Использование энергосберегающих и энергоэффективных технологий

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ «Тюменский лесотехнический техникум» КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Использование энергосберегающих и энергоэффективных технологий» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ Тюмень 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение. 3 Топливно-энергетический комплекс 7 Энергетические ресурсы 11 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ УЧЕТА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ 15 ВЫБОР ПРИОРИТЕТОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКЕ 21 АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ 22 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ЭКОНОМИИ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ 28 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ 31 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 33 ВВЕДЕНИЕ Мировой опыт планирования и реализации энергосберегающей политики имеет более чем четвертьвековую историю. Явившись ответом на резкий рост цен на мировых топливных рынках в 70-х годах, энергосбережение и сегодня в условиях относительной доступности цен на энергоносители остается важнейшим направлением энергетической политики многих стран мира, а также международных организаций и союзов топливно-энергетической направленности. В области энергетики за последнюю четверть века достигнут значительный прогресс. Настоящая революция, произошедшая в западных промышленно развитых государствах под лозунгом "Энергоэффективность", внушила уверенность в возможности относительно легкого удовлетворения энергетических потребностей человечества в соответствии с критериями устойчивого развития. Рациональное использование и экономное расходование ресурсов органического топлива (уголь, нефть, природный газ), повышение эффективности конечного потребления энергии во всех секторах экономики, развитие возобновляемых источников энергии (биомассы, гидроэлектроэнергии, солнечной энергии, энергии ветра и геотермальной энергии и других источников) - все это, вместе взятое, может обеспечить потребности человечества в энергии и, следовательно, его устойчивое развитие в глобальном масштабе. ОСНОВНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Развитие общества находит выражение в растущей необходимости удовлетворения определенных потребностей. Удовлетворение большей части этих потребностей связано с необходимостью потребления энергии непосредственно для производства товаров или оказания услуг в следующих областях: > сельское хозяйство, животноводство, рыбная ловля; производство, консервирование и приготовление пищи; > освещение, отопление или кондиционирование воздуха в жилых помещениях, офисах, торговых и промышленных зданиях; > добыча и переработка сырьевых материалов, производство энергии; > строительство зданий и создание инфраструктуры, производство оборудования и приборов; > транспортные услуги, информационные системы и средства коммуникации. Таким образом, использование энергии является жизненно важным для социально-экономического развития и вносит свой вклад в улучшение условий жизни, повышая комфортность жилья, совершенствуя средства передвижения, облегчая условия труда и т.д. Одной из основ промышленной цивилизации всегда было крупномасштабное и все возрастающее потребление энергии как в области производства продукции, так и в сфере их потребления. В некоторых странах негативное воздействие на окружающую природу, на человека и его здоровье, вызванное производством и потреблением энергии, достигло угрожающего уровня. Производство энергии и ее использование связано с существенными проблемами и ограничениями: 1. опасностью для окружающей среды: 2. загрязнение воздуха и воды, образование отходов, аварии; 3. отчуждение земель и нарушение ландшафта, деградация почв, опустынивание и т.д.; 4. необходимостью в крупных национальных и зарубежных инвестициях для обеспечения требуемых объемов национального производства или импорта энергоносителей; 5. политическими рисками, связанными со стратегической, геополитической и военной значимостью определенных источников энергии. До настоящего времени лишь экономические ограничения или в отдельных случаях трудности с доступом к топливно-энергетическим ресурсам (географического или политического характера) являлись сдерживающими факторами наращивания объемов производства и потребления энергии. Расширение энергетического сектора, связанное с необходимостью удовлетворения возрастающих нужд общества в энергии, рассматривалось как беспредельное. Энергетическая эффективность (или повышение энергетической эффективности) может быть рассмотрена как выявление и реализация мер и инструментов с целью обеспечить удовлетворение потребностей в услугах и товарах при наименьших экономических и социальных затратах на необходимую энергию и при минимальных расходах, необходимых для сохранения природной среды в гармонии с устойчивым развитием на местном, национальном, региональном и мировом уровня. Несмотря на весьма существенное замедление с середины 70-х годов темпов роста энергопотребления в промышленно развитых странах, при сохранении существующей динамики к 2030 году энергопотребление в мире удвоится. Недостаток относительно легко доступных энергетических ресурсов, их концентрация в определенных географических зонах, увеличение стоимости энергоносителей и использование все более опасных видов энергии могут вызывать либо кризисные ситуации и экологические катастрофы, либо замедлить или остановить развитие большей части мира. Ограничения, связанные с охраной окружающей среды, в сочетании с экономическими и политическими ограничениями в области энергообеспечения су­щественно влияют на определение стратегии устойчивого развития, то есть стратегии обеспечения необходимого качества жизни всех ныне живущих жителей земли и будущих поколений и минимизации опасности для окружающей среды, экономических и социальных издержек, связанных с производством и потреблением энергии. Это и есть то, что мы называем стратегией энергосбережения. Такая стратегия основана, прежде всего, на серьезном пересмотре самой концепции потребности в энергии. Идея состоит в том, что достижение определенного уровня общественного развития может обеспечиваться с использованием значительно меньшего количества энергии, чем в настоящее время, при общих издержках также значительно ниже сегодняшних уровней. Это утверждение справедливо даже для стран, использующих самые передовые технологии и располагающие наиболее эффективной экономикой. Промышленно развитые страны, прежде всего те из них, которые используют энергию наиболее неэффективно, могут значительно сократить ее расходование без ухудшения уровня жизни и негативного влияния на экономику. Развивающиеся страны могут повысить уровень своего благосостояния при более низких темпах роста потребления энергии, чем это осуществлялось в прошлом в развитых странах. И в тех, и в других странах энергосбережение явится важным фактором, улучшающим как экономические показатели, так и качество окружающей среды. Энергосбережение - это фактор экономического развития, на практике показавший, что во многих случаях дешевле осуществить меры по экономии энергии или вообще избежать ее использования, чем увеличить ее производство. Это означает, что финансовые ресурсы, предназначенные для расширения производства энергии (например, строительства новой электростанции), или увеличения импорта энергии (что требует значительных валютных средств), могли бы быть направлены на другие виды деятельности, например, на повышение уровня жизни, комфорта, на развитие транспорта, строительство больниц. Помимо такого глобального эффекта от высвобождения значительных финансовых ресурсов, весьма велико и непосредственное влияние роста эффективности использования энергии на производственную деятельность в плане повышения продуктивности и конкурентоспособности промышленности. Следует учитывать и тот факт, что развитие национального производства передового энергетически эффективного оборудования позволит выйти с таким оборудованием на зарубежные рынки. Выгоды от повышения энергетической эффективности для окружающей среды очевидно легче: энергия, которая приносит наименьший вред окружающей среде, - это та энергия, которую не только не надо потреблять, но и не надо производить. В каждом случае, когда ее потребление для определенных целей будет уменьшаться (за счет улучшения теплоизоляции жилищ, повышения КПД двигателей и т.д.), выбросы загрязняющих веществ будут автоматически сокращаться в соответствующей пропорции. Это обычный и, надо признать, совершенно справедливый аргумент используется, когда для достижения такого же уровня освещения вместо ламп накаливания рекламируется использование компактных флуоресцентных ламп, благодаря чему существенно сокращается эмиссия SO2, CO2 или образование радиоактивных отходов. Повышение эффективности использования топлива и энергии является самым дешевым путем защиты окружающей среды. Кроме того, польза, приносимая окружающей среде, - это бесплатная награда (по сравнению, к примеру, с затратами на меры, специально реализуемые для защиты окружающей среды и контролю за загрязнением). Поэтому энергосберегающие мероприятия должны занимать приоритетное место в государственной экологической политике. Стратегия эффективного использования энергии - это не подстройка к энергетической политике, а новая концепция в экономической политике. Эта концепция учитывает издержки, связанные с нарушением окружающей среды, и пытается уменьшить возможную опасность его прогрессирования, повысить эффективность экономики на национальном и международном уровнях. Национальные стратегии энергосбережения должны составлять интегральную часть экономических стратегий, обеспечивающих сохранность природной среды и устойчивое развитие общества. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В России на душу населения на порядок и даже на два порядка добывается больше нефти и газа, чем в большинстве развитых стран. Однако показатели конечных экономических достижений прямо противоположны. И надо себе ясно представлять, что при современной национальной экономической структуре в стране никогда не хватит энергии, сколько бы ее не производилось. Для перестройки энергоемкой структуры народного хозяйства на энергосберегающую структуру необходимо срочно заменять старые «прожорливые» технологии на экономичные. Ярким примером такой экономии энергии может стать металлургический комплекс. По расчетам специалистов, широкое использование в металлургии энергосберегающего оборудования позволит сэкономить примерно 12 % вырабатываемой энергии, что практически соответствует ее производству на всех АЭС. Многие виды энергосберегающего оборудования были изобретены в нашей стране, однако используются значительно хуже, чем в промышленно развитых странах мира. Огромные резервы экономии энергоресурсов связаны с реализацией таких энергосберегающих вариантов, как сокращение неэффективных производств и ненужных видов продукции. Они появились в результате самоедских тенденций в экономике, производства ради производства, огромных диспропорций в развитии промышленности средств производства и предметов потребления. Нужно также отметить превосходящую всякие разумные пределы энергоемкость коммунального хозяйства. Подземные коммуникации. Дома, квартиры щедро отапливают окружающую среду. Примерно треть всех коммуникаций находится в аварийном состоянии. Пример других стран показывает, что экономия энергии, используемой для отопления и освещения зданий, может составить до 15 % расходуемой энергии. Например, Россия тратит на отопление в 5 раз больше на 1 м2, чем Швеция, хотя климатический условия обеих стран сходны. Таким образом, самые скромные оценки возможной экономии энергии в результате структурной перестройки и народного хозяйства составляют 30 %. Это означает, что при современном уровне добычи нефти, угля, газа, производстве электроэнергии при рациональных и нормальных экономических структурах можно было бы увеличить эффективное энергопотребление почти на треть. Такого бы количества дополнительной энергии хватило бы на многие годы самого бурного социально-экономического развития. Очевидны преимущества энергосберегающих вариантов и в области экологической безопасности. Негативные экологические последствия здесь минимальные по сравнению с новым энергопроизводством, о чем говорит опыт стран, уже прошедших стадию структурного энергосбережения. Огромен и экономический эффект. Затраты в энергосбережении в 5 раз меньше по сравнению с добычей новых энергоносителей и производством энергии. С точки зрения экономической эффективности значительную часть инвестиций, идущих сейчас на добычу энергоресурсов в болотах Сибири, вечной мерзлоте тундры и т.д., следовало бы вложить в инфраструктуру и перерабатывающую промышленность, в частности АПК. Быстрый рост инфраструктурных и перерабатывающих отраслей АПК является эффективным, относительно дешевым и экологически безопасным альтернативным вариантом снижения нагрузки на энергетический фундамент страны. Перечисленные альтернативные варианты решения энергетических проблем позволяют сберечь огромное количество энергии и обеспечить устойчивое развитие народного хозяйства на перспективу даже при сокращении добычи и потребления первичных энергоресурсов. О возможностях энергосберегающего развития говорит опыт многих стран, где экономический рост в последние годы обеспечивался только за счет экономии энергоресурсов без строительства новых станций и разработки новых месторождений. Для этого широко использовались как прямое регулирование, так и рыночные механизмы и методы стимулирования. ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Добыча и использование запасов энергетических ресурсов в мире и в нашей стране теснейшим образом связаны с расходованием их потребителями, поскольку, как уже указывалось, одной из главных специфических черт энергетики и всего топливно-энергетического комплекса является полная зависимость объемов (иногда и времени) производства от масштабов потребления. Уровень потребления энергетических ресурсов служит своеобразным показателем уровня экономического и социального развития страны, региона, народа. Поэтому характеристика масштабов энергопотребления важна не только с узкоотраслевых позиций, но и как оценка состояния всей экономики. В настоящее время в связи с кризисными явлениями в экономике трудно прогнозировать уровни энергопотребления в России. Однако общая тенденция к его увеличению остается неизменной, неясны лишь темпы роста общих энергетических нагрузок и годового потребления, которые, если судить по общемировому стремлению к сдерживанию энергозатрат, по-видимому, станут более низкими, чем в прежние годы. Топливно-энергетический комплекс 1. СОСТАВ И СТРУКТУРА ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) представляет собой сложную и развитую систему добычи природных энергетических ресурсов, их обогащения, преобразования в мобильные виды энергии и энергоносителей, передачи и распределения, потребления и использования во всех отраслях национального хозяйства. Объединение таких разнородных частей в единый национально-хозяйственный комплекс объясняется их технологическим единством, организационными взаимосвязями и экономической взаимозависимостью. Неразрывная цепь добычи – преобразования – передачи – распределения – потребления – использования энергоресурсов определяет технологическое единство топливно-энергетического комплекса. Организационно комплекс разделяется на отрасли, системы и предприятия ТЭК: – добывающие: угледобыча, нефтедобыча, газодобыча, добыча торфа и сланцев, добыча урана и других ядерных материалов; – преобразующие (перерабатывающие): углепереработка, нефтепереработка, газопереработка, переработка торфа и сланцев, электроэнергетика, атомная энергетика, котельные, получение местных энергоносителей – сжатого воздуха и газов, холода и т.п.; – передающие и распределяющие: перевозка угля, торфа и сланцев, нефтепроводы и другие способы транспорта нефти и нефтепродуктов, газопроводы, транспорт газовых баллонов, электрические сети, включая высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) и низковольтные распределительные электросети, паро- и теплопроводы, трубопроводы местных энергоносителей, газобаллонное хозяйство; – потребление и использование: во всех отраслях национального хозяйства на технологические, санитарно-технические и коммунально-бытовые нужды, объединяемые понятием «Энергетика отраслей национального хозяйства», разделяемой на промышленную энергетику, энергетику транспорта, энергетику сельского хозяйства, коммунальную энергетику и т.п. Как видим, организационного единства топливно-энергетического комплекса нет, хотя руководит значительным количеством его отраслей Министерство топлива и энергетики. В современных условиях произошло еще большее организационное обособление отдельных частей ТЭК с образованием локальных хозяйственных единиц, как правило, акционерных обществ (АО) с участием государственного капитала и капитала вышестоящих административно-производственных структур. Например, самостоятельными акционерными обществами стали некоторые электростанции с участием районных энергетических объединений (РАО), РАО ЕЭС (единой энергетической системы) России. Тем не менее, технологическое единство производства и потребления топливно-энергетических ресурсов приводит к необходимости очень тесных информационных связей между различными частями ТЭК, особенно в электроэнергетике. Здесь существует единая система оперативного управления, объединяющая все электроэнергетические объекты независимо от уровня управления (станции, сети, системы, Единая энергосистема страны) и формы собственности (государственная, акционерная, коллективная, частная). Различные отрасли и составные части ТЭК экономически объединяются на российском и мировом энергетическом рынке (по прямым договорам, через товарно-сырьевые биржи, по государственным заказам и квотам на экспорт и т.п.), будучи хозяйственно самостоятельными субъектами рынка. В то же время технологическое единство ТЭК делает субъектов энергетического рынка взаимозависимыми. А в такой целостной отрасли как электроэнергетика и при теплоснабжении от ТЭЦ и котельных, когда потребители в полном смысле слова привязаны к электрическим и тепловым сетям, возникает естественная монополия производителей. Монополизм электроэнергетики естественным образом затрудняет развитие рыночных отношений между производителями и потребителями энергии. Решение этой проблемы может быть решено путем организации Федерального общероссийского рынка энергии и мощности (ФОРЭМ). Основные принципы, установленные государством при формировании Федерального общероссийского рынка энергии и мощности, следующие: 1) рынок формируется из производителей энергии – региональных акционерных обществ (АО «Энерго») и крупных потребителей энергии, включая перепродавцов. Весь энергетический рынок делится на зоны – Европейскую и Сибирскую, где имеются существенные экономические различия в условиях производства и поставок энергии и мощности; 2) на рынке заключаются долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные контракты на поставку энергии и мощности между субъектами ФОРЭМ. Краткосрочные договоры и заказы, в том числе суточные, заключаемые в реальном режиме времени, образуют так называемый «спотовый рынок»; 3) ЦДУ (центральное диспетчерское управление) и ОДУ (объединенные диспетчерские управления) осуществляют диспетчерское регулирование графиков нагрузки, обеспечивают необходимое резервирование энергетических мощностей; 4) государство контролирует и регулирует региональные тарифы на энергию и мощность, включая образование многоставочных тарифов. Со временем, когда ФОРЭМ обретет более четкие очертания, появятся и другие его технические, экономические и организационные характеристики. 2. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОТРАСЛЬ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ Электроэнергетика является важнейшей составной частью топливно-энергетического комплекса страны, обладает рядом специфических черт, делающих ее непохожей ни на одну отрасль промышленности. По существу, она должна быть признана отраслью национального хозяйства, поскольку пронизывает все его сферы. Главными отличительными особенностями электроэнергетики следует считать: – невозможность запасать электрическую энергию (в значительных масштабах и тепловую), в связи с чем имеет место постоянное единство производства и потребления; – зависимость объемов производства энергии исключительно от потребителей и невозможность наращивания объемов производства по желанию и инициативе энергетиков; – необходимость оценивать объемы производства и потребления энергии не только в расчете на год, как это делается для других отраслей промышленности и национального хозяйства, но и часовые величины энергетических нагрузок; – необходимость бесперебойности энергоснабжении потребителей, являющейся жизненно важным условием работы всего национального хозяйства; – планирование энергопотребления на каждые сутки и каждый час в течение года, т. е. необходимость разработки графиков нагрузки на каждый день каждого месяца с учетом сезона, климатических условий, дня недели и других факторов. Эти специфические условия породили отраслевые традиции в организации электроэнергетики, при этом главной особенностью является создание и функционирование единой энергетической системы страны. В разное время отдельные части ТЭК административно подчинялись разным министерствам и ведомствам. Сейчас наряду с другими отраслями топливно-энергетического комплекса электроэнергетика административно входит в состав Министерства топлива и энергетики (Минтопэнерго). Вплотную к электроэнергетической отрасли, руководимой Минтопэнерго, примыкает и участвует в работе по единому графику атомная энергетика – система Министерства атомной энергетики (Минатомэнерго). Однако в условиях рыночной экономики все эти организационно-административные построения могут меняться, а отдельные предприятия и их объединения получают существенную степень экономической свободы и независимости от вертикальных организационных структур. Основой структуры электроэнергетической отрасли являются электрические станции различных типов. По первичному энергоресурсу, потребляемому для производства электрической (иногда также и тепловой) энергии, электростанции можно подразделить на: тепловые (топливные) – (ТЭС), в том числе теплоэлектроцентрали – (ТЭЦ) и конденсационные электростанции – (КЭС), атомные – (АЭС), гидравлические – (ГЭС), прочие (солнечные, геотермальные, приливные, ветряные и др.). Все перечисленные типы электростанций обладают разными экономическими показателями и поэтому имеют несколько разные области применения. Главными показателями, определяющими всю экономику энергетического производства, являются капитальные затраты или для сравнения разных электростанций удельные капиталовложения (1с), руб/кВт, и годовые расходы по эксплуатации или себестоимость производства единицы энергии (s), коп/кВт.ч. Все другие технико-экономические показатели так или иначе агрегируются именно в этих. Таблица 1. Основные технико-экономические показатели электростанций различных типов (средние ориентировочные показатели) Типы электростанций Удельные капиталовложения Себестоимость производства энергии руб/кВт % коп/кВт*ч % ТЭЦ 2500 170 10 74 КЭС 1500 100 12–15 100 ГТУ 4000–7000 270–470 20–40 150–300 АЭС 2000–3000 130–200 12–15 100 ГЭС 7000–10000 470–670 1–5 7–37 Прочие типы, в том числе: 5000–20000 330–1300 100–1000 740–7400 солнечные термические 4500–6000 300–400 23–28 170–210 полупроводниковые 3700–6500 250–430 22–30 160–220 геотермальные 2500–3200 160–210 23–30 170–220 океанические термические 5300–10000 350–700 40–55 300–400 Примечания. Относительные показатели вычислены при сравнении с самыми распространенными типами электростанций – КЭС. По некоторым источникам показатели АЭС, ГТУ и прочих, в основном возобновляемых источников энергии более оптимистичны, однако часто эти сведения необъективны, либо рассчитаны на оптимальный ход развития экономики, чего в действительности, к сожалению, не наблюдается. В настоящее время удельные капиталовложения в строительство угольных электростанций оцениваются на уровне 1000–1100 долл./кВт (примерно 30–31 тыс. руб/кВт); для парогазовых станций – около 600 долл./кВт (примерно 18 тыс. руб/кВт). Капитальные затраты на сооружение электростанций зависят прежде всего от типов и различных региональных факторов. Их изменение связано с положением дел в энергетическом машиностроении, поскольку основной вес в стоимости большинства станций имеет энергетическое оборудование. Исключение составляют ГЭС, где основная часть стоимости – гидросооружения. Себестоимость производства энергии зависит на 60–80 % от стоимости потребленного топлива (кроме ГЭС). Поэтому главным показателем экономичности работы любой тепловой электростанции является его удельный расход на выработку и отпуск единицы энергии. 3. СОСТАВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Энергетическая система состоит из многочисленных энергетических объектов, включающих: – электрические станции; – электрические и тепловые сети (сетевые предприятия); – систему оперативно-диспетчерского управления, представляющую собой производственно-управленческую иерархию: Центральное диспетчерское управление (ЦДУ), региональные объединенные диспетчерские управления (ОДУ), местные диспетчерские пункты в энергосистемах и на энергетических предприятиях (ДУ); – энергоремонтные предприятия, производящие централизованный ремонт энергетического оборудования; – строительные организации, обслуживающие периодическую ре-конструкцию и новое строительство энергетических объектов; – систему технико-экономического управления: от Российского (РАО «ЕЭС») до региональных (местных) энергетических управлений (АО «Энерго»), в составе которых особенно важны сбытовые подразделения (энергосбыты) и организации энергетического контроля (Энерго-надзор); – вспомогательные предприятия и организации (автомобильные и железнодорожные хозяйства, подсобные службы и т.п.). Кроме электростанций весьма важным элементом электроэнергетических систем являются энергетические коммуникации, прежде всего электрические сети, включая мощные линии электропередачи (ЛЭП). По функциональному назначению линии электропередачи можно разделить на две большие группы: межсистемные и распределительные. Межсистемные линии электропередачи выполняют функцию транспорта энергии между энергосистемами и отдельными предприятиями. Это обычно линии высокого напряжения – 750 кВ, 500 кВ, 330 кВ, 220 кВ, редко – 110 кВ. Распределительные линии доводят энергию до потребителей. Это обычно линии 6 – 10 кВ, 35 кВ, реже 110 кВ, если потребителями являются предприятия промышленности, транспорта, сельского хозяйства и т.