Основы эффективного энергоиспользования на производственных предприятиях дорожной отрасли

Введение

Энергия во все времена являлась ресурсом, необходимым для производства. Не­ оправданно низкие цены на первичные энергоносители, имевшие место в мире, сфор­ мировали расточительное, в большинстве случаев, отношение к ее использованию. В настояш,ее время стоимость энергии стала одной из главных составляюш,их производ­ ственных затрат.

В результате стала иной, как структура себестоимости, так и ее величина, изме­ нился спрос на продукцию и услуги. Необходимость обеспечения достойного уровня жизни людей очевидна и потому рассматриваемая проблема заслуживает особого внимания. Совокупностью всего изложенного объясняется та роль, которую в по­ следние десятилетия отводят эффективному использованию энергии все технически развитые страны.

Энергосбережение и повышение энергоэффективности обеспечения всех сторон деятельности дает целый ряд преимуш,еств: снижение себестоимости и, как следст­ вие, повышение конкурентоспособности продукции, что увеличивает для предпри­ ятия вероятность "выжить", дает дополнительные средства для развития, наконец, по­ зволяет повысить занятость населения.

Энергетические превраш,ения являются определяюш,ими доминантами суш,ествования любой системы. Результатом этих превраш,ений, как следствия жизнедеятель­ ности различных систем, является, в конечном итоге, рассеяние энергии в окружаю- ш,ей среде. Величина упомянутого рассеяния энергии, в зависимости от многих фак­ торов, для одной и той же системы, прежде всего технической, может быть различ­ ной. Данное обстоятельство далеко не безразлично для нашего сообш,ества, поскольку запасы энергии на Земле, в формах удобных для обеспечения жизнедеятельности че­ ловека, распределены неравномерно по территории и, ко всему, достаточно ограниче­ ны (таблица В.1). Созданы они в течение очень длительного периода в результате превраш,ений энергии Солнца, поскольку именно Солнце является единственным ис­ точником энергии на Земле. Несмотря на колоссальную величину потока энергии Солнца на Землю (^27-10^'^ГДж/год при общем годовом потреблении энергии всеми странами Земли26-10^^ГДж/год), ее непосредственное использование затруднено по

10

Изложенное выше позволяет понять, почему дальнейшее развитие энергетики прежним путем, когда акцент делался на высокие темпы роста производства топлив­ но-энергетических ресурсов, встречает серьезные возражения экономического, тех­ нического, экологического характера.

Другой характерной чертой промышленного производства можно отметить суще­ ственные затраты энергии сверх теоретически необходимых, практически во всех от­ раслях, где, собственно, и происходит конечное использование энергии. По историче­ ским причинам формирования сферы материального производства, особенностям технологии реализации услуг энергетики, конечное использование энергии осуществ­ ляется специалистами далекими от энергетики, что объясняет здесь крайне низкий КПД использования первичной энергии, во многих случаях не превышающий значе­ ния 10%.

Энергосбережение является ключевой энергетической проблемой современности для всего мира. В Республике Беларусь проблема эффективного энергоиспользования имеет особое звучание, что объясняется рядом объективных и субъективных факто­ ров:

-обеспеченность собственными энергоресурсами на 10%;

-развитая промышленность, структура которой, что сложилось исторически в период энергетического изобилия, не учитывает дефицит энергоресурсов в стране;

-устаревшее, нерациональное энергообеспечение существующих технологий;

-изжившие себя, в принципе, технологии;

-дисгармония в структуре и подготовке специалистов, определяющих характер энергопотребления и пр.

ВРеспублике Беларусь много делается для изменения сложной энергетической ситуации. В последнее время выполнена первая программа по энергосбережению на период 1996 - 2000 года. Главное ее достижение в координации усилий на уровне республики для повышения организационных и технических вопросов повышения эффективности использования энергоресурсов. Первые результаты в сохранении объемов потребления первичных энергоресурсов при приросте объема промышлен­ ной продукции, в последние несколько лет, порядка 8%. В республике создана струк­

13

тура управления энергосбережением, законодательная база энергосбережения, фи­ нансово-экономические механизмы энергосбережения.

