Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Институт открытого и дистанционного образования Выпускающая

«Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов »

Практическая работа

По Дисциплине «Общая энергетика»

«Экономия энергии и безопасность государства»

Челябинск 2020

Введение

Актуальность работы обусловлена тем, что энергоресурсы имеют важное значение для улучшения качества жизни и расширения возможностей, открывающихся перед гражданами. Поэтому обеспечение эффективного, надежного и экологически безопасного энергоснабжения по ценам, отражающим фундаментальные принципы рыночной экономики, представляет собой вызов для нашей страны и всего человечества.

Можно сказать, что на данный момент не выработано единое понимание самого понятия энергетической безопасности государства (ЭБГ), а в ряде случаев значения, которые страны вкладывают в это понятие, прямо противоположны друг другу. Но в контексте понимания этого понятия как глобального, энергетическая безопасность означает не только предотвращение конфликтов за энергетические ресурсы между поставщиками и потребителями, внутри группы стран-поставщиков и внутри группы стран-потребителей, но и расширение доступа к энергетическим ресурсам. Невозможность развития экономики без энергетики означает также невозможность преодоления проблем, которые давно признаны мировым сообществом как глобальные: бедность, эпидемии, низкий уровень образования, угрозы экологии и др. Из этого следует вывод, что энергетическая безопасность является составной частью глобальной системы безопасности. энергетический безопасность экологический экономика

На данный момент в мировом сообществе существует понимание того, что углеводородные ресурсы, являющиеся на данный момент базовыми, могут быть исчерпаны через определенное время. Соответственно страны-поставщики, так же, как и все остальные, будут постепенно приходить к необходимости изменения структуры своего топливно-энергетического баланса, уделяя все большее внимание альтернативным источникам энергии.

Сохранение ситуации, при которой 2 млрд. людей не имеют доступа к энергетическим ресурсам, грозит гуманитарными катастрофами, ростом напряженности в мире, появлением новых конфликтов и усугублением имеющихся глобальных проблем. И именно в рамках международного механизма по обеспечению энергетической безопасности возможен выход за пределы исключительно торгово-финансовых энергетических взаимоотношений отдельных стран, и создание системы устойчивого обеспечения энергетическими ресурсами всех стран. Основной сферой деятельности данной инстанции должно стать обеспечение глобальной энергетической безопасности путем предотвращения и разрешения конфликтов в данной сфере, а также путем управления глобальным сбалансированным энергетическим потенциалом. Для этого необходимо достижения максимально широкого согласия стран, которые на данный момент в качестве поставщиков или потребителей имеют устойчивый доступ к энергетическим ресурсам. Ключевой целью управления глобальным энергетическим потенциалом должно стать как поддержание энергетической ресурсной базы планеты, так и ее справедливое распределение. В ближайшее время на первый план в этом направлении выйдет задача обеспечения энергетическими ресурсами тех стран, которые пока не имеют к ним устойчивого доступа и лишены возможности обеспечить это за счет слабости экономики или иных факторов.

Международный механизм глобальной энергетической безопасности мог бы стать той инстанцией, которая от имени международного сообщества управляла как подобными международными энергетическими центрами, так и иными организациями или формами, нацеленными на создание глобального сбалансированного энергетического потенциала.

Цель работы - раскрыть сущность понятия энергетической безопасности и указать на основные проблемы, связанные с ее обеспечением.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

· дать определение энергетической безопасности;

· описать критерии, по которым можно оценить энергетическую безопасность страны;

· дать анализ состояния энергетической безопасности РФ;

· описать возможные угрозы энергетической безопасности государства и пути их нейтрализации.

Объектом данного исследования является проблема энергетической безопасности. Предмет изучения - современная мировая экономика в части обеспеченности природными ресурсами и энергетический потенциал отдельных стран.

1. Теоретические аспекты исследования энергетической безопасности государства

1.1 Энергетическая безопасность государства: понятие, сущность

В последнее время в высших эшелонах власти большое внимание уделяется вопросам энергетической безопасности (ЭБ). Эта тема была обозначена Россией как одна из важнейших при формулировке повестки дня саммита лидеров стран «Группы восьми», состоявшегося в 2006 г. в Санкт-Петербурге. Вопросы ЭБ признаны актуальными мировым сообществом.

