Эффективность использования и потребления энергии в различных странах и в Республике Беларусь

Бурно развивающаяся экономика стран планеты Земля в XX в. требовали все больше затрат топливно-энергетических ресурсов. Добыча газа, нефти, угля привела к нефтяному кризису в 1973–1974гг. В настоящее время энергетическая проблема остается актуальной практически для всех стран Европы. Беларусь обеспечивает себя энергоресурсами только на 16%, остальное приходиться получать путем импорта. Республика импортирует (из России) весь потребляемый уголь, более 90% нефти, 100% природного и четверть сжиженного газа. Энергоемкость продукции наших предприятий выше, чем в индустриально развитых странах Запада. Климат в нашей стране более холодный, что обуславливает и большой расход ТЭР на обогрев производственных зданий и жилищно-бытового сектора. Энергоемкость нашей сельхозпродукции в 3–5 раз выше, чем в развитых странах. Нельзя сбрасывать со счетов и технологическое отставание нашего производства от производства Запада. Энергоемкость ВВП в нашей стране меньше на 17%, чем на Украине, и на 42% меньше, чем в России, но в два раза больше, чем в Германии. Наша республика входит в пятерку бывших союзных республик, имеющих наибольшую энергоемкость ВНП. По сравнению с Японией, имеющей самую низкую энергоемкость ВВП, в нашей стране этот показатель в 11,3 выше, чем в Японии, но в 1,3 раза ниже, чем на Украине, и в 1,2 раза, чем в России. Оплата в год за энергоносители нашей страной достигает 1,8 млрд. долларов. С начала нашего века количество энергии, затрачиваемое на единицу сельскохозяйственной продукции, в развитых странах мира возросло в 8–10 раз, на единицу промышленной продукции в 10–12 раз[12].

На сегодняшний день выделяют следующие группы потребителей энергии: энергоемкие, крупные производства и потребители, из­держки которых на энергопотребление невелики. Первая группа потребителей – основные энергоемкие отрасли про­мышленности (выплавка стали, алюминия, производство химических веществ, цемента, бумаги и т.д.) – в условиях жесткой международной конкуренции могла выжить, только приняв на вооружение технологи­ческие процессы, обеспечивающие эффективное использование энер­гии. В этих отраслях возникли побудительные мотивы и имелись ос­новные средства для осуществления программ эффективного энергоиспользования. Тем не менее, часто им предоставлялась прави­тельственная поддержка для ускорения процесса модернизации и по­вышения конкурентоспособности национальных компаний.

В других областях, включая остальные отрасли промышленности, издержки, связанные с энергопотреблением, не настолько велики, чтобы вынуждать этих потребителей принимать немедленные действия. Если цена оказывалась выше той, которую потребитель был в состоянии пла­тить, в краткосрочном плане, скорее всего, произошло бы сокращение потребления путем предоставления меньшего количества услуг или пе­реориентации производства на выпуск другой, менее энергоемкой про­дукции, что не является признаком более эффективного использования энергии. Этой группе потребителей необходимо было предоставить со­ответствующие средства и создать стимулирующие условия. Был осуще­ствлен широкий круг открыто финансируемых программ, согласованных действий на уровне правительства, формирующих поведение потребите­лей и побуждающих их к внедрению энергосберегающих технологий и оборудования. Эти программы включали:

– исследования и разработки по усовершенствованию промышлен­ных процессов, строительных технологий и материалов, элект­родвигателей, приборов и т.д.; нормативные положения по ис­пользованию энергии, в частности для зданий, а также для авто­мобилей и электрических приборов, введение стандартов и маркировок, обязательные проверки эффективности использования энергии крупными потребителями; информационные программы дляпотребителей и программы обу­чения для технического персонала и управляющих,

– финансовое стимулирование (субсидии, мягкие займы, налого­вые льготы) для поощрения внедрения инноваций, инвестиций вэффективное использование энергии;

– создание учреждений, организаций и обслуживающих предпри­ятий для проектирования и осуществления программ и проектов эффективного использования энергии[15].

