5.2.4. Энергопотребление и энергосберегающая политика
Объем ТЭР, определяющий возможные масштабы энергопотребления внутри страны, складывается под действием следующих факторов: объемов производства топлива и энергии, сальдо внешней торговли ТЭР, потребности в приросте запасов топлива. Для оценки потенциальных объемов энергопотребления, приведенных в таблице № 54, использовались две гипотезы о динамике экспорта. Первая из них исходит из стабилизации общего объема экспорта на уровне 360-370 млн.т у.т., максимального перенесения экспортной нагрузки с нефтетоплива на природный газ, уголь, электроэнергию, а впоследствии на синтетическое жидкое топливо, в результате чего экспорт нефти и нефтепродуктов может быть сокращен к концу периода более чем на одну треть. Второй вариант основывается на гипотезе стабилизации объема экспорта жидкого топлива на среднем уровне 1976-1980 гг. и максимальном использовании возможностей экспорта других видов ТЭР. При определении объема прироста запасов учитывались потребности повышения надежности топливоснабжения, в частности, необходимость создания для этих целей системы подземных хранилищ газа, которые обеспечат компенсацию снижения объемов добычи газа в зимний период и тем самым сыграют важную роль в высвобождении топочного мазута в электро- и теплоэнергетике.
Для реализации интенсивного варианта развития народного хозяйства в рассматриваемой перспективе потребуется обеспечить общее снижение энергоемкости конечного общественного продукта на 22-25%, или в среднем за год на 1,0-1,1%, что равнозначно итоговой экономии ТЭР по сравнению с 1980 г. в 2000 г. - 510-600 млн. т.у.т., в 2005 г. - 870-980 млн. т.у.т. Полученные оценки требуемых объемов экономии являются сальдовыми величинами, т.е. представляют собой результат взаимодействия разнообразных процессов, одни из которых приводят к сокращению, другие - к росту расходов топлива и энергии. На предшествующем этапе (1961-1960 гг.) основным направлением энергосбережения являлось повышение коэффициента полезного использования первичных энергоносителей (к.п.и.) - удельный расход конечной энергии оставался практически неизменным, а в производстве энергоресурсов бурно шел процесс наращивания доли высококачественного и одновременно более дешевого на том этапе углеводородного топлива. При этом абсолютные размеры экономии энергоресурсов были очень велики: в 1980 г. по сравнению с 1960 г. за счет повышения к.п.и. было сэкономлено 550 млн. т у.т.
В отличие от этого, на новом этапе развития энергетики страны складывается расширительное толкование энергосберегающей политики, под которой понимается комплекс мер по повышению эффективности использования энергоресурсов в народном хозяйстве путем:
- сокращения расхода конечной энергии на удовлетворение тех же общественных потребностей;
- повышения к.п.и. путем совершенствования всего аппарата добычи (производства), преобразования, распределения и использования энергоресурсов;
- замещения дорогих и ограниченных на современном этапе по ресурсным возможностям источников энергии более дешевыми и нелимитированными. В предстоящее двадцатилетие (до 2000 г.) за счет роста к.п.и. и сокращения расхода конечной энергии экономия энергоресурсов может достичь 560 млн. т.у.т. Кроме этого, значительную экономию органического топлива должно дать его замещение ядерной энергией, гидроэнергией и новыми источниками энергии.
Таблица № 54. Варианты динамики объемов энергопотребления и тенденции энергоемкости конечного общественного продукта
Ниже более подробно рассмотрены основные направления экономии энергоресурсов.
В таблице №55 приведена сводная оценка размеров экономии энергоресурсов по главным народнохозяйственным комплексам. Из этих данных видно, что общая величина возможной экономии энергоресурсов в народном хозяйстве СССР относительно 1980 г. может составить в 1990 г. 230 млн. т.у.т., или 46-51% расчетного прироста энергопотребления, и в 2000 г. - 560 млн. т.у.т., т.е. 50-55% прироста энергопотребления с 1980 г.
Названные масштабы экономии энергоресурсов требуют целевого финансирования дополнительных мероприятий по экономии энергоресурсов в размере 50 млн. т.у.т. на уровне 1990 г. и 140 млн. т.у.т. на уровне 2000 г. Необходимые для этого капиталовложения составляют около 3 млрд. руб. в 1981-1990 гг. и свыше 10 млрд. руб. в 1991-2000 гг.; соответствующие удельные капиталовложения составляют в среднем 50-60 руб./т у.т. для первого и около 115 руб. т.у.т. - для второго десятилетия, что существенно ниже капиталовложений в дополнительное производство энергоресурсов.
