Сквозной расход энергии. Технологические топливные числа. Энергоемкость продукции.

Энергоёмкость – сквозные (интегральные) затраты всех видов энергии в данном и во всех предшествующих переделах технологического процесса к 1 т продукции, включая затраты на добычу, подготовку сырья, в том числе затраты связанные с ТЭК и транспортными системами, системами ликвидации отходов, очистки газов и воды, затраты на изгот. инструм. и т.д., за вычетом ВЭР (вторичных энергетических ресурсов).

Экологическая ущербоёмкость – сквозная величина отходов к 1 т продукции, образующихся на всех этапах производства.

И энергоёмкость и экологическая ущербоёмкость определяются по одному и тому же интегр. принципу.

Величина энергетических затрат выражается в кг у.т./тонну.

ТТЧ (технологическое топливное число) выражается в у.т./ед.прод..

ТТЧ – затраты всех видов энергии в данном и во всех предшествующих переделах технологического процесса, пересчитанные на необходимое для их получения топливо (кг у.т./ед. прод.), за вычетом тепловых, топливных, материальных и др. ВЭР. ТТЧ отражает объективные энергетические затраты технологического процесса и является показателем полной энергоёмкости готовой продукции.

ТЭЧ (технологическое экологическое число) = Мприв*Кв

Кв – коэффициент перевода. Кв=Свв/Спр.г.*Q^Р_нпр.г./ Q^Р_ну.т.

Свв – плата природопользователя за сверхлимитное исп. прир. ресурсов, загрязнение, сброс, размещ. отходов.

Спр.г. – цена природного газа.

Мприв = сумма (Мi*Ai) Mi – фактическая удельная масса вред. в-ва.

Ai – коэффициент агрессивности для загрязняющего в-ва. (Ai=1/ПДСсс) – вроде.

прямой расход энергии на тонну продукции

вид продукции	ЭЭ, кВт/ч	топливо, кг у.т.	сумма, кг у. т.
кокс	65 (46/95)	170 (149/221)	192 (151/254)
агломерат	43 (29/76)	62 (54/70)	78 (65/96)
чугун	88 (37/141)	701 (634/800)	732 (670/819)
сталь	106 (64/205)	74 (30/142)	111 (56/203)
прокат	156 (88/279)	152 (121/210)	207 (169/253)

Расчёт прямого расхода энергии на тонну проката:

j1=0,5 j2=1,7 j3=1 j4=1,2 j5=1

ЭЭ=65*0,5+43*1,7+88*1+106*1,2+156*1=478 кВт ч

Т=170*0,5+62*1,7+701*1+74*1,2+152*1=1078 кг у.т./т

суммарн. = 478*0,35+1078 = 1245 кг у.т./т (0,35 – коэф. перевода в кВт)

энергоёмкость, кг у.т./ед. изм.
+1 Эп	+2 Экопт	+3 Экосм	+4 Эон	- Эвэр
топливо, электроэнергия	кислород, сжатый воздух, вода, теплота	сырьё, оборуд., кап.сооруж., ремонты, инструменты.	транспорт, ТЭК, соц. отраслевые, общенац.	топливо,теплота, материалы (пыль), потенц. энергия

8 Энерго-экологические пределы эффективности очистки газов от пыли, оксидов серы и других вредных веществ.

В целом решение проблемы отходов зависит прежде всего от двух взаимосвязанных факторов — экономического и экологиче­ского. Важнейшими вопросами в этой проблеме являются: эффек­тивность использования топливно-энергетических и сырьевых ресур­сов и защита окружающей среды от загрязнения продуктами их ис­пользования. Относительная значимость экономического и экологи­ческого факторов применительно к различным отходам неодинакова. Наряду с отходами, представляющими большую экономическую цен­ность (отрицательное воздействие их на природу остается пока как бы на втором плане), утилизация которых приносит производству ощутимый экономический эффект и из которых легко может быть получена товарная продукция, существуют отходы, сильно загрязня­ющие окружающую среду; утилизация их обходится дороже (часто многократно), чем стоимость полученного продукта. К первой груп­пе отходов можно отнести вторичные энергетические ресурсы, от­ходы потребления продуктов производства, некоторые шлаки, шла- мы, отходы обогащения сырья и т.д.; ко второй — выбросы различ­ных дисперсных веществ и газов в атмосферу и водоемы. Предотвра­щение загрязнения нашей планеты выбросами — отходами второй группы — представляется особенно трудной задачей. Именно эта группа загрязнеяющих веществ сейчас является определяющей в от­рицательном воздействии производства на окружающую среду.

