энергоэффективным в силу лучшего знания особенностей данного процесса (что способствует оптимизации последнего), а также большего объема производства (эффект масштаба).

Пример: Компания-оператор автомобильного производства решает приобретать определенные детали у внешних поставщиков вместо самостоятельного производства этих деталей. Результатом будет снижение общих и удельных энергозатрат предприятия. Это решение должно быть принято во внимание при расчете показателей энергоэффективности и отражено в соответствующих записях.

1.5.2.6. Интеграция энергосистем

Внутреннее производство энергии

Внутреннее производство энергии (в форме электричества или пара) без увеличения потребления первичной энергии является одним их признанных способов повышения энергоэффективности. Средства оптимизации последней могут включать обмен энергией с соседними процессами и установками (или непромышленными пользователями); см. разделы 2.4, 2.12, 2.13 и 3.3. При этом должны быть определены границы систем и урегулированы возможные неоднозначности. Определение границ системы обсуждается выше в разделах 1.4 и 1.5, а расчет потребления первичной энергии – в разделе 1.3.6.1.

Использование кислорода при сжигании топлива

Кислород может использоваться при сжигании топлива на тепловых электростанциях и других предприятиях с целью повышения КПД сгорания, а также снижения расхода топлива. Кроме того, использование кислорода способствует повышению энергоэффективности в силу снижения массового потока воздуха в дымовых газах, а также сокращению выбросов NOX. Однако производство кислорода, на предприятии или за его пределами, требует энергии, и эти энергозатраты также необходимо учитывать. Эти вопросы обсуждаются в разделе 1.3.6.1 (в связи с понятием первичной энергии), разделе 3.1.6 и приложении 7.9.5.

Интеграция процессов и разукрупнение компаний

На протяжении нескольких последних десятилетий в промышленности наблюдаются две тенденции:

•интеграция технологических процессов;

•разукрупнение компаний, особенно в химической отрасли.

Строительство производственных комплексов с высокой степенью интеграции обеспечивает значительные экономические преимущества.. В других случая рыночная стратегия состоит в разукрупнении компаний на отдельные производственные единицы. Результатом обоих процессов является возникновение сложных производственных комплексов, где присутствует множество компаний-операторов, взаимодействующих между собой. При этом энергоресурсы для такого комплекса могут производиться одной из присутствующих там компаний или приобретаться из внешних источников. Может также формироваться сложная структура потоков энергии между производствами различных компаний, находящимися на общей площадке.

В целом, подобные сложные производственные комплексы обладают значительным потенциалом эффективного использования энергии за счет интеграции энергосистем.

1.5.2.7. Неэффективное использование энергии из соображений устойчивого развития и/или повышения энергоэффективности предприятия в целом

Как было отмечено в разделах 1.4 и 1.5, определение границ систем при анализе энергоэффективности сложных производственных комплексов, подобных тем, о которых шла речь в разделе 1.5.2.6, требует особой тщательности. Подчеркивалось, что некоторые формы использования энергии, вносящие вклад в оптимизацию энергоэффективности производства в целом, рассматриваемого как единый комплекс, могут выглядеть неэффективными при анализе отдельного технологического процесса. Если по соображениям максимальной конкурентоспособности производства в целом работа некоторых подразделений, а также компаний-операторов отдельных процессов или систем с максимальной эффективностью

48

нецелесообразна, таким подразделениям или компаниям могут предоставляться экономические компенсации.

