Повышение энергоэффективности как

Повышение энергоэффективности предприятия

Уровень энергетической эффективности производства оказывает существенное влияние на конкурентоспособность предприятия, что в условиях рыночной экономики напрямую влияет на занимаемую долю рынка. С учетом постоянного роста цен на энергетические ресурсы, влияние уровня энергетической эффективности на успешную деятельность предприятия усиливается с каждым годом, а вопрос повышения энергоэффективности производства приобретает первостепенную важность.

Показатели энергетической эффективности

Под показателями энергетической эффективности предприятия понимается удельный расход энергетических ресурсов на выпуск единицы продукции. Помимо общего удельного расхода энергетических ресурсов на выпуск продукции выделяют удельный расход энергоресурсов на отдельные этапы производства, отдельные технологические процессы или технологические операции. Также показатель энергетической эффективности может быть определен для отдельной единицы используемого на предприятии оборудования.

Для отражения энергоэффективности работы отдельного оборудования или производственных процессов преимущественно используются индивидуальные показатели энергетической эффективности отдельно по каждому потребляемому энергоресурсу с размерностью кВт*ч/ед. продукции, Гкал/ед. продукции, куб. /ед. продукции и т. Для отражения энергоэффективности всего предприятия или энергоэффективности по определенной номенклатуре выпускаемой продукции используется показатель суммарного расхода всех потребляемых энергоресурсов на выпуск продукции с размерностью т. /ед. продукции.

Как повысить энергоэффективность предприятия

Первым шагом к повышению энергетической эффективности является детальный аудит текущего состояния систем потребления энергоресурсов и отдельного оборудования, а также анализ договорных условий с поставщиками энергоресурсов и эффективности организации технологических процессов с точки зрения потребления энергетических ресурсов.

По результатам проведенного аудита необходимо получить информацию по 3-м основным направлениям:

• Имеется ли возможность изменить договорные условия с поставщиками энергоресурсов с целью снижения платежей. Зачастую существенного снижения платежей за электроэнергию можно получить благодаря смене системы ценообразования. В случае наличия возможности получения энергоресурсов от альтернативных поставщиков, необходимо провести сравнительные расчеты платежей.
• Возможно ли снизить объем потребленных энергоресурсов или платежей за них за счет изменения организации производственного процесса. Например, при применении многоставочного тарифа на электрическую энергию существенную экономию дает сдвиг пиков потребления в сторону более низких тарифных ставок, а в случае оплаты за мощность – сглаживание пиковых нагрузок. В некоторых случаях изменение режима работы оборудования требует изменения организации производственных процессов, в других случаях режим работы оборудования может быть изменен без вмешательства в организацию производства. За счет оптимальной организации производственных процессов можно снизить количество нагревов, пусков, растопок и других энергоемких операций.
• Должен быть определен потенциал энергосбережения и получен перечень технических энергосберегающих мероприятий с расчетом необходимых инвестиций, ожидаемой экономии и сроков окупаемости. Данные мероприятия могут давать как прямую экономию энергоресурсов, так и экономию расходов на оплату энергоресурсов без экономии энергоресурсов в натуральном выражении. Примером является установка системы накопления электроэнергии при использовании 2-х или 3-х зонного тарифа на электроэнергию. Система берет электроэнергию из сети ночью, в период действия низкой тарифной ставки и отдает электроэнергию потребителям в период действия высокой тарифной ставки. Также данная система может быть использована для снижения пиковой мощности (в случае оплаты за мощность).
• Реализация мероприятий по повышению энергоэффективностиПосле проведения детального Аудита и обоснования каждого мероприятия проводится поэтапное внедрение мероприятий с учетом запланированных сроков, планируемого эффекта и необходимых инвестиций.Большая часть организационных мероприятий при должной проработке на этапе аудита может быть реализована специалистами предприятия без привлечения сторонних организаций. Часть мероприятий требует привлечения специализированных организаций или дополнительных финансовых расходов. Все требуемые инвестиции должны быть учтены на этапе проведения аудита.Мероприятия технического характера в большинстве случаев требуют определенных финансовых вложения. Размер инвестиций определяется на этапе аудита. В зависимости от размера инвестиций, чистой приведенной стоимости мероприятий и индекса рентабельности инвестиций принимается решение об источнике инвестиций. В зависимости от источника инвестиций мероприятия могут быть реализованы на основе следующих принципов:
  — реализация мероприятий за счет собственных средств предприятия;
  — реализация мероприятий за счет кредитных средств;
  — реализация мероприятий на основе энергосервисного контракта (энергетического перфоманс-контракта);
  — реализация мероприятий на основе договора подряда/поставки с элементами энергосервисного контракта в части гарантии получения экономии энергоресурсов.
  Мониторинг повышения энергоэффективностиНе менее важным этапом в повышении энергоэффективности предприятия является мониторинг эффективности реализованных мероприятий. Мониторинг должен осуществляться индивидуально для каждого мероприятия или группы идентичных мероприятий. Продолжительность мониторинга определяется отдельно для каждого мероприятия в зависимости от его особенностей. Сравнение величины потребления энергоресурсов необходимо проводить с сопоставимых условиях. Расчет снижения платежей должен учитываться с учетом изменения тарифов а также дисконтирования денежного потока.

