12.4. Енергозбереження

Розглянуті вище заходи — енергетичний ау-

дит і менеджмент — спрямовані на підвищення ефективності виробництва і споживання енергії, тісно пов'язані із загаль­ними організаційними заходами щодо енергозбереження, які вживають багато розвинених держав світу. До них перш за все належать такі заходи: розробка законодавства і стандартів стосовно енергозбереження; упровадження обліку й контролю споживання енергоресурсів на всіх рівнях (від індивідуального споживача до реґіону, галузі та держави взагалі); перегляд цін і тарифів на енергоресурси; застосування державного нагляду за їхнім споживанням; скасування дотацій на споживання енергії та палива; визначення і підтримка оптимальних параметрів технологічних процесів; штрафи й податки за викиди в довкілля шкідливих речовин, що утворюються в процесі згорання; пільги на податки і кредити за впровадження енерго- й ресурсоощадних технологій, техніки, матеріалів; дотації населенню і підпри­ємствам, які застосовують енергоощадну техніку, технології, матеріали, та екологічно чисті енергоустановки та пристрої.

Як показує досвід передових країн, ці заходи дають змогу протягом 3—4 років без істотних фінансових витрат скоротити споживання ПЕР на 12—18 % від їхнього початкового спожи­вання, а впродовж подальших 10 років — ще на 15—20 %. Утім, проблему енергозбереження не можна розв'язати одними лише організаційними заходами — потрібні також значні капітало­вкладення, удосконалення енерготехнічних технологій.

Слід пям'ятати, що витрати на питомі капіталовкладення, пов'язані з економією 1 кВт енергії, є в 3—4 рази меншими, ніж витрати на виробництво 1 кВт установленої потужності. Цим визначається пріоритет розвитку енергозбереження порівняно з модернізацією енергетики.

Основний потенціал енергозбереження зосереджений в галу­зях економіки, де енергоресурсів споживають найбільше, — в енергетиці, металургії, хімічній і нафтохімічній промисло­вості, у виробництві будівельних матеріалів, машинобудуванні. Тож, основні заходи щодо енергозбереження треба вжити насам­перед саме в цих галузях.

До найважливіших і першочергових заходів належать:

удосконалення структури сталеплавильного виробництва за рахунок скорочення частини мартенівської виплавки сталі та збільшення киснево-конверторної (коефіцієнт корисного використання палива зростає в 2,5—3 рази);

модернізація та оптимізація процесів регенерації метало­брухту чорних металів і виплавки чавуну і сталі;

упровадження безперервного розливання рідкої сталі в злит­ки на рівні, що його досягли розвинені країни (80—100 %);

підвищення якості сталі за рахунок широкого впровадження процесів вакуумування;

оптимізація споживання металошихти, включаючи метало­брухт, у процесі виплавки первинних і вторинних сплавів (економія на 1 т сплавів — 300 кг коксу і 100 кг металу);

збільшення частки виробництва й використання деталей з високоміцного чавуну і пластмас;

оптимізація використання в машинобудуванні конструкційних і функціональних матеріалів із застосуванням систем автома­тизованого проектування та вимог функціонально-вартісного аналізу (зменшення енерго- й металоємності устаткування);

оптимізація технологічних процесів виробництва, упро­вадження систем автоматичного контролю і реґулювання їхніх параметрів;

широке застосування корозієтривкого покриття сталевого прокату, включно з аморфними металевими покриттями і сплавами для електротехнічних виробів (скорочення ви­трат електроенергії в 1,5—2 рази);

випуск сучасних енергоекономічних люмінесцентних ламп (зменшення споживання електроенергії в 5 разів, зростання терміну експлуатації у 8 разів);

створення стимулів для повторного використання неспра-цьованих деталей у машинобудуванні (можливо на третину скоротити споживання литва і прокату);

оснащення електродвигунів перетворювачами приводів для економного споживання електроенергії за умов зменшення навантаження (економія електроенергії — 20—30 %);

оптимізація теплопостачання і гарячого водопостачання міст за рахунок використання теплових помп (насосів) для видо­бутку теплової енергії з вторинних енергоресурсів (теплових викидів промисловості й енергетики) і природного середо­вища (води озер, річок, морів; ґрунту; повітря).

Кожний із цих заходів може забезпечити річну економію ПЕР в обсягах, що дорівнюють 20...90 млрд кВтт.

Особливо слід зупинитися на енергозбереженні в галузі стаціонарної енергетики. Сучасна структура енергетики, зо­крема України, не є оптимальною. Середній ККД-брутто бага­тьох конденсаційних електричних станцій становить 34—38 %. З урахуванням витрат електроенергії на власні потреби (робота насосів, дроблення вугілля та ін.), ККД-нетто можна оцінити на рівні 30—34 %. Якщо ще додати втрати на трансформацію і передачу електроенергії (6...16 %), то для окремих віддалених споживачів КЕС працюють із ККД 22...26 %. Решта енергії пер­винних енергоносіїв розсіюється у довкіллі.