Вкачестве примеров можно привести следующие ситуации:

•использование пара в процессе сушки представляется менее энергоэффективным, чем непосредственное использование природного газа в качестве топлива. Однако пар низкого давления может производиться наряду с электроэнергией в процессе когенерации, обладающим высоким общим КПД (см. разделы 3.4 и 3.11.3.2);

•когенерационная станция, находящиеся на площадке компании, не всегда полностью принадлежит последней. Такая станция может быть совместным предприятием с местной генерирующей компанией. При этом производимый пар принадлежит компанииоператору площадки, а электроэнергия – генерирующей компании. Поэтому учет таких объектов при анализе энергоэффективности требует особой тщательности;

•энергия производится и потребляется в пределах одной площадки; при этом снижаются потери энергии при передаче;

•в рамках тесно интегрированной производственной системы содержащие энергию выходные потоки технологического процесса, возвращаются в энергетический цикл. В качестве примеров можно привести возвращение отработанного пара в паровую сеть предприятия, а также использование водорода, образующегося в процессе электролиза, в качестве топливного газа при производстве тепла и/или электроэнергии, а также в качестве сырья для химического производства (например, для производства перекиси водорода). Другие примеры включают сжигание отходов производства в котлах предприятия, а также использование в качестве топлива отходящих газов, имеющих меньшую теплоту сгорания, чем, например, природный газ (например, углеводородных газов на НПЗ или CO в цветной металлургии). См. раздел 3.1.6.

Использование возобновляемых/устойчивых источников энергии и видов топлива можно способствовать сокращению общего объема выбросов CO2 в атмосферу, хотя эти вопросы выходят за пределы настоящего Руководства (см. «Область применения»). Эти эффекты могут быть учтены при помощи углеродного баланса, см. раздел 1.3.6.1 и приложение 7.9.6.

1.5.2.8. Отопление и охлаждение помещений

Энергозатраты на отопление и охлаждение помещений существенным образом зависят от температуры наружного воздуха, как показано на рис. 1.17.

Рисунок 1.17: Зависимость энергозатрат на отопление от температуры наружного воздуха

В результате принятия таких мер, как утилизация тепла, отходящего из системы вентиляции, или улучшение теплоизоляции зданий линия на рис. 1.17 сдвигается вниз.

Таким образом, энергозатраты на отопление или охлаждение помещений практически не зависят от объема производства и составляют часть постоянного энергопотребления (см. раздел 1.5.2.4.).

49

1.5.2.9. Региональные факторы

Энергозатраты на отопление и охлаждение (см. раздел 1.5.2.8 выше) представляют собой пример факторов энергоэффективности, носящих региональный характер. Как правило, потребности в отоплении выше на севере Европы, а в охлаждении – на юге. Это влияет на объемы энергопотребления – например, зимой на финских предприятиях по переработке отходов требуется дополнительная энергия для поддержания надлежащей температуры отходов, а сохранение свежести пищевых продуктов требует больше тепла в Южной Европе.

Региональные и местные вариации климата накладывают и другие ограничения на энергоэффективность. Например, типичный КПД угольных котлов в Северной Европе составляет около 38 %, а в Южной Европе – около 35 %; КПД систем охлаждения мокрого типа зависит от температуры наружного воздуха и т.д.

1.5.2.10. Явная теплота

Тепловая энергия, подведение иле отведение которой проявляется в форме изменения температуры, называется «явной теплотой» (англ. «sensible heat», буквально – «ощутимая теплота»), хотя в последнее время этот термин выходит из употребления, 3.1. Например, тепловая энергия, используемая для подогрева входных потоков нефтеперерабатывающего завода до температуры 104.4°C, представляет собой явную теплоту.

1.5.2.11. Дальнейшие примеры

В приложении 7.3 приведены дополнительные примеры анализа энергоэффективности для следующих технологических процессов:

•пример 1: производство этилена методом крекинга;

•пример 2: производство мономера винилацетата;

•пример 3: стан горячей прокатки на металлургическом комбинате.

Эти примеры иллюстрируют следующие факторы и аспекты энергоэффективности:

•разнообразные и сложные производства;

•сложные потоки энергии;

•несколько видов энергосодержащей продукции;

•эффективность использования электроэнергии в зависимости от объема производства;

•отраслевой показатель энергоэффективности (энергоемкости) для нефтеперерабатывающих производств – показатель, предложенный компанией Solomon Associates (см. приложение 7.9.1).

50