Энергоэффективность (энергетическая эффективность) — это рациональное использование энергетических ресурсов в процессе хозяйственной деятельности предприятий. Фактически энергоэффективность выражается в потреблении меньшего количества энергоресурсов для поддержания того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов.

Важным показателем уровня энергетической эффективности на производственных предприятиях является величина энергоемкости выпускаемой продукции, представляющая долю стоимости энергетических ресурсов в производимой продукции. Снижение энергоемкости продукции позволяет снизить себестоимость её производства и тем самым повысить конкурентоспособность.

На сегодняшний день усредненная энергоёмкость Российских предприятий в 2-3 раза превышает данный показатель в Канаде, Финляндии и США, Германии и Японии, что говорит о наличии огромного потенциале повышения энергетической эффективности Российских предприятий. Благодаря повышению энергоэффективности, в некоторых отраслях промышленности себестоимость выпускаемой продукции можно снизить на 20-30%.

Наша компания реализует проекты направленные на повышение энергетической эффективности предприятий по следующим механизмам:

• проведение комплексных энергетических обследований;
• детальная проработка точечных решений по повышению энергоэффективности;
• реализация энергосберегающих технологий на основе энергосервисных контрактов;
• внедрение системы энергетического менеджмента в соответствии со стандартом ISO 50001 и оптимизация отдельных бизнес процессов.

Энергоэффективность зданий

Для отражения показателей энергоэффективности зданий в Российской Федерации введены классы энергетической эффективности. Класс энергетической эффективности здания отражает величину отклонения удельного расхода тепловой энергии зданием от нормируемого значения.

Классы энергоэффективности зданий

Согласно нормативной базе выделяют следующие классы энергоэффективности как: A, B, B+, B++, C, D, E.

Для зданий, имеющих высокий (В,В+,В++) и очень высокий (А, А+, А++) классы энергетической эффективности действующим законодательством предусмотрено освобождение собственников зданий – юридических лиц от имущественного налога на первые 3 года нахождения здания в собственности.

Для получения указанной налоговой льготы необходимо провести энергетическое обследование здания с разработкой энергетического паспорта и присвоением класса энергетической эффективности.

Подробную информацию об освобождении от налога на имущество можно получить у специалистов Нашей компании.

Если дом крепкий и стоять ему еще не один десяток лет, то работа по повышению энергоэффективности дома несомненно имеет смысл. Затраты с лихвой окупятся, да и комфорт многого стоит. Если дом находится в предаварийном состоянии и жить ему осталось лет десять, то здесь, как говорится, лучше поискать варианты и обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупается, а полученную экономию можно затратить на «затыкание дыр».

Законом РФ «Об энергосбережении. » Порядок управления энергоэффективностью зданий, строений, сооружений выделен отдельной статьей. В составе требований:показатели энергоэффективности для объекта в целом;показатели энергоэффективности для архитектурно-планировочных решений;показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а так же материалов и технологий,применяемых при капремонте.

Органы Госстройнадзора определяют класс энергоэффективности многоквартирного жилого дома, а застройщик и собственник дома обязаны разместить указатель класса энергоэффектиности на фасаде дома. Собственники зданий, строений, сооружений обязаны в течение всего срока их эксплуатации не только обеспечивать установленные показатели энергоэффективности, но и проводить мероприятия по их повышению. Это так же является обязанностью лица, ответственного за содержание жилого дома. Один раз в пять лет показатели энергоэффективности должны пересматриваться в направлении улучшения.

Лицо, ответственное за содержание жилого дома обязано доводить до сведения собственников предложения по энергосбережению, разрабатывать соответствующие планы и мероприятия, в отопительный период регулировать подачу тепла в целях его сбережения.

Краткий состав мероприятий по повышению энергоэффективности

• Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
• Применение теплозащитных штукатурок;
• Уменьшение площади остекления до нормативных значений;
• Замена /применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
• Установка проветривателей и применение микровентиляции;
• Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
• Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40%;
• Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
• Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
• регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Повышение энергоэффективности системы отопления

• Применение автоматических гравитационных систем вентиляции;
• Установка проветривателей в помещениях и на окнах;
• Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи;
• Исключение сквозняков в помещениях;
• Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты;
• Применение контроллеров в управлении вентсистем.
• Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла;
• Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха;
• Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха;
• Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию;
• регулярное информирование жителей о состоянии вентсистемы, об исключении сквозняков и непроизводительного продува помещений дома, о режиме комфортного проветривания помещений.

Экономия воды (горячей и холодной)

• Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
• Установка квартирных счетчиков расхода воды;
• установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
• установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
• теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
• подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
• установка экономичных душевых сеток;
• Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
• установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
• установка двухсекционных раковин;
• установка двухрежимных смывных бачков;
• использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
• регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия электрической энергии

• Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
• Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
• Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
• Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
• установка компенсаторов реактивной мощности;
• применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
• пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++.
• использование солнечных батарей для освещения здания;
• регулярное информирование жителей о состоянии электопотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Экономия газа

• Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
• Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
• Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления;
• Применение програмируемого отопления в квартирах;
• Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением;
• Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

Вместе со всем этим необходимо отметить, что не существует одного волшебного средства, позволяющего резко повысить энергоэффективность и комфорт многоквартирного дома. Здесь действуют два основных принципа: «всего понемногу» и целесообразность, связанная с окупаемостью. В целом, вполне реально в 4 раза снизить издержки на энергообеспечение всего здания и соответствующие затраты всех проживающих в доме жителей.