д. Для коммунально-бытовых потребителей распределительные линии бывают напряжением 220 В, 380 В, 6 – 10 кВ. Обслуживанием линий электропередачи и подстанций занимаются предприятия электрических сетей (ПЭС). Предприятия электрических сетей, обслуживающие магистральные сети, выделены в самостоятельное крупное объединение Магистральных электросетей (МЭС). Электрические подстанции представляют собой довольно сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания. Здесь установлены электрические трансформаторы разного напряжения и мощности – от десятков до сотен киловольт-ампер (кВА), высоковольтные выключатели, реакторы (аппараты, компенсирующие токи короткого замыкания), разъединители и др. Для эксплуатации распределительных сетей создается несколько типов предприятий: предприятия электросетей (ПЭС), входящие в состав энергосистем; предприятия-перепродавцы, находящиеся на полном хозрасчете; предприятия электросетей – перепродавцы, обслуживающие небольшие города и населенные пункты и покупающие энергию у энергосистем. В ведении этих предприятий находятся также трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РГТ). Они трансформируют электроэнергию с высокого (110, 35,6–10 кВ) на низкое, потребительское, напряжение (220–380 В) и распределяют ее в районах и микрорайонах города для жилых и общественных зданий. Предприятия тепловых сетей (ПТС) также эксплуатируют магистральные и распределительные паро- и теплопроводы в городах и населенных пунктах. Как правило, крупные ПТС, входящие в состав энергосистем, покупают тепло у городских ТЭЦ и крупных отопительных котельных и продают его местным (муниципальным) предприятиям и другим подразделениям городского хозяйства. При муниципалитетах часто создаются свои энергетические учреждения – Дирекции городских котельных, занимающиеся эксплуатацией как источников теплоснабжения (котельных, редко – ТЭЦ), так и тепловых распределительных сетей. Другие подразделения энергосистем занимаются обслуживанием электростанций и сетевых предприятий, а также управляют процессами производства, передачи, распределения и потребления энергии. Энергетические ресурсы 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Энергетический ресурс – это запасы энергии, которые при данном уровне техники могут быть использованы для энергоснабжения. Это широкое понятие относится к любому звену «энергетической цепочки», к любой стадии энергетического потока на пути от природного источника до стадии потребления энергии. Энергоресурсы классифицируются в зависимости от целей и задач классификации. Если за основу взять стадии энергетического потока, то можно рассматривать следующие виды энергетических ресурсов, энергии и энергоносителей: – природные энергетические ресурсы, которые, в свою очередь подразделяются на: т о п л и в н ы е: органическое топливо – уголь, нефть, газ, сланцы, торф, дрова и некоторые другие (например, битуминозные пески); расщепляющиеся материалы (ядерное горючее) – уран-235 и 238; нетопливные: гидроэнергия, энергия Солнца, ветра, приливов, морских волн, геотермальная энергия и некоторые другие виды (например, энергия разности температурных потенциалов океанских глубин и поверхности); – облагороженные (обогащенные) энергоресурсы: брикеты, концентраты, сортовой уголь, промпродукт, шлам, отсев; – переработанные энергоресурсы: светлые нефтепродукты, мазуты, прочие темные нефтепродукты, кокс, полукокс, коксовая мелочь, уголь древесный, смола, антрацит; – преобразованные энергетические ресурсы: электроэнергии, теплота, сжатый воздух и газы (азот, кислород, водород, аргон, оксид углерода и др.), генераторный газ, коксовый газ, сланцевый газ, газ нефтепереработки, биогаз и некоторые другие (например, жидкое топливо, получаемое из низкокачественных углей); – побочные (вторичные) энергоресурсы: горючие производственные и непроизводственные отходы (твердые, жидкие, газообразные); тепловые отходы (преимущественно жидкие и газообразные); избыточное давление продуктов и промежуточных продуктов (переделов). Мировые запасы топливно-энергетических ресурсов. Учет мировых запасов топливно-энергетических ресурсов и перспективы их использования представляют собой глобальную проблему, постоянно заботящую мировую научную общественность. Европейское объединение независимых экспертов «Римский клуб» готовит периодические доклады о путях развития человечества, где существенное место занимают топливно-энергетические вопросы. Так, в 70-е годы XX в. в связи с энергетическим кризисом 1972 г. общие мировые запасы органических топлив с учетом экономически оправданной извлекаемости оценивались (с округлением) всего в 1 трл. тонн (в условном исчислении). Если принять за основу перспективных расчетов тенденции прошлого – удвоение суммарного мирового энергопотребления каждые 20 лет, то при потреблении в 2000 и последующих годах (при стабилизации потребления) по 20 млрд. тонн этих запасов должно было бы хватить всего на 50 лет, т. е., считая от 1980 г., только до 2030 г. Следует отметить, что аналогичные опасения возникали у человечества также в начале XX века, когда прогнозировалась исчерпаемость топливных запасов (преимущественно угля) к 60-м годам. Однако тогда мировая энергетика находилась на другом, значительно более низком уровне развития и соответственно значительно хуже были исследованы топливные месторождения, а некоторые из них вообще еще не были открыты. Тогда мировая общественность впервые задумалась о поиске новых видов энергии для будущего удовлетворения своих постоянно растущих потребностей. Именно тогда были предложены многие из известных сегодня альтернативных, так называемых «возобновляемых» видов энергии: солнечная, геотермальная, энергия ветра, приливов и отливов, движения волн, разница термического потенциала поверхности и глубин мирового океана и многое другое. При дополнительных исследованиях и уточнениях после 1980 г. во время своеобразной «инвентаризации» мировых запасов цифры стали более оптимистичными – природного органического топлива должно хватить на весь XXI в. Однако все эти прогнозы, как и в начале века, дали ощутимый толчок к поиску возобновляемых энергоресурсов, альтернативных органическому топливу. По данным ЮНЕСКО в недрах Земли содержится 1016тонн(1010 Гига-тонн – Гт; 1 Гт = = 109 т = 1 млрд. тонн) ископаемого углерода. К сожалению, не весь он легко или рентабельно добываем. 1.Уголь является после дров самым широко применяемым видом природного органического топлива. Известные, доступные для разработки, запасы угля оцениваются в 600 Гт (примерно в 4 раза больше добытого). Возможно, что запасы угля на Земле достигают 10 000 Гт. Предполагается, что 2500 Гт из них доступны для разработки. 2.Нефть, по оценкам ЮНЕСКО, использована примерно на 1/3 от уровня известных и доступных для разработки мировых запасов. Доказанные запасы составляют 884 Гт, однако в конечном счете пригодными для добычи могут оказаться около 300 Гт. В последние годы открываются или уточняются по запасам месторождения нефти общим объемом около 5 Гт ежегодно, т.е. больше, чем потребляется за год. Предполагается, что в настоящее время достигнут максимум добычи и потребления нефти, после чего ее мировое производство и потребление начнут снижаться. 3.Природный газ к настоящему времени использован примерно на 40 % его известных мировых запасов, которые составляют около 590 Гт, причем его извлекаемость больше, чем у нефти, и может составить также примерно 300 Гт. Максимум производства и потребления ожидается в 2020 г., когда его потребление в 3 раза превысит существующее. 4.Горючие сланцы и битуминозные пески – наименее эффективные виды ископаемого органического топлива. Из них, как правило, добывается нефть, причем значительная часть добываемого сырья составляет пустая порода. Так, в бывшем СССР ежегодно перерабатывалось 35 млн. тонн сланцев, из которых извлекалось около 12 млн. т нефти. Доказанные запасы всех видов топлив на Земле по оценкам 70–80-х годов XX в. составляют примерно 900 млрд. т в пересчете на угольный эквивалент (с теплотой сгорания 6000 ккал/кг). В том числе: уголь – 600 млрд. т, нефть – 200 млрд. т, газ – 100 млрд. т; потребление энергии в год – 5 млрд. т. Позже мировые запасы несколько переоценены, и современные цифры, особенно по запасам угля, существенно выше. Оценивая современное и перспективное использование нетрадиционных источников энергии, мировая научная общественность сходится на следующих цифрах (табл. 3). Таблица 3 Современное и прогнозируемое использование новых и возобновляемых источников энергии в мире, млрд. кВт-ч Источник Современное использование Середина XXI в. Солнце 2–3 2000–5000 Геотермальная энергия 55 1000–5000 Ветер 2 1000–5000 Приливы 0,4 3–60 Энергия волн 10 Тепловая энергия океанов 1000 Биомасса 550–700 2000–5000 Древесное топливо 10000–12000 15000–20000 Древесный уголь 1000 2000–5000 Торф 20 1000 Тягловые животные 30 (в Индии) 1000 Горючие сланцы 15 500 Битуминозные пески 130 1000 Гидроэнергая 1500 3000 И т о г о (округленно): 12 000–13 000 30 000–53 000 Общая картина добычи и производства различных видов первичной энергии и энергетических ресурсов в будущем приведена в табл. 4. Таблица 4. Варианты производства первичной энергии в мире в 1975–2030 гг., ТВт – год е год. Первичный источник Базовый год 1975 Максимальный вариант Минимальный вариант 2000 г. 2030 г. 2000 г. 2030 г. Нефть 3,62 5,89 6,83 4,75 5,02 Газ 1,51 3,11 5,97 2,53 3,47 Уголь 2,26 4,95 11,8 3,93 6,45 Реакторы на обычной воде 0,12 1,7 3,21 1,27 1,89 Реакторы – размножители на быстрых нейтронах 0,04 4,88 0,02 3,28 Гидроэнергия 0,5 0,83 1,46 0,83 1,46 Солнечная энергия 0,1 0,49 0,09 0,3 Прочие 0,21 0,22 0,81 0,17 0,52 В с е г о 8,21 16,84 35,65 13,59 22,39 Утилизация отходов цивилизации, существенную помощь в которой может оказать биоэнергетика, является сама по себе общечеловеческой проблемой, связанной с охраной природы. Особым типом отбросов человеческой жизнедеятельности являются энергетические отходы, именуемые вторичными энергетическими ресурсами, причем наибольшее их количество возникает в сфере промышленного производства. Понятие «энергетические отходы производства» включает все потери в энергоиспользующих агрегатах, а также энергетический потенциал готовой продукции. Практически это означает, что вся энергия, подведенная к технологической энергоиспользующей установке, плюс внутренние выделения энергии, в конечном счете, идут в отходы (исключается лишь теплота эндотермических, теплопоглощающих процессов, а также скрытая теплота фазовых переходов – испарение-конденсация, плавление-затвердевание и т.п.). Однако не все эти отходы можно рассматривать как вторичные энергетические ресурсы (ВЭР). Под вторичными энергетическими ресурсами понимается энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках), который не используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других потребителей. Эти энергетические отходы можно разделить на два рода: первый род – недоиспользованный энергетический потенциал первичного энергоресурса – продукты неполного сгорания топлива, тепло дымовых газов, «мятый» пар из паротурбоприводов, теплоконденсата, сбросных вод и т.п.; второй род – проявления физико-химических свойств материалов в ходе их обработки – горючие газы доменных, фосфорных и других печей, тепло готовой продукции, теплота экзотермических реакций, избыточное давление жидкостей и газов, возникающее по условию протекания технологического процесса и т.п. ВЭР первого рода следует стремиться устранить или снизить их выход, и только тогда, когда все подобные меры приняты, использовать. ВЭР второго рода – побочный результат технологии, поэтому необходимо либо создать на их базе комбинированный энерготехнологический агрегат с выработкой одновременно энергетической и неэнергетической продукции, либо утилизировать иным путем при помощи специального утилизационного оборудования. По видам содержащегося энергетического потенциала ВЭР подразделяются на горючие, тепловые и избыточного давления, причем каждый из этих видов ВЭР может быть первого или второго рода. Горючие ВЭР – это химическая энергия отходов производства, которые не используются или непригодны для дальнейшей технологической переработки, но применимы в качестве топлива: доменный, конвертерный, ферросплавной газы, отходящий газ производства технического углерода, горючие кубовые остатки химических и нефтехимических производств, щелок целлюлозно-бумажного производства, отходы топливопереработки, переработки древесины и др. Их энергетический потенциал определяется теплотой сгорания. Тепловые ВЭР – это тепло основной и побочной продукции: тепло рабочих тел из систем принудительного охлаждения технологических агрегатов и установок, тепло отходящих газов, пара и горячей воды, отработавших в технологических и силовых установках и т.