В настоящее время существуют в основном три пути снижения загрязнения природной среды отходами: реконструкция производ­ства с целью усовершенствования технологии и уменьшения отхо­дов; расширение применения и улучшение работы очистного обо­рудования; разработка и внедрение в производство принципиально новых безотходных технологических процессов.

Экономическая эффективность снижения вредных выбросов в атмосферу

Эффективность затрат на мероприятия по охране атмосферы в конечном итоге имеет комплексный социально-экономический ха­рактер. Социальные результаты проявляются в улучшении условий труда и отдыха, сохранении эстетической ценности природных ланд­шафтов и памятников культуры, сокращении заболеваемости, уве­личения продолжительности активной творческой деятельности че­ловека. Частично социальные результаты могут быть выражены в денежной форме, например эффект от сокращения заболеваемости населения.

Годовой экономический эффект (руб.) от внедрения мероприя­тий по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу

Э= (З₁ - 3₂)А₂,

где З₁,З ₂ — приведенные затраты на производство основной про­дукции соответственно до и после внедрения мероприятий, руб/т;

А₂ — годовой объем производства продукции после внедрения ме­роприятий, т.

Приведенные затраты представляют собой сумму себестоимости, ущерба от вредных выбросов и нормативной прибыли З=С+У_т + Е_нК,

где С — себестоимость единицы продукции, руб/т;

У_т — ущерб, на­носимый народному хозяйству выбросом вредных веществ в атмо­сферу, руб/т продукции;

Е_к - нормативный коэффициент эффек­тивности капитальных вложений (равен 0,15);

К — удельные капи­тальные вложения.

Срок окупаемости удельных капитальных вложений, необходимых для проведения мероприятий по снижению вредных выбросов, определяется по формуле

Т= К/[(C₁ +У_Т1) - (С₂ +У_Т2)].

В соответствии с Типовой методикой (1983 г.) экономическая оценка ущерба, причиняемого выбросами в атмосферный воздух, рассчитывается по уравнению

У = 2,4 а fM,

где а — коэффициент, определяемый типом загрязняемой террито­рии;

f — коэффициент, учитывающий характер рассеяния примеси в атмосфере, зависящий от высоты дымовой трубы Н, среднегодо­вого значения разности температур в устье трубы и окружающей атмосфере At, среднегодового значения скорости ветра на уровне устья трубы и;

М — приведенная (условная с учетом агрессивно­сти примеси) масса выброса, т.

Большие значения затрат соответствуют установкам с трубами Вентури, меньшие тканевым и электрофильтрам. С увеличением ко­эффициентов очистки затраты растут. Особенно резкий рост затрат наблюдается при степенях очистки более 95 — 98 %. При таких сте­пенях очистки с уменьшением остаточной концентрации пыли в газе в 10 раз капитальные затраты увеличиваются примерно в 3 — 5 раз, приведенные затраты на очистку — в 2 — 4 раза. В среднем приведенные затраты на очистку от пыли составляют 1 — 5 % от стоимости основной продукции, капитальные 0,5 — 5 руб/т продукции.

Удельные затраты на улавливание 1 т пыли в черной металлур­гии составляют, руб/т пыли: капитальные вложения 120, эксплуата­ционные расходы 60.

Приведенные затраты на каталитическую очистку 1000 м³ газа от N0_х с применением в качестве восстановителя природного газа составляют около 0,2 руб. на очистку от SO* 0,04 - 0,12 руб. (в кипящем слое - до 0,6 руб.).

Капитальные вложения в химическую очистку газов в несколько раз превышают капитальные вложения в сооружение установок для очистки газов от пыли, например, их оценочная величина составляет, руб/т вредного вещества: СО 200 - 300, N0* 1000 - 4000, SO* 800 - 4000. Высокие значения капитальных затрат при химической очист­ке 1 т вредных газов в значительной степени связаны с их низкой концентрацией. Относительно высоки при химической очистке и те­кущие эксплуатационные расходы.

