Ресурсосбережение как альтернатива экстенсивного роста объемов добычи минерального сырья
Важнейшими закономерностями горнодобывающего предприятия (производства) являются:
- изменение объемных и экологических показателей его деятельности во времени;
- изменяющееся во времени пространственное положение рабочих мест и условий добычи минерального сырья.
По отношению к объемам и экономическим показателям закономерное истощение запасов месторождения и изменение горно-производственных условий являются объективным фактором.
Исходным базисом всей производственной деятельности является потребность в той или иной продукции - наличие на псе спроса. Спрос на продукт зависит от того, по какой цене готов поставить его производитель.
Цена производителя зависит от его издержек па выпуск данной продукции, ниже которой он не может установить цену.
Реальная ситуация в большинстве горнодобывающих отраслей такова:
- усложняются горно-производственные условия;
- растут цепы на материалы и оборудование;
- растут издержки производства.
Издержки производства плюс транспортные издержки равняются иене угля для потребителя. У нас транспортная составляющая доходила до 70%, а в мире - не более 30%. Причина роста цен на уголь - рост стоимости электроэнергии и как следствие, рост цен на материалы плюс рост стоимости перевозок.
Вместе с тем, имело место временное отставание темпов роста, в 1,5 - 2,5 раза, цен на продукцию горнодобывающих отраслей от других промышленных отраслей, это заставило пойти на сокращение заработной платы с 40% до 20% в себестоимости продукции в угольной промышленности и резко снизить жизненный уровень шахтеров.
В условиях, когда издержки производства растут, перед потребителями минерального сырья неизбежно возникает задача поиска мер по снижению своей потребности в дорогостоящем минеральном сырье - мер, которые он мог бы предпринять за счет собственных усилий. Такие меры всегда возможны, хотя требуют определенной технологической проработки.
В большинстве случаев меры по ресурсосбережению на стадии потребления минерального сырья требуют меньших затрат, чем оплата растущих в цене поставок, и оказываются экономически более выгодными и для потребителя, и для общества в целом.
В принципе возможны два способа решения проблемы обеспечение потребителей необходимыми им ресурсами. Первый - непрерывно увеличивать объемы производства ресурсов. Второй — осуществлять меры по сокращению объемов ресурсопотребления. Первый способ - экстенсивный, второй - интенсивный.
Возможность ресурсосбережения и его потенциальная эффективность лучше всего могут быть продемонстрированы па примере топливно-энергетических ресурсов, по отношению
К которым данная проблема разработана наиболее полно. В период с 70-х по 80-е ГОДЫ энергосберегающая политика считалась в нашей стране одним из важнейших направлений развития хозяйства. Специалисты полагали, что за счет экономии энергопотребления можно более, чем на четверть сократить величину необходимого общего прироста энергопотребления страны. Фактически за счет экономии энергии удалось па одну треть сократить требуемый В хозяйстве страны прирост энергопотребления. Главными факторами снижения ЭТОЙ потребности были техническое перевооружение электростанций и предприятий черной металлургии, замена паровозного транспорта тепловозами и электровозами.
Вследствие повышения тепловой экономичности турбоагрегатов электростанций снизился удельный расход топлива на выработку электроэнергии с 471 до 342 г/кВт/ч. Замена паровозной тяги на тепловозную и электровозную сопровождалась снижением удельных показателей энергоресурсов на железнодорожном транспорте с 10,7 до 4,6 условных тонн на 1 млн. тоннокилометров. Расход топлива при производстве чугуна на предприятиях черной металлургии был сокращен на 12%, мартеновской стали - па 18%, труб - на 28% и т.д. В этот период (с 60-х по 70-е годы) были реализованы наиболее крупные потребности предприятий-энергопотребителей, в последующем периоде успехов было намного меньше.
Масштабы возможной экономии энергоресурсов в близкой перспективе будут зависеть от результативности технических поисков и экономических стимулов энергосбережения.
Громадные, до сих пор неиспользованные возможности снижения энергозатрат имеются в настоящее время в сфере жилищно-бытового хозяйства и социальной инфраструктуры. На отопление жилых и общественных зданий тратится почти треть добываемого в стране топлива. Баланс использования и потерь топлива таков: 30% обогревает воздух в помещении, 40% уходит через окна и двери (вот поэтому нужны современные стеклопакеты И дверные пакеты!). 30% через стены (однослойные конструкции стен нужно менять).
Прибавим сюда миллиарды киловаттчасов электроэнергии, миллиарды кубометров воды и газа, потребляемых в быту. Становятся ясными масштабы этой проблемы.