п. Энергетический потенциал определяется теплосодержанием теплоносителей. ВЭР избыточного давления – это потенциальная энергия газов и жидкостей, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования или при выбросе в окружающую среду. Энергетический потенциал определяется давлением для энергоносителей-жидкостей, давлением и температурой, определяющих возможную работу изоэнтропного расширения для газов и паров. Для количественной оценки вторичных энергоресурсов обычно рассматривается несколько значений: выход – количество ВЭР, образующихся в процессе производства в данном технологическом агрегате за единицу времени; выработка энергии за счет ВЭР – количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, получаемое в утилизационных установках. При этом различаются: возможная выработка – максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, которое может быть практически получено за счет данного вида ВЭР с учетом режимов работы агрегата – источника ВЭР и КПД утилизационной установки; экономически целесообразная выработка – максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, целесообразность получения которого в утилизационной установке подтверждается экономическими расчетами с учетом энергоэкономического эффекта у потребителя; фактическая выработка – фактически полученное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии на действующих утилизационных установках. ВЭР представляют собой огромный резерв повышения экономичности ТЭК. По некоторым экспертным оценкам, их вовлечение в топливно-энергетический баланс страны в 10 раз дешевле, чем увеличение добычи природных энергоресурсов. Рациональное использование ВЭР как реализация важной части государственной энергосберегающей политики возможно при выборе оптимального направлении их использования, которыми являются: топливное – непосредственное использование горючих ВЭР в качестве топлива; тепловое – использование тепла, получаемого непосредственно в качестве тепловых ВЭР или вырабатываемого за счет горючих ВЭР в утилизационных установках. К этому направлению относится также выработка холода за счет ВЭР в абсорбционных холодильных установках; силовое (механическое) – использование механической энергии избыточного давления, механической энергии, получаемой в силовых установках за счет тепловых или горючих ВЭР; комбинированное – получение тепловой и электрической энергии на утилизационных ТЭЦ (УТЭЦ) за счет горючих или тепловых ВЭР. Производство и использование вторичных энергетических ресурсов в национальном хозяйстве является одним из важнейших и, пожалуй, самым эффективным направлением энергосбережения. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ УЧЕТА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Анализ данных за 2010 - 2013 гг. по использованию в г. Тюмени и в целом в Тюменской области приборов учета расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение (без осуществления каких-либо работ по экономии энергии) показал, что предъявленный и оплачиваемый расход тепла по жилому фонду превышает фактический на 25-30 %. Например, фактический расход горячей воды по областным учреждениям здравоохранения оказался в 2-3 раза меньше предъявляемого к оплате. Надо учитывать и то, что уменьшение оплачиваемого количества горячей и холодной воды сокращает также затраты на канализацию стоков. По оценке организаций, устанавливающих теплосчетчики, затраты на их установку возмещаются за период от двух до шести месяцев. Однако наряду с примерами существенного снижения платы за тепло и воду, можно привести примеры, когда платежи не снижаются или снижаются в гораздо более скромных размерах. Все зависит от того, насколько успешно удается энергоснабжающей организации списывать на потребителя свои утечки и потери. Поэтому установка теплосчетчиков целесообразна по следующим причинам: • упорядочивание расчетов и исключение необоснованных платежей. После установки приборов вы можете быть уверены, что платите только за то тепло, которое потребляете; • хотя установка приборов учета не создает экономии, она является первым необходимым шагом в программе мероприятий по экономии энергии. Без учета потребления энергоресурсов невозможно ни планировать, ни реализовать, ни контролировать проводимые мероприятия по энергосбережению; • принципиальное положение Федерального Закона "Об энергосбережении" о всеобщем переходе на приборный учет энергоресурсов, медленно, но неуклонно реализуется во множестве федеральных и региональных нормативов, предусматривающих (кроме прочего) введение льгот и поощрений, с одной стороны, и санкций и штрафов - с другой. С чего начать мероприятия по установке приборов учета 1. Как правило, лучше доверить выбор типа прибора учета специализированной (лицензированной) организации, а потребителю лучше заняться другими вопросами - обеспечением финансирования и поиском внушающей доверие организации, которая выполнит работу и возьмет на себя ответственность за дальнейшее функционирование прибора. 2. Если вы не уверены, что установка приборов учета на отоплении и горячем водоснабжении даст существенную экономию, следует обратиться в организацию, выполняющую энергетические обследования. По результатам ее работы вы сможете принять оптимальное решение. 3. Необходимо заблаговременно получить технические условия от энергоснабжающей организации на установку приборов учета. 4. На основании Полученных технических условий должен быть разработан и согласован с энергоснабжающей организацией проект узла учета. Следует иметь в виду, что проектирование могут выполнять лишь организации, имеющие лицензию Госэнергонадзора. Наиболее удобно воспользоваться услугами организаций, которые выполняют весь комплекс работ: энергообследование, проектирование, монтаж, наладку со сдачей "под ключ", узла учета тепловой энергии. Как правило, монтажные организации работают с одним, редко с двумя-тремя типами теплосчетчиков, поэтому выбор монтажной организации определяет практически выбор типа узла учета. Функциональная номенклатура приборов, необходимых для реализации приборного учета тепла и теплоносителей, включает в себя расходомеры пара, счетчики воды (горячей и холодной), счетчики пара, теплосчетчики, вычислители, распределители затрат тепла, датчики температуры, манометры, дифманометры. Кроме того, для выполнения функций регистрации учитываемых параметров во времени в ряде случаев могут оказаться необходимыми таймеры и принтеры. Ключевую роль в этой номенклатуре играют приборы измерения расхода и количеств теплоносителей и тепла. В первичных преобразователях этих приборов используются разнообразные методы измерения. В настоящее время выпускаются приборы измерения расхода и количества (счетчики) теплоносителей, основанные на методе переменного перепада (дифманометрические) с сужающими устройствами разного типа и с интегрирующими трубками. Широко применяются тахометрические приборы с преобразователями крыльчатого и турбинного типа. Все большее применение находят электромагнитные преобразователи расхода с полем возбуждения, охватывающим канал, и с преобразователями локального типа; ультразвуковые с время-импульсными, доплеровскими и корреляционными преобразователями; вихревые с различными способами съема пульсации. В последнее время начинают применяться для этой цели кориолисовые преобразователи с прямыми и изогнутыми мерными участками труб, а также приборы, использующие струйные генераторные преобразователи. Решение проблемы приборного обеспечения энергосбережения начинается с выбора номенклатуры приборов учета. При этом необходимо для каждого конкретного случая выбрать оптимальный метод измерения и тип прибора. Выбирая метод измерения расхода, необходимо учесть: • ограничения длин прямолинейных участков для установки приборов; • минимальное измеряемое значение скорости течения теплоносителя; • требуемый динамический диапазон измерения; • ограничения по возможным потерям давления в системе; • вероятность наличия в воде различных примесей (абразива, окалины, пузырьков воздуха и т. д.); • вероятность наличия в воде примесей, ведущих к образованию пленки или осадка на внутренней поверхности трубы. Большое разнообразие приборов, рекомендованных к применению для коммерческого учета (счетчиков-расходомеров - около 100, теплосчетчиков - более 90 и более 20 вычислителей), также осложняет выбор конкретного типа. Выбирая конкретный тип прибора, следует учесть: - необходимый диапазон измерения, - требуемую точность, - условия эксплуатации прибора (температуру окружающей среды, влажность и запыленность воздуха, наличие внешнего электромагнитного поля и т.п.), - условия монтажа (длина прямолинейного участка, расстояние от датчика до вторичного прибора, пространственная ориентация и т.п.), - необходимость выполнения и вид дополнительных функций, - наличие средств периодической поверки, - продолжительность межповерочного интервала, - срок службы, - цену. Коммерческими, т. е. принятым для расчетов между поставщиком (продавцом) и покупателем (потребителем тепла и воды), признаются приборы, удовлетворяющие следующим требованиям: • прибор прошел экспертизу Госэнергонадзора на возможность его применения для коммерческого учета тепла и теплоносителя; • прибор внесен в Госреестр РФ средств измерений; • прибор должен иметь клеймо, подтверждающее срок очередной поверки; • погрешность прибора находится в пределах установленных норм точности измерений; • область применения прибора, указанная в заводском паспорте, соответствует реальным условиям использования (например, прибор для измерения расхода холодной воды не может быть применен для измерения расхода горячей воды); • диапазон измерений, указанный в паспорте прибора (максимальный и минимальный расход теплоносителя), соответствует режимам, указанным в технических условиях энергоснабжающей организации; • электрическая часть средств и систем измерения тепловой энергии и теплоносителя, использующих электроэнергию с напряжением выше 36 В, соответствует правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок. На сегодняшний день в России выпускается широкая гамма оборудования, позволяющая решить практически все задачи по учёту всех типов энергоносителей. За последнее время качество, надёжность, технические и метрологические характеристики метрологического оборудования существенно улучшились, что позволяет ему на равных конкурировать с зарубежными аналогами. При этом отечественное оборудование выгодно отличается с точки зрения цены, что играет немаловажную роль при выборе его к применению. Несколько хуже обстоят дела с выпуском отечественного оборудования, предназначенного для регулирования потребления энергоносителей. Выбор его ограничен, а качество не всегда отвечает необходимым требованиям. Надо отметить, что оборудование, используемое для коммерческого учёта энергоносителей должно иметь сертификат Госстандарта России (должно быть внесено в Госреестр средств измерений РФ), а в случае учёта тепловой энергии, иметь экспертное заключение Главгосэнергонадзора России о возможности применения в узлах коммерческого учёта. Приборы учёта холодной и горячей воды Для коммерческого учёта холодной и горячей воды, как правило, применяются счётчики воды с механическим принципом действия. Чувствительным элементом этих приборов является крыльчатка или турбинка, находящаяся в потоке воды, протекающей через прибор. Крутящий момент, создаваемый потоком воды, посредством магнитных полумуфт от турбинки (крыльчатки), передается на счётный механизм, снабжённый роликовым и стрелочными индикаторами. Счётчики выпускаются на диаметры условного прохода от 15 до 250 мм. Для долгосрочной и надёжной работы данных счётчиков необходима установка перед ними механических и магнитомеханических фильтров. Наиболее распространены на нашем рынке следующие типы счётчиков: • для учёта расхода холодной воды - СХВ, ВСХ, ВМХ, ВСКМ, СТВ; • для учёта горячей воды - СГВ, ВСГ, ВМГ, ВСКГМ, СТВГ, ВДТГ, ОСВ. Счётчики разных типов имеют разный технологический уровень производства, показатели надёжности и стоимость. К счётчикам, имеющим более высокое качество изготовления, можно отнести ВСХ, ВСГ, ВМХ, ВМГ. Кроме описанных типов для учёта расхода воды могут быть использованы расходомеры-счётчики воды других принципов действия: электромагнитные, вихревые, ультразвуковые, корреляционные. Принцип действия электромагнитного счётчика основан на том, что при прохождении электропроводной жидкости через магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике, наводится электродвижущая сила, пропорциональная средней скорости потока (расхода жидкости) (ИПРЭ-3). В основу работы ультразвуковых счётчиков заложен широко используемый время-импульсный метод измерений. Счётчик являются реверсивными по направлению потока. Расходомеры-счётчики этих типов имеют более высокую стоимость, но обладают рядом преимуществ: • отсутствие механических движущихся частей в потоке воде; • незначительное гидравлическое сопротивление; • возможность работы на трубопроводах большего диаметра; • отсутствие необходимости установки магнитомеханических фильтров, вносящих дополнительное гидравлическое сопротивление. Приборы учёта тепловой энергии Наверное, не стоит обсуждать актуальность проблемы эффективного использования тепловой энергии. Необходимо акцентировать внимание на той роли, которую играет в решении данной проблемы приборы коммерческого учёта. Предоставляемая ими информация является основанием для финансовых расчётов между поставщиком и потребителем энергии, стимулируя как того, так и другого к проведению мероприятий по энергосбережению. Существующий спрос на подобные приборы определяет и предложение: на рынке представлен весьма широкий диапазон средств учёта, различных как по функциям и возможностям, так и по цене. Учёт тепловой энергии осуществляется путём измерения ряда параметров теплоносителя и вычисления на основе измерений количества отпускаемой или потребляемой энергии. Прибор или комплект приборов, выполняющий названные функции, называется счётчиком тепловой энергии. Как правило, в его состав входят первичные измерительные преобразователи и тепловычислитель. Последний способен рассчитывать количество теплоты на основе входной информации о физических параметрах (масса, температура и давление теплоносителя), которую ему предоставляют первичные преобразователи в виде электрических величин. Необходимость применения для учёта тепловой энергии именно комплектов приборов, а также многообразие представленных на рынке вычислителей, расходомеров и т.