Коэффициент улавливания вредных веществ в среднем по отрас­ли составляет: пыль 80 - 85 %, газов 5 - 10 %. Для повышения общего коэффициента улавливания по отрасли до 90 — 95 % необхо­димо увеличить эффективность очистки газов от пыли на 10 %, хи­мических выбросов на 80 %. Для этого потребуется затратить на строительство очистных сооружений, млрд. руб., не менее: на очист­ку от пыли 0,3, СО 1,7, N0* 3, SO* 5.

Таким образом, значительное снижение вредных выбросов в чер­ной металлургии путем очистки газов потребует не менее 10 млрд. руб. капитальных вложений. Это больше, чем за все время было вложе­но во все газоочистные сооружения всех отраслей страны. Ежегодно в черной металлургии на капитальное строительство очистных соо­ружений для защиты воздушного бассейна тратится всего 35 — 50 млн. руб., затраты на ремонты газоочистного оборудования со­ставляют 2 — 5 млн. руб.

Связь энергопотребления и загрязнения ОС.

Норма энергопотребления(Промышленных предприятий) — это научно-обоснованное количество энергоресурсов необходимое и достаточное для обеспечения технологического процесса при заданных параметрах производства и окружающей среды.

В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.
В то же время энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ).
Несмотря на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги у широкой общественности. Так продолжалось до середины 70-х годов, когда в руках специалистов оказались многочисленные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности предстоящих изменений климата.
Считается, что одной из главных причин этого изменения является энергетика. Под энергетикой при этом понимается любая область человеческой деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Значительная часть энергетики обеспечивается потреблением энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ.
Такой упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития уровня потребления энергии, в том числе России. В действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового эффекта, ответственность за который, частично лежит на энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в системе атмосфера-океан. Корректный анализ проблемы возможен лишь с учетом всех факторов, при этом, разумеется, необходимо внести ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать катастрофы глобального потепления.

9 Связь между энергоемкостью продукции и удельными выбросами и сбросами вредных веществ.

ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПРОДУКЦИИ (национального дохода) — показатель, характеризующий расход энергии на единицу продукции или национального дохода. В целом по народному хозяйству рассчитывается как отношение затрат (обычно за год) первичных топливно-энергетических ресурсов к объему произведенного национального дохода или валового общественного продукта, а по министерствам, объединениям, предприятиям — по отношению к объему товарной.

ГосСтан РФ Энергосбережение (Методика определения энергоемкости при производстве продукции в технологических энергетических системах)

технологическую энергоемкость продукции, услуги () определяют в общем виде по формуле

Технологическая энергоемкость продукции= (энергозатраты на доставку исходных ресурсов+ энергозатраты на технический процесс+энергозатраты на персонал+энергозатраты на экологию)/ Общая стоимость выпущенной продукции

полную энергоемкость продукции или услуг () в мегаджоулях на натуральные единицы (МДж/н.е.) измерения (шт., тыс. руб., часов и др.) определяют по формуле

где - полная энергоемкость ТЭР, необходимых для производства продукции, исполнения услуг;

- полная энергоемкость исходных сырья, веществ, материалов, комплектующих изделий, необходимых для производства продукции, исполнения услуг;

- полная энергоемкость основных производственных фондов (ОПФ), амортизированных при производстве продукции, исполнении услуг;

- полная энергоемкость воспроизводства рабочей силы при производстве продукции, исполнении услуг;

- полная энергоемкость мер по охране окружающей среды при производстве продукции, исполнении услуг.

определяют по формуле

, (9)

где - коэффициент образования невозвратных (в данное производство) или удаляемых опасных отходов i-го вида, т/н.е. для продукции или услуги;

- полная энергоемкость устранения последствий отрицательного воздействия на окружающую среду 1 т невозвратных (в данное производство) или удаляемых опасных отходов i-го вида, МДж/т.