Наиболее крупные возможности экономии энергоресурсов имеются в самом топливно-энергетическом комплексе и в комплексе конструкционных материалов (в сумме в первом и во втором десятилетии - соответственно 44-54% общих возможностей экономии в народном хозяйстве), на транспорте (16-12%) и в жилищно-коммунальном хозяйстве (14-11%). В перспективе существенную экономию можно будет получать в машиностроении (15-11%).
В таблице № 56 показаны основные источники экономии энергетических ресурсов. В настоящее время и в ближайшее двадцатилетие до трети экономии энергоресурсов можно обеспечить путем экономии конечной энергии, остальное - за счет совершенствования энергетического аппарата, т.е. повышения к.п.и. первичных энергоносителей. В последующем доля экономии за счет конечной энергии будет увеличиваться так, что к концу рассматриваемого периода за счет нее будет получено до 40% общей экономии энергоресурсов. Но при этом значительная часть мероприятий по экономии конечной энергии будет направлена на компенсацию факторов, повышающих энергоемкость народного хозяйства.
Задача обеспечения систематического снижения энергоемкости народного хозяйства до конечной энергии чрезвычайно актуальна на новом этапе развития энергетики, но и очень сложна прежде всего потому, что имеет ярко выраженный межотраслевой характер и затрагивает все сферы народного хозяйства. Действительно, для снижения расхода конечной энергии потребуется повсеместно внедрять энергосберегающие технологии, т.е. перестраивать техническую базу народного хозяйства. Не меньшее значение для экономии конечной энергии имеют также главные факторы общего повышения эффективности социалистического производства: снижение материалоемкости (особенно металлоемкости) продукции, повышение ее качества и сроков службы, совершенствование размещения производительных сел и структуры транспорта, коренное улучшение организации производства. Иными словами, снижение энергоемкости народного хозяйства по конечной энергии должно впитать в себя все прогрессивные сдвиги в экономике.
Разбирая каждое из названных направлений экономии конечной энергии в отдельности естественно прежде всего обратиться к рассмотрению возможностей, связанных с совершенствованием технологической структуры производства. Этим понятием объединяются разные проявления научно-технического прогресса.
Таблица № 55. Экономия энергоресурсов в отраслях народного хозяйства по сравнению с 1980 г., млн. т.у.т в год
Таблица № 56. Источники экономии энергетических ресурсов по сравнению с 1960 г.*
Наиболее радикальным путем повышения эффективности энергопотребления является широкое внедрение энергосберегающих технологий. Например, замена мартеновского способа производства стала кислородно-конвертерным позволяет так организовать процесс выжигания углерода в чугуне, что для производства стали не только не требуется подводить энергию извне, но и удается получать попутно значительное количество горючих газов. В СССР этим способом производится пока лишь 40% выплавляемой стали, и дальнейшее повышение доли конвертерного производства стали позволило бы высвободить свыше 10 млн. т высококачественного топлива (преимущественно мазута).
Существенное снижение энергоемкости продукции способно дать массовое внедрение сухого способа производства цемента, так называемый двухстадийный метод получения сырья для синтетического каучука, тепловая обработка бетонов горячими газами взамен пара, непрерывная разливка стали и многие другие.
Второй путь совершенствования процессов энергопотребления состоит в укрупнении единичной мощности агрегатов и реализации других способов концентрации производства. Этот путь экономии конечной энергии может быть реализован практически во всех отраслях. Его эффективность характеризуют следующие примеры: замена действующего парка доменных печей наиболее современными (объемом 5000 куб.м) позволила бы сократить расход конечной энергии на 20-25%; использование в каталитическом риформинге один из процессов углубления переработки нефти) установок мощностью 1 млн. т/год вместо 600 тыс. т/год снижает энергозатраты почти на 30%; экономия топлива при замене малопроизводительных вращающихся печей высокопроизводительными сокращает энергозатраты на 10-15% и так далее.
Третий путь энергосбережения посредством совершенствования технологий связан с умелым подбором сырья и энергоносителей, применением катализаторов и тщательным соблюдением технологических режимов. Так, использование в доменных печах горячих продуктов конверсии природного газа позволит снизить расход энергии на выплавку чугуна приблизительно на 30%. Увеличение содержания полезных компонентов в шихте снижает энергоемкость металлургического производства на 7-10%, что намного перекрывает дополнительные энергозатраты на обогащение руды. Автоматизация режима работы печей нагрева металла под ковку и штамповку с усовершенствованием конструкций горелок и повышением их теплоизоляции снижает расход энергии на 30-50%.
Важным направлением энергосбережения является также создание комплексных установок, подобранных по потенциалу используемых энергоресурсов таким образом, чтобы отходящее тепло начальных технологических процессов было достаточно для осуществления последующих. В принципе такое комбинирование установок позволяет достигать почти стопроцентного использования энергоресурсов, хотя практически такой эффект можно получить лишь в отдельных случаях. Тем не менее, например, в схемах углубления переработки нефти (на что будет расходоваться все большее количество энергии) комбинирование процессов вакуумной перегонки мазута с разными сопутствующими процессами более чем на треть снижает потребность в конечной энергии.
Оценивая общие масштабы экономии конечной энергии от перехода на энергосберегающие технологии, необходимо видеть сложности этого процесса. Приведенные высокие проценты возможной экономии конечной энергии в отдельных технологиях было бы неверно распространять на все общественное производство. Так, в промышленности переход на наиболее передовые из освоенных технологий сократит расход конечной энергии лишь примерно на 20% (по первичной энергии - существенно больше). Еще до 10% экономии до конца века можно получить, развивая производство на принципиально новых энергосберегающих технологиях. Но, во-первых, полное техническое перевооружение промышленности потребует колоссальных народнохозяйственных средств (в т.ч. и дополнительных затрат энергии) и займет много времени. Во-вторых, мероприятиям по экономии конечной энергии будут противостоять факторы повышения ее расхода, обусловленные ухудшением качества природного сырья, необходимостью более глубокой его переработки, требованиями улучшения условий труда и охраны окружающей среды и т.п.
В сельском хозяйстве улучшение технологии производства за счет применения новых методов обработки земли, совершенствования организации производства, орудий труда и территориальных связей в предстоящий период будет полностью перекрыто увеличением расхода энергии вследствие дальнейшего насыщения сельского хозяйства техникой и интенсификации производства. В результате расход конечной энергии на единицу сельскохозяйственной продукции будет продолжать увеличиваться, хотя и существенно медленнее, чем без мероприятий по ее экономии. Аналогичную ситуацию можно ожидать на транспорте, где экономия конечной энергии за счет совершенствования сети дорог и подвижного состава может перекрываться ростом ее расхода, связанного с опережающим развитием наиболее энергоемких видов транспорта - авиационного и автомобильного. В коммунально-бытовом секторе экономия энергии вследствие улучшения теплоизоляции зданий и других подобных мероприятий, по-видимому, также может быть перекрыта увеличением ее расхода для улучшения условий жизни населения - большей обеспеченности жилплощадью, бытовыми приборами, транспортом и т.п.
В целом же эффект, полученный в рамках технологического направления экономии конечной энергии боле, чем наполовину пойдет на компенсацию действия факторов повышения энергоемкости народного хозяйства и не сможет обеспечить ее заметного сокращения. Поэтому чисто технологическим путем нельзя решить задачу существенного снижения энергоемкости народного хозяйства по конечной энергии. Этот путь должен обязательно сочетаться с экономией конечной энергии за счет осуществления крупных структурных сдвигов в экономике.
Выполненные исследования показали, что каждый процент снижения материалоемкости народного хозяйства уменьшает его энергоемкость примерно на 1,2%. Резервы экономии металла в народном хозяйстве за счет ликвидации отходов при обработке, уменьшения веса машин и строительных конструкций, замещения другими материалами, защиты от коррозии и т.п. оцениваются в настоящее время в размере 20% от его производства. Примерно таковы же по относительной величине возможности снижения потерь производимой сельскохозяйственной продукции. Согласно расчетам только использование этих резервов позволило бы уменьшить общую энергоемкость народного хозяйства почти на 15%. Еще 5-7% всей потребляемой конечной энергии можно сэкономить за счет сокращения до рациональной величины средней дальности транспортных перевозок, более эффективного сочетания разных видов транспорта и полной загрузки транспортных средств (особенно на автотранспорте).
Таким образом, общие меры интенсификации производства и повышения его энергетической эффективности могли бы уменьшить энергоемкость национального дохода по конечной энергии примерно на 20%. Конечно, не все эти возможности удастся реализовать, действительности,кроме того, их осуществление требует длительного времени. Тем не менее экономия конечной энергии за счет сокращения материалоемкости производства, улучшения его организации и рационального развития инфраструктуры будет занимать все большую долю в общей экономии энергетических ресурсов: 16% с 1980 г. по 1985 г., 26% - с 1985 г, по 1990 г., по сравнению с 1985 г. и 26% - с 1990 г. по 2000 г., по сравнению с 1990 г. (табл. № 56). Иными словами, уже к 2000 г, интенсификация экономики становится одним из основных факторов экономии энергетических ресурсов.
Экономия конечной энергии - новый фактор энергосбережения, который будет все более активно использоваться в предстоящем периоде развития энергетики. Наряду с ним важную роль (хотя и уменьшающуюся во времени) будет играть традиционный фактор повышения к.п.и. энергоресурсов, т.е. совершенствование энергетического аппарата.
В предстоящее двадцатилетие за счет этого фактора удастся получить экономию энергоресурсов, по абсолютным размерам (350 млн. т.у.т. в 2000 г. относительно 1980 г.) существенно меньшую, чем в предшествующее двадцатилетие (550 млн. т.у.т. в 1980 г. относительно 1960 г.). Сокращение абсолютных размеров экономии обусловлено исчерпанием таких важнейших факторов повышения к.п.и. первичных ТЭР, как изменение вида тяги на железнодорожном транспорте, развитие теплофикации, совершенствование оборудования тепловых электростанций и общее повышение его к.п.д. вследствие массового использования жидкого топлива и газа взамен угля и местных видов топлива. В перспективе действие этих факторов (кроме теплофикации) исчерпывается, но могут использоваться дополнительные факторы повышения к.п.и, энергоресурсов - дизелизация моторного парка, дальнейшая централизация теплоснабжения и теплофикация, более широкое использование вторичных энергоресурсов, реконструкция и замена устаревшего оборудования и т.п. Однако энергосберегающий потенциал- этих факторов будет все же существенно меньшим, чем в предшествующее двадцатилетие.
Решающую роль в повышении к.п.и. энергоресурсов в рассматриваемом периоде будет по-прежнему играть совершенствование энергетического оборудования на всех фазах преобразования энергии - от добычи до использования энергетических ресурсов в энергоустановках потребителей. Как видно из таблицы №56, за счет этого в период до 2000 г. можно получить 24-25% общей экономии энергоресурсов в стране. Для этого необходимо обеспечить дальнейшее совершенствование действующих типов установок и массовое использование принципиально новых типов, таких как МГД-генераторы на электростанциях, линии электропередачи сверхвысокого напряжения, в том числе на постоянном токе, комбинированные энерготехнологические установки в металлургии, химии, промышленности строительных материалов и т.д. Наряду с этим необходимо мобилизовать такие резервы повышения к.п.д. агрегатов и установок, как демонтаж устаревшего энергетического оборудования и его коренная реконструкция, например, использование мелких городских электростанций в режиме котельных и перевод конденсационных электростанций в теплофикационный режим.
Вторым по размерам направлением экономии энергоресурсов является сокращение их потерь, объемов их использования на собственные нужды энергетических объектов, а также утилизация вторичных энергоресурсов.
В настоящее время за счет использования вторичных энергоресурсов получается почти такое же количество энергии (в топливном эквиваленте), какое дают все гидроэлектростанции. В перспективе за их счет будет обеспечиваться до 4% внутреннего энергопотребления. Целые подотрасли химической промышленности, цветной металлургии и другие производства могут работать без привлечения энергии извне, только за счет утилизации энергии, выделяемой в технологических процессах. Доля этого направления совершенствования энергетического аппарата в общей экономии энергоресурсов составит около 20%.
Наконец, существенные размеры экономии энергоресурсов может дать совершенствование структуры их производства, преобразования и использования. Сюда относятся такие меры, как централизация электро- и теплоснабжения, концентрация производства, его комбинирование (в том числе теплофикация), дизелизация моторного парка. Эти меры позволят получать в течение большей части рассматриваемого периода 16-18% общей экономии энергоресурсов (табл. № 56).