п., могут создать определённые трудности при выборе потребителем необходимого ему оборудования. Выбор должен быть основан на следующих критериях: метрологические характеристики, качество изготовления, надёжность работы, удобство эксплуатации и обслуживания, сервисные возможности, соотношение: цена/качество. Выбор приборов для учёта потребляемой тепловой энергии Потребитель с тепловой нагрузкой до 0,1 Гкал/час Для такого типа потребителей наиболее подходят счётчики, состоящие из механических (крыльчатых или турбинных) расходомеров, малогабаритных вычислителей и платиновых термометров. К таким приборам можно отнести: Мегатрон ("Теплоизмеритель", Россия), СПТ961К ("Логика", Россия), СТЗ ("Тепловодомер", Россия), Picocal (Дания). Потребитель с тепловой нагрузкой от 0,1 до 0,5 Гкал/час Для этих потребителей по нашему опыту и в соответствии с действующими Правилами наиболее подходят теплосчётчики, состоящие из турбинных или электромагнитных расходомеров, вычислителей и платиновых термометров. К таким теплосчётчикам можно отнести СПТ941К и СПТ961К ("Логика", С.-Петербург), ТС-ОЗМ (Арзамасский ПЗ), ТСТ-1 ("Маяк", Озёрск). Достоинствами этих теплосчётчиков являются: высокая надёжность, наличие часовых, суточных и месячных архивов, вывод на принтер или компьютер отчётных данных, возможность построения различных схем учёта. Потребители с тепловой нагрузкой более 0,5 Гкал/час Для этих потребителей могут быть рекомендованы, помимо выше упоминавшихся счётчиков СПТ961К и ТСТ-1, такие приборы, как Таран Т ("Флоу-спектр", Обнинск), ТС-06-6 (Арзамасский ПЗ), Multical III UF ("Тепловодомер", Мытищи), которые построены на базе электромагнитных и ультразвуковых расходомеров. В качестве ультразвуковых расходомеров можно рекомендовать приборы UFM001 и ДРК-С, обладающие высокими техническими характеристиками и показателями надёжности. Эти расходомеры могут использоваться на трубопроводах диаметрами условного прохода от 50 до 4000 мм. Обязательным условием при установке расходомеров UFM001 является наличие прямого участка трубопровода большой длины перед расходомером. При необходимости в составе оборудования узла учёта могут быть использованы датчики давления теплоносителя. Указанные типы счётчиков обладают большими возможностями: • часовые, суточные и месячные энергонезависимые архивы; • вывод информации на принтер и компьютер; • съём информации через оптический порт вычислителя при помощи переносного компьютера; • передача информации по телефонным линиям связи; • работа в сети сбора и передачи информации и др. Кроме того, в узлах учёта тепловой энергии используются теплоконтроллеры "ТЕКОН-10" ("Крейт", Екатеринбург), которые способны, в зависимости от исполнения, обслуживать от 4 до 15 объектов учета. Все типы указанных счётчиков имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе. Приборы для учета отпускаемой тепловой энергии Согласно действующим Правилам учёта, у поставщика тепла необходимо производить измерение и регистрацию расхода, температуры и давления теплоносителя. Как правило, отпуск тепловой энергии осуществляется по трубопроводам большого диаметра, поэтому здесь можно рекомендовать к применению счётчики, построенные на базе ультразвуковых расходомеров или сужающих устройств с датчиками перепада давления. При измерении расхода по методу переменного перепада к тепловычислителю (например, СПТ961К) может быть подключено до трех датчиков перепада давления для расширения диапазона измерения. Учёт природного газа Для измерения объёма природного газа без приведения к нормальным условиям используются бытовые и промышленные счётчики газа. Бытовые счётчики газа применяются для измерения расхода газа низкого давления (до 3,5 кПа). Промышленные счётчики газа используются для измерения расхода газа высокого давления (до 1,6 или 7,5 МПа). При организации учёта газа с приведением его параметров к нормальным условиям применяются узлы учёта, в состав которых входят расходомер или расходомерный узел, преобразователи температуры и давления, вычислитель-корректор. Для определения расхода газа могут применяться расходомеры (турбинные, вихревые и др.) или расходомерные узлы, основанные на методе переменного перепада. Для расширения диапазона 'измерения в таких узлах используют параллельное подключение к одному сужающему устройству двух-трех преобразователей перепада давления. Основные типы приборов на нашем рынке: • Счётчики газа бытовые - СГБ, СПС; • Счётчики газа промышленные - СГ-16; • Расходомеры - СГ-16М (турбинный), ДРГ (вихревой); • Преобразователи избыточного давления - Метран-ДИ-Ех, Сапфир-ДИ-Ех, Корунд-ДИ-Ех; • Преобразователи перепада давления - Метран-ДД-Ех, Сапфир-ДД-Ех, Корунд-ДД-Ех; • Преобразователи температуры платиновые - ТПТ-1-3, ТСП-15-2, ТП9201; • Тепловычислители - СПТ761, ТЕКОН-10. Оборудование необходимо выбирать исходя из его характеристик и возможности применения в том или ином случае. Приборы регулирования для систем отопления и горячего водоснабжения В настоящее время для широкого круга потребителей всё более актуальной становится задача контроля и регулирования параметров энергоснабжения, грамотное решение которой даёт возможность оптимизировать потребление энергии, а также существенно сократить платежи за пользование источниками энергии. До недавнего времени для решения этих задач использовалось зарубежное оборудование, которое сейчас стало практически недоступно. Регуляторы для систем отопления и ГВС подразделяются на два основных типа: регуляторы прямого действия и регуляторы электронные. Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного значения одного параметра, например, расхода воды, температуры воды, давления или перепада давлений воды. Электронные регуляторы предназначены для реализации более сложных задач и выполнения сразу нескольких функций, например, поддержания заданного режима теплоснабжения объекта в зависимости от температуры наружного воздуха. Кроме того, эти приборы выполняют обычно следующие функции: • предотвращение превышения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе; • коррекция температурного графика по желанию пользователя; • снижение на заданное время температурного графика (для экономии потребления энергии в нерабочее время и т.д.). Радиаторные термостаты Радиаторный термостат - простой и надёжный прибор для автоматического поддержания комфортной температуры воздуха в помещении. Термостат устанавливается в системе отопления здания перед отопительным прибором любого типа на трубе, подающей в него горячую воду. Термостат позволяет избежать перегрева помещений в переходный период года. Температура в помещении поддерживается путём изменения расхода воды через отопительный прибор. Изменение расхода воды происходит за счёт перемещения штока клапана сильфоном, автоматически изменяющим свой объём даже при незначительном изменении температуры окружающего воздуха. Удлинению сильфона при изменении температуры противодействует пружина, усилие которой регулируется поворотом настроечной рукоятки. Термостаты позволяют сэкономить в среднем 20 % тепла на отопление за счёт компенсации тепловыделений от солнечных лучей, людей, электробытовых устройств, обеспечивая в нём комфортную температуру воздуха. Радиаторные термостаты освоены большим количеством фирм, наибольший интерес здесь представляет продукция отечественных производителей - ЗАО "Тепловодомер" (Мытищи) и ЗАО «Данфосс» (Москва). Приборы учёта электрической энергии Для учёта электрической энергии используются счётчики, которые подразделяются на следующие типы: индукционные и электронные; однофазные и трёхфазные; однотарифные и двухтарифные; для учёта активной и реактивной энергии; с одним и двумя направлениями учёта; без выходного сигнала и с выходным импульсным сигналом. Для организации двухтарифного учёта электроэнергии применяются устройства переключения тарифов. На рынке Тюменской области существует довольно обширный выбор оборудования, предназначенного для учёта всех видов энергоносителей. Оборудование имеет различные технические и эксплуатационные характеристики и разную стоимость. Сложнее обстоит дело с регуляторами. Здесь нет ещё такого большого выбора приборов и, следовательно, вариантов построения систем. Но работа в этом направлении ведётся и можно надеяться, что в ближайшее время этот тип оборудования будет надлежащим образом представлен. Это даст потребителю дополнительные возможности в реализации мероприятий энергосберегающего характера и приведёт к повышению энергоэффективности объектов. ВЫБОР ПРИОРИТЕТОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКЕ Включение в анализ энергетических проблем более широкого круга вопросов, связанных с развитием неэнергопроизводящих отраслей, энергосбережением, позволяет выйти из замкнутого круга многих современных дискуссий: какой вид энергии более безопасен - тепловая или ядерная, каково экологическое воздействие различных энергопроизводящих производств, оценки их риска и ущерба, где и сколько добывать нефти, газа, угля и пр. Все эти проблемы находятся в плоскости дополнительного производства энергии. Реальная энергетическая проблема находится в другой плоскости, на более высоком иерархическом уровне. Главный вопрос должен заключаться в определении энергетических потребностей для реализации конечных народнохозяйственных результатов. В связи с этим по-другому, в более широком аспекте, должны рассматриваться и вопросы риска, опасности и т.д. Энергетическая политика, базирующаяся на альтернативных вариантах, структурной перестройке экономики, не означает, конечно, отказа от разработки новых месторождений, строительства новых электростанций. Там, где есть такая потребность и возможности экономии энергоресурсов незначительны, их необходимо создавать. Значительная часть месторождений уже исчерпана, что требует новых источников энергоресурсов для предотвращения резкого спада производства энергии в народном хозяйстве. Следует отметить и необходимость определенного периода времени для структурной перестройки народного хозяйства, создания энергосберегающих структур. В этих условиях необходимо вести разведку и разработку новых месторождений, создавать новые энергетические мощности. Все дело в масштабах и приоритетах распределения ресурсов. С экономической точки зрения очевидно, что эффективно совмещать экстенсивный рост производства энергии в народном хозяйстве и энергосберегающую политику и реконструкцию невозможно. Уже сейчас в ТЭК идет значительная часть всех инвестиций и дальнейший рост этой суммы связан с крайне негативными последствиями для других народнохозяйственных комплексов и отраслей. Требуется определить приоритеты в развитии энергетики и стимулировать основную часть инвестиций в выбранное направление: или дальнейшее чрезвычайно капиталоемкое валовое наращивание энергии, основанное на строительстве новых станций, все более дорогой разработке месторождений в крайне неблагоприятных условиях (с огромным экологическим, экономическим, социальным ущербом в северных и сибирских регионах), или ориентация на рост конечных экономических результатов, базирующихся на экономии энергии. Весь мировой опыт доказывает, что переход на энергосберегающий тип экономического развития гораздо эффективнее с экономических, экологических, социальных позиций. Для повышения энергетической эффективности в России были разработаны Федеральные целевые программы "Энергосбережение России" и "Энергоэффективная экономика" АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ Одним из наиболее действенных способов выявления энергетических потерь в технологических установках является анализ энергоисполъзования в производственных процессах. По его результатам выявляются обоснованные нормы расхода энергии и, самое главное, возможно определение конкретных путей энергосбережения. Оценка эффективности и целесообразности энергозатрат в производственных процессах основывается на показателях энергоиспользования – коэффициенте полезного действии установок (КПД) и коэффициенте полезного использовании энергии в них (КПИ), а также на удельных расходах энергии, относимых к единице продукции (полупродукта), на передел, операцию и т.п. Коэффициенты полезного действия определяются в основном для производственных машин (аппаратов, агрегатов) и представляют собой отношение полезной энергии ко всей энергии, поступившей в машину (аппарат, агрегат). Коэффициент полезного использования также является отношением полезной энергии к затраченной, однако под затраченной здесь подразумевается либо энергия, поступившая в установку (в этом случае КПИ и КПД совпадают), либо энергия, поступившая на производственный участок, в цех, на предприятие, или даже энергия первичного (природного) энергоресурса. Для разграничения этих показателей условимся под КПИ понимать отношение полезной энергии к энергии, поданной в энергоиспользующую установку, состоящую из энергетической (энергоприемника) и технологической (технологического аппарата) частей, а под КПД–отношение полезной энергии, затраченной на обработку материала, к энергии, поступившей в технологический аппарат. Во всех случаях вычисление КПД и КПИ основано на определении полезного расхода энергии, который в теории и практике исчисляется в зависимости от характера энергоиспользующего процесса: – для силовых (механических) процессов – по мощности (энергии) на валу двигателя; – для процессов нагрева и охлаждения (высоко-, средне- и низкотемпературных и холодильных, в термических процессах) – по количеству энергии, сообщенному обработанному материалу; – для электрохимических и электрофизических (а также термохимических и термофизических) – по количеству энергии, теоретически не-обходимому для проведения процесса; – для освещения–по световому потоку осветительных аппаратов; – для отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также управляющих процессов – по энергии, подведенной к соответствующей установке. Такое разночтение при определении полезной энергии приводит к несопоставимости КПД и КПИ разных процессов. В то же время есть определение (принадлежащее чл.