Однако, несмотря на повышенный интерес к проблемам ЭБ со стороны политических лидеров, понятие ЭБ не определено даже в таком документе как документ о Глобальной энергетической безопасности, принятый на саммите «Группы восьми» в 2006 г. Напротив, в научных работах это понятие подвергается анализу.

Такая ситуация может привести к недопониманию сущности ЭБ, нестыковки теории (научных разработок) и практики (государственного регулирования, поддержки отдельных проектов в сфере энергетики и др.).

В общем виде безопасность - это состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз. Как следует из приведенного определения, к объектам безопасности относятся: личность - ее права и свободы; общество - его материальные и духовные ценности; государство - его конституционный строй, суверенитет и территориальная целостность.

Жизненно важные интересы представляют собой совокупность потребностей, удовлетворение которых надежно обеспечивает существование и возможности прогрессивного развития объекта безопасности. Под грозой, в свою очередь, понимается совокупность условий и факторов, стечение обстоятельств, значительно увеличивающих риски жизнедеятельности объекта.

Энергетическая безопасность подразумевает состояние защищенности страны (региона), ее граждан, общества, государства, экономики от угрозы дефицита в обеспечении их обоснованных потребностей в энергии экономически доступными топливно-энергетическими ресурсами приемлемого качества, а также защищенности от нарушений стабильности, бесперебойности топливо- и энергоснабжения.

1.2 Цель и принципы обеспечения энергетической безопасности государства

Целью политики ЭБГ является последовательное достижение качественно нового уровня ее главных характеристик:

· способности ТЭК надежно обеспечивать экономически обоснованный внутренний и внешний спрос энергоносителями соответствующего качества и приемлемой стоимости;

· способности потребительского сектора экономики эффективно использовать энергоресурсы, предотвращая тем самым нерациональные затраты общества на свое энергообеспечение и дефицитность топливно-энергетического баланса;

· устойчивости энергетического сектора к внешним и внутренним экономическим, техногенным и природным угрозам, а также его способности минимизировать ущерб, вызванный проявлением различных дестабилизирующих факторов.

Важнейшими принципами обеспечения энергетической безопасности являются:

· гарантированность и надежность энергообеспечения экономики и населения страны в полном объеме в обычных условиях и в минимально необходимом объеме при угрозе или возникновении чрезвычайных ситуаций различного характера;

· восполняемость исчерпаемого ресурса (темпы потребления исчерпаемых ресурсов топлива должны согласовываться с темпами освоения замещающих их источников энергии);

· диверсификация используемых видов топлива и энергии (экономика не должна чрезмерно зависеть от какого-либо одного энергоносителя);

· учет требований экологической безопасности (развитие энергетики должно быть сбалансировано с возрастающими требованиями охраны окружающей среды);

· предотвращение энергорасточительства (взаимосвязь с политикой энергетической эффективности);

· создание экономических условий (прежде всего за счет налоговых и таможенных мер), обеспечивающих равновыгодность поставок энергоресурсов на внутренний и внешние рынки и рационализацию структуры экспорта;

· максимально возможное использование во всех технологических процессах и проектах конкурентоспособного отечественного оборудования.

1.3 Критерии и показатели оценки уровня энергетической безопасности государства

Для оценки уровня энергетической безопасности государства можно применить следующий состав показателей (индикаторов):

1. Индикаторы обеспеченности электроэнергией:

· доля собственной выработки (отношение выработки электроэнергии электростанциями к годовому потреблению электроэнергии);

· производство электроэнергии на душу населения (отношение производства электроэнергии к численности населения);

· потребление электроэнергии на душу населения в коммунально-бытовом комплексе (отношение потребления электроэнергии в коммунально-бытовом комплексе к численности населения).

2. Индикаторы обеспеченности тепловой энергией:

· коэффициент покрытия (отношение суммарной располагаемой мощности источников теплоснабжения к максимальной годовой потребности в тепловой нагрузке);

· производство тепловой энергии на душу населения (отношение производства тепловой энергии к численности населения);

· расход котельно-печного топлива (КПТ) (отношение фактического расхода топлива к нормативу);

· доля введённых источников теплоснабжения (отношение введённых источников теплоснабжения к числу действующих источников теплоснабжения);

· коэффициент потерь тепловой энергии (отношение потери тепловой энергии к произведенному количеству);

· среднее число аварий на один источник теплоснабжения (отношение числа аварий на источниках теплоснабжения к числу источников теплоснабжения);

· коэффициент износа тепловых и паровых сетей (отношение протяженности тепловых и паровых сетей, нуждающихся в замене к общей протяженности.