По расчетам отечественных и зарубежных специалистов, потен­циальная возможность энергосбережения в странах СНГ, Цент­ральной и Восточной Европы в настоящее время оценивается в зависимости от состояния их экономики в размере примерно 20-30% от общего объема потребления топливно-энергетических ресурсов.Республика Беларусь, как и многие страны мира, не имеет воз­можности обеспечить свои потребности собственными энергоресур­сами. Для примера, обеспе­ченность за счет энергоресурсов, добываемых в республике, в 1990 г. составила 12,8%, что соответствует 5,7 млн. тонн. В перспективе эта доля уменьшится из-за сокращения добычи собственной нефти. В то же время длительный период неэффектив­ного энергопотребления создал в Беларуси огромный неиспользован­ный потенциал энергосбережения, оцениваемый в 32% от уровня сум­марного потребления топливно-энергетических ресурсов в 1994 г., что соответствует 12 млн. тонн условного топлива. Поэтому реали­зация имеющегося потенциала энергосбережения стала приоритетом энергетической и экономической политики государства. Энергосбе­режение занимает место, по значению равное техническому перево­оружению и развитию топливных отраслей и рассматривается как крупный потенциальный источник энергетических ресурсов, способный обеспечить 30-40% потребностей Беларуси в энерго­ресурсах. Эффективность использования энергоресурсов явля­ется также фактором, который определяет производство конку­рентоспособной продукции и, в конечном итоге, стабильность и эффективность национальной экономики.

Потребление первичной и подведенной энер­гии на душу населения в 1990 г. в странах СНГ было соответственно в 1,3 и 1,4 раза выше, чем в Европейском Союзе и примерно соответ­ствовало показателю по Германии.Потребление подведенной электроэнергии в целом по СНГ в 1990 г. соответствовало уровню Европейского Союза.С 1990 по 1993 г. энерго- и электропотребление в странах СНГ су­щественно снизилось, однако в значительно меньшей степени, чем по­казатель ВВП.В 1990 г. энергоемкость экономики по первичной и подведенной энергии в целом по СНГ была соответствен­но в 3, 2,7, 2 и 3,5 раза выше, чем в Европейском Союзе, Германии, США и Японии.За 1990-1993 гг. энерго- и электроемкость экономики в целом по СНГ существенно возросли и стали в среднем в 3,9 раза выше, чем в Европейском Союзе. В основном это обусловлено снижением объемов производства многими предприятиями, которые при этом продолжают потреблять значительное количество энергоресурсов из-за неоптималь­ности режимов работы оборудования[13].

К сожалению, пока в странах СНГ сохраняется неэффективное про­изводство, транспортировка и потребление энергоресурсов. В настоя­щий период относительно низких мировых цен на топливо, в период реструктуризации экономики и первых признаков ее оживления меры по повышению энергетической эффективности экономики являются чрезвычайно важными для стран СНГ. Оценка состояния энергетики показывает, что при повышении темпов экономического роста к 2025 г. страны СНГ смогут достичь современного уровня энерго- и электроем­кости промышленно развитых стран. Энергосбережение должно стать одним из стержней их энергетической политики. В странах СНГ имеет­ся огромный потенциал энергосбережения, и реализация комплексной энергосберегающей политики и отдельных программ по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов дол­жна играть приоритетную роль в международном сотрудничестве стран – членов СНГ и стран дальнего зарубежья.

Основные направления политики энергосбережения

На сегодняшний день создан Государственный комитет по энергосбережению и энергонадзору (1993г.) (с 2001 г. – Комитет по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь), приняты Государственная программа «Энергосбережение» (1995 г.) и Закон об энергосбережении (1998 г.), благодаря чему энергосбережение было возведено в ранг государственной политики. Благодаря реализации программы энергосбережения на 2001–2005 гг. достигнуто снижение энергоемкости ВВП на 25,6–25,8%. На период 2006–2010 гг. Президент нашей страны Указом № 339 утвердил Концепцию энергетической безопасности и повышения энергетической независимости Республики Беларусь и Государственную комплексную программу модернизации основных производственных фондов Белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006–2010 гг. От реализации энергосберегающих технологий в процессе производства зависит себестоимость продукции, а значит, и цена ее, которая влияет на уровень доходов и расходов населения, на уровень его жизни[13].