Если дом крепкий и стоять ему еще не один десяток лет, то эта работа несомненно имеет смысл. Затраты с лихвой окупятся, да и комфорт многого стоит. Если дом находится в предаварийном состоянии и жить ему осталось лет десять, то здесь, как говорится, лучше поискать варианты и обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупается, а полученную экономию можно затратить на «затыкание дыр».

Нашей прекрасной планете не остается уже времени на бесконеч­но долгие опыты, исследования и дебаты, прежде чем мы предпримем эффективные шаги для снижения нагрузки на окружающую среду. Мы должны сегодня и быстро извлечь уроки из знаний и опыта, накоп­ленных в разных уголках мира, и вместе использовать объединенные знания для серьезного повышения ресурсоэффективности в ближай­шие годы и десятилетия.

Стратегически важно применять новые науки о материалах. Новые виды изоляционных материалов снижают потребление энер­гии в зданиях и холодильниках, пластмассы на волокнистой основе делают транспортные средства гораздо более легкими, а физика твердых тел дала миру светоизлучающие диоды. Нужно оценивать процессы производства всех товаров с экологической точки зрения и оптимизировать их, ведь когда конечный потребитель покупает продукт, то 80—90% экологического вреда и нагрузок уже произведе­ны. Об этом мы читаем в замечательной книге «Экокапитализм». Чтобы сконцентриро­вать всю необходимую информацию, нужно иметь стратегически продуманную рамку.

В части I книги «Фактор пять», где речь идет об изучении отраслей, мы ориентировались на матрицу уменьшения выбросов парниковых газов из Четвертого отчета о состоянии дел МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), в котором говорится о восьми ключевых стратегиях;

1) энергоэффективность;

2) переход на нейтральные к климату горючие вещества;

3) регенерация тепла и электричества;

4) возобновляемые источники энергии.

5) замкнутые циклы;

6) усовершенствование продуктов (товаров);

7) эффективность использования материалов;

8) сокращение выбросов других парниковых газов, а не только С02.

В зависимости от со­ответствующей отрасли эти восемь пунктов в различных секторах имеют различную степень важности. Но суть остается одной и той же: только инновационная комбинация нескольких стратегий на ранней стадии развития или переоснащения ведет к цели: к 80%-ному (пятикратному) повышению эффективности использования ресурсов и энергии, за ко­торое мы ратуем. В результате отраслевые исследования состоят не из инструкций по осуществлению исключительно мелких отдельных шагов, а из соответственно креативных и общих инновацион­ных концепций, которые можно в ходе каждой новой разработки взве­шивать, подхватывать и адаптировать к существующим требованиям.

Стратегия 1. Энергоэффективность

Энергоэффективности мы отводим центральное место, потому что она дает самую простую и доступную возможность повышения произво­дительности и сокращения выбросов парниковых газов при одновре­менном увеличении рентабельности. В отношении энергоэффективно­сти уже достигнут удивительный прогресс. По оценке Американского альянса по экономии энергии, американская экономика была бы на 50% более энергоемкой, если бы не выгоды от эффективности, которые получали предприятия и частные хозяйства с начала 1970-х гг.

Проведенный анализ предоставляет новые доказательства наличия ши­роких возможностей для дальнейшего роста энергоэффективности. Эймори Ловинс говорит, что США могли бы снизить с помощью со­временной техники наполовину свой расход нефти и газа, а также сэкономить три четверти запасов электрической энергии. По резуль­татам своего исследования Маккинзи в 2008 г. пришел к выводу, что при мировом применении существующих сегодня энергоэффективных технологий потребность в энергии к 2020 г. может составить лишь по­ловину того, что предполагается сегодня.

Стратегия 2. Переход к нейтральным для климата видам горючего

В промышленном секторе часто есть возможность комбинировать различные виды горючего или использовать их попеременно, напри­мер природный газ, биомассу и отходы, чтобы на месте производить пар и тепло. Это снижает выбросы парниковых газов разными спосо­бами: уменьшается потребность в ископаемом топливе, а также сокра­щаются потери при транспортировке его в огромной системе сбыта и выбросы парниковых газов, связанные с транспортировкой нефти.

Промышленное производство стали и цемента использует для производства энергии отходы, такие, как га­зы со свалок, автопокрышки, пластиковый мусор, отработанное мас­ло, растворители и шлам очистных сооружений. Сжигая предваритель­но подготовленный пластмассовый мусор в коксовых и доменных печах, сталелитейная промышленность смогла сократить вредные выбросы, связанные как с хранением и сжиганием отходов, так и с по­треблением ископаемого топлива.

Некоторые энергоемкие отрасли получают в виде отходов произ­водственного процесса топливо более низкого качества. Так, целлю­лозно-бумажная промышленность активно начинает использовать способы и технологии, с помощью которых биомасса отходов может превращаться в энергию более эффективно.

Стратегия 3. Регенерация тепла и электроэнергии

Многие удивятся тому, что на каждую единицу энергии, которую мы потребляем, приходятся две единицы, которые пропадают зря. Согласно Отчету о мировой энергетике за 2000 г. , выполненному в рам­ках Программы развития ООН (UNDP), при производстве и распреде­лении энергии — до 2% и в конечном итоге при потреблении — до 37% энергии пропадает или расходуется неэффективно. При анализе воз­можностей снижения мирового спроса на энергию (особенно из нево­зобновляемых источников) и нагрузки на окружающую среду этим ас­пектам нужно отвести ключевую роль, поскольку усилия в обеих этих областях могут дополнять друг друга.