Інакше йдуть справи під час комбінованого вироблення електричної й теплової енергії — когенерацій енергії на ТЕЦ. У цьому випадку ККД-брутто становить 75—85 %. Оскільки ці енергооб'екти (передовсім ТЕЦ), як правило, не передають вироблену ними електроенергію на далекі відстані, то їх ККД-нетто залишається на рівні 74—80 %, тобто в 3—3,5 раза вище, ніж для великих конденсаційних КЕС і ГРЕС.

Перевага ГРЕС над ТЕЦ полягає в тому, що ці електростанції є потужнішими, завдяки концентрації виробництва експлу-таційні витрати і, зрештою, тарифи на електроенергію нижчі. Проте, зі зростанням цін на паливо, ситуація змінюватиметься на користь ТЕЦ. Енергетики Західної Європи гадають, що частка електроенергії, виробленої ТЕЦ, у загальному балансі має становити близько 50 %. В Україні вона поки що не пере­вищує 7 %, тоді як у Фінляндії 1997 року дорівнювала 34 % від загальної встановленої потужності. У муніципальній енергетиці Фінляндії пай комбінованого виробництва енергії постає майже найбільшим у світі — 76 %.

Як бачимо, структура ПЕК України взагалі потребує змін з урахуванням умов, що склалися на енергетичному ринку, і світового досвіду. Очевидно, треба зупинити будівництво електростанцій великої потужності, збільшити число ТЕЦ, роз­вивати децентралізоване енергопостачання. Щоб реалізувати цей напрям структурної перебудови, енергокомплексу потрібна модернізація (реконструкція) невеликих ТЕС і ТЕЦ там, де це можливо, а також в енергоємних технологічних процесах різних підприємств, зокрема металургійних, хімічних, у виробництві будівельних матеріалів і конструкцій.

Переваги комунальної та децентралізованої енергетики по­лягають ще й у тому, що на будівництво енергооб'єктів потрібні менші капіталовкладення. Необхідно враховувати, що опти­мальне співвідношення централізованої та децентралізованої енергетики, яке визначають на підставі докладного аналізу поточних техніко-економічних показників енергооб'єктів, із часом змінюється.

Вагомим потенціалом енергозбереження наділено кому­нально-побутовий і житловий сектор, на частку якого припадає

близько 30 % споживаної енергії. Відтак, на особливу увагу заслуговує питання про розміщення об'єктів комунальної та децентралізованої енергетики. Треба зважити на те, що най­більші втрати виробленої електроенергії мають реґіони, від­далені від ТЕС й АЕС на значні відстані. Йдеться, зокрема і про села України, до яких прокладено ЛЕП невисокої напруги (6, 10 кВ). Як показують розрахунки американських фахівців, передача електроенергії напругою 11 кВ на відстань більше 5 км, виходячи із чинних тарифів, є збитковою через високі питомі й абсолютні втрати енергії. Тому для спорудження сільських енергооб'єктів можна рекомендувати малі (міні- й мікро-) ГЕС, вітроелектричні установки, малі ТЕЦ на базі газотурбінних і ди­зельних електростанцій з використанням місцевих видів палива (біомаси, біогазу, генераторного газу та ін.).

Взагалі, під енергопостачанням слід розуміти ефективне ви­користання енергії на кожному етапі її виробництва і перетво­рення. У попередніх розділах зазначені питання ми розглянули в тісному взаємному зв'язку з кінцевою енергоефективністю і впливом на природне довкілля. Таке завдання, складне в науко­вому, технічному й соціальному плані, пов'язане із взаємо­замінністю різних видів енергії, ефективністю і великою кількістю процесів перетворення, складністю їх фізичної реалі­зації й математичного моделювання і, нарешті, з різноманіттям і глобальним характером екологічних проблем, породжуваних енергетикою та енергопостачанням.

Дослідження у галузі ефективного перетворення енергії охоплюють широке коло проблем, можливо, навіть ширше, ніж сама наука енергетика. Базові теплоенергетичні процеси характеризуються поступовим зменшенням енергетичного по­тенціалу робочого тіла. Справа полягає не тільки в підвищенні цього потенціалу через збільшення кількості енергії, яку можна перетворити на роботу, а й у створенні процесів перетворення енергії з мінімальними тепловими втратами, можливістю по­дальшого корисного використання низькопотенційної теплової енергії в інших процесах і, зрештою, з максимальним знижен­ням неґативного впливу енергетики на довкілля.

З урахуванням екологічної кризи, дефіциту ПЕР, насамперед газу, мазуту і ядерного палива, одним зі стратегічних напрямів створення незалежного, безпечного й надійного ПЕК будь-якої країни, зокрема й України, є прискорений розвиток екологічно чистої енергетики. Це передбачає широкомасштабне викорис­тання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії. Аналіз стану економіки, географічних, геологічних, кліматологічних та інших даних свідчить, що в багатьох країнах можна широко використовувати ті чи інші нетрадиційні й відновлювані джере­ла енергії, включно з вторинними енергоресурсами.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я