Направления политики энергосбережения:

1. Малозатратные мероприятия по рационализации использования топлива и энергии, позволяющие сократить их потребность на 10–12%.

2. Внедрение капиталоемких мероприятий: энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов, оборудования, счетчиков. Это способствует снижению потребности в энергии на 25–30%.

3. Структурная перестройка экономики, связанная с увеличением доли неэнергоемких отраслей в производстве ВВП.

Согласно Концепции предстоит решить следующие задачи: 1) модернизация и реконструкция существующих энергетических источников и внедрение современных парогазовых технологий мощностью до 300 МВт; 2) ввод в действие новых энергоисточников на альтернативных ТЭР; 3) увеличение запасов основных ТЭР; 3) развитие магистральных систем нефте- и газоснабжения; 4) реконструкция существующих и строительство новых линий электропередач; 5) внедрение энергоэффективных технологий; 6) разработка программ энергетической безопасности. Энергосбережение способствует достижению энергетической безопасности государства, так как снижение потребления энергоресурсов снижает их импорт.

Виды и способы получения, преобразования и использования энергии

Энергия и ее виды

Энергия – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Это способность к совершению работы, а работа – это энергия в действии.Если энергия – результат изменения состояния движения мате­риальных точек или тел, то она называется кинетической; к ней относят механическую энергию движения тел, тепловую энергию, обус­ловленную движением молекул.Если энергия – результат изменения взаимного расположения частей данной системы или ее положения по отношению к другим телам, то она называется потенциальной; к ней относят энергию масс, притягивающихся по закону всемирного тяготения, энергию положе­ния однородных частиц, например, энергию упругого деформирован­ного тела, химическую энергию.

Более ста лет назад был установлен фундамен­тальный закон физики – закон сохранения энергии: энергия не мо­жет быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь пе­реходить из одного вида в другой.Частным случаем закона сохранения энергии является I закон (на­чало) термодинамики. Он устанавливает взаимную превращаемость всех видов энергии: тепло Q, сообщенное неизолированной систе­ме, расходуется на увеличение ее внутренней энергии ∆U и совер­шение ею работы А против внешних сил:Q= ∆U+ A[15].

Виды энергии: механическая, электрическая, тепловая, магнитная, атомная. Электрическая в основном преобразуется в другие виды – механическую, тепловую, световую. Электроэнергия – один из наиболее совершенных видов энергии. Ее преимущества: возможность выработки, удобство транспортирования, экологичность, делимостью и др. К недостаткам относят: повышенную опасность и сложность аккумулирования. Механическая энергия получается путем преобразования электрической энергии в электрических машинах или тепловых, использующих химическую энергию топлива. Тепловая энергия – используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива. Механическая энергия проявляется при движении отдельных тел, частиц. Тепловая – энергия неупорядоченного движения и взаимодействия молекул веществ. Электрическая энергия – энергия движущихся по цепи электронов. Электромагнитная–энергия электромагнитных волн, то есть движущихся электрического и магнитного полей. Ядерная энергия –энергия, которая локализуется в ядрах атомов. Единицей измерения энергии является 1 Дж. Иногда тепловую, химическую и ядерную энергию объединяют под понятием внутренней энергии.

Электрическая энергия является одним из совершенных видов энергии. Ее широкое использование обусловлено следующими факторами:

– получением в больших количествах вблизи месторождения ресурсов и водных источников;

– возможностью транспортировки на дальние расстояния с относительнонебольшими потерями;

– способностью трансформации в другие виды энергии: механическую, химическую, тепловую, световую;

– отсутствием загрязнения окружающей среды;

– внедрением на основе электроэнергии принципиально новых прогрес­сивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива.