«Местные виды топлива не могут изменить ситуации, а лишь отвлекают инвестиции от реального развития энергосбережения» –

Такого мнения придерживается Владимир Никанорович Романюк – доктор технических наук, профессор БНТУ, главный специалист РУП «Белорусский теплоэнергетический институт», участвовавший в работе научно-практической конференции «Энергосбережение в промышленности» в Минске.

 

В ближайшие годы цена природного газа (ПГ) для Беларуси достигнет мировых, т.е. возрастет в два раза, что общепризнано и озвучено официально на XVIII Белорусском энергетическом и экологическом форуме. Для экономики, в приходной части энергобаланса которой удельный вес ПГ близок к 60 %, а производство ориентировано на экспорт, это негативно отражается на сбыте продукции. Местные виды топлива не спасают и не могут изменить ситуации, а массовое и необдуманное их распространение лишь отвлекает инвестиции от реального развития энергосбережения. А пуск АЭС улучшит лишь структуру энергобаланса, но не положение предприятий в части энергетической составляющей себестоимости. Последним надо рассчитывать лишь на собственные шаги в исправлении ситуации и очевидно, что без природного газа им, в большинстве случаев, не обойтись. Остается лишь добиться соответствующего снижения финансовых затрат на энергообеспечение производственного процесса, и это наименее затратно при использовании природного газа в качестве основного энергоресурса.

 

Беларусь располагает развитой газовой инфраструктурой, соответствующими кадрами, что необходимо использовать и не отвлекать ресурсы на перевод действующих производств на иное первичное топливо. Запасов природного газа хватит на обозримую перспективу, которая оценивается в 200-250 лет при сохранении существующих мировых объемов потребления. За такой период появятся альтернативные технологии энергообеспечения, которые к тому же не будут требовать чрезмерных инвестиций для внедрения. Да и экономика страны к тому времени должна укрепиться. Местные невозобновляемые энергоресурсы (бурый уголь, торф, сланцы) представляют ценное сырье, которое нами в настоящее время должно быть сохранено и в будущем будет востребовано промышленностью.

Экологические проблемы, на которые сегодня справедливо обратили внимание развитые страны Запада, не должны вызывать подобную реакцию у нас. Мы безусловно должны соблюдать статус кво и сохранять родную природу, но не «бежать впереди» упомянутых стран. Вклад Беларуси в мировом потреблении энергоресурсов 0,3 %, и даже при полном прекращении жизнедеятельности в стране экологическая ситуация не изменится, о чем часто забывают соответствующие министерства, вводя те или иные ограничения на эксплуатационные характеристики оборудования ради обозначения своего существования и оглядываясь на Запад. При этом, вводя чрезмерные нормы, превышающие требования упомянутых стран в отношении одного вредного ингредиента, например окислов азота, отсекают применение энергетически более совершенного оборудования, используемого широко во всем мире, открывая шлюзы для оборудования значительно уступающего по всем технико-экономическим показателям, что приводит к резкому увеличению выхода диоксида углерода, во многом ответственного за парниковый эффект, который и пытаются ослабить развитые страны, а некоторые просто декларируют.

Для предприятий существенны не экология и не энергосбережение, а лишь финансовая нагрузка того и другого, определяющая энергетическую себестоимость продукции. При этом, хотя для большинства предприятий в приходной части энергобаланса доминирует топливо и тепловая энергия, затраты, связанные с энергообеспечением, во многом определяется стоимостью потребляемой электроэнергии.

 

Методология энергосбережения.

Адрес энергосберегающего потенциала известен, это – теплотехнологии, конечная стадия энергоиспользования, ради которой, собственно, и добываются первичные энергоресурсы. Теоретические затраты на проведение тепловой обработки зачастую не превышают 10 % фактического энергопотребления. Традиционная методическая основа решения проблемы энергосбережения, оказывается недостаточной для исследований, нацеленных на выявление предельно полного резерва энергосбережения в технологических комплексах материального производства, основное ядро которого, как это ни странно звучит, часто находится преимущественно вне физических границ отдельных конечных приемников энергии - в зонах контакта технологических полупродуктов и продуктов с окружающей средой. Поэтому предпосылкой радикального сдвига в решении проблемы энергосбережения в сфере материального производства является внедрение новой методической основы, базирующейся на системном подходе.

 

Главные особенности этой методологии:

1.Объектом энергетического анализа служат замкнутые отраслевые технологические комплексы материального производства, которые только и могут формировать базу поиска крупномасштабного энергосберегающего эффекта.

2. Конкретным средством поиска крупномасштабного энергосберегающего эффекта выступает полная совокупность выявляемых технологических, энергетических, теплотехнических и технических мероприятий интенсивного энергосбережения. При этом в условиях многоступенчатых технологий особое значение приобретают технологические мероприятия.

