«Энергосбережение в теплотехнике»

Таблица. Структура мирового энергопотребления в 1970-2000г.,%

Первичный энергоноситель 1970 1980 1990 2000

Уголь 32,9 30,5 32,0 32,8

Нефть 45,3 44,6 39,4 37,1

Природный газ 19,5 21,4 23,7 24,9

Гидроэнергия 2,2 2,3 2,6 3,0

Атомная энергия 0,1 1,2 2,3 2,2

Всего энергоносители 100 100 100 100

В сер. 80-х гг. в развитии мировой энергетике произошли очень большие изменения: наступил энергетический (прежде всего нефтяной ) кризис, означавший коней длительной эпохи дешевого топлива. Среди причин его возникновения можно назвать ухудшение горно-геологических условий добычи топлива (север, Саха), а также с повышением требований к охране окр. среды.

Новая энергетическая политика привела к определенным изменениям в структуре мирового энергопотребления. В течении XX века для нее была характерна смена двух последовательных этапов – угольного и нефтегазового. Угольный этап продолжался примерно до середины XX века (в 1900 г доля угля составляла 60% , в 1913 – 80 %, в 1950 – 58 %). Затем начался нефтегазовый этап, связанный с большой эффективностью, лучшей транспортабельностью нефти и газа, и с открытием новых нефтегазоносных бассейнов. В 1973 г доля нефти и газа составилав мировом энергопотреблении своего максимума 77 %. После кризиса стали говорить о новом этапе в развитии энергопотребления, главной целью которого считали как можно более быстрый переход от использования органического топлива, в особенности нефти, к использованию возобновляемых, к атомной энергетике. Однако, после преодоления энергетического кризиса, удешевления нефти заговорили об инерционности структуры мирового энергопотребления и необходимости сохранения ее относительной стабильности. В последующие десятилетия XX века для нее была характерна относительная стабильность, хотя при этом доля нефти все же стала несколько уменьшаться, а доля природного газа увеличиваться. Что касается перспектив мировой энергетики в начале ХХI века, то соответствующие прогнозы делаются в большом количестве – как отдельными фирмами и специалистами, так и Мировым энергетическим советом (МЭС), международным энергетическим агентством (МЭА). Несмотря на то, что прогнозы довольно сильно отличаются, можно предположить достижение в 2010 г мирового энергопотребления в объеме примерно 15 млрд. тут, а в 2015г – 17 млрд.тут. В структуре этого потребления доля угля останется стабильной, доля нефти немного понизиться, а доля природного газа увеличится. Согласно некоторым прогнозам, их доля в 2015 г составят соответственно 31,2; 35,0; 28,1%. Все эти прогнозы исходят из задачи обеспечить надежность, экономическую приемлимость и экологическую безопасность мирового энергопотребления. За последние годы нет наблюдалось сколько-нибудь заметного изменения структуры производства электроэнергии по типам электростанций. Имелось лишь относительно незначительное уменьшение доли выработки электроэнергии на тепловых электростанций в 1994 по сравнению с 1990 г и небольшое увеличение доли АЭС. Наиболее низкие темпы роста потребителей в первичных энергетических ресурсах прогнозируется для России, т.к. является крупнейшим производителем энергоресурсов, согласно энергетической стратегии России объем потребления первичных энергетических ресурсов в 2010 г прогнозируется в диапозоне 1010-1210 млн. тут, т.е примерно на уровне 1993 г (1093 тут ) и существенно меньше по сравнению с 1990г (1257 тут). Производство первичных энергоресурсов в России в 2010 г оценивается меньшим показателем по сравнению с 1993г. В ближайшие годы рост энергопотребления в России составит ежегодно менее 5 %.

Таблица 1

Энергетический баланс России* (вариант оптимистический)

Показатели 1990г. 1995г. 2000 г. 2005 г. 2010г. 2015г. 2020 г.

