Энергоресурсосбережение как способ защиты окружающей среды

Ведущие мировые эксперты пришли к заключению, что обеспечить экономическую, энергетическую и экологическую безопасность на длительную перспективу можно только реализацией стратегий энергосбережения и энергозамещения. Мировая наука и современные технологии достигли на этом пути впечатляющих успехов, рис. 14.2.

Энергозамещение — использование альтернативных источников энергии и новых технологий производства электрической и тепловой энергии (достаточно подробно рассмотрено в предыдущих разделах). В данном разделе будут кратко рассмотрены энергосбережение и повышение энергетической эффективности (ЭС и ПЭЭ). Подробнее с этой проблемой бакалавры электроэнергетического профиля знакомятся в специальном курсе (см. также [21 ] и другие специализированные источники).

Энергетическая эффективность — отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к их затратам на его получение. Повышение энергоэффективности — комплекс мер, предусматривающих переход на энергосберегающие технологии, замену оборудования на менее энергоёмкое и т. п.

Энергосбережение — реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объёма произведённой продукции, выполненных работ, оказанных услуг).

Рис. 14.2. Соотношение роста мировой экономики и потребления энергии

Для начала ответим на вопрос: «Что даёт ЭС и ПЭЭ?».

• 1. Продлевает «срок жизни» энергетики и химических производств, основанных на использовании нсвозобновлясмых энсргорссурсов (например, к 2020 г. России дополнительно потребуется 160−250 млрд м³ газа в год — примерно столько же (170 млрд м³) составляет ежегодный потенциал сбережения газа за счёт повышения эффективности его использования).
• 2. Облегчает решение экологических проблем.
• 3. Сдерживает темпы роста тарифов на энергию и энергоносители.
• 4. Ослабляет зависимость экономики и социальной сферы от невозобновляемых энергоресурсов.
• 5. Повышает конкурентоспособность товаров и услуг на мировом и внутреннем рынках.
• 6. Уменьшает потребность ТЭК в инвестициях (ЭС и ПЭЭ в 2−5 раз дешевле ввода эквивалентных новых мощностей).
• 7. Средства, вложенные в ЭС и ПЭЭ, создают в 6−8 раз больше рабочих мест, чем средства, вложенные во ввод новых мощностей.
• 8. При реализации всего потенциала ЭС и ПЭЭ Россия дополнительно получала бы ежегодно 85−110 млрд долл, в виде доходов от экспорта нефти и газа.

Улучшение экологических показателей основных технологий, включая энергетические, по экономическим показателям уступает другому подходу — энергосбережению и повышению эффективности использования энергетических ресурсов на всех этапах их жизненного цикла. Это — более радикальное решение, т. к. борется с причиной (ростом энергопотребления), а не с последствиями (нарастанием экологического ущерба из-за роста производства энергии).

Задачи сбережения энергоресурсов становятся приоритетными в ряду обязательных мероприятий природоохранной деятельности. Реализация потенциала энергосбережения в России обеспечила бы снижение выбросов на 793 млн т СОг-эквивалента в год и было бы её весомым вкладом в международные усилия по предотвращению глобального техногенного изменения климата.

Опыт высокоразвитых стран показал, что при выборе стратегии в области снижения воздействия на ОС предприятий энергетики были переоценены потенциальные возможности перехода на более «экологичные» технологии, а объём затрат на замену традиционных углеводородных видов топлива на альтернативные и экологически чистые источники энергии (переход на так называемую низкоуглсродную энергетику), напротив, были недооценены.

Радикального улучшения экологической обстановки невозможно добиться и за счёт пассивных природоохранных мероприятий (применением различных очистных устройств) вследствие экономических ограничений. Например, удельная стоимость очистки дымовых газов от SO_x, NO_x возрастает в несколько раз при попытке повысить КПД газоочистных установок свыше 75−85 %. Такой путь решения экологических проблем снижает конкурентоспособность российских промышленных предприятий, а для сё поддержания необходима реализация механизмов государственных компенсаций. Средства, необходимые для закупки и установки природоохранного оборудования, только при модернизации российских тепловых электростанций, по прогнозным оценкам, превосходят 0,6 млрд долл.