-корр-. РАН В.И. Вейцу), по которому полезная энергия – энергетический потенциал, сообщенный обработанному материалу. Как видим, это определение полностью совпадает с понятием полезной энергии для термических, электро- и термохимических и физических процессов и расходится со всеми другими. Для пояснения таких понятий, как полезная энергия, КПД и КПИ, существуют следующие определения. Теоретический расход (безусловно полезный) – энергия, сообщенная обработанному материалу и направленная на достижение главной цели производственного процесса. Отношение этого расхода к энергии, поступившей в технологический аппарат, включая имеющие место внутренние выделения энергии, есть КПД технологического аппарата (КПДа). Отношение этого расхода к энергии, поданной в технологическую установку (в ее энергоприемник), включая внутренние выделения энергии в аппарате, есть КПИ технологической установки; для практических целей здесь общий приход энергии принимается по суммарному расходу, где учитываются внутренние выделения энергии. Условно-полезный расход – расчетное количество энергии, поданной в технологический аппарат (в том числе на валу приводящего двигателя). В условно-полезный расход включаются все потери в технологическом аппарате (по их расчетному уровню), а в силовых (механических) процессах – и потери в передаточном устройстве. Для увязки теоретического и условно-полезного расходов энергии вводится понятие сопутствующий расход энергии в технологическом аппарате, т.е. разность между условно-полезным и теоретическим расходами. Он направлен на компенсацию потерь в технологическом аппарате, которые неизбежно сопутствуют производственному процессу, например, нагрев самого аппарата, компенсация теплообмена с окружающей средой и др. Необходимость введения этого понятия вызвана тем, что, во-первых, требуется количественно различать теоретический и условно-полезный расходы; во-вторых, потери в технологическом аппарате находятся вне компетенции энергетиков и часто настолько внутренне присущи технологии, что являются скорее не потерями, а «собственными нуждами» аппарата (нагрев транспортирующих устройств, тары и других сопутствующих материалов); и, в-третьих, в ряде процессов сопутствующий расход энергии является единственно оправданным, хотя и компенсирует потери в аппарате, например выдержка материала при постоянной температуре (в автоклавах), все процессы отопления и вентиляции производственных и других помещений. Уровень сопутствующего расхода энергии диктуется экономическими, технологическими и санитарно-техническими условиями. Так, толщина изоляции аппаратов имеет свой экономический предел, за которым суммарные потери теплоты не снижаются, а увеличиваются вследствие увеличения поверхности теплоотдачи (экономическое условие). Потери на нагрев сопутствующего материала, например, раствора, содержащего полезный компонент, могли бы быть меньше при повышении его концентрации, но это невозможно по технологическим условиям. При работе с вредными веществами устраивается интенсивная вытяжка, что увеличивает тепловые потери за счет повышения коэффициента движения воздуха, особенно над открытыми поверхностями, например гальванических ванн, но необходимо по санитарным условиям, а иногда и по технике безопасности. Нормативные потери в энергоприемнике технологической установки – расчетные потери, связанные с передачей и (или) трансформацией энергии в энергоприемнике (двигателе, топке, теплообменнике и др.), с подготовкой этой энергии для поступления в технологический аппарат. Если суммировать условно-полезный (расчетный) расход энергии и нормативные потери, получим норматив расхода энергии в технологической установке, т.е. расчетный минимум энергозатрат при работе в идеальных условиях – при полном соблюдении технологических и энергетических регламентов, идеальном техническом состоянии оборудования, изоляции, герметичности, оптимальной загрузке как технологического аппарата, так и энергоприемника. Однако в реальных условиях на протяжении длительного времени соблюдение нормативного расхода энергии в установке практически невозможно, поскольку, во-первых, возникают дополнительные, не учитываемые нормативом энергозатраты на пуск, работу на холостом ходу и при горячих простоях; во-вторых, оборудование, изнашиваясь, снижает первоначальные энергетические характеристики, которые далеко не всегда восстанавливаются даже после капитального ремонта; в-третьих, часто имеет место неполная загрузка технологического аппарата и почти всегда энергоприемника (особенно электродвигателей), что существенно снижает КПД по сравнению с расчетным (паспортным), нормативным; и, в-четвертых, в реальных производственных условиях всегда наблюдаются отклонения от регламентов по качеству материалов, температурам, времени обработки и т.д., причем это приводит к увеличению энергозатрат. Тогда каждая составляющая общего расхода энергии превышает свой расчетный уровень: теоретический расход, т.е. энергия, сообщенная материалу при обработке, увеличивается за счет его худшего качества, перегревов, брака продукции (полупродукта), и т.п.; отдельные составляющие сопутствующего расхода увеличиваются по тем же причинам, а также из-за худшего по сравнению с расчетным состояния оборудования, изоляции и т.д.; потери в энергоприемнике также увеличиваются против нормативных за счет недогрузки, худшего состояния оборудования, отклонений в режимах работы и др. Выявить каждое из этих превышений постатейно очень сложно, часто практически невозможно, да и нецелесообразно. Достаточно сопоставить фактический и нормативный расходы энергии всей установкой. Разница между фактическими затратами энергии и расчетным, нормативным расходом, возникающая вследствие эксплуатационных и режимных отклонений от регламентированного хода производства, представляет собой эксплуатационные и режимные потери энергии в технологической установке. Их в большинстве случаев можно разделить на потери в энергоприемнике и технологическом аппарате. Выявление эксплуатационных и режимных потерь в процессах и установках – первоочередная задача, поскольку их снижение не требует дополнительных затрат, достаточно добиться жесткого соблюдения регламентов производства и энергетической дисциплины, иногда – внедрения простейшей автоматики, например ограничителей холостого хода. Однако полная ликвидация этих потерь практически невозможна, так как для этого требуются идеальные условия производства и состояние оборудования, а также отсутствие пусков, холостых ходов и горячих простоев и т.п. По данным наблюдений и исследований эксплуатационные и режимные потери составляют 20–30% от суммарного (фактического) расхода энергии в технологических процессах. При соблюдении регламентов и энергетической дисциплины их величина может быть снижена примерно в три раза, а допустимый уровень не должен превышать 7–10% от расхода. Поэтому часть эксплуатационных и режимных потерь неизбежна и должна включаться в технологическую норму энергозатрат. Оценка энергоиспользования дается в результате анализа энергозатрат на процесс, установку или любой энергопотребляющий объект. Такой анализ позволяет не только рассчитать КПД и КПИ, но и дифференцированно определить направления энергопотребления по статьям энергозатрат, выявить наибольшие потери и затраты. При этом, вычислив нормативы энергозатрат, можно обосновать реальную норму энергопотребления, отличающуюся от норматива на величину допустимых эксплуатационных и режимных потерь. АНАЛИЗ ЭНЕРГОЗАТРАТ. Анализ энергозатрат на процесс, установку или любой энергопотребляющий объект, может проводиться экспериментальным, расчетным (расчетно-аналитическим) или опытно-расчетным способами. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Экспериментальный способ требует проведения замеров и испытаний технологического и энергетического оборудования, причем оборудование необходимо временно выводить из работы, что затруднительно в условиях производства, особенно для непрерывных технологий. Расчетный способ требует хорошего знания технологии, четкой, методики анализа для каждого процесса или технологической установки. Проведение аналитических расчетов очень трудоемко и требует выявления большого количества исходных данных. Для облегчения расчетов необходимо применение вычислительной техники, а для получения недостающих данных – проведение испытаний и замеров. Наиболее применим комбинированный, опытно-расчетный способ, который обладает достоинствами того и другого, а их недостатки в значительной мере сглаживает. Вопрос лишь в том, что будет преобладать при исследованиях – измерения и испытания или расчеты. При составлении балансов рассчитываются все статьи энергозатрат: теоретический, сопутствующий, условно-полезный расходы, нормативные потери в энергоприемнике (потери передачи и трансформации энергии), внутренние выделения энергии в аппарате, приход энергии в установку, количество энергии, переданной из энергоприемника в технологический аппарат, эксплуатационные и режимные потери в энергоприемнике, в технологическом аппарате и суммарные. Иногда, если энергоприемник и технологический аппарат конструктивно не разделены, два энергобаланса сливаются в один. Расчет теоретического расхода энергии в термических, электро- и термохимических и физических, а также в механических процессах, связанных с перемещением материалов (подъемниках, транспортерах, насосах), ведется по известным физическим формулам и не вызывает затруднений. Для механических процессов, где происходит деформация материала (механообработка, дробление, перемешивание и т.п.), рассчитать теоретически необходимые затраты очень сложно, практически невозможно, поэтому они определяются как разница между величинами мощности, потребляемой установкой под нагрузкой и на холостом ходу. Анализ энергоиспользования в механических процессах несколько отличается по составу энергозатрат от термических процессов. При исследовании энергозатрат в механических процессах анализу подвергается система «рабочий механизм – передаточное устройство (редуктор) – двигатель». Здесь не имеет принципиального значения, какой именно механизм приводится в действие: какое используется (и имеется ли оно вообще) передаточное устройство (тип редуктора); какой применен двигатель – электрический (в большинстве случаев), паровая или газовая турбина (в том числе пневмопривод – использующий сжатый воздух) или двигатель внутреннего сгорания. Расчеты должны вестись за час (баланс мощности); за цикл, если механизм работает в периодическом режиме; за год. Начинаются расчеты с определения теоретического расхода энергии. Например, для насосных установок потребляемая мощность (N) рассчитывается по развиваемому напору (Н), расходу перекачиваемого агента (G), КПД насосной установки (ףн) по формуле: N=(H*G)/(102* ףн) Для других механизмов имеются другие, как правило, более сложные формулы. Для механических процессов, связанных с деформацией материалов, перемешиванием, измельчением и т.п., существуют эмпирические зависимости, действительные лишь в узком диапазоне значений раз-личных производственных факторов (объемов, твердости материалов, скорости процесса и т.д.). Тогда, как указывалось выше, теоретический расход можно определить как разность между мощностью, потребляемой механизмом под нагрузкой – в работе (N), и мощностью холостого хода (Nхх). Действительно, ведь на холостом ходу все затраты энергии направлены на компенсацию различного рода потерь в механизме – трения, вращения движущихся частей (иногда – очень массивных) и др. А в рабочем режиме к этим затратам прибавляется расход энергии на обработку материала. Тогда теоретический расход (Nтеор) может рассчитываться по формуле: Nтеор = N-Nxx При анализе в механических процессах возникает возможность разделения сверхнормативных превышений расходов энергии и потерь, т.е. эксплуатационных и режимных потерь по характеру их возникновения – из-за износа или ухудшенного состояния оборудования, эксплуатационных факторов – эксплуатационные потери и из-за отклонений или нарушений в режимах работы – режимные потери. Причем эксплуатационные отклонения практически нельзя устранить, их можно только снизить (примерно в 3 раза). А режимные потери можно ликвидировать полностью, если не допускать отклонений от заданного порядка работы, хотя бы с применением простейшей автоматики – реле времени, ограничителей холостого хода и т.