Внутреннее потребление, млн. т у. т. 1257 929 904 975 1097 1181 1267

из общего потребления:

- газ 521 449 450 481 533 558 573

- жидкие 371 214 181 205 223 257 283

- уголь и прочие 272 177 177 184 213 227 254

- нетопливные 93 89 96 105 123 140 152

Вывоз, млн. т у. т. 706 489 548 711 796 33 855

из них:

-газ 245 219 223 226 264 279 282

- жидкие 397 241 297 445 485 498 504

Всего с учетом запасов и резервов, 1966 1431 1455 1688 1894 2016 2124

млн.т у. т.

Собственное производство, млн. т у. т. 1855 1397 1418 1649 1825 1940 2041

- нефть и конденсат, млн. т 515 307 324 447 489 506 520

- природный и попутный газ, млрд. м3 641 596 584 609 665 705 730

- уголь, млн. т 396 263 258 280 335 378 445

- гидро, млрд. кВт • ч 167 176 165 163 180 195 213

- атомная, млрд.кВт•ч 118 99 129 161 200 266 300

- нетрадиционные возобновляемые, 0 1 1 3 7 12 20

млн.т у. т.

Импорт, млн. т у. т. 112 34 37 40 69 76 84

из них:

-газ 36 4 14 20 51 52 58

- жидкие 35 14 9 5 6 17 26

' По расчетам ИМЭИ РАН и Энергетической стратегии (май 2003 г.).

По прогнозам специалистов Минэнерго РФ, например, наиболее вероятен умеренный рост производства угля, особенно в ближайшие годы. Другие, напротив, обосновывают целесообразность и даже необходимость снижения достигнутых в настоящее время объемов угледобычи. известны также разраоотки ряда крупных специалистов, в которых рекомендуются более высокие, по сравнению с официальными, темпы развития угольной отрасли.

В связи с изложенным, под эгидой Академии горных наук и Союза углепромышленников, в последнее время проведены исследования, основные результаты которых, нацеливающие на повышение роли угля как энергоносителя, приведены в настоящей статье. При этом выделены такие позитивные аспекты проблемы, как относительная дешевизна угля, надежность его использования в энергетике будущего и возможность широкого применения «экологически чистых» технологий сжигания.

В результате выдвинута ключевая идея перехода на новую стратегию: от нефтегазового баланса в настоящее время, когда доля производства газа и нефти превышает 80%, к газоугольному — с повышением доли угля (рис.1). Соответственно обосновывается целесообразность увеличения абсолютных объемов добычи угля с 260 млн. т в год до 450-500 млн. т. к 2020 г. с возможным дальнейшим их наращиванием. Следует, однако, особо подчеркнуть, что такие объемы добычи могут быть надежно обоснованы только в результате оптимизации ТЭБа страны на перспективу (кстати, этого не делалось уже 10 лет, отсюда неясность с необходимыми объемами угледобычи). Основы такой работы подготовлены в Академии горных наук (АГН). Установлено, что интенсификации развития угольной промышленности в ближней и дальней перспективе способствуют следующие очень важные обстоятельства:

 наличие в недрах страны огромных высокорентабельных запасов энергетических углей достаточно высокого качества;

 существенно более низкие, по сравнению с газовой промышленностью, потребные удельные (на 1 т у.т.) капиталовложения на создание новых производственных мощностей угледобывающих разрезов и шахт;

 экономическая целесообразность увеличения поставок природного газа в химическую промышленность для производства высокоценной продукции, а также населению и, особенно, на экспорт, с соответствующим сокращением использования природного газа в крупной энергетике в результате его замещения угольным топливом.

Топливно-энергетический баланс России в 2000 г.:

а) структура производства энергоресурсов в % (всего 1409 млн. т у.т.),

газ – 47,7

нефть – 32,8

уголь – 12

первичная ЭЭ – 6,9

прочие – 0,6

б) структура потребления энергоресурсов в % (всего 911.6 млн. т у. т.).

газ – 49,9

нефть – 21,4

уголь – 17,6

первичная ЭЭ – 10,1

прочие – 1

- получение исходной информации для решения вопросов созданя нового оборудования и совершенствования технологических процессов с целью снижения энергетических затрат, оптимизации структуры энергетического баланса предприятия путем выбора оптимальных направлений, способов и размеров использования подведенных и вторичных энергоресурсов.

