. рост полезной работы, совершаемой в сфере трансформации природного ресурса в конечный потребительский продукт. энергоэффективность мониторинг рациональное использование

Энергоэффективность эф есть мера полезного использования природной энергии для удовлетворения текущих и будущих потребностей общества, формирующих качество жизни населения Кж. Другими словами, энергоэффективность есть отношение потенциала полезной работы, общества, определяемого произведенным совокупным энергетическим продуктом, к исходному природному ресурсу, использованному для этого производства.

Строго говоря, это отношение

= =

должно быть безразмерной величиной, характеризующей полезную работу на выходе и входе производственно-социальной системы общества. Однако пока наука не в состоянии выразить различные виды полезной работы (различные виды энергии) в единой размерности. Для этого нужно оценивать не только поток энергии, но и ее качество. Совершенно неправильно сводить, например, киловаттчасы, вырабатываемые АЭС или ГЭС, по тепловому эквиваленту, к условному топливу. Электроэнергия обладает гораздо более широкими возможностями для производства полезной работы, чем ископаемые уголь, нефть и газ. По сути, в ней уже содержится овеществленный труд достаточно интеллектуально развитого человека, тогда как топливо есть лишь концентрированная энергия Солнца.

Некоторым выходом из положения является использование в качестве оценок энергии на входе и выходе системы их стоимостных показателей, т.е. энергоэффективность экономики есть отношение ВРП (в денежном выражении) к стоимости изъятого за этот период времени природного ресурса. Это аналогично предложениям экономистов оценивать производительность труда не по величине стоимости производственного продукта одним работающим, а по отношению этой стоимости к величине оплаты труда этого работника. При этом возникает серьезная проблема финансовой оценки стоимости этого ресурса. Строго говоря, она должна учитывать не только рыночную стоимость ресурса, но и природную ренту как плату за труд природы по формированию запасов подземных кладовых. Без этого оценивать стоимость ресурса неправильно, ибо учет только затрат на добычу ТЭР существенно искажает картину энергоэффективности. При малой стоимости этих затрат энергоэффективность необоснованно завышается, что ведет к энергорасточительству, как это свойственно советской и российской действительности.

В странах с дефицитом собственных природных энергоресурсов их рыночная стоимость достаточно высока. Однако при этом получаемый ВВП еще более значим за счет эффективно организованной экономики.

Для сравнения можно привести данные по США, Европейскому Союзу и России, как в традиционном измерении энергоемкости ВВП, так и в безразмерных единицах энерго- и электроэффективности (табл. 1).

Таблица 1

Показатель

Страны

Россия

Европейский Союз

США

Мир

Потребление ТЭР, млрд. т у.т.

0,878

2,145

3,26

14,45

Уд. цена ТЭР, дол./т у. т.

31

85

75

110

Стоимость ТЭР, млрд. дол.

27,2

182

244,5

1584

Потребление электроэнергии, трлн кВтч

0,762

2,540

3,700

14,1

Уд. цена эл. энергии, С/ кВтч

1,5

8

6

7

Стоимость потребляемой электроэнергии, млрд. дол.

11

200

220

1000

ВВП, трлн дол.

0,357

9,824

8,955

34,04

Уд. ВВП (по ППС), трлн дол./чел.

7,6

22,2

31,5

6,95

Энергоемкость ВВП, т у.т./ тыс. дол.

2,46

0,22

0,36

0,42

Энергоемкость ВВП (по ППС), т у.т./ тыс. дол.

0,78

0,32

0,36

0,34

Электроемкость ВВП, МВтч/ тыс. дол.

2,13

0,26

0,41

0,415

Энергоэффективность ВВП, тыс. дол./т у. т.

0,4

4,5

2,7

2,4

Энергоэффективность ВВП (по ППС), тыс. дол./т у. т.

1,265

3,95

2,7

2,85

Энергоэффективность ВВП по стоимости ТЭР

13,1

54

36,8

21,5

Энергоэффективность ВВП по стоимости ТЭР (по ППС)

40

46

36,8

26,3

Электроэффективность ВВП, тыс. дол./ МВтч

0,46

3,86

2,42

2,4

Электроэффективность ВВП (по стоимости эл. энергии)

32,45

49,12

40,7

34,04

На каждый доллар приобретенных ТЭР в России производится ВВП в объеме 13,1 дол. США (в ценах 1995 г.), тогда как в мире в целом - на 21,5 дол., а в Европейском Союзе - на 54 дол.

Обращает на себя внимание тот факт, что, если учитывать ВВП по ППС (по паритету покупательной способности), различной для всех стран, то энергоэффективность российской экономики не только не уступает, но и превосходит среднемировые показатели, при этом примерно равна американской экономике, но все же хуже европейской на 15 %.

