Теоретические основы энергосбережения

Основы энергосбережения

Международный опыт энергосбережения

Повышение энергоемкости производства, количества техники, задействованной в производственных процессах, а также постоянный рост цен на энергоносители является серьёзным фактором, увеличивающим важность вопроса об энергосбережении.

Энергосбережение - организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации. Топливно-энергетические ресурсы - совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике. Эффективное использование энергии - достижение экономически и социально оправданного уменьшения использования энергетических ресурсов на единицу продукции или услуг при существующем уровне развития техники и технологий, соблюдении требований к охране окружающей среды.

Экономия энергии - результаты реализации мер, применяемых в целях снижения непроизводительных потерь топлива, электроэнергии, теплоты, механической энергии. Универсальных способов экономить энергию на данный момент не существует, но разработаны методики, технологии и устройства, помогающие вывести энергосбережение на качественно новый уровень.

Вопрос экономии энергии многоплановый и нужен стратегический подход, для того чтобы максимально эффективно использовать все производственные мощности при минимально возможных энергетических затратах. Подход к экономии электроэнергии основан на использовании энергосберегающих технологий, которые призваны уменьшить потери электроэнергии. Использование энергосберегающего оборудования и энергосберегающих технологий ведет не только к прямому уменьшению потребления электроэнергии, но и обеспечивает дополнительные преимущества. Особо актуально использование энергосберегающего оборудования на предприятиях тяжелой промышленности и на крупных производственных комплексах, где нерациональное потребление электроэнергии ведёт к огромным финансовым потерям. Также разумным является использование энергосберегающих технологий в плане повышения качества электроэнергии, что положительно отражается на качестве работы оборудования, на сроке его службы.

Экономия энергии может достигаться пассивными и активными методами. К пассивным методам относится использование теплоизоляции для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду путем применения материалов и конструкций с малой теплопроводностью и теплопередачей. Активная экономия энергии - регулирование отпуска теплоты на отопление и кондиционирование воздуха, и регулирование нагрузки потребительских установок. Активная экономия энергии также включает утилизацию вторичных энергоресурсов. Экономия энергии может достигаться и за счет организационных изменений и внедрения новых систем, например путем использования установок, процессов, продукции или услуг, требующих меньше энергии для работы или изготовления продукции, чем применявшиеся ранее, без ухудшения качественных характеристик производимых изделий или услуг. Кроме того, может проводиться замещение применяющегося энергоносителя другим с достижением экономической выгоды без ущерба для выпуска конечной продукции.

Повышения эффективности энергосбережения можно добиться во всей энергетической цепочке - от преобразования первичной энергии (например, выделяющейся при сгорании нефти) в электрическую и передачи ее к потребителю до преобразования в полезную мощность. Мировой спрос на первичную энергию составляет 447 тыс. ПДж в год (1 ПДж ~ 300 ГВт·ч), и 80% его удовлетворяется за счет энергии ископаемого топлива - угля, нефти и газа. После преобразования энергии первичных источников получается примерно 300 тыс. ПДж так называемой конечной энергии в виде электричества, бензина, реактивного топлива. Преобразование электроэнергии, энергии бензина в полезную энергию в двигателях, котлах и электрических лампах сопровождается потерей еще 154 тыс. ПДж. В конечном итоге вся используемая энергия превращается в тепло. Улучшение теплоизоляции зданий, совершенствование технологических процессов и внедрение легких автомобилей с лучшими аэродинамическими характеристиками может привести к снижению спроса на полезную энергию и, соответственно, к существенному сокращению ее потерь.

Конечный результат экономии энергии может быть прямым и косвенным. Прямое энергосбережение связано непосредственно с экономией энергетических ресурсов при производстве, преобразовании и транспортировке энергии. Косвенное энергосбережение связано с экономией материальных неэнергетических ресурсов при их добыче, переработке и эксплуатации и достигается за счет уменьшения материалоемкости выпускаемой продукции, повышения ее надежности и качества, продления срока службы изделий. Примером косвенного энергосбережения могут служить широко используемые для подавления или уменьшения скорости коррозии металлоконструкций электрохимические методы.

Во всех случаях экономия энергии имеет смысл, если при использовании любого метода или принципа, направленного на ее экономию, влияние на окружающую среду минимально, человек не испытывает неудобств и за счет эффективного использования энергии получена прибыль.

Субъектами отношений в сфере энергосбережения являются юридические и физические лица (пользователи и производители топливно-энергетических ресурсов), которые осуществляют: добычу, переработку, транспортировку, хранение, производство, использование и утилизацию всех видов топливно-энергетических ресурсов; производство и поставку энергогенерирующих и энергопотребляющих оборудования, машин, механизмов, материалов, а также приборов учета, контроля и регулирования расхода топливно-энергетических ресурсов; проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских, опытно-технологических, экспертных, специализированных, монтажных, наладочных, ремонтных и других видов работ (услуг), связанных с повышением эффективности использования и экономии топливно-энергетических ресурсов; реализацию мероприятий, связанных с развитием и применением нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, использованием вторичных энергетических ресурсов; информационное обеспечение юридических и физических лиц, подготовку кадров для сферы энергосбережения; разработку и внедрение эффективных систем управления энергосбережением и средств контроля за эффективным использованием топливно-энергетических ресурсов.

Энергетическая проблема является актуальной в настоящее время практически для всех стран мира. По подсчетам экспертов при существующем уровне потребления нефти хватит на 40-50 лет, газа - на 80 лет. В среднем, один доллар, вложенный в более эффективное использование электроэнергии, позволяет избежать инвестирования двух долларов в производство электроэнергии. Такие инвестиции окупаются за 1-8 лет. В странах с переходной экономикой срок окупаемости может быть короче.

Принимая во внимание проблему изменения климата и ожидаемый рост цен на энергию, потери энергии нужно рассматривать как возможность повышения ее эффективности. Одной из основных тенденций энергосбережения на современном этапе развития мировой экономики является сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу. Как показывает практика, такой подход может быть на удивление успешным и даже прибыльным. Например, с 2001 по 2005 год немецкий завод компании Procter & Gamble увеличил выпуск продукции на 45%, хотя потребление энергии на производственные и хозяйственные нужды за тот же период выросло всего на 12%, а выброс двуокиси углерода в атмосферу остался на уровне 2001 года. Столь впечатляющие результаты были достигнуты за счет использования высокоэффективного режима освещения, получения сжатого воздуха, применения новых систем отопления и кондиционирования воздуха, использования тепла, выделяемого компрессорами, для обогрева зданий и контроля над потреблением и оплатой энергии. Примерно в 4 тыс. жилых и административных зданий в Германии, Швейцарии, Австрии и скандинавских странах расход энергии на отопление удалось сократить в 6 раз благодаря улучшению теплоизоляции, применению герметичных окон и использованию энергосберегающих конструкций.

От реализации энергосберегающих технологий в процессе производства напрямую зависит себестоимость продукции, а значит, и ее цена, которая напрямую влияет на уровень доходов и расходов населения, а, следовательно, и на уровень его жизни.