2. Основные энергетические показатели развития страны

В таблице 1 собраны основные энергетические показатели развития России по электрической и тепловой энергетике с 2000 по 2009 годы. На основании этих данных в параграфе 2.2 дан анализ и оценка уровня энергетической безопасности.

Россия отстаёт в производстве электроэнергии на душу населения от большинства развитых стран (например от США в 2 раза), но значительно превосходит развивающиеся страны (например Китай в 6 раз);

· В среднем по РФ большой запас мощности по выработке тепла, более трети, об этом свидетельствует коэффициент покрытия тепловой энергией;

· Расход топлива фактический незначительно меньше, чем запланировано по норме. Об этом свидетельствует показатель расхода КПТ в таблице 2;

· Огромны потери тепловой энергии (строка 8), которые увеличиваются от года к году. Так с 2000 по 2009 годы они выросли в 1,39 раза. Этот рост обусловлен старением энергетических установок и тепловых сетей, а также отсутствием должного внимания к ним;

· Ещё более впечатляет коэффициент износа тепловых и паровых сетей: в 2009 г. 26,93 %, а с 2000 по 2009 год он вырос в 1,66 раза;

· Среднее число аварий на один источник теплоснабжения заметно сократилось: за 10 лет раз в 10.

Таблица 1. Сведения об основных энергетических показателях России по годам

2.1 Оценка уровня энергетической безопасности государства

В таблице 2 приведён расчёт показателей, перечисленных в параграфе 1.3 и вычисленных на основании данных в таблице 1.

Таблица 2. Оценка энергетической безопасности государства

2.2 Нормативно-правовые основы обеспечения энергетической безопасности государства

Основная цель создания нормативно-правовой базы энергетической безопасности - устранить и преодолеть противоречия, определить круг ответственности в системе обеспечения потребителей энергоресурсами. Ниже представлен типовой набор нормативно-правовых документов.

1. Закон об энергетической безопасности.

Определяет ответственность органов власти и участников процесса энергообеспечения области. Создает условия функционирования системы энергетической безопасности.

2. Закон «Об обеспечении потребителей тепловой и электрической энергией на территории»

Составляется с учетом изменения статуса региональных энергетических комиссий и началом функционирования независимых производителей энергии.

3. Закон «Об использовании газа на территории».

Закладывает основы правового регулирования в использовании газа, определяет ответственность органов власти и участников процесса в использовании газа.

4. Закон об использовании газа в виде газомоторного топлива.

Закон устанавливает условия функционирования рынка моторного топлива, ответственность и права участников процесса органов управления, предприятий и организаций, создает условия для функционирования рынка топлива.

5. Закон «Об энергетическом заказе».

Одной из причин нарастающей угрозы энергетической безопасности - неплатежи и в первую очередь бюджетной сферы. Законом устанавливается порядок ежегодного формирования заказа на обеспечение энергией бюджетной сферы с дальнейшим включением этих затрат в ежегодный закон субъекта РФ о бюджете с включением этих затрат в защищаемую строку.

6. Закон «О принципах тарифной политики на топливо, электро- и теплоэнергии».

Сегодня РЭК пользуется методиками ФЭК, зачастую нарушая законодательство. Закон приводит в соответствие законодательную базу. Закон также определяет условия установки тарифов на рынке.

7. Закон «О льготах на топливо, электро- и теплоэнергию и источниках покрытия выпадающих доходов энергоснабжающих организаций».

Имеющиеся льготы, которые даются потребителям на региональном и муниципальном уровне не обеспечивают покрытия вкладывающих доходов энергоснабжающих организаций, что приводит к значительной финансовой потере, а следовательно к снижению энергетической безопасности. Закон позволяет устранить эти противоречия.

8. Закон «О сертификации продукции и услуг по энергоэффективности».

Сертификации продукции по энергоэффективности в Российской Федерации и в регионах нет. До введения в действие федеральных законов, создается региональный закон, определяющий требования к качеству энергии, услуг по передаче энергии, энергетической эффективности производимой промышленной продукции.

9. Постановление «О нормировании потребления энергоресурсов в бюджетной сфере и применении методики расчета лимитов на энергопотребление».