На наш взгляд, при сравнении энергоэффективности экономики различных стран, также как и при сравнении вкладываемых инвестиций, правильнее учитывать получаемый ВВП в исчислении по обменному курсу без учета ППС. Однако при этом традиционные показатели энергоемкости ВВП российской экономики чуть ли не на порядок хуже европейских и в 5 раз хуже среднемировых. На самом деле такая большая разница вряд ли соответствует действительности. По крайней мере, она оставляет чувство безысходности и не стимулирует действия по повышению энерго- и электроэффективности.

При использовании безразмерного (деньги-деньги) показателя энергоэффективности меняются и стимулы его повышения. Простое увеличение стоимости используемых энергоносителей приводит к снижению энергоэффективности, а главным становится увеличение ценности (стоимости) произведенного продукта. Это достигается за счет роста добавленной стоимости товара в процессе трудовой деятельности. Труд, а особенно квалифицированный, как указывал С.А. Подолинский, является наиболее качественным видом энергии, с помощью которой природный ресурс превращается в ценный потребительский продукт.

Из сравнения безразмерных показателей энергоэффективности и электроэффективности можно сделать вывод, что по величине последнего Россия гораздо меньше уступает развитым странам (США и ЕЭС), чем по величине показателя эффективного использования первичных ТЭР.

Это означает, что наиболее узким местом эффективности является не процесс использования высококачественного энергоносителя, каким является электрическая энергия, а процесс преобразования первичных ТЭР в конечный потребительский продукт энергетического производства.

Анализируя всю цепочку - от геологоразведки на ТЭР и до использования конечных энергоносителей, можно выражение для энергоэффективности расписать в виде сомножителей:

= =

Ранее нами было показано, что качество жизни (продолжительность жизни, социальное самочувствие населения как величина обратная относительному числу самоубийств в расчете на 1000 жителей и др.) для России и других развивающихся стран, прямо пропорционально величине ежегодного прироста ВВП (пока эта величина ниже 15…17 тыс. дол. на человека, что характерно для таких стран как Израиль, Испания, Ирландия). Поэтому первый сомножитель характеризует эффективность использования конечного продукта (электроэффективность), второй - эффективность преобразования ТЭР, а третий - эффективность добычи и воспроизводства (доразведки) природного ресурса. Последнюю составляющую можно рассматривать как величину, обратную ресурсообеспеченности страны по различным видам ТЭР. Опять-таки следует, что для повышения общего показателя энергоэффективности необходимо стремиться не к наращиванию показателя ресурсообеспеченности (замораживанию запасов), а к повышению коэффициента извлекаемости ТЭР из недр. Сегодня, например, в России этот показатель составляет в среднем 0,3, тогда как в мире он - не менее 0,4.

Последний безразмерный сомножитель может использоваться и как отношение физических объемов ТЭР, и как их стоимостное соотношение (с учетом рентных платежей). Во всех случаях, использование безразмерных показателей позволяет вести обоснованный анализ энергоэффективности по всей цепочке: от наращивания запасов - к использованию конечных потребительских энергоносителей. Расчеты различных составляющих и общая величина энергоэффективности приведены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели

Страны

Россия

ОПЕК

ЕС

США

Мир

=

0,3

0,2

0,7

0,6

0,4

=

0,4

0,1

1,1

0,9

0,63

=

32,5

23,7

49

41

34

= ()

4

0,5

38

22

8,6

Примечание. Для ОПЕК взяты значения стоимости не потребленных внутри страны ТЭР, а общая стоимость использованных (с учетом экспорта).

Главный вывод, который следует из этих данных, заключается в том, что эффективность использования ТЭР в России и ОПЕК как странах-энергоэкспортерах значительно ниже по конечному результату (ВВП), чем в мире в целом и тем более ниже, чем в США и ЕС, переходящих от индустриального к постиндустриальному развитию.

Поэтому решение главной задачи, принятой Правительством РФ Энергетической стратегии России на период до 2020 г. в части энергоэффективности, заключается не в наращивании энергетического потенциала и увеличении душевого энергопотребления, а в качественном изменении структуры экономики со снижением доли ТЭК и ростом доли отраслей, производящих продукцию с высокой добавленной стоимостью. Причем лишь 12…15 % необходимого снижения энергоемкости экономики будет достигнуто за счет организационно-технологических мер по энергосбережению, а свыше 80 % повышения энергоэффективности должно быть достигнуто за счет структурной перестройки экономики.

Несмотря на то, что эта задача выходит за пределы чисто энергетического сектора, без ее решения невозможно обеспечить и двукратное увеличение ВВП, и необходимое повышение качества жизни граждан России до среднеевропейского уровня.

Решение проблемы энергоэффективности - общая задача энергетиков и экономистов, технологов и социологов, экологов и политиков. Разумеется, даже при самой правильной общей постановке задачи, ее реализация должна осуществляться с помощью частных конкретных действий.