В настоящее время, например, электричество всюду в мире произ­водится на центральных электростанциях и потом поставляется за сот­ни километров потребителю, причем как при производстве, так и при транспортировке происходят большие потери электроэнергии. С дру­гой стороны, для большинства производств требуется тепло, как пра­вило, производимое в отопительных котлах. Отопительные котлы мож­но увидеть почти на каждом предприятии, где они являются причиной от 20 до 60% расходов на энергию, а в более холодных регионах — прак­тически в любом здании16.

Альтернативой для централизованно генерированной электро­энергии, которая распределяется через разветвленную сеть, и для при­менения отопительных котлов является децентрализованная система совместной генерации энергии и тепла. Подробный обзор различных систем не уместился бы в рамках данной книги (интересующихся чи­тателей мы отправляем к Программе преобразования энергии TNEP17).

Но чтобы понять различные возможности применения регенерации электро- и теплоэнергии, показанные в отраслевых исследованиях, необходимо по меньшей мере краткое пояснение: в случае необходи­мости при наличии комбинированной системы производства электро­энергии и тепла как электричество, так и тепло (горячий воздух, горя­чая вода или водяной пар) можно производить на месте, обычно с помощью газовых турбин и использования отработанного тепла из комбинированного процесса производства энергии и тепла или отра­ботанных газов от других процессов.

При комбинированном производстве электроэнергии и тепла электроэнергия получается с помощью обычных турбин или альтер­нативных приводных механизмов, которые, как правило, работают на природном газе или дизельном топливе (все чаще и на биотопливе из отходов, как, например, в целлюлозно-бумажной промышленно­сти), или с помощью новых технологий с малым выбросом С02, таких, как, например, микротурбины19, топливные элементы20 и возобнов­ляемые источники энергии. Этот процесс комбинируется с регенера­цией тепла, для которой, например, применяется теплообменник для генерирования пара из горячих процессных газов или из жидких хладагентов.

Комбинированное производство электричества и тепла идеально для промышленных предприятий, ведь они, как правило, имеют по­стоянную потребность и в электроэнергии, и в тепле, так что системы не должны работать то на повышенном, то на пониженном уровне мощности. Это означает, что самый большой потенциал для комби­нации энергии и тепла находится в энергоемких отраслях — таких, как производство стали, алюминия и цемента, печать и производство бумаги, химическая или пищевая промышленность, а также переработка нефти (в настоящее время комбинированная выаботка используется в примерно 8% мирового производства электроэнергии).

Дания, пионер в этой области, в 2003 г. покрыла уже 52% своей потребности в электроэнер­гии благодаря совместной генерации энергии и тепла и подавала тепло в основном в централизованные сети теплоснабжения. В абсолютных цифрах в 2003 г. лидирующую позицию занимали США с 85 ГВт, что, однако, не составляет и 10% производства электроэнергии. Германия, прогрессивная в остальных вопросах, в 2005 г. получила всего лишь около 13% своей электроэнергии от комбинированных электростан­ций по производству энергии и тепла, но рассчитывает повысить до­лю до 57%.

Стратегия 4. Возобновляемые источники энергии

Все больше предприятий на земном шаре утверждают, что они мо­гут существенно сократить потребление электроэнергии из сети благо­даря применению вышеназванных стратегий и что тогда покрытие остаточной потребности возобновляемыми источниками энергии бу­дет совершенно доступно. Как следствие, тысячи предприятий, произ­водственных союзов и частных хозяйств обязались стать климатически нейтральными (нетто), снижая, во-первых, потребление энергии и, во- вторых, переходя на возобновляемые источники энергии или в случае необходимости компенсируя выбросы С02, чтобы добиться столь же­ланного статуса климатически нейтральных. Все это, вместе с процент­ными обязательствами многих правительств, сделало возобновляемую энергетику самой быстрорастущей отраслью энергетики по всему миру.

Децентрализованное снабжение электроэнергией из возобновляе­мых источников (солнце, ветер, волны, отливы-приливы, тепло земли, вода) или комбинации электроэнергии и тепла уже в 2002 г. существен­но обогнали атомную энергетику и являются быстрорастущими выгод­ными рынками. Бесчисленные инновации, а также количественный эффект и накапливающийся опыт способствовали тому, что расходы на применение возобновляемых источников уменьшаются, как показано на рис.

Возобновляемые источники энергии в Калифорнии составляют четверть, в Швеции — треть, в Норвегии — половину и в Исландии — три четверти от установленной мощности. Дания с 2003 г. получает 20% своей электроэнергии, используя силу ветра. Новые исследования до­казывают, что с точки зрения технологии нет причины, препятствую­щей росту доли использования возобновляемых источников до 80%.

Всеми признано, что такие источники обычно подходят для того, чтобы подавать электроэнергию в сеть во время дневных часов пик, поскольку, например, ветер и солнце именно в это время наиболее производительны. Но скептики сомневаются, могут ли возобновляе­мые источники поставлять электроэнергию и для основных нагрузок. В конце концов, солнце светит не всегда и ветер не дует постоянно. Однако исследования показывают, что широкая сеть, связанная луч­ше всего с высоковольтной линией постоянного тока (HVDC), из энергии солнца, ветра, приливов, отливов и волн очень даже может покрыть основные нагрузки. При этом имеется прогресс в накопле­нии энергии, получаемой путем преобразования солнечного света в электричество.