п. Форма анализа энергозатрат в технологической установке (процессе), использующей механическую энергию Статьи энергозатрат Часовой расход Расход за цикл Годовой расход кВт % кВт-ч/ цикл % кВт-ч/ год % Энергобаланс рабочего механизма Р а с х о д: 1. Теоретический расход кпи кпи кпи 2. Нормативные потери холостого хода 3. Эксплуатационные потери 4. Режимные потери 5. Приход – энергия, потребляемая механизмом Энергобаланс передаточного устройства (редуктора) Р а с х о д: 6. Нормативные потери холостого хода 7. Эксплуатационные потери 8. Режимные потери 9. Приход – энергия на валу двигателя кэи кэи кэи Энергобаланс двигателя Р а с х о д: 10. Нормативные потери холостого хода 11. Эксплуатационные потери 12. Режимные потери 13. Приход: Всего потребление энергии 100 100 100 14. Всего эксплуатационных и режимных потерь Структура энергозатрат показывается в процентах отдельных статей к общему расходу. При этом процент теоретического расхода есть коэффициент полезного использования (КПИ) энергии. Для условно-полезного расхода коэффициент эффективного использования (КЭИ). Сумма КЭИ и процента нормативных потерь в энергоприемнике – это коэффициент норматива энергозатрат (КНЭ). Таким образом, используя приведенную систему показателей энергоиспользования в технологических установках и процессах, можно судить о рациональности использования энергии с помощью КПИ, КЭИ и КНЭ. Если в понятие нормативные потери в энергоприемнике (точнее – потери передачи и трансформации энергии) войдут потери в цеховых и заводских сетях, то КПИ и КЭИ покажут рациональность использования энергии в цехе и на предприятии. Любой из этих коэффициентов, включая КНЭ, представляет собой разность между единицей и суммарной долей потерь энергии (): Для вычисления КНЭ берутся суммарные эксплуатационные и режимные потери в технологической установке: = %Ээкс. При расчете КЭИ кроме этого вычитается также процент нормативных потерь в энергоприемнике: = %ЭЭКС + %Этр (в долях единицы), а для КПИ – еще и процент сопутствующего расхода (%ЭСОП): = %ЭЭКС + %Этр + %ЭСОП (в долях единицы). Каждый из этих показателей может быть рассчитан для фактического и нормативного режимов. При этом для фактического режима принимается полная (фактическая) величина эксплуатационных и режимных потерь (Ээкс), а после нормализации – примерно 1/3 от их фактической величины. И в зависимости от того, какие потери учитываются, может быть вычислена технологическая норма энергозатрат (Этех): Этех = Этеор (или Энол, или Эн ) (ед. энергии/ед. продукции). Как видно из изложенных методических принципов проведения энергоэкономического анализа, здесь требуется довольно обширная исходная информация, которая должна черпаться из справочно-нормативных и паспортных данных по исследуемому виду оборудования, но самое главное – из данных энергетического учета и отчетности или, если в отчетах нужных данных нет, специальных замеров и испытаний оборудования. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ЭКОНОМИИ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ Наиболее эффективно энергосбережение на предприятиях при комплексном решении технических, технико-экономических и организационных вопросов, относящихся ко всей энергетике предприятия – к системам энергоснабжения и энергоиспользования – и к управлению энергетическим хозяйством. Технико-экономические и организационные проблемы заключены в совершенствовании выполнения функций управления. Основные технические проблемы промышленной энергетики и пути их решения на предприятиях заключены в следующих направлениях: 1. Замена оборудования (техническое перевооружение), видов энергии, энергоносителей, обрабатываемых материалов наиболее выгодными, имеющими лучшие технические, энергетические и технико-экономические показатели. 2. Модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических. 3. Интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и соответственно снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, полупродукта, сырья, обрабатываемого материала, на работу или операцию. 4. Введение дополнительных устройств – дооборудование технологических энергоиспользующих установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат. 5. Изменение рабочих параметров оборудования и энергии с целью улучшения технико-экономических показателей производственных процессов. 6. Улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ. 7. Улучшение использования вторичных энергетических ресурсов. 8. Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования с целью предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями. Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частчно энергоиспользование – энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками. Наиболее эффективна замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное, т.е. техническое перевооружение, затрагивающее основное производство и энергетику предприятия и требующее солидных инвестиций. Другие направления энергосбережения, хотя в большинстве случаев менее эффективны, но и менее капиталоемки, и могут реализоваться собственными силами. Экономическая сущность технического перевооружения – компенсация физического и морального износа оборудования. Замена изношенного оборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание и имеет низкие эксплуатационные характеристики. Оценка морального износа значительно сложнее, и замена оборудования по этому показателю требует экономического обоснования. Замене могут подлежать также: виды энергии при выборе наиболее рационального энергоносителя для производственных процессов; способ передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат (например, замена редуктора, регулирующего число оборотов, на тиристорный электропривод); вид и качество материала с целью снижения энергозатрат на его обработку (например, повышение концентрации растворов, дробление или агломерирование материалов, применение пластмасс вместо металлов и др.). Модернизация энергетического и технологического оборудования также компенсирует моральный износ, ее эффективность иногда выше, чем перевооружения, за счет существенно меньших капитальных затрат и при осуществлении своими силами. Интенсификация производственных процессов должна выражаться в увеличении производительности установок без существенных изменений конструкции за счет либо ускорения технологических и других производственных процессов, либо их лучшей организации, либо при использовании прогрессивных материалов. Как правило, интенсификация процессов должна вести к повышенному, ускоренному физическому износу оборудования, что оправдано, если уравниваются сроки физического и морального износа, но может привести к быстрому выходу оборудования из строя, если интенсификация не сопровождается усиленной профилактикой и повышенным ремонтным обслуживанием. Экономическим выражением ее эффекта должно быть снижение себестоимости выпускаемой продукции за счет уменьшения условно-постоянных расходов. Введение дополнительных устройств для повышения производительности или улучшения режимов связано с совершенствованием производственных процессов при таких вариантах его реализации: 1) установка дополнительного оборудования (основного или вспомогательного) для упорядочения производственного процесса, «расшивка узких мест», лимитировавших общую производительности участка, цеха, предприятия; 2) установка дополнительного энергетического оборудования и устройств для улучшения энергообеспечения потребителей, в том числе для повышения качества (надежности) энергоснабжения – местная, локальная реконструкция энергохозяйства; 3) установка устройств, управляющих процессами основного и энергетического производства, в том числе при выработке, передаче и потреблении энергоресурсов, оптимизирующих их и сокращающих потери и затраты энергии – автоматизация процессов, улучшение приборного учета, введение устройств местного или централизованного контроля и регулирования и т.п. В первом и втором вариантах энергоэкономическая оценка может производиться так же, как при модернизации оборудования, в третьем случае – как для интенсификации производственных процессов. Изменение параметров оборудования и энергии должно привести к интенсификации производства, и экономическая оценка проводится по тем же показателям. Для основного технологического оборудования это возможно как по интенсивности (увеличение загрузки, заполнение аппаратов, повышение скорости процессов), так и по экстенсивности – для периодических процессов (увеличение времени работы, снижение простоев, в том числе под загрузкой и выгрузкой, сокращение холостых ходов и т.п.). Изменение параметров в энергетике предприятия связано либо с увеличением загрузки энергооборудования, например двигателей, либо с повышением параметров энергии, в частности, давно предлагаемый перевод внутризаводского электроснабжения на напряжение 660 В, либо с изменением схем преобразования энергии–тиристорные преобразователи частоты тока взамен моторгенераторов. В ряде случаев для производственных процессов выгодно изменять вид энергии, тогда оценка может проводиться как при модернизации оборудования или как при выборе наиболее рациональных энергоносителей. Повышение полезного использования энергии в технологических установках достигается и при техническом перевооружении, и при модернизации, и при интенсификации процессов. Однако возможно улучшение внутриагрегатного использования энергии на действующем оборудовании при осуществлении сравнительно простых мер. Примером может служить нормализация энергозатрат по результатам энергоэкономического анализа с сокращением эксплуатационных и режимных потерь и соответствующим повышением КПД и КПИ. Это достигается почти исключительно организационными мерами, при жестком соблюдении технологической и энергетической дисциплины, редко требует капитальных затрат. Такие затраты могут понадобиться на следующей ступени энергоэкономического совершенствования – при рационализации энергоиспользования. Меры по рационализации энергоиспользования в технологии разнообразны и возможны на любом оборудовании, в любом процессе. Однако необходимо учитывать технологические требования в сочетании с энергетическими, поэтому такие мероприятия разрабатываются и осуществляются в тесном сотрудничестве технологов и энергетиков при обязательной технико-экономической оценке технологических, энергетических и других последствий. Использование вторичных энергетических ресурсов практически не изменяет общий расход энергии в агрегате-источнике ВЭР, а экономия энергии достигается в замещаемых энергетических установках. Поэтому экономический эффект использования ВЭР рассчитывается как разность приведенных затрат–при использовании ВЭР и в замещаемой энергогенерирующей установке. Вторичные энергоресурсы могут использоваться по четырем направлениям: топливному, тепловому, механическому (силовому) и комбинированному (для использования на утилизационных ТЭЦ – УТЭЦ). Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования должно предотвратить экономический ущерб от аварийных остановок производства, особенно непрерывного (в химии, нефтехимии, металлургии и пр.), сопровождающихся также значительными энергетическими потерями из-за: – продукции, пошедшей в брак, на изготовление которой уже затрачена энергия; – порчи оборудования, на ремонт которого должны быть затрачены материалы, труд и энергия; – прямых потерь энергоносителей, например, при аварийном сливе конденсата; – энергозатрат на пуск оборудования после аварийного простоя, причем при этих пусках какое-то, иногда довольно продолжительное время, идет работа на холостом ходу и др. Энергосберегающая политика может и должна стать экономическим рычагом для успешной, конкурентоспособной деятельности предприятия на рынке, где с ее помощью можно получить дополнительную прибыль. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ На пути от природного ресурса до промышленного потребителя энергия любого вида проходит цепь передаточных устройств, трансформаций и преображений. Эта «энергетическая цепочка», называемая чаще «энергетический поток», на всех стадиях имеет энергетические потери – от долей до десятков процентов. По стадиям энергетического потока потери (на примере производства и потребления самого распространенного и самого мобильного вида энергии – электроэнергии) характеризуются следующими ориентировочными цифрами: – при добыче природного энергоресурса – топлива (без учета извлекаемости) – 1–3%; – при транспорте топлива: твердого и жидкого – 2–3%, газообразного (по газопроводам) – до 25% (на собственные нужды газо-компрессорных станций с газотурбинным приводом); – при сжигании топлива в энергетических котлах – 11–15% (при среднегодовом КПД 85–89%, отличающемся от паспортного КПД на 3–5%); – при производстве электроэнергии в турбогенераторах–62–68% (при КПД турбоагрегатов 32–38% при теоретически возможном КПД термодинамического цикла до 44%); – при передаче по магистральным линиям электропередачи (ЛЭП) – около 10%; – при передаче по разводящим сетям – около 7–8% (из них 6–7% в сетях и 1–2% в электрических трансформаторах); в сельскохозяйственной энергетике из-за плохого состояния сетей–до 25%; – в электроприемниках (чаще всего в электродвигателях) – 5–10% при их работе в зоне экономической загрузки 70–80% (при паспортных КПД двигателей 90–95%, однако при их недогрузке КПД может снижаться до 50–60%); с учетом типичного режима недогрузки потери в двигателях могут достигать 20–30%; – в приводимых механизмах и других технологических аппаратах 30–35%. Таким образом, общий коэффициент полезного использования (КПИ при потреблении электроэнергии не выше 15%. Наибольшие потери в энергетическом потоке возникают при производстве электроэнергии (вследствие физических особенностей цикла Карно, обусловленных вторым законом термодинамики) и при ее потреблении в производственных установках. Поэтому целесообразно более пристально рассмотреть часть энергетического потока, относящегося к стадии конечного использования энергии – на промышленном предприятии. Поступая на промышленное предприятие, химическая энергия топлива, например, преобразуется в электроэнергию и теплоту на промышленных ТЭЦ, в котельных. Затем энергия передается по внутризаводским энергетическим коммуникациям, преобразуется и трансформируется, подводится к энергоиспользующим установкам, поступает в их энергоприемники, где также зачастую преобразуется и трансформируется конец попадает в технологический аппарат для энергетического воздействия на обрабатываемый материал, для производства неэнергетической продукции или работы. На всех этих стадиях имеют место свои энергетические потери. Наибольшие потери происходят в технологических установках при использовании: топлива: 1 - 0,5 • 0,5 = 0,75 - 75%; теплоты: 1 - 0,85 • 0,65 = 0,447 - 44,7%; электроэнергии: 1 -0,9 • 0,5 = 0,55 - 55%. Наиболее низки показатели использования и соответственно велики потери для местных энергоносителей: 90% энергии теряется при применении в производстве сжатого воздуха, примерно столько же у сжатых газов. Особенно велики потери во внутризаводских воздуховодах из-за повышенных аэродинамических сопротивлений вследствие коррозии трубопроводов. Весьма красноречиво говорят о низком уровне энергоиспользования в промышленности и суммарные коэффициенты полезного использования – от 2 до 53% от количества энергии, поступившей на предприятие. В промышленных топливосжигающих установках технологический аппарат (технологическое пространство с нагреваемым материалом) и энергоприемник (горелки, топка) часто конструктивно не разделены, однако следует производить оценку энергоиспользования отдельно. В технологических аппаратах топливоиспользующих установок очень часто отсутствует внешняя изоляция, нет хвостовых поверхностей нагрева (за исключением случаев использования ВЭР), тепло нагретых материалов часто не рекомендуется и т.