Эти действия по степени своего влияния на конечный результат можно ранжировать по следующим группам:

1. Структурная перестройка экономики в пользу новых наукоемких, социально востребованных и менее энергоемких отраслей. При этом энергоэффективность достигается за счет конечного производства продукции с большим потребительским ресурсом, способным к производству большей полезной работы, с большей ценностью энергии (и труда), скрытых в производимом продукте. Это - продукт, обеспечивающий рост энергии самого человека, рост человеческого потенциала (знания, культура, информация, духовность). "Гуманизация" энергетики, в том числе повышение уровня комфорта и других условий жизнеобеспечения человека, диктуют необходимость перехода от валового использования энергоносителей к локальным источникам питания электробытовых приборов, устройствам энергетической медицины и др.

2. Технологическая перестройка различных отраслей экономики с внедрением нового оборудования и процессов, одновременно обеспечивающих качественно новый потребительский эффект и эффективное использование природных, в первую очередь, топливно-энергетических ресурсов. Например, развитие новых нефтегазоперерабатывающих технологий с производством пластмасс и других конструкционных материалов, комплексное энергохимическое использование угля, развитие новых экологически безопасных источников энергии, замена доменных процессов на электросталелитейные технологии, импульсные методы обработки материалов, использование сверхпроводимости и др.

3. Повышение КПД действующих систем добычи, транспортировки, переработки и использования ТЭР. Например, совершенствование способов нефтегазоотдачи пластов, местное энергетическое использование низконапорного газа, использование газотурбинных установок, регулирование потоков электрической энергии в распределительных сетях, внедрение частотно-регулируемых электроприводов, использование новых, более экономичных светильников и т.д.

4. Внедрение энергосберегающих технологий и оборудования, обеспечивающих снижение потерь энергии как в самом ТЭК, так и в сфере жилищно-коммунального хозяйства. В последнем случае особое значение приобретает снижение потерь тепла, которые составляют в России до 40 % расхода топлива на цели теплоснабжения. Эти сравнительно малозатратные мероприятия со сроком окупаемости до 1…2 лет можно реализовать при затратах до 20 дол. за 1 т у. т., и они позволят реализовать до 20 % имеющегося потенциала энергосбережения, т.е. сэкономить до 80 млн. т у. т. в год.

5. Создание целостной системы правовых, административных и экономических мер, стимулирующих эффективное использование энергии.

При этом, главным образом, создаются условия для развития бизнеса в сфере энергосбережения, создания энергосервисных компаний по проведению финансово-энергетического аудита, формирования реальной конкуренции автономных и централизованных энергопоставщиков, услуг по энергоснабжению и поставок энергии. Государство методом "кнута" устанавливает обязательные стандарты энергопотребления и энергопотерь, а методом "пряника" стимулирует не производителей нового оборудования, а его покупателей.

Контроль за рациональным использованием энергоресурсов требует организации оперативного и стратегического мониторинга энергоэффективности.

К числу мер оперативного мониторинга можно отнести:

· Систематизацию учета количества и качества используемых энергоносителей. Эта система должна строиться в виде иерархической структуры - от учета энергопотребления в каждой квартире, на каждом рабочем месте, до сбора интегральных показателей энергоэффективности предприятия и энергоемкости ВРП и ВВП (на уровне регионов и страны в целом).

· Финансовый учет потерь энергии и мер по реализации энергосберегающих проектов на уровне предприятий и регионов в рамках специальных программ энергосбережения.

К числу мер стратегического мониторинга следует отнести:

· Ежегодный анализ показателей энергоемкости и энергоэффективности экономики в рамках ФЦП "Энергоэффективная экономика" и определение тенденций развития энергетической и экономической ситуации в стране с целью анализа состояния ее энергетической безопасности и энергоэффективности экономики.

· Выработка предложений по мерам ситуационного (административного, экономического и нормативно-правового) управления в энергетической сфере с целью предотвращения возможных угроз энергетической безопасности и обеспечения необходимого роста энергоэффективности в соответствии с условиями Энергетической стратегии для повышения уровня ВВП и качества жизни населения России.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Сущность понятий энергосбережения и энергоэффективности. Общие для всех стран рекомендации по энергоэффективности. Иерархическая структурная схема энергии сложной системы. Методы определения форм энергии. Анализ методов определения состояния форм энергии.

    реферат [139,1 K], добавлен 17.09.2012

  • Основные меры по энергосбережению в жилищно-коммунальном хозяйстве. Автоматизация теплового пункта. повышения энергоэффективности технических систем зданий. Распределение тепловых потерь в зданиях. Распределение тепловых потерь в зданиях, домах.