Грэхем Зинден из Института климатических и экологических из­менений в Оксфордском университете изучал потенциал возобновляе­мых источников энергии в Великобритании. На основании много­летних оценок силы ветра, количества солнечных дней, мощности волн и приливов-отливов во многих местах он пришел к выводу, что основная часть используемой в Великобритании электроэнергии мог­ла бы производиться из возобновляемых источников, преимуществен­но ветра. К тому же многие виды возобновляемых источников не зави­сят от погоды и могут так же надежно поставлять ток, как уголь или атом, — например вода, приливы-отливы или биомасса.

Тепло — еще один многообещающий источник энергии. Оно не возобновляется в полном смысле этого слова, но существует в избытке, и его можно использовать на протяжении сотен, если не тысяч, лет без ущерба для экологии. Тепло земных недр поставляет энергию столь же устойчиво, как уголь или атом, и используется во все большем коли­честве стран. В 2001 г. его доля составляла 75% от производства электроэнергии в Исландии, 27% — на Филлипинах, 12,4% — в Кении, 11,4% — в КостаРике и 4,3% в Сальвадоре27. Исследования, прове­денные доктором П. Чопрой и другими крупными учеными, спо­собствовали тому, что в Австралии открыто одно из крупнейших в ми­ре месторождений «горячих сухих горных пород» (Hot dry-rock, HDR), которое могло бы покрывать потребность Австралии в электроэнергии на протяжении тысяч лет. На рис. 3 показана расчетная температура континента на глубине 5 км. Метод HDR (вода проводится через горя­чие сухие породы и нагревается) может основываться на существую­щих технологиях, которые привычны в нефтяной и газовой промыш­ленности, — таких, как бурение и гидравлическое вскрытие пород.

Стратегия 5. Утилизация отходов

На вопрос, могла бы послужить матрица МГЭИК в качестве струк­туры для упорядочения наших отраслевых исследований, мы отвечаем, что темы и возможности стратегии 5 (утилизация) и стратегии 7 (эффек­тивность использования материалов) в значительной мере пересека­ются. Мы решили в исследованиях конкретных случаев использования сырья основной упор сделать на утилизацию вторичных материалов, т. на стратегию 5. Ведь здесь имеются значительные преимущества для снижения расходов на энергию и воду по сравнению с использова­нием первичного сырья. Например, при производстве вторичной стали (стали из стального шрота) по сравнению с производством первичной стали можно экономить до 70% энергии (см. рис.

Применение стали из утилизированных отходов ведет также и к ог­ромной экономии энергии за пределами сталелитейной промышлен­ности (приведенные далее цифры — оценочные). Так, например, для алюминия — 95%31, меди — 70—85%32, свинца — 60—80%33, цинка — 60—70%34, магния — 95%3$, бумаги — 64%Э6, пластика — 80—88%37, стекла — 68%.

Процентные показатели не полностью отражают потребность в энергии для сбора и подготовки отходов, но все-таки по­требность в энергии при утилизации отходов по сравнению с потреб­ностью в энергии для добычи, переработки и транспортировки первичного сырья существенно ниже. В некоторых случаях примене­ние утилизованного материала позволяет экономить энергию и в са­мом процессе производства.

Так, например, для производства алюми­ния из бокситов требуется температура около 900 °С, в то время как алюминиевый шрот можно плавить при примерно 660 °С, — т. на од­ну треть ниже. Алюминиевые банки легко отделять от городского мусора, и в итоге, согласно данным Международного института алю­миния, полученный из вторсырья алюминий составляет в настоящее время 33% от мирового предложения, и его доля к 2025 г. повысится, вероятно, до 40%. Многие материалы теоретически можно без конца перерабатывать и пускать в производство, как, например, металлы и стекло, другие же лишь в ограниченном объеме, например, бумагу — всего пять раз, но даже это дает «фактор пять» в эффективности ис­пользования материалов.

Применение утилизированных материалов экономит первичный материал, энергию и тем самым расходы. Однако во многих странах доля утилизации могла бы быть существенно повышена. В то время как Германия и Финляндия, например, для стекла имеют долю утилизации 80-90%, в США она ниже 30%41. И в то время как новые члены ЕС снова пускают в переработку 80% пластиковых отходов, не менее поло­вины всех членов ЕС выходят на цифру менее 30%. С помощью са­мых разнообразных мероприятий страны пытаются продвинуть вперед утилизацию — особенно утилизацию электроприборов. Так, в Японии должны утилизироваться кондиционеры, мониторы на трубках, холо­дильники, стиральные машины, а с декабря 2008 г. — жидкокристалли­ческие и плазменные экраны.

Вместо того чтобы снова включать в замкнутый цикл «шрот — готовый продукт» соответствующие материалы, такие, как сталь или стекло, отходы в некоторых процессах можно использовать как сырье прямо целиком. Утилизированное сырье может также экономить воду на 50%, как показывает отраслевое исследование в режиме онлайн в бумажной и целлюлозной промышленности. В не­которых случаях применение утилизированного материала позволяет даже улучшить ресурсоэффективность в отношении энергии, материа­ла и воды — при незначительном загрязнении окружающей среды. Например, утилизация стекла уменьшает расход энергии на 70%, рас­ход воды и загрязнение воды на 50% и загрязнение воздуха на 20%.