Таблица 14.6.

Распределение суммарного энергопотребления и потенциала энергосбережения

Как следует из табл. 14.6, ТЭК является нс только поставщиком энергии, но и крупнейшим её потребителем. Потенциал энергосбережения в нём самый большой в сравнении с другими отраслями экономики и социальной сферы.

В сырьевом секторе ТЭК наибольшим потенциалом энергосбережения обладает нефтегазовая отрасль. Удельная энергоёмкость нефтедобычи в России в 1,3−3 раза выше, чем в США, а доля энергозатрат в себестоимости нефти составляет в среднем 15−20%. Потенциал экономии энергии в процессах добычи и переработки нефти оценивается величиной 26−37% от 23,8 млн т н. э. совокупного потребления энергии в этом секторе; для газа эти цифры составляют соответственно 20% и 42,4 млн т н. э.

Одной из важнейших проблем трубопроводного транспорта углеводородов является высокая энергоёмкость этой технологии. Во многих нефтетранспортных компаниях началась реализация энергосберегающих мероприятий, таких как:

• • оптимизация режимов перекачки нефти и нефтепродуктов;
• • очистка внутренних поверхностей труб от парафинистых отложений;
• • повышение КПД насосов и двигателей путём капремонта и замены более эффективными;
• • оснащение резервуарного парка понтонами для уменьшения испарения нефти, что обеспечивает и экономический, и экологический эффект;
• • использование GPS-мопиторинга при выборе трасс сооружаемых нефтепроводов и др.

Огромные объемы природного газа расходуются при его транспортировке по трубопроводам. В 2010 г. в газопроводы ОАО «Газпром» поступило 661,2 млрд м³ природного и попутного газа. На технологические нужды — работу 215 линейных компрессорных станций с общей энергетической потребностью в 42 тыс. МВт — было израсходовано.

43,6 млрд м³ (6,7% поступившего газа). Ввиду естественных свойств адиабатического сжатия газа КПД компрессорных станций менее 40%. Стоимость транспортировки газа в 2−3 раза выше стоимости транспортировки адекватного по энергосодержанию количества нефти. Поэтому рассматриваются альтернативные технологии транспортировки природного газа — в сжиженном или сжатом состоянии (см. 4.2) или путем перевода газа в твердые газогидрагы для транспортировки железнодорожным и морским транспортом.

В угольной отрасли к наиболее крупным энергои ресурсосберегающим мероприятиям относятся замена оборудования на более энергоэффективное и использование твердых горючих отходов угледобычи и углеобогащения. По приближённым оценкам энергоэффективность при добыче и подготовке угля может быть повышена на 15% (экономия 0,26 млн т н. э.).

Электроэнергетический сектор ТЭК является основным потребителем топлива в России (44% от общего потребления) и занимает первое место по объёму сбросов загрязненных сточных вод в поверхностные водоёмы (в 2006 г. — 53,6%) и потреблению воды на производственные нужды, второе место — по выбросам загрязнений в атмосферу (33,5%); одновременно он располагает большим потенциалом энергосбережения и повышения экологической чистоты основных технологий.

ЭС и ПЭЭ продолжают укреплять свои позиции как важнейшие направления движения к сокращению воздействий на ОС объектов ТЭК (к проблемам энергоэффективности в ТЭК мы обращались в разделах 2 и 3. Ниже будут кратко рассмотрены энергосбережение и повышение энергетической эффективности в секторах конечного потребления энергии и энсргорссурсов).