10 Повышение качества продукции в металлургии, как важнейший рычаг достижения высоких ЭЭ показателей для страны. Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.», утвержденная распоряжением правительства России 27.12.2010 г. ПРОГРАММА ОБЪЕМОМ В 195 страниц, это выжимки.

Необходимыми условиями для укрепления энергетической безопасности России является обеспечение технической доступности энергии для развивающейся экономики, удержание расходов на энергоресурсы в пределах экономической доступности для всех групп потребителей.

Российская Федерация располагает одним из самых больших в мире технических потенциалов повышения энергоэффективности, который составляет более 40% от уровня потребления энергии. В абсолютных объемах это 403 млн т у.т., а с учетом сокращения сжигания попутного газа в факелах - порядка 420 млн т у.т. Это выше, чем предусмотренный в Энергетической стратегии России на период до 2030 г. прирост производства первичной энергии в России в 2008-2020 гг. в 244-270 млн. т у.т. Ресурс повышения энергоэффективности следует рассматривать как один из основных энергетических ресурсов будущего экономического роста.

Во исполнение поручения Президента Российской Федерации от 15 июля 2009 г. № Пр-1802ГС по итогам расширенного заседания президиума Государственного совета Российской Федерации 2 июля 2009 г. и распоряжений Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1663-р и от 25 декабря 2008 г. № 1996-р, Минэнерго России разработан проект Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 г.

Основная цель Программы - рациональное использование топливно-энергетических ресурсов за счет реализации энергосберегающих мероприятий, повышения энергетической эффективности в секторах экономики и субъектах Российской Федерации и снижения энергоемкости ВВП по сравнению с 2007 г.

Основной задачей программы является обеспечение устойчивого процесса повышения эффективности энергопотребления в секторах российской экономики, в том числе за счет:

· запуска механизмов стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности в различных сферах экономики Российской Федерации;

· реализации типовых энергосберегающих проектов, активизирующих деятельность хозяйствующих субъектов и населения по реализации потенциала энергосбережения.

Наряду с этим, реализация программы должна способствовать сохранению и расширению потенциала экспорта энергоресурсов и доходной части бюджета за счет сокращения неэффективного потребления энергии на внутреннем рынке, а также снижение объемов выбросов парниковых газов.

Реализация программы предусматривается в два этапа: 2010-2015 гг. и 2016-2020 гг. На первом этапе целевым индикатором успешного выполнения программы является снижение энергоемкости ВВП за счет реализации программных мероприятий на 7,4% и годовая экономия энергоресурсов в 2015 г. в объеме 85 млн т у.т. На втором этапе соответственно 13,5% и 170-180 млнт у.т.

Специфика повышения энергоэффективности в отдельных секторах экономики (организация управления и принятия решений, степень и возможности регулирования, структура и схожесть технических и институциональных решений) предопределила необходимость выделения секторальных направлений по реализации программных мероприятий. В их числе:

· повышение энергоэффективности в электроэнергетике;

· повышение энергоэффективности в теплоснабжении и системе коммунальной инфраструктуры;

· повышение энергоэффективности в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте;

· повышение энергоэффективности в организациях федеральной бюджетной сферы;

· повышение энергоэффективности в жилищном секторе;

· стимулирование повышения энергоэффективности в субъектах Российской Федерации;

· расширение использования возобновляемых источников энергии;

· нормативно-законодательное, ресурсное, организационное и информационное обеспечение деятельности по повышению энергоэффективности.

В плане реализации программа базируется на типовых мероприятиях, но при этом учитывает специфику отдельных отраслей экономики.

В программе не содержится сведений о конкретных проектах в разрезе субъектов Российской Федерации, муниципальных образований, предприятий и организаций. После утверждения программы Правительством Российской Федерации проекты будут отбираться на конкурсной основе государственными заказчиками программы. В проекте программы по каждому направлению, программному мероприятию, на ближайшие 5 лет рассчитаны объемы экономии энергетических ресурсов по годам, и по ним же - объемы ресурсного обеспечения в виде бюджетных и внебюджетных средств.

Как было отмечено выше, по каждому направлению определены типовые программные мероприятия. Данные по ним представлены на рис. 1-5.