Действующие нормативы потребления значительно устарели и не дают реальной картины потребления. Постановление определяет порядок введения в действие методик расчета норм и лимитов потребления.

10. Пакет документов администрации и РЭК о тарифной политике в исполнении закона.

В порядке реализации закона о порядке формирования тарифов.

11. Пакет документов о мотивации энергосбережения.

В порядке реализации закона «Об основах энергосбережения на территории».

12. Пакет документов о формировании энергосберегающего поведения.

13. Постановление «О создании механизмов страховой защиты имущественных интересов производителей и потребителей энергоресурсов.

Защита интересов участников энергообеспечения от рисков и угроз.

14. Постановление «О создании системы управления энергетической безопасностью.

3. Угрозы энергетической безопасности и направления их нейтрализации (на примере России)

3.1 Возможные (потенциальные) угрозы энергетической безопасности государства

На состояние энергетической безопасности влияет широкий круг факторов, касающихся ресурсной и производственной базы энергетики, уровень развития экономики и качество межхозяйственных связей.

Выделяются следующие ее аспекты:

· функциональные свойства систем энергетики, как системы повышенной опасности;

· защищенность энергетических интересов от внутренних и внешних угроз.

Если первое направление обеспечивается техническими регламентами и правилами, то второе регулируется управляющими воздействиями органами власти федерации и региона.

Для выявления тенденций и формирования прогноза состояния необходимо провести учет, анализ и оценку угроз (таблица 3).

3.2 Стратегические направления нейтрализации угроз энергетической безопасности государства

Для управления энергетической безопасностью РФ необходимо обеспечить:

Целью энергосбережения в целом является повышение энергоэффективности во всей стране, во всех ее городах и поселениях, во всех отраслях, для развития экономики страны и улучшения экологической ситуации. Задача - понять и определить, с помощью чего это возможно сделать, какие меры необходимо принимать и насколько все это возможно. Снижение потребления энергии позволит обеспечить при малых капитальных затратах вкладываемых в развитие инфраструктуры подключить новых потребителей. Так же поможет в решении проблем связанных с отчуждением санитарно-защитных зон, что отрицательно сказывается на выделении земельных участков для нового, необходимого строительства объектов генерации. Все это в целом положительно влияет на градостроительное развитие. Помимо всего вышесказанного, на сегодняшний день в России существует значительный резерв мероприятий малозатратных и решение задач по повышению энергоэффективности совпадает с большим количеством стратегических целей хозяйствующих субъектов и государства в целом. Вопрос экологии одна из важнейших задач энергосбережения. Одним из самых действенных способов уменьшения влияния человека на окружающую среду - это повышение эффективности использования энергии, что под собой подразумевает энергосберегающие технологии. Действительно - если взять всю современную энергетику в целом то мы увидим, что в первую очередь она основана на использовании таких видов топлива как нефть, уголь, газ, а то есть ископаемых, что наиболее массивно воздействует на окружающую среду. Добыча, переработка, транспортировка, сжигание, получение электроэнергии, тепла - все вместе это оказывает губительное влияние на экологический баланс нашей планеты. На данный момент, уже многие люди придерживаются такого мнения: просто бережного отношения к природе на сегодняшний день недостаточно, наступило время, когда стали необходимы активные действия для сохранения окружающей среды. Международная организация «Новый экономический фонд» считает: «с каждым днем, мы прожигаем намного больше того, что на самом деле можем себе позволить в экологическом отношении, и как итог - каждый день накапливаются и растут наши экологические долги перед природой». Мы очень активно используем природные ресурсы планеты - слишком активно. Одним из самых действенных способов сократить влияние человека на окружающую среду является повышение эффективности использования энергии.

Современная энергетика основана в основном на использовании ископаемых различных видов топлива - газ, уголь, нефть, - что оказывает наиболее активное воздействие на природу. Добыча, переработка, транспортировка, сжигание энергоресурсов для получения электроэнергии и тепла - все это очень пагубно влияет и отражается на экологии планеты. Увеличение концентрации парниковых газов и следствие этого - изменение климата, напрямую связано с «ископаемой» энергетикой. Именно поэтому вопрос о том чтобы постоянно разрабатывать и обязательно внедрять: новые энергосберегающие технологии освещения, энергосберегающие технологии на транспорте, энергосберегающие технологии в 4 теплоснабжении, и др., на данный момент является одним из самых важных для всего мира, и даже для обогащенной природными ресурсами России. Основную роль в повышении энергоэффективности, в рациональном использовании энергоресурсов, в уменьшении влияния человека на экологию природы занимают - энергосберегающие технологии.