Общий потенциал организационного и технологического энергосбережения в России оценивается величиной около 45% от общего объема внутреннего энергопотребления, и по секторам экономики он распределяется следующим образом:

• • жилые здания — 18−19%;
• • электроэнергетика, промышленность, транспорт — 13−15%;
• • теплоснабжение, оказание услуг, строительство — 9−10%;
• • производство топлива, сжигание попутного газа, энергоснабжение

государственных учреждений — 5−6%;

• сельское хозяйство — 3−4%.

Среди десяти стран — крупнейших производителей/потрсбителей энергии Россия по удельной энергоёмкости ВВП занимает первое место и лишь немного «уступает» некоторым странам — бывшим республикам СССР, рис. 14.3.

Рис. 14.3. Удельная энергоёмкость ВВП ряда стран

Удельная энергоемкость ВВП России в 2,5 раза выше среднемирового уровня и в 2,5−3,5 раза выше, чем в развитых странах. Такая ситуация сложилась по нескольким причинам:

• 1. Суровые климатические условия территории (второе место в мире по показателю самых низких средних температур воздуха (только 2% населения Земли, кроме россиян, живут в подобных климатических условиях) — 20,6%;
• 2. Большие расстояния (первое место в мире по размерам территории) и большие затраты энергии на их преодоление — 18,3%;
• 3. Устаревшие технологии и изношенное оборудование — 24,4%;
• 4. Низкие по сравнению с зарубежными странами цены на энергоресурсы — 14,6%;
• 5. Энергои ресурсорасточительный менталитет и образ жизни российских граждан — 10,4%;
• 6. Несовершенная нормативная база энергосбережения, недостаточность учета ТЭР и слабый энергетический надзор -11,7%.

Для раскрытия п. 3 этого перечня можно привести следующие примеры:

• 1. Построены/произвсдены до 1990 г.:
  • • более 90% мощностей действующих электростанций;
  • • 83% жилых зданий;
  • • 70 % котельных;
  • • 70% технологического оборудования электрических сетей;
  • • 66 % тепловых сетей;
  • • 25 % бытовых холодильников.
• 2. В промышленности эксплуатируется 15% полностью изношенных основных фондов.

Опросы населения Красноярского края дали следующее распределение причин большой энергоёмкости российских товаров и услуг, рис. 14.4.

Показательной является ситуация с энергосбережением в ЖКХ, затрагивающая каждого жителя страны. В ЖКХ задействованы 64 тыс. предприятий и организаций, более 4,2 млн человек, ежегодный объем производимых предприятиями отрасли работ и услуг составляет около 1 трлн руб. В ЖКХ сосредоточен и огромный потенциал энергосбережения, рис. 14.5.

Рис. 14.4. Причины высокой энергоёмкости на производстве и в быту

Рис. 14.5. Максимальный потенциал повышения эффективности систем отопления и горячего водоснабжения в жилых зданиях, млн т н. э.

Проблемы начинаются уже на первом этапе — организации учёта тепла, горячей и холодной воды (учёт электроэнергии организован вполне удовлетворительно). Основные причины — правовая неопределённость и отсутствие гарантий для коммунальных предприятий:

• 1. Решение об установке приборов учёта (ПУ), по закону, может принять только общее собрание собственников жилья. Организовать такое собрание сложно (пресловутый менталитет россиян), в особенности когда в ведении управляющей компании (УК) сотни домов.
• 2. Очень высокая стоимость приборов и их установки — один прибор стоит 80−100 тыс. руб. При его установке обычно требуется реконструкция всего элеваторного узла, что в 1,5−2 раза повышает стоимость работ. Эти средства реально привлечь только за счёт кредита, который банки дают неохотно, т. к. УК не имеют залоговой базы; к тому же они предпочитают оптовые закупки.
• 3. Установить ПУ можно только в короткий период между отопительными сезонами.
• 4. УК считают, что за ПУ следует рассчитываться из экономии энергоресурсов. Жильцы же хотят, чтобы за счёт этого росли суммы в платёжных извещениях.
• 5. Нет ясности, что будет с УК, закупившей ПУ, в случае если жильцы сменят её.