Кроме того, возможность утилизации существует не только для ре­сурсов, таких, как бумага, сталь или стекло, но и на уровне компонен­тов. Как показывают отраслевые исследования в режиме онлайн в сек­торе информации и коммуникаций, целые продукты, даже состоящие из многих деталей, могут быть переработаны в новые продукты или утилизированы. Впечатляющее доказательство эффекта от системати­ческого усовершенствования повторного использования материала предоставила фирма Fuji Xerox, что подробно описывают Су Бенн и Декстер Дампфи.

Отраслевое исследование в режиме онлайн в пищевой промыш­ленности и ресторанном деле показывает, что переработчики и продав­цы продуктов питания могут заметно сократить свой расход энергии, обратившись к экопродуктам региональных сельскохозяйственных предприятий. На экопродукты в целом расходуется меньше «серой» энергии (совокупный расход энергии для производства, транспорти­ровки, хранения и т. ), чем на обычные, так как для них не применя­ются энергоемкие искусственные удобрения и химикаты.

В 2002 г. ФАО заявила, что «экологическое сельское хозяйство относительно как пря­мых расходов энергии (горючее и нефть), так и косвенных (синтети­ческие удобрения и пестициды) в расчете на 1 га земли достигло луч­ших результатов и при этом более высокой энергоэффективности». Пекарни, рестораны и сети супермаркетов могут работать с регио­нальными продуктами и таким образом снижать «продуктовые мили» (т. нагрузку на окружающую среду из-за транспортировки продук­тов с поля к потребителю).

Стратегия 6. Улучшение продукта

В большинстве случаев акции и стратегии концентрируются на по­вышении производительности ресурсов в устоявшихся процессах и пытаются оптимизировать их с помощью новых технологий, усовер­шенствованных методов, современных способов менеджмента и конт­роля. Но иногда самый лучший путь — сократить потребление ресур­сов, полностью изменить сам продукт. Образцовый пример — уже упо­мянутый геополимерный цемент, основу которого, в отличие от порт­ландцемента, составляет алюминий, а не силикаты кальция. Геополимерный цемент обладает теми же, если даже не лучшими, свойствами, он дешевле и на его производство расходу­ется на 80% меньше энергии. Этот новый продукт — конкурентоспособная альтернатива стандартному цементу, дающая значительно меньший выброс С02, — вызывает все больший интерес.

Многие ведущие производители в различных отраслях проверяют возможности достижения существенно более высокой ресурсоэффективности для своей палитры продуктов. General Electric, например, ко­торую на это подвигла программа эконоваций «Ecomaginaion», в 2005 г. получила выручку в 10,1 млрд долл. США от продажи энергоэффектив­ных, а также экологически чистых товаров и услуг; налицо тенденция резкого роста.

Японское правительство одним из первых помогло отечествен­ным предприятиям получить преимущества в международной конку­ренции благодаря более высоким стандартам энергоэффективности: изданные в 1979 г. «Законы об экономии энергии» ввели очень высо­кие стандарты для холодильников, кондиционеров и автомобилей, что побудило предприятия к совершенствованию товаров и в резуль­тате укрепило их позиции на мировом рынке. Это показывает, как национальные предписания по энергоэффективности направляют в определенное русло производство во всем мире и страны, которые продвигаются вперед, ориентируясь на инновации, могут поддержать свою индустрию и на международных рынках. Так, почти все страны ЕС объявили лампы накаливания устаревшими моделями и закре­пили это законодательно.

Стратегия 7. Материалоэффективность, здесь — экономия воды

Как уже упоминалось, между стратегией 5 (утилизация) и стратеги­ей 7 есть точки соприкосновения. Здесь мы в первую очередь концен­трировались на возможностях экономии воды. Более высокая эффективность водопользования не только уменьшает расход водных запасов, сокращающихся по всему миру, но и очень существенно снижает по­требность в энергии. Стиральным машинам с экономным расходом

воды, например, требуется меньше энергии, ведь нужно нагревать меньше воды. Большинство последующих отраслевых исследований содержат примеры соотношения энергия — вода и тем самым доказы­вают, как важны дальнейшие исследования в этой инновационной об­ласти. Ниже приведены всего три из многих примеров.

■ Жилые дома. Экономное использование горячей воды снижает по­требность в энергии не только для нагревания воды, но и также для ее подачи. Электрические бойлеры имеют высокую долю энергопотребления в домашних хозяйствах, 9% — в 2004 г. в тогдашних 15 странах ЕС, 11% — в 2005 г. в США и 27% — в 2000 г. в Китае.

■ Фирмы и общественные здания. Супермаркетам и вычислительным центрам требуются водоемкие холодильные системы. Большинство из этих систем базируются на использовании гради­рен, которые выводят тепло из здания в основном путем испарения воды. Такая охлаждающая система может отвечать примерно за 40% расхода воды в здании. Более эффективное охлаждение, следова­тельно, экономит не только энергию, но и воду — как, например, гибридные охлаждающие системы «сухой — влажный воздух», ко­торые обходятся без градирен, расходуют на 80% меньше воды и почти столь же энергоэффективны.

■ Промышленность. Многочисленные индустриальные способы повы­шения энергоэффективности (особенно в сталелитейной, цемент­ной и бумагоделательной промышленности) обладают более низ­кой потребностью в воде.