    реферат [23,6 K], добавлен 16.09.2010

  • Энергетическая политика в Российской Федерации в настоящее время. Государственные проекты в области энергосбережения. Барьеры повышения энергоэффективности. Энергосбережение в странах Евросоюза, США и Китае. Комплекс мер по повышению энергоэффективности.

    реферат [90,6 K], добавлен 14.04.2015

  • Обзор существующих систем управления, исследование статических динамических и энергетических характеристик. Разработка и выбор нечеткого регулятора. Сравнительный анализ динамических, статических, энергетических характеристик ранее описанных систем.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.06.2014

  • Параметры системы теплоснабжения. Определение расхода теплоносителя. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения. Расчет технико-экономической эффективности от регулировки ТС. Автоматизация котельного агрегата.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.03.2017

  • Количественная характеристика и особенности топливно-энергетических ресурсов, их классификация. Мировые запасы, современное состояние, размещение и потребление энергетических ресурсов в мире и в России. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.

    презентация [22,1 M], добавлен 31.01.2015

  • Энергосбережение как энергетический ресурс; понятие, цели, принципы и задачи энергосбережения и повышения энергоэффективности. Проблемы, пути решения и современное состояние развития энергосбережения в России, направления эффективного энергопотребления.

    реферат [1,7 M], добавлен 27.07.2010

  • Анализ энергопотребления и финансовых затрат университета. Порядок проведения контроля качества электроэнергии. Установка электроприемников класса энергоэффективности "А". Замена существующих электромагнитных пускорегулирующих аппаратов на электронные.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 13.06.2012

  • Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. Основные причины большого потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях пищевой промышленности, пути сбережения тепловой энергии. Использование вторичных энергоресурсов.

    реферат [98,2 K], добавлен 11.02.2013

  • Задачи нормативно-правовой базы энергосбережения. Критерии энергетической эффективности. Действующие законы и акты. Функции контроля и надзора за эффективным использованием топливно-энергетических ресурсов в России. Взаимодействие экономики и энергетики.

    реферат [36,7 K], добавлен 18.09.2016

  • Анализ первостепенных проблем глобальной энергетики и проблемы обеспечения человечества устойчивыми поставками электроэнергии. Энергетическая безопасность населения Земли. Политика энергоэффективности. Политика замещения. Новые технологии в энергетике.

    реферат [53,2 K], добавлен 13.01.2017

  • Основные направления работ по энергоресурсосбережению в ЖКХ; требования к программам, государственная поддержка. Повышение энергоэффективности зданий, внедрение индивидуальных тепловых пунктов; технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий.

    курсовая работа [67,2 K], добавлен 14.07.2011

  • Характеристика видов и классификации топливно-энергетических ресурсов или совокупности всех природных и преобразованных видов топлива и энергии. Вторичные топливно-энергетические ресурсы - горючие, тепловые и энергоресурсы избыточного давления (напора).

    контрольная работа [45,8 K], добавлен 31.01.2015

  • Понятие и перспективы применения вторичных энергетических ресурсов, необходимое для этого оборудование и агрегаты. Классификация вторичных энергетических ресурсов промышленности, их разновидности и оценка эффективности при повторном использовании.

    презентация [4,2 M], добавлен 06.02.2010

  • Технологический процесс водоотлива как объект автоматизации. Основные способы заливки насосов при автоматизации водоотлива. Средства технологического контроля и управления автоматизированных водоотливов. Система мониторинга и управления водоотливом.

    курсовая работа [655,2 K], добавлен 03.05.2017

  • Расчет трубопроводной сети и выбор насосного агрегата для подачи жидкости в производственных условиях из резервуара в бак. Подбор компрессора на потребление сжатого воздуха с заданным рабочим давлением в ремонтном цехе промышленного предприятия.

    курсовая работа [376,7 K], добавлен 04.01.2012

  • Проектирование системы теплоснабжения поселка. Подбор оборудования участков тепловой сети и компоновка монтажных схем. Выбор котельного агрегата и топлива. Внедрение автоматического регулирования отпуска тепла для повышения энергоэффективности здания.

    дипломная работа [380,8 K], добавлен 15.05.2012

  • Аэродинамический расчет системы воздухоснабжения. Потери сжатого воздуха. Инструментальное обследование оборудования компрессорных станций. Термодинамические параметры компрессоров. Влияние влажности воздуха на работу центробежных компрессоров.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.06.2011

  • Общие сведения о приборах учета тепловой энергии и теплоносителя. Состав теплосчетчика. Функции, выполняемые тепловычислителем. Способы измерения расхода теплоносителя. Датчики расхода теплоносителя. Погрешность показаний электромагнитных расходомеров.

    контрольная работа [545,6 K], добавлен 23.12.2012

  • Анализ энергосбережения (экономии энергии) как правовых, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и на внедрение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

    реферат [345,9 K], добавлен 24.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.