Минстройархитектуры, к которому относится дорожная отрасль, согласно Рес­ публиканской программы энергосбережения, до 2005 года потенциал энергосбереже­ ния оценен в 380 тыс. тонн условного топлива. Производственные предприятия до­ рожной отрасли, прежде всего асфальтобетонные заводы (АБЗ) и заводы железобе­ тонных изделий (ЗЖБИ), полностью подпадают под приведенную выше характери­ стику промышленного производства. И хотя, с одной стороны, их продукция отлича­ ется сравнительно невысокой, относительно других материалов, энергоемкостью (рис.В.4), ситуация с энергопотреблением при производстве соответствуюш,их мате­ риалов и изделий во многих случаях оставляет желать лучшего. С другой стороны, продукция АБЗ и ЗЖБИ носит крупнотоннажный характер. В сочетании с тем, что отечественные заводы в сравнении с аналогичными предприятиями технически пере­ довых стран расходуют в два раза больше энергоресурсов на выпуск подобной про­ дукции, последнее обстоятельство придает энергопотреблению при производстве ас­ фальтобетонной смеси (АБС) и железобетонных изделий (ЖБИ) намного больший вес, чем обозначенный на диаграмме рис.В.4. Как энергопотребители, предприятия дорожной отрасли отличаются тем, что в приходной части их энергобаланса домини­ рует топливная составляюш,ая.

Указанное обстоятельство объясняет направленность данного пособия на рас­ смотрение, прежде всего, особенностей энергообеспечения теплотехнологий, связан­ ных с тепловой формой энергопотребления. Изменение ситуации с энергопотребле­ нием на АБЗ и ЗЖБИ связано с принципиальным изменением качества использования топлива, прежде всего, на основе учета положений второго закона термодинамики. Данное пособие посвящено первоначальному рассмотрению проблемы энергоисполь­ зования на производственных предприятиях дорожной отрасли. Его структура во многом вытекает из специфики производства, а также из цепи энергопревращений, обеспечивающих жизнедеятельность общества, что можно показать с помощью рис. В.5.

14

1. Топливно-энергетичес1сий комплекс

«Топливно-энергетический комплекс» (ТЭК) - термин несколько устаревший. Как считал академик Мелентьев, являвшийся одним из ведущих системных специалистовэнергетиков, более правильно использовать определение «энергетический комплекс». Независимо от определения следует понимать, что данный комплекс во многом опре­ деляет практически все стороны деятельности любого региона, любой страны. Энер­ гетика и, в частности, промышленная теплоэнергетика играет решающ}ло роль в раз­ витии материального производства.

Принципиальная схема превращений энергии в сфере материального производст­ ва может быть представлена в виде (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Принципиальная схема превращения энергии в сфере материального про­ изводства

Основным источником энергии (96,5%) является топливо, лишь 3,5% энергии вы­ рабатывается гидроэлектростанциями. Современная электроэнергетика является по существу теплоэлектроэнергетикой, поскольку электроэнергия в основном выраба­

17

потребленными РБ в 1998 году, а также удельный вес импортеров в поставках энер­ горесурсов. К иллюстрации можно добавить, что в будущем неизбежно уменьшение доли собственных энергоресурсов в их общем потреблении. Таким образом, для Рес­ публики Беларусь ТЭК имеет особое значение. Во-первых, потому, что создает необ­ ходимые условия для обеспечения жизнедеятельности во всех антропологических сферах. Во-вторых, ТЭК составляет значительную часть богатства страны: удельный вес производственных фондов ТЭК РБ оценивается в 25% основных фондов промыш­ ленности. Очевидно, что для нормального функционирования народного хозяйства требуется сохранение созданного ранее, однако это требует чрезвычайно больших за­ трат всех ресурсов. Последнее вызвано, в том числе, и тем, что на энергообеспечение своей деятельности и сам комплекс, и вся республика в целом расходует недопустимо большую долю зарабатываемых средств вообще и валютных, прежде всего. Эти за­ траты принято оценивать в долях от стоимости всего произведенного в стране, полу­ чившего название валового внутреннего продукта (ВВП). Ежегодные затраты на энергообеспечение РБ превышают 30% ВВП.

Для сравнения достаточно отметить, что доля заработной платы в стоимости ВВП имеет величину 3-10^ %. В РБ отмечается диспропорция во вкладе энергопотребления в себестоимость ВВП в сравнении с другими странами, а это, во многом, определяет диспропорцию и прочих статей цены ВВП. Если оценить ВВП в долларах США, то, например, в развитых европейских странах энергоемкость ВВП не превысила 0,9 кг условного топлива на доллар США.

Необходимость резкого снижения энергоемкости ВВП РБ очевидна и жизненно необходима, что и объясняет происходящее изменение отношения к энергетическому аспекту жизнедеятельности государства. Благодаря принимаемым мерам наблюдается снижение энергоемкости ВВП, рис. 1.3. Однако, надо отметить недостаточность имеющих место темпов снижения энергоемкости ВВП, чему имеются разные причи­ ны. Прежде всего, специфические особенности ТЭК как системы дорогостоящей, громоздкой и сложной, создаваемой в течение длительного периода, объективно не позволяют достигнуть радикальных изменений в короткие сроки. Несмотря на сни­ жение энергоемкости ВВП в абсолютной величине расхода условного топлива, за от­ меченный период затраты на энергоносители возросли на 11,2%. Последнее объясня­

19