Во многих отраслях экономики существуют тесные взаимосвязи между энергоэффективностью и материалоэффективностью, включая воду. Это значимо также и для расходов, так как цены на энергию, воду и сырье имеют среднесрочную тенденцию к росту (так и должно быть).

Стратегия 8. Сокращение выбросов других парниковых газов помимо С02

Диоксид углерода (С02) — только один из многих определенных МГЭИК и упомянутых в Киотском протоколе парниковых газов. Самые важные шесть (не считая водяного пара): С02, метан (СН4), веселящий газ (оксид азота (I) — N20), фтористые углеводороды (ФУВ), перфтор- углероды (ПФУ) и гексафторид серы (SF6).

Три последних класса веществ являются не природными газами, а искусственными. Все шесть должны быть представлены в третий пе­риод (2013—2020 гг. ) торговли эмиссионными квотами через торговые системы ЕС и в иных подобных системах, которые планируют создать другие государства, например Австралия. Это имеет большое влияние на климат, поскольку остальные парниковые га­зы имеют в расчете на молекулу большее влияние на глобальное потеп­ление и частично остаются в атмосфере дольше, чем С02.

Как показано в таблице, парниковые газы, не содержащие С02, со­ставляли в 2004 г. 25% от всех эмиссий, поэтому в стратегии по сниже­нию эмиссий следует обратить серьезное внимание на эти газы. Однако до сих пор надлежащего интереса к ним нет. В таблице 1. 1 приведены данные по воздействию на климат некоторых парниковых газов.

Лишь в 2008 г. ученые впервые предупредили о потенциальном влиянии на глобальное по­тепление трифторида азота (NF3), используемого для изготовления плоских дисплеев. Почти половину всех проданных в мире телевизо­ров к тому времени уже составляли плазменные или жидкокристалли­ческие. Это может послужить причиной огромных расходов на решение экологических проблем. NF3, по оценкам, производит парниковый эф­фект в 17 000 раз больший по сравнению с С02! В Киотском протоколе это еще не отражено, так как при его издании в 1997 г. данный газ про­изводился лишь в незначительных количествах. Теперь ученые настаи­вают на том, что нужно провести необходимые измерения содержания этого газа в атмосфере и включить их во все будущие соглашения по за­щите окружающей среды. К счастью, производители находят замену для NF3. Немецкая фирма Linde AG разработала способ, в котором NF3 заменяется чистым фтором, a Toshiba Matsushita Display и LG уже ис­пользуют в своих производственных процессах фтор вместо NF3. Этот пример ясно показывает, как важно, чтобы лица, принимающие реше­ние, и разработчики лучше понимали последствия применения парни­ковых газов, не содержащих С02, и добровольно уменьшали их эмиссию.

Нередко предприятия прилагают большие усилия, чтобы умень­шить выброс таких парниковых газов и увеличить энергоэффектив­ность. Например, многие промышленные холодильные установки ра­ботают на хладагентах с высоким парниковым фактором. Альтернативами, как указано в Четвертом отчете о состоянии дел МГЭИК, являются «системы прямого охлаждения с альтернативными хладагентами, лучшая изоляция, распределенные, непрямые или кас­кадные системы. Благодаря альтернативным хладагентам можно на 60% уменьшить выбросы парниковых газов».

Таблица 1. Парниковые газы, признанные Киотским протоколом.

Энергосбережение в промышленности планируется за счёт мероприятий, согласованных в рамках среднесрочных (5–10 лет) добровольных соглашений Правительства Российской Федерации с крупными холдингами, компаниями-производителями наиболее энергоёмкой промышленной продукции и (или) с промышленными ассоциациями (саморегулируемыми организациями) о повышении энергетической эффективности и снижении энергоемкости выпускаемой продукции.

Региональные администрации могут заключать подобные соглашения с предприятиями, расположенными на их территории.

Добровольные соглашения – это инструмент, который не требует пересмотра и ужесточения законодательства и обеспечивает достижение общих целей по повышению энергоэффективности, стоящих перед государством и бизнесом. Добровольные соглашения являются инструментом саморегулирования, дополняющим существующие законодательные и нормативные подходы, и позволяют находить экономически эффективные и применимые в реальных условиях решения задач повышения энергоэффективности.

При формировании и согласовании целевых показателей повышения энергоэффективности и снижения энергоёмкости промышленной продукции в рамах добровольных соглашений принимаются во внимание (разрабатываются) отраслевые реестры и справочники по наилучшим доступным технологиям, апробированным и доказавшим свою эффективность, а также потенциал энергосбережения и повышения энергоэффективности, выявленный в результате энергетических обследований.

Энергетические обследования, проводятся не реже 1 раза в 5 лет на всех объектах промышленности, у которых годовые затраты на энергоснабжение превышают 10 млн. руб. При этом оценивается эффект, который может быть получен, как за счёт технологических, так и за счёт организационных мероприятий, в том числе за счёт совершенствования системы управления энергосбережением и повышением энергоэффективности.

При формировании целевых показателей добровольных соглашений по производству каждого энергоёмкого продукта определяется «практический минимум» – наилучший практически достигнутый в мире показатель удельного энергопотребления с применением технологий, включенных в реестр наилучших доступных технологий.