Результаты в части практического энергосбережения и повышения энергоэффективности во многом зависят от деятельности органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Общие проблемы реализации политики энергосбережения и повышения энергоэффективности в регионах представлены в табл. 1.

В процессе реализации мероприятий программы предусмотрена организация взаимодействия федеральных и региональных органов исполнительной власти. Формы этого взаимодействия учитывают:

· согласование и установление объема средств федерального бюджета и порядка их предоставления субъектам Российской Федерации для достижения установленных программных индикаторов и пороговых показателей;

· мониторинг исполнения установленных программных индикаторов и пороговых показателей на основании форм официальной статистической отчетности и деятельности в субъектах Российской Федерации уполномоченных представителей государственных заказчиков Программы.

Важно также обеспечить согласование показателей Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности и региональных программ энергосбережения.

Проектом федерального закона предусмотрено, что в региональных программах должны быть отражены следующие целевые показатели и их значения в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности:

· повышение эффективности использования энергетических ресурсов в жилищном фонде;

· повышение эффективности использования энергетических ресурсов в системах коммунальной инфраструктуры;

· сокращение потерь энергетических ресурсов при их передаче, в том числе в системах коммунальной инфраструктуры;

· повышение уровня оснащенности приборами учета используемых энергетических ресурсов;

· увеличение количества случаев использования объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, объектов, относящихся к объектам, имеющим высокий класс энергетической эффективности, и (или) объектов, использующих в качестве источников энергии вторичные энергетические ресурсы и (или) возобновляемые источники энергии;

· увеличение количества высокоэкономичных в части использования моторного топлива транспортных средств, а также увеличение количества транспортных средств, в отношении которых проведены мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, в том числе по замещению бензина, используемого транспортными средствами в качестве моторного топлива, природным газом с учетом доступности использования природного газа, близости расположения к источникам природного газа и экономической целесообразности такого замещения;

· сокращение расходов бюджетов на обеспечение энергетическими ресурсами государственных учреждений, муниципальных учреждений, органов государственной власти, органов местного самоуправления, а также расходов бюджетов на предоставление субсидий организациям коммунального комплекса на приобретение топлива, субсидий гражданам на внесение платы за коммунальные услуги с учетом изменений объема использования энергетических ресурсов в указанных сферах;

· увеличение объема внебюджетных средств, используемых на финансирование мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.

Эти показатели согласуются с типовыми мероприятиями Государственной программы.

Перевод экономики на энергоэффективный путь развития потребует серьезного ресурсного обеспечения.

Всего, на период до 2020 г., стоимость программных мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности (без учета развития ВИЭ) оценивается почти в 10,5 трлн руб. в пересчете на цены соответствующих лет. По источникам финансирования предлагается задействовать около 850 млрд руб. из средств федерального бюджета, около 950 млрд руб. из региональных бюджетов, а остальное - из внебюджетных источников. Предусмотрено, что субсидии из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации составят около 633 млрд руб.

При этом ожидается и значительный социально-экономический эффект. При выполнении программы будет обеспечена суммарная экономия затрат на энергию всеми потребителями энергоресурсов в 2010-2015 гг. в объеме порядка 2,6 трлн руб., в 2010-2020 гг. - около 10 трлн руб. (в текущих ценах).

Табл. 1. Общие проблемы субъектов Российской Федерации в сфере энергосбережения и повышения энергоэффективности

	Значительный износ основных фондов, высокая аварийность оборудования, обусловленная превышением его ресурса и недостаточной технологической дисциплиной.
	Значительная протяженность сетей, разбросанность поселений и социально значимых объектов.
	Повышенные потери при производстве и потреблении энергии, высокий расход первичных топливных ресурсов.
	Несоответствие оснащённости производства современному научно-техническому уровню.
	Низкая платежеспособность потребителей и ограниченность бюджетных средств для совершенствования муниципальных схем и систем энергоснабжения.
	Отсутствие эффективной рыночной инфраструктуры предоставления услуг в сфере энергоснабжения.
	Нехватка специалистов, имеющих необходимые профессиональные навыки и профильную подготовку в сфере эффективного и рационального использования энергии.

Дата добавления: 2015-07-14