 

Потенциальные резервы энергосбережения хотя и велики, однако их наиболее полная реализация возможна только в определенных условиях. Масштабы энергосберегающего эффекта здесь в решающей степени определяются как уровнем системности энергетического анализа, так и содержанием комплекса энергосберегающих мероприятий.

Потенциал резерва интенсивного энергосбережения может быть достигнут в общем случае на базе изменения принципиальных основ технологии, техники, управления, повышения качества технологической продукции и полноты ее полезного использования, а также на основе перехода к альтернативным сырьевым материалам, к альтернативной малоэнергоемкой технологической продукции. Особое значение должно быть придано созданию на крупных энергоемких промышленных предприятиях с многостадийной технологией специальных энергетических подразделений в службе главных технологов или главных инженеров, непосредственно реализующих задачи энергетического менеджмента.

 

Если касаться непосредственно предприятий, то должны активизироваться работы направленные на:

- выявление и разработку энергосберегающих решений существующих теплотехнологий;

- модернизацию технологий и их энергообеспечения теплотехнологий, что наиболее просто осуществить на базе когенерации как традиционной, так и теплотехнологической, что более выгодно. В таком случае газовые двигатели внутреннего сгорания встраиваются непосредственно в теплотехнологию.

 

Отказ от прямого сжигания природного газа для проведения средне- и низкотемпературных тепловых операций.

 

Системная экономия природного газа от 30 до 40 % (1,5 тыс. т у. т. на 1 МВт электрической мощности когенерационного комплекса) и зависит от квалифицированных проектных решений. Главное для предприятий – в существенном снижении финансовой нагрузки на энергообеспечение при сохранении затрат на теплоснабжение и росте затрат на потребление природного газа. При разумной политике распределенные источники, мощность которых уже сегодня превысила 0,6 ГВт, могут существенно облегчить обеспечение графиков электропотребления ОЭС Беларуси. Актуальность последнего резко обострится с пуском АЭС.

 

Должны активизироваться работы направленные на утилизацию сбросных потоков:

- средне- и высокотемпературных. Внешняя утилизация теплофикационная либо конденсационная генерация электроэнергии. Предпочтительнее внутреннее использование в технологической цепочке, т.е. регенеративное использование, снижающее потребление энергоресурса непосредственно в технологической установке.

- низкотемпературных с помощью абсорбционных тепловых насосов (АБТН), обеспечивающих уже на сегодняшнем уровне 40 % снижение расхода топлива и, главное, финансов на получение сетевой воды и технологической горячей воды.

Должны активизироваться работы по замене электроэнергии механической, тепловой формами энергии для крупных потребителей.

Необходима замена редуцирования потоков (дросселирование) адиабатным расширением с выработкой электроэнергии (утилизационные газовые и паровые турбины).

Наряду с этим, требуются квалифицированные кадры, которых в настоящее время остро не хватает. Также необходимо неформально развивать систему их подготовки.

Требуется изменить систему тендерного отбора исполнителей проектов. Сегодня зачастую отдается предпочтение организациям, которые, в конечном счете, дискредитируют проектные решения, поскольку не имеют ни опыта, ни кадров требуемой квалификации, но берутся выполнить работы при минимальной оплате.

Необходимо обеспечить закупки современного, высокоэффективного оборудования и добиться ответственности специалистов за принятые решения. Формально это имеет место, на деле из-за отсутствия квалификации и (или) государственной позиции у заказчиков, поставщики оборудования добиваются решений исходя из своих частных интересов, заручившись зачастую поддержкой тех же институтов, призванных исключить подобное. Яркий пример тому с широким проталкиванием, иначе и не скажешь, микротурбинных и газотурбинных установок на промышленные предприятия с игнорированием всех технико-экономических показателей и необходимых расчетов.

Соответствующим институтам страны следует обратить внимание на необходимость изменения всей системы теплоснабжения. В свое время произошел переход к комбинированному энергообеспечению. В настоящее время это получив\ло признание во всех развитых странах. Однако, сегодня назрела необходимость дальнейшего развития системы теплоснабжения, учитывающая новые реальности и вызовы времени. Суть состоит в следующем.

Большинство городов страны являются промышленными узлами, предприятия которых имеют значительные разнообразные технологические тепловые выбросы, в т.ч. жидкие. Не менее 30 % тепловых выбросов промышленного узла имеют температуру до 50 °С и потому не используются. За счет этих тепловых потоков практически все подобные предприятия могут снизить затраты на теплоснабжение на 40 %, а те редкие предприятия, где указанные технологические стоки отсутствуют, могут обеспечить это за счет коммунально-бытовых стоков. Сопутствующая проблема использования последних в настоящее время успешно решена.