д. Например, во вращающихся обжиговых печах при производстве обесфторенных фосфатов нет изоляции, и футеровка соприкасается непосредственно с наружным воздухом. В результате потери в окружающую среду составляют 25% от суммарного расхода энергии и выше. В энергоприемниках этих установок (горелках и топках) не соблюдаются элементарные режимы горения: не выдерживается соотношение «топливо-воздух», не контролируется температура уходящих газов, допускаются присосы воздуха в дымовом тракте и т.п. Так, пиролизная печь, широко распространенная в химической и нефтехимической промышленности, принципиально ничем не отличается от парового энергетического котла, только вместо воды там нагревается, а затем разлагается керосин. КПД этих печей около 50%, в то время как у энергетических котлов его среднегодовое значение около 90%. В технологических аппаратах теплоиспользующих установок очень часто отсутствует или недостаточна изоляция, допускается повышенный унос внутриагрегатных теплоносителей, редко рекуперируется тепловой потенциал нагретых материалов и т.п. Так, в большинстве сушилок неоправданно низка рециркуляция нагретого и допускаются довольно большие присосы холодного воздуха. Рабочие механизмы в силовых процессах также имеют многочисленные отклонения от нормы. Например, в насосных установках наблюдаются повышенные объемные и механические потери, велики гидравлические потери в нагревательных трубопроводах из-за их плохого состояния (повышенной шероховатости). Эти установки очень часто работают с недогрузкой, соответственно с увеличенным против норм удельным расходом энергии на единицу перекачиваемого агента. Особенно велики механические потери в передаточных устройствах (редукторах), которые редко имеют КПД выше 75% при паспортном около 85%, т.е. в них теряется около четверти энергии, подведенной к технологической установке. Электродвигатели, приводящие эти установки, имеют паспортные КПД обычно более 90%, но он достигается лишь при загрузке двигателей на 70–80%, а при меньшей загрузке резко снижается. Двигатели, как правило, подбираются к приводимому механизму с запасом мощности, а при работе в переменных режимах их загрузка нередко составляет 50% и ниже. Тогда во многих случаях у них понижен КПД, который в среднем можно оценить в 65%, т.е. потери здесь около 35%. К тому же после капитальных ремонтов электродвигатели в большинстве случаев не восстанавливают свой первоначальный паспортный КПД, что приводит к еще большим потерям. При современном уровне энергоиспользования многие энергетические потери могут быть существенно сокращены при проведении некоторых малозатратных мероприятий, за счет организационных мер при ужесточении технологической и энергетической дисциплины. Для этого требуется более пристальное внимание к проблемам промышленной энергетики, совершенствование выполнения всех функций управления ею. Все это может быть объединено общим понятием «управление использованием энергии на промышленном предприятии». ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В настоящее время экономика и охрана окружающей среды являются гло­бальными проблемами. Национальная стратегия энергосбережения будет рабо­тать только в том случае, если она будет руководствоваться следующими прин­ципами: > осознанием существования тесной взаимосвязи экономики и окружающей среды на региональном уровне и в мировом масштабе; > необходимостью качественного улучшения состояния окружающей среды и качество жизни как в развивающихся, так и в промышленно развитых госу­дарствах; > обязательным вовлечением всех слоев общества в процесс решения этих проблем, так и их участием в успешном осуществлении этих принципов. В связи с этим энергетическая и экономическая политика каждой страны и каждого региона должна быть достаточно гибкой. Международное сотрудничество в области энергосбережения должно быть усилено в рамках уже существующей деятельности региональных и между­народных организаций, банков развития, двухсторонних соглашений и т.д. За последнее десятилетие и в России, стране с богатейшими, но крайне расточительно используемыми топливно-энергетическими ресурсами, наконец, пришли к пониманию острой необходимости в. интенсификации усилий в области осуществления широкомасштабных энергосберегающих программ во всех без ис­ключения секторах экономики на федеральном, региональном и местном уровнях. Высокая энергоемкость отечественной экономики, уровень которой в среднем в 3 раза превышает соответствующие показатели в ведущих промышленно развитых странах, тяжким финансовым бременем ложится на федеральный и региональные бюджеты, не позволяет поднять экономическую конкурентоспособность про­мышленной продукции, выпускаемой российскими предприятиями, усугубляет и без того напряженную экологическую обстановку в стране. Сегодня, по-видимому, в России это уже стали понимать практически все. Руководители раз­личного уровня, ответственные за принятие решений в топливно-энергетическом комплексе, отраслях промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, сфере услуг и на транспорте пришли (или приходят) к осознанию того, что именно на пути экономии энергоресурсов возможно значительно повысить эффективность функционирования вверенных им объектов и реально снизить затраты на оплату счетов за потребляемые энергоносители. Однако только понимания необходимости и желания осуществлять энер­госберегающие мероприятия для достижения общего успеха энергосберегающей политики в стране явно недостаточно. Для этого на уровне конечного потребителя нужно, в первую очередь, знание как это сделать и каков наиболее оптимальный для этого путь, а также иметь необходимые компоненты технических, финансо­вых и организационных средств. В более широком масштабе для этого, как свиде­тельствует опыт ведущих промышленно развитых стран мира, достигших значи­тельных успехов в деле повышения энергоэффективности своих экономик, необ­ходима квалифицированная разработка комплекса мероприятий по организацион­ному, институциональному, нормативно-правовому, финансово-экономическому, научно-техническому и информационно-образовательному направлениям энерго­сберегающей политики. Необходимы знание спектра имеющихся возможностей энергосбережения в каждой конкретной отрасли экономики, умение выбрать наи­более подходящие по технико-экономическим критериям для различных катего­рий энергопотребителей мероприятия и определять последовательность их реализации. К сожалению, по уровню знаний в этих областях Россия пока значительно отстает от многих зарубежных стран. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ Проблемы энергосбережения остро стоят сейчас во всем мире. Поскольку в промышленности потребляется более половины всех энергетических ресурсов, производственная сфера является средоточием энергосберегающей политики, причем наиболее эффективный путь ее осуществления, как свидетельствует опыт развитых стран, – национальные комплексные программы или, по принятой у нас терминологии, целевые комплексные программы. Переход к рыночным отношениям в российской экономике потребовал пересмотра многих положений в развитии энергетики. Претерпела изменения общая концепция постоянного наращивания энергетических мощностей без серьезного анализа того, как эти мощности и вся масса ежегодно производимых энергоресурсов расходуются в хозяйстве страны, насколько рационально энергия используется потребителями. В первую очередь, необходимо навести порядок в энергохозяйстве потребителей, прежде всего в промышленности, разработать и внедрить широкий комплекс энергосберегающих мер, максимально использовать вторичные энергоресурсы, а затем, определив истинные потребности, развивать на современной технической основе энергетические мощности и коммуникации в стране. Действительно, в нашей энергетике складывалась парадоксальная ситуация: на электростанциях с большим трудом и затратами экономится каждый грамм топлива на производимый киловатт-час, каждый килограмм на гигакалорию, а у потребителей эта энергия, так же, как тонны непосредственно сжигаемого натурального топлива, в буквальном смысле «летят в трубу». Рыночная экономика стимулирует рациональное энергоиспользование, поскольку при высоких ценах очень сильно выросли затраты на энергию в себестоимости промышленной продукции. Так, в машиностроении они составляли 1% и менее, а сейчас измеряются десятками (до 30) процентов. Очевидно, энергосбережение в промышленности становится важнейшей и первоочередной экономической задачей, решение которой не только повысит конкурентоспособность предприятий на рынке при стабилизации российской экономики, но и может помочь многим предприятиям выйти из нынешней кризисной ситуации. Рассмотрим основные организационно-экономические аспекты энергосберегающей политики в отраслях национальной экономики. В настоящее время принят Закон Российской Федерации «Об энергосбережении», в его развитие и дополнение разработаны и приняты соответствующие законы во многих, прежде всего в промышленно развитых регионах. Основной принцип энергосберегающей политики и системы энергосбережения состоит в экономической заинтересованности всех производителей, поставщиков, продавцов (перепродавцов) и потребителей – субъектов энергетического рынка – в бережном, экономном расходовании всех видов энергетических ресурсов. Экономический механизм энергосбережения должен постоянно стимулировать субъектов энергетического рынка к нормализации, рационализации и, в конечном счете, к оптимизации использования всех видов энергетических ресурсов. Нормализация энергопотребления, т.е. доведение расходов энергии до уровня, обоснованного реальными, грамотно разработанными нормами, возможна сравнительно несложными, преимущественно организационными мерами – при жесткой технологической и энергетической дисциплине. К сожалению, очень многие процессы получения, передачи, преобразования и особенно потребления и использования энергии ведутся у нас нерационально из-за изношенности оборудования, несовершенства техники и технологий и т.д. Полная замена всего парка физически и морально устаревшего оборудования является длительным и очень капиталоемким делом. Однако возможны сравнительно недорогие меры – частичное перевооружение, реконструкция и модернизация энергопотребляющих процессов, что может дать энергоэкономические выгоды и привести к существенной рационализации энергоиспользования. При полном техническом перевооружении, при широком внедрении энергосберегающих техники и технологий в будущем может предусматриваться оптимизация энергопотребления. Вероятно, такие преобразования в энергетике следует рассматривать как отдаленную цель, тем более, что оптимизация – это процесс перманентный, непрерывный: то, что сегодня представляется оптимальным, к моменту его достижения неизбежно устаревает. Задача по организационному обеспечению энергосберегающей системы распадается на две неравные части: 1) создание общего экономического механизма энергосбережения (с необходимой дифференциацией по разным потребителям в зависимости от их технико-экономической специфики), его законодательное утверждение, контроль за выполнением Закона об энергосбережении соответствующим региональным органом с наделением его необходимыми юридическими и экономическими полномочиями; 2) четкое определение передачи однозначных, постоянно учитываемых и легко проверяемых показателей, которые могут свидетельствовать о степени бережливости при расходовании энергоресурсов. Очевидно, чтобы проводить постоянную, целенаправленную энергосберегающую политику, необходимы существенные материальные средства как для компенсации текущих хозяйственных затрат на эти цели, так и особенно для осуществления значительных энергосберегающих мероприятий.