Направления государственной поддержки мероприятий энергосбережения в промышленности

Основными способами поддержки компаний, заключивших добровольные соглашения о энергоэффективности являются:

• содействие в использовании механизма энергосервиса;
• предоставление услуг информационно–аналитической системы, обеспечивающей мониторинг исполнения обязательств в рамках добровольных соглашений о повышении энергоэффективности, а также предоставление информации о показателях энергетической эффективности как российских, так и аналогичных зарубежных промышленных предприятий;
• широкое информирование об инициативах промышленных компаний, заключивших добровольные соглашения о повышении энергоэффективности, с целью пропаганды опыта и формирования дополнительных конкурентных преимуществ для компаний, взявших на себя добровольные обязательства по повышению энергоэффективности;
• содействие в обучении и повышении квалификации руководителей и специалистов, занятых в сфере энергосбережения и повышения энергоэффективности, разработке и внедрении системы энергетического менеджмента;
• содействие внедрению отраслевых автоматизированных систем мониторинга потребления энергетических ресурсов и мониторинга осуществления мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, в том числе осуществления контроля за исполнением обязательных мероприятий и требований, установленных законодательством об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности;
• поддержка обмена опытом и результатами сравнительного анализа энергоэффективности, открытой публикации руководств и рекомендаций по повышению энергоэффективности;
• поддержка трансфера технологий с целью организации производства российского энергоэффективного оборудования;
• поддержка российских научных организаций и высших учебных заведений, участвующих в реализации добровольных соглашений о повышении энергоэффективности.

Основным инструментом финансовой поддержки для компаний-участников целевых соглашений в рамках Программы является предоставление государственных гарантий по кредитам, привлекаемым на реализацию проектов по повышению энергетической эффективности. Минимальная сумма предоставления госгарантии 1 миллиард рублей при предоставлении госгарантии максимум на 50% от суммы проекта.

Технические мероприятия повышения энергоэффективности в промышленности

В промышленности также рекомендуется внедрить технические мероприятия на типовом общепромышленном оборудовании, которое используется в различных отраслях промышленности и не является уникальной частью промышленной технологии:

• внедрение эффективных электродвигателей и оптимизация систем электродвигателей – установка новых электродвигателей, соответствующих классу высокоэффективных; отказ от перемотки старых двигателей; замена старых двигателей на высокоэффективные двигатели;
• внедрение регулируемого электропривода в промышленности с доведением числа электродвигателей, оснащённых регулируемым электроприводом, до 0,6 млн. единиц в 2015 году и до 1 млн. единиц в 2020 году;
• внедрение эффективных систем сжатого воздуха, с доведением доли подобных систем до 65% с мощностью производства не менее 70 млрд. м3 сжатого воздуха в год;
• внедрение систем эффективного производственного освещения (повышение эффективности систем освещения за счёт использования энергоэффективных ламп с электронной пускорегулирующей аппаратурой, введение систем контроля за освещением при активизации использования дневного света, замена 50% неэффективных систем освещения на эффективные, установка датчиков присутствия, доведение доли эффективных светильников в промышленности до 53% в 2015 году (25 млн. единиц) и до 73% в 2020 году (35 млн. единиц);
• внедрение систем эффективного пароснабжения (повышение эффективности систем пароснабжения за счёт налаживания учёта пара, теплоизоляции паропроводов, арматуры, установки конденсатоотводчиков, использования вторичного тепла).

Основным инструментом финансовой поддержки для компаний реализующих типовые проекты являются применение мер стимулирующего характера, предусмотренных законодательством о налогах и сборах, в том числе путём возмещения части затрат на уплату процентов по кредитам, займам, полученным в российских кредитных организациях на осуществление инвестиционной деятельности, реализацию инвестиционных проектов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;

За счёт реализации этого комплекса мер в промышленности годовая экономия первичной энергии достигнет: к 2015 году – 28 млн. т у. , к 2020 году – 40 млн. т у. ; суммарная экономия первичной энергии достигнет: в 2011-2015 годах – 90 млн. т у. , в 2011-2020 годах – 270 млн. т у.

Организация повышения энергоэффективности в промышленности

Основные рекомендуемые организационные мероприятия:

• обеспечение координации программы энергосбережения и повышения энергоэффективности с программами модернизации и инновационного развития;
• совершенствование системы управления энергосбережением и повышением энергоэффективности на основе обучения и повышения квалификации руководителей и специалистов, занятых в сфере энергосбережения и повышения энергоэффективности, разработки и внедрения системы энергетического менеджмента.

Индикаторы повышения энергоэффективности в промышленности

В проекте госпрограммы установлены ориентиры повышения энергоэффективности как в общем по промышленности, так и в отраслях. В основном в качестве индикатора исползуются показатели удельного расхода первичного топлива на выпуск продукции. Приведем для иллюстрации значения снижения энергоемкости для некоторых отраслей промышленности.

Планируемые показатели повышения энергоэффективности в относительном снижении к 2020 г

• Снижение общей энергоемкости промышленного производства на 31.3%;
• Снижение общей электроемкости промышленного производства на 31,8%;
• Снижение электроемкости производства алюминия на 18%;
• Снижение энергоемкости производства удобрений на 18%;
• Снижение энергоемкости производства синтетического каучука на 16%;
• Снижение энергоемкости производства целлюлозы и бумаги от 10 до 14%;
• Снижение энергоемкости производства цемента на 24%