Общее руководство и координацию работ по энергоаудиту на территории Республики Башкортостан осуществляет «Башкирэнергонадзор» как территориальное подразделение Главгосэнергонадзора РФ. Он же осуществляет на территории РБ аккредитацию энергоаудиторов и выдачу соответствующих лицензий.

Основные требования к энергоаудиторам

- обладать правами юридического лица;

- иметь необходимое инструментальное, приборное и метрологическое оснащение;

- располагать квалифицированным и аттестованным персоналом;

- иметь опыт выполнения работ в соответствующей области деятельности;

- иметь лицензию Минтопэнерго России на право проведения энергетических обследований, выдаваемую в порядке, установленном методическими указаниями по выдаче специальных разрешений (лицензий) в области энергетики (РД 3438.128-95):

- иметь аккредитацию в ТУ «Госэнергонадзора». В своей деятельности энергоаудитор руководствуется нормативными, правовыми актами органов государственной власти Российской Федерации и Ульяновской области, а также собственным Уставом.

Энергоаудитор до начала отчетного периода (квартал, год) информирует ТУ «Госэнергонадзора)) о предстоящих энергетических обследованиях.

Уровни энергетических обследований

Методология проведения энергоаудита включает следующие уровни энергетических обследований:

- предварительный энергоаудит (предаудит);

- энергоаудит первого уровня - расчет энергопотребления и затрат;

- энергоаудит второго уровня - углубленное обследование энерготехнологических систем и промышленного предприятия в целом, расчет энергетических потоков.

Предаудит имеет цель: оценить необходимость проведения аудиторской проверки.

Для этого проводится:

- оценка доли энергозатрат в суммарных затратах предприятия (электроэнергия, тепловая энергия, топливо, вода);

- выявление динамики изменения доли затрат за 2-3 последних года.

Если доля энергозатрат составляет: 5 - 10%, то энергоаудит можно пока не проведать; 11 -15%, то энергоаудит проводить необходимо; 16 - 20% и более, то энергоаудит следует проводить срочно.

Энергоаудит первого уровня имеет цели:

- определить структуру энергозатрат и структуру энергоиспользования;

- определить и убедительно показать руководству предприятия потенциал энергосбережения;

- выявить участки, где нерационально или расточительно расходуются энергоресурсы;

- расставить приоритеты будущей работы;

- выявить и доказать руководству предприятия целесообразность проведения углубленного обследования.

Энергоаудит второго уровня имеет цели:

- найти возможности внедрения энергосберегающих проектов;

- оценить их технико-экономическую эффективность;

- объединить в одну систему рекомендации и технические решения по рациональному энергопользованию и энергосбережению:

- создать предпосылки для подготовки комплексного долговременного плана реализации энергосбережения на предприятии.

- Составление и предоставление руководству предприятия и в ТУ «Госэнергонадзора» отчета по энергетическому аудиту.

41.Методика проведения энергоаудита первого уровня.

Энергоаудит первого уровня включает в себя следующие основные виды работ:

- ознакомление с предприятием, сбор и анализ имеющейся на предприятии, полезной для энергоаудита информации;

- выявление возможного потенциала энергосбережения на предприятии.

Основные этапы энергоаудита первого уровня:

1. Сбор первичной информации.

2. Анализ энергоэкономических показателей промышленного предприятия.

3. Выбор объектов аудита.

4. Подготовка заключения об основных итогах первичного энергоаудита.

1 Сбор первичной информации

В сборе информации на предварительном этапе участвуют как обследующая организация, так и обследуемое предприятие. Информация фиксируется в типовых формах.