 

Как утилизировать такие низкопотенциальные потоки?

Сегодняшние технологии на базе АБТН позволяют использовать указанные тепловые потоки и за счет их энергии нагревать сетевую воду до 85 °С и, при этом, экономить 40 % топлива на ее получение, потребляя на свой привод от котельных или ТЭЦ лишь 60 % теплоты, требуемой для соответствующего нагрева сетевой воды. При существующих ценах на природный газ такой переход теплогенерирующего источника на нагрев сетевой воды окупается не более, чем за три года, при ограничениях на энергосберегающие проекты, равном 4 годам. С ростом цены природного газа показатели проекта становятся еще более привлекательными.

 

Вместе с тем, основной энергосберегающий эффект, как и следует из методологии интенсивного энергосбережения, имеет место при расширении рассматриваемой системы. Тепловые низкотемпературные потоки, рассматриваемые здесь, на предприятиях в большинстве случаев имеют энергетический потенциал, превышающий количество, требуемое для собственной системы теплоснабжения. В качестве примера можно ограничиться ОАО «Белорусский металлургический завод», ОАО «Мозырсоль», ОАО «Бобруйский завод биотехнологий», Минские автомобильный и тракторный заводы, ОАО «Борисовский завод медпрепаратов» и многие другие. Избытки тепловых выбросов каждого из них составляют десятки гигакалорий. Объединив указанные источники предприятий с ТЭЦ и котельными энергосистемы с помощью АБТН достигается снижение расхода топлива на нагрев сетевой воды и в итоге обеспечивается соответствующее уменьшение экологической нагрузки, и энергосбережение, определяемое величиной тепловых низкотемпературных выбросов, которые, как уже отмечалось, составляют более 30 % всех тепловых выбросов промышленных районов.

Очевидно, что в итоге в стране будет создана принципиально новая система теплоснабжения, требующая существенно меньше затрат первичных энергоресурсов и обеспечивающая снижение экологической нагрузки. Предприятия снизят свои затраты за счет выплат на тепловое загрязнение окружающей среды, сокращения расходов на подпитку систем оборотного водоснабжения, энергосистема получает соответствующую прибыль за счет снижения расхода топлива на покрытие нагрузки с сетевой водой.

 

Важно и то, что произойдет неизбежное изменение структуры генерации тепловой энергии и электроэнергии на ТЭЦ: при тех же тепловых нагрузках уменьшится генерация электроэнергии и при этом, что важно, улучшатся показатели использования первичных энергоресурсов за счет утилизации побочных низкопотенциальных тепловых ресурсов. Для энергосистемы страны это благотворно в контексте предстоящего ввода в эксплуатацию АЭС. В случае теплоснабжения от котельных, а не от ТЭЦ, будет иметь место абсолютное 40 % снижение потребления топлива на теплоснабжение зоны ответственности теплогенерирующего источника. Подобное изменение системы теплоснабжения может быть проведено лишь совместно энергетиками и предприятиями при ведущей роли энергосистемы. Эта глобальная задача и ей подобные только и должны быть в центре внимания Минприроды, Департамента по энергоэффективности. Скажем, не уровень Департамента по энергоэффективности следить за рассеянием энергии паропроводами, тепловыми аккумуляторами и подобными мелкими вопросами, при этом часто ошибаясь в своих  решениях. Сосредоточить внимание на такой стратегической проблеме, консолидировать усилия соответствующих ведомств и организаций – новое направление для Департамента по энергоэффективности и соответствующих компетентных институтов страны.

 

Каковы же выводы?

Первое – энергосбережение – ключевая энергетическая проблема современности.

Второе – в дальнейшем развитии энергообеспечения существующих производств страны следует ориентироваться, в первую очередь, на природный газ, при этом эффективность его использования должна резко (до 50%) возрасти, что, в свою очередь, улучшит структуру приходной части энергобаланса страны.

Третье – для предприятий важно снизить, прежде всего, финансовую нагрузку энергообеспечения производства, а для государства – снизить потребление первичных энергоресурсов. Обе эти задачи одновременно решает переход средне- и низкотемпературных теплотехнологий на когенерационное энергообеспечение.

Четвертое – дальнейшее энергосбережение в требуемом объеме возможно лишь на базе методологии интенсивного энергосбережения, представляющей системный подход к решению указанной проблемы.

Пятое – требуется развивать принципиально новое теплоснабжение городов, объединяющее теплоэнергетические систему промышленных предприятий и энергосистему страны. Это принесет до 40 %  экономии первичного топлива, необходимого для систем отопления, технологического горячего водоснабжения и облегчит покрытие суточных графиков генерации электроэнергии, что будет существенно,с вводом АЭС.