В итоге — менее 50 % многоквартирных домов оборудованы счётчиками тепла и менее 30−33% - счётчиками горячей и холодной воды.

Строительство энергоэффективных домов, явление достаточно массовое в развитых странах, в России пока находится на стадии рекламы и агитации. Реальные шаги представляют собой сооружение единичных объектов (жилых домов, зданий для учреждений социальной сферы) почти во всех субъектах РФ. В сфере ЖКХ правительство выделяет две первоочередные задачи: а) установить федеральные стандарты надёжности, качества и энергоэффективности; б) в среднесрочной перспективе стабилизировать долю платежей за услуги ЖКХ в доходах семей.

Согласно исследованиям Всемирного банка реконструкции и развития для реализации потенциала энергосбережения в России необходимы инвестиции в размере 320 млрд долл., которые окупятся за 2−3 года. Эти инвестиции в 3 раза меньше тех, что потребуются для развития производственных и генерирующих мощностей соответствующего масштаба.

Говоря о нормативно-правовой базе энергосбережения в нашей стране, надо иметь в виду, что мы объявили энергосбережение одним из приоритетов государственной технической и экономической политики как минимум на четверть века позже передовых стран. Переломным моментом для США и стран ЕС стал первый нефтяной кризис (1973;1974), который потребовал от них принятия срочных эффективных мер для ослабления их зависимости от экспортёров энергоресурсов. Среди таких мер оказались: энергосбережение во всех сферах жизни, переориентация экономики на менее энергоемкие отрасли, использование НВИЭ. Энергосбережение оказалось привлекательным не только благодаря достаточно быстрой отдачи от вложенных средств и усилий, но и своей экономической эффективностью — соотношение между объёмом инвестиций в энергосберегающие мероприятия и затратами на обеспечение выработки соответствующего дополнительного количества энергии оценивается как 1: (2,5−8,0).

В России планомерная работа по созданию нормативно-правовой базы энергосбережения началась с принятия Федерального закона от 03.04.1996 г. № 28-ФЗ «Об энергосбережении». За период до принятия последнего (по времени) Федерального закона от 27.12. 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» были приняты следующие государственные нормативноправовые акты:

• 1. Федеральные законы — 14.
• 2. Указы Президента РФ — 6.
• 3. Постановления и распоряжения Правительства — более 15 (в том

числе Распоряжение от 13.11.2009 г. № 1715-р «Об утверждении Энергетической стратегии России на период до 2030 г.»).

4. Государственные стандарты РФ — около 20.

Реализация ФЗ № 261 от 27.12.2009 г. потребовала разработки дополнительных государственных механизмов регулирования ЭС и ПЭЭ. К ним относятся: Указ Президента от 13.05.2010 г. № 579 «Об оценке эффективности деятельности органов исполнительной власти субъектов РФ и органов местного самоуправления городских округов и муниципальных районов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности»; около 10 Постановлений Правительства, 2 Распоряжения Правительства, в том числе от 27.12.2010 г., № 2446-р об утверждении Государственной программы РФ «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.»); по 2 приказа Минэкономразвития РФ, Министерства промышленности и торговли РФ, Минрсгионразвития РФ, Федеральной службы по тарифам, Федеральной службы госстатистики.

Качество этих документов несомненно выше чем тех, что принимались 10−15 лет назад. Но и у них, как показал опыт применения, имеются серьёзные недостатки. Например, за 3 года реализации ФЗ № 261.

выявлено большое количество недоработок и ошибочных положений, ставших причиной разработки проекта нового закона «О внесении изменений в ФЗ от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ». Следует заметить, что хотя проект закона находится ещё на рассмотрении в Госдуме РФ (с 03.07.2012 г.), теперь уже по нему высказано большое количество замечаний. Большая их часть исходит от Союза саморсгулирусмых организаций в области энергообследования — СРО ЭО.