Для Западной Европы энергетический кризис 70-х поставил приоритет в развитии экономики - энергосберегающие технологии стали одним из основных направлений. Новые энергосберегающие технологии - это не только очевидные экологические плюсы, это еще и экономическая выгода - значительное уменьшение расходов которые связаны с большими затратами на энергию. Данные специалистов показывают, что в России доля энергозатрат в себестоимости продукции - 30-40%, что значительно превышает показатели западноевропейских стран. Одна из причин этого - устаревшие технологии, оборудование, приборы, которые использует наше производство. Становится очевидным, что повысить конкурентоспособность можно снижая издержки производства. Только для приведения в действие различных электроприводов на производстве России используется до 75% от всей потребляемой электроэнергии. Проблема заключается в том, что на большинстве отечественных предприятий, как правило, установлены двигатели с расчетом на максимальную производительность, со значительным запасом по мощности, между тем, только 15-20% от общего времени работы двигателя - это пиковые нагрузки. Результат этого - затраты энергии двигателя с постоянной скоростью вращения на 50-60% больше чем требуется на самом деле!

Данные европейских экспертов показывают, что стоимость среднего электродвигателя в пять раз меньше стоимости энергии потребляемой им за год. Исходя из всего вышесказанного, становится понятна необходимость оптимизации оборудования производств, которые используют электроприводы. На данный момент разработаны новые энергосберегающие технологии. В частности одной из них является частотно-регулируемых электропривод с уже встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Гибкость изменения частоты вращения в зависимости от реальных нагрузок такого электродвигателя позволяет экономить до 30-40 процентов потребляемой энергии. При этом довольно часто даже не требуется замена стандартного двигателя. Особенно актуален режим энергосбережения для механизмов, у которых часть времени занимает работа с нагрузкой не в полную мощность, а пониженной (насосы, конвейеры, вентиляторы и т.п.).

При повышении ресурса работы механического и электротехнического оборудования с помощью частотно-регулируемых электроприводов достигается не только снижение расхода энергии, но и значительный экономический эффект. Такие энергосберегающие технологии и системы, как электроприводы и автоматизация производства могут внедряться в сферу ЖКХ и на большое количество промышленных предприятий. 80% электроприводов запускаемых в эксплуатацию в европейских странах уже являются регулируемыми. В России же этот процент гораздо ниже, а энергосберегающие технологии, их использование и разработка становятся для нас с каждым днем все актуальнее.

Существуют и другие пути и технологии энергосбережения различные по своей направленности. Например, энергосберегающие технологии освещения. Нам уже давно 5 знакомы «умные» системы освещения, которые широко распространены в США, Японии, странах Западной Европы. И такой большой интерес к ним обоснован - ведь используя эту технологию можно добиться уменьшения расхода электроэнергии затрачиваемой на освещение до 60% - что дает огромный плюс для экономии компании. По расчетам специалистов российских компаний которые занимаются разработкой и внедрением таких решений для нашей страны - энергосберегающие технологии освещения позволят снизить затраты на электроэнергию используемую для освещения до 8-10 раз!

Если продолжить тему "энергосберегающие технологии компании", то сюда же можно включить большие достижения в области снижения энергопотребления систем кондиционирования и вентиляции. Ведь как раз это оборудование можно отнести к наиболее «прожорливому» оборудованию, которое используется в офисных и жилых помещениях. Сейчас рынок изобилует новейшими разработками и технологиями в области этой продукции, которые позволяют одновременно сохранить высокую производительность и снизить энергопотребление. Энергосбережение для России уже давно переросло из популярного лозунга в насущную проблему, которую начинать решать необходимо прямо сейчас. Недостаток природного газа и электрических мощностей в период наступления морозов, глобальная мировая борьба с выбросами парниковых газов в атмосферу диктуют важность и необходимость кардинально изменить отношение к решению проблемы энергосбережения.

Для обеспечения энергетической безопасности в РФ необходимо решение первоочередных проблем.

1. Должна быть сформирована система объективных показателей (индикаторов) энергетической безопасности. Для этого необходимо собрать и проанализировать состояние защищенности жизненно важных интересов населения, предприятий,...