На всем протяжении энергоаудита происходит сбор информации в соответствии с разработанной программой. Источниками информации являются:

- интервью и анкетирование руководства и технического персонала;

- схемы энергоснабжения и учета энергоресурсов;

- отчетная документация по коммерческому и техническому учету энергоресурсов;

- счета от поставщиков энергоресурсов;

- суточные, недельные и месячные графики нагрузки; '

- данные по объему произведенной продукции, ценам и тарифам

- техническая документация на технологическое и вспомогательное оборудование (технологические системы, спецификации, режимные карты, регламенты и т.д.);

- отчетная документация по ремонтным, наладочным, испытательным и энергосберегающим мероприятиям;

- перспективные программы, ТЭО, проектная документация на любые технологические и организационные усовершенствования, утвержденные планом развития предприятия.

Предприятие должно предоставить для работы всю имеющуюся документальную информацию не менее чем за 24 последних месяца. При этом обследуемое предприятие отвечает за достоверность предоставленной информации. Состав первичной информации:

- общие сведения о предприятии;

- фактические отчетные данные по энергопользованию и выпуску продукции в текущем и базовом году (по месяцам);

- перечень основного энерготехнологического оборудования;

- технические и энергетические характеристики установок;

- технико-экономические характеристики энергоносителей, используемых на предприятии;

- сведения о подстанциях, источниках тепло-, водоснабжения, сжатого воздуха, топливоснабжения.

2 Анализ энергоэкономических показателей предприятия:

- количественные характеристики производства продукции за последние 2-3 года по месяцам;

- себестоимость продукции, в т.ч. затраты на топливо, электрическую и тепловую энергию на момент проведения обследования;

- энергоемкость продукции;

- удельная энергоемкость продукции по месяцам;

- удельные расходы энергоресурсов на основные виды продукции по месяцам;

- среднегодовая численность работников предприятия, в том числе производственный и управленческий персонал, персонал энергослужбы.

Необходимо выяснить, доля каких энергоресурсов в общем потреблении наиболее значительна, на использование каких энергоресурсов нужно обратить внимание прежде всего. Информация об энергопотреблении должна показывать долевое потребление различных энергоресурсов на предприятии и затраты на них. Информация по ценам должна включать цену за единицу топлива и тариф (если он используется). Должны быть отмечены составляющие цены и различия в ценах.

При рассмотрении структур тарифов на энергоресурсы нужно учесть все факторы, которые в конечном итоге определяют, сколько предприятие платит за энергоресурсы: изменение цены в течение года: структура тарифа; дифференцированные тарифные ставки; штрафные санкции; другие выплаты.

Наиболее сложной обычно является структура тарифов на электроэнергию, которая зависит от вида, размера потребителя, региона. Для оценки потенциала экономии в потреблении электроэнергии необходимо получить следующую информацию:

- какова мощность каждого ввода электроэнергии;

- какова полная мощность присоединенной нагрузки;

- каковы профили нагрузки - суточный и годовой;

- какова средняя величина коэффициента мощности:

- имеется ли компенсация реактивной мощности;

- какова общая структура электропотребления (двигатели, освещение, технологические процессы и т.п.).

Для оценки эффективности использования энергоресурсов и наглядности представляемой информации могут быть получены различные типы удельных затрат: средняя стоимость энергоресурса и энергии; предельная стоимость; стоимость единицы энергии в энергоносителе; стоимость единицы полезной энергии.

3 Результаты первого этапа

В конце первого ознакомительного этапа энергоаудиторы должны иметь представление о предприятии и основных технологических процессах, а также следующую информацию:

- общую стоимость затрат предприятия на энергоресурсы, расходы на воду, стоки и канализацию;

- структуру затрат по энергоносителям;

- сезонные изменения в потреблении и стоимости;

- структуру цен на каждый энергоресурс.

Эта информация дает нам четкую картину текущей ситуации с энергоиспользованием на предприятии и возможность выявить приоритетные направления для дальнейшей работы.

7. // Энергосбережение.

8. // Информационная бюллетень «Теплоэнергоэффективные технологии.» (СПб).

9. Быстрицкий Г. Ф. Общая энергетика М. АКАДЕМИЯ, 2005.

10. Основы современной энергетики. М.: МЭИ, 2002.