Объяснить это можно двумя основными причинами:

• • у России нет достаточного опыта организации ЭС и ПЭЭ в условиях либерализованной экономики;
• • ЭС и ПЭЭ — сложное и «деликатное» дело, требующее оптимального сочетания государственного регулирования и рыночных инициатив, методов принуждения и поощрения.

Основной задачей органов государственной власти в деле энергосбережения (ЭС) является регулирование этой деятельности в различных формах:

• • правовое - установление правовых норм и правил через создание отдельного законодательства в области ЭС и совершенствование существующего законодательства, регулирующего различные виды отношений в сфере ЭС;
• • административное (часть системы правового регулирования) — создание системы административных воздействий;
• • контрольное (надзорное) — установление системы контроля и надзора и системы разрешительных полномочий;
• • общественное - стимулирование и поддержка становления института саморегулируемых организаций в области ЭС;
• • экономическое - создание механизмов и инструментов ведения экономически оправданной предпринимательской деятельности в сфере ЭС;
• • тарифное - часть системы правового регулирования;
• • акционерное - участие государства в акционерных обществах. Государственная программа «Энергосбережение и повышение

энергоэффективности на период до 2020 г.» призвана стать инструментом решения задачи снижения к 2020 г. энергоемкости ВВП на 40%. Программа содержит комплекс мероприятий долгосрочного характера по ЭС и ПЭЭ, реализация которых в различных отраслях промышленности позволит добиться снижения энергоемкости ВВП к 2020 г. нс менее чем на 13,5%. Кроме того, действие таких факторов, как структурные сдвиги в экономике, изменения в продуктовой структуре промышленности, рост цен на энергоносители и технический прогресс, приведет к снижению энергоемкости ВВП ещё на 26−32%.

Серьёзное беспокойство вызывает финансовое обеспечение этой программы. Как и в предыдущих федеральных целевых программах — ФЦП «Энергосбережение России» (1998 г.) и ФЦП «Энергоэффективная экономика на 2002;2005 годы и на перспективу до 2010 года» (2002 г.), — в ней основная тяжесть финансирования возложена на внебюджетные источники и бюджеты субъектов РФ, а средствам федерального бюджета отведено скромное место (соответственно 8537, 625 и 70 млрд руб.).

При всех трудностях нормативно-правового, организационного и методического обеспечения ЭС и ПЭЭ за последние 15 лет достигнуты определённые результаты — в период с 2000 по 2009 гг. удельная энергоёмкость ВВП снижалась примерно на 4% в год. К сожалению, только 1 % приходится па энергосберегающие мероприятия, а 3% - на структурные сдвиги в экономике. Эти темпы существенно ниже, чем в большинстве бывших республик СССР и в странах Восточной Европы (например, в государствах Балтии, Беларуси, Казахстане, Кыргызстане, Болгарии темпы снижения энергоемкости составляли 5,0−8,5% в год). На рис. 14.6 показана динамика удельной энергоёмкости ВВП России за 30-летний период (фактическая и прогнозируемая).

Рис. 14.6. Динамика удельной энергоёмкости ВВП России, ту. т/тыс. руб. ВВП (за 100% принят уровень 1990 г.)

Как свидетельство определённых успехов в деле энергосбережения следует привести и такие факты:

• • энергосбережение и повышение энергетической эффективности стали восприниматься не как очередной лозунг, а как насущная необходимость;
• • во всех субъектах РФ действуют программы энергосбережения различного уровня (региональные, муниципальные, отдельных предприятий);
• • созданы центры энергосбережения (на различной правовой основе), а также энергоаудиторские и энергосервисные компании, саморегулируемые организации в области энергоаудита;
• • работает большое число общественных объединений в сфере энергосбережения;
• • университеты и специализированные центры осуществляют подготовку и переподготовку специалистов в области энергосбережения (включая энергоаудиторов);
• • развивается международное сотрудничество.