В заключение необходимо отметить следующее. В перспективе по сравнению с предыдущим двадцатилетием будет расти значение энергозатрат как компенсатора неблагоприятных сдвигов в добывающих и сырьевых отраслях, как фактора роста производительности труда и улучшения качества производимой продукции. Важная роль с точки зрения решения некоторых социальных проблем будет принадлежать росту энергонасыщенности быта. Эти обстоятельства усиливают противодействие снижению энергоемкости общественного производства. В этих условиях значительный объем экономии энергоресурсов по одним направлениям их расхода будет идти на компенсацию роста их затрат по другим направлениям.
В 1961-1980 гг. "чистая" экономия, т.е. суммарный объем экономии по тем технологиям, в рамках которых было обеспечено снижение удельных расходов топлива и энергии (550 млн. т.у.т.), превышала итоговую экономию, которая складывается как сальдовая величина с учетом роста затрат энергоносителей в отдельных сферах народного хозяйства и выражается в достигнутом за этот период снижении энергоемкости конечного общественного продукта (320 млн. т.у.т.). Таким образом, рост расхода топлива и энергии составлял примерно 40% от объема чистой экономии энергоресурсов. Для реализации интенсивного варианта развития народного хозяйства необходимо обеспечить снижение энергоемкости конечного общественного продукта, соответствующее итоговой (сальдовой) экономии 100-160 млн. т.у.т. в 1995 г. (по сравнению с 1985 г.) и 580-590 млн. т.у.т. в 2005 г. (по сравнению с 1995 г). Для того чтобы определить меру сбалансированности экономического роста по ТЭР, следует сопоставить требуемые сальдовые объемы экономии о возможными объемами "чистой" экономии, имея в виду, что в условиях возрастающей компенсаторной роли энергозатрат объем чистой экономии должен существенно превышать ее сальдовую величину (в 1961-1980 гг. коэффициент превышения равнялся 1,7).
Оценка возможных масштабов "чистой" экономии в 1986-1995 гг. (по сравнению с 1985 г.) равна 260 млн. т.у.т., т.е. в 1,4-2,6 раза больше, чем требуемый объем сальдовой экономии. Это позволяет направлять на компенсацию дополнительных расходов 8-16 млн. т.у.т. в год, т.е. величину, не меньшую, чем в среднем за 1961-1980 гг. Таким образом, 1986-1995 гг. при реализации рассмотренных вариантов производства и экономии ТЭР можно охарактеризовать как период, в среднем благоприятный по условиям обеспеченности топливом и энергией. Однако, если учесть, что в эти годы должно быть сэкономлено минимум 120 млн. т нефтетоплива (или около 70% от возможного объема чистой экономии энергоресурсов), то можно сделать вывод, что, по всей видимости, свести баланс по топливу и энергии удастся лишь с большим напряжением.
Аналогичные расчеты для периода 1996-2005 гг. показывает, что объем экономии, поддающийся обоснованию (460 млн. т.у.т. по сравнению с 1995 г.) оказывается существенно меньше требуемого объема сальдовой экономии (580-590 млн. т.у.т., из них минимум 280 млн. т.у.т. составляет требуемый объем экономии нефтетоплива). Следовательно, для достижения темпов экономического развития, соответствующих интенсивному варианту, потребуется изыскивать дополнительные резервы экономии либо обеспечить дополнительный прирост объемов производства ТЭР по сравнению с рассмотренными выше прогнозными значениями.
К аналогичным выводам приводят анализ результатов расчетов по межотраслевой балансовой модели, проведенных в ЦЭМИ АН СССР. Если сопоставить полученную на основе модели оценку народнохозяйственного спроса на первичные ТЭР, соответствующую интенсивному варианту экономического развития, и приведенную выше оценку возможного объема их производства, то можно заключить, что в 1986-1995 гг. в основном удастся достичь сбалансированности спроса и предложения ТЭР: в 1995 г, общий остаточный дефицит топлива и энергии не превышает 1% от оценки спроса, при этом дефицит нефтетоплива может составить величину 15 млн.т. В отличие от этого, 1996-2005 гг. характеризуются систематически растущим дефицитом энергоресурсов. К 2005 г. общая потребность в топливе и энергии, соответствующая спросу на 670 млн.т нефти, 1200 млрд. куб.м природного газа, 1100 млн.т угля (табл. № 42), превышает оценку производства ТЭР на 160 млн. т.у.т.
<< Назад Вперёд>>