Совет по качеству окружающей среды США обсудил перспективы двух возможных вариантов энергетического будущего: I - путь экономии, II - путь обычного развития, т.е. 1,9% ежегодного увеличения потребности;
I путь - улучшение теплоизоляции жилых домов н промышленных здании, тотальные энергетические системы для промышленности и жилья - энергия + тепло, новые бытовые приборы н автомобили и т.д. - требует снизить в дна раза темпы прироста потребления угля и атомной энергетики.
Акцент па экономию обогрева зданий и нагрев воды, а также транспорт в США связан с тем, что на них приходится 20% и 25% всех ежегодных затрат энергии соответственно. В сумме это почти половина всех затрат.
В США в быту используется уголь - 1%, в России - 20%; газ - 43% и 43% соответственно; электроэнергия - 56% и 37%. Первым направлением должно стать повышение «электрификации» быта. Вторым - реструктуризация хозяйства страны в целом с переносом главных акцентов на неэнергоемкие виды продукции массового потребления в быту. Большую роль «стимулятора экономических решений» должен сыграть рыночный механизм хозяйствования на базе новых ресурсосберегающих технологий. Задача будет успешно решена лишь в том случае, если необходимость в них будет четко осознана и приобретет форму «социального заказа» конструкторам новой техники.
Одним из частных, но важных направлений должно стать создание комплексных установок, в пределах которых тепло, образованное в ходе начальных процессов, могло бы полностью использоваться для осуществления последующих процессов.
Меры по снижению удельных расходов минерального сырья потребителями часто связаны с меньшими затратами, чем меры по наращиванию объемов его добычи.
Значительное снижение объемов добычи природного минерального сырья (МС) и соответствующая экономия средств связаны с использованием отходов и вторичных ресурсов в черной металлургии. В бывшем СССР переплавляли в сталь до
1/3 лома черных металлов (ежегодно около 50 МЛН. т). В ФРГ в металлургии «лом» используется па 70%. Уровень затрат па выплавку такой стали в несколько раз ниже, чем из передельного чугуна, Сейчас металлолом продаем за бесценок.
Мри производстве алюминия и его сплавов из вторичного сырья удельный расход электроэнергии сокращается в 20-25 раз. топлива - в 7 раз. уровень капиталовложений снижается в 6-8 раз. Однако эти и аналогичные возможности повторного использования скрапа цветных металлов используют недостаточно.
В США сегодня из вторичного сырья получают около 60% свинца, 40% олова, треть алюминия и 15% никеля.
Большие резервы обнаруживаются в этой отрасли при более полном использовании вторичных энергоресурсов (коксового, доменного и других промышленных горючих газов), а также отходящего тепла (пара, горячей воды, раскаленных металлов).
За счет целенаправленного совершенствования технических средств под влиянием энергетического кризиса 70-х годов удельное потребление моторных топлив пассажирским и грузовым автотранспортом в западных странах снизилось на 20%.
Согласно проведенным исследованиям, уровень потребления энергии в зависимости от вида транспорта таков.
| Способ транспорта | Затраты энергии (ккал/тоннокилометр) |
| Трубопроводы | 1814,4 |
| Железные дороги | 2701.4 |
| Водный транспорт | 2741,8 |
| Грузовые автомобили | 11280,9 |
| Самолеты | 16934,4 |
Исследования показали:
• плохо надутые шины увеличивают расход топлива на 0,4 л/км, хорошо надутые уменьшают расход топлива на 0,4 л/км;
• при холостом ходе двигателя за 30 мин. потребляется 1 л горючего;
• рывковые старты и торможения уменьшают пробег па 30% в расчете на 1 л горючего.
США установили предел скорости автомобилей до 89 км/ч (минимальное потребление горючего). Норматив действовал до 1987 г. Эффекты: спасение 2-4 тыс. жизнен и экономия горючего на 2 млрд. долл. в год. На 30-70% уменьшился удельный расход электроэнергии во вновь созданных конструкциях холодильников, в приборах освещения в общественных помещениях (гостиницах).
Мероприятия по экономии топлива и сырья обходятся в настоящее время в 2-3 раза дешевле, чем меры по увеличению объемов их добычи. В обозримом будущим этот разрыв, вероятно, будет увеличиваться вследствие понижения уровня горных работ и перехода на добычу более бедных руд. Что касается затрат па создание ресурсосберегающих технологий, то они, скорее всего, будут уменьшаться, как это происходит в начальные периоды освоения новых технологий по мере роста масштабов их применения (скорость освоения, качество и конкурентоспособность; объем и цена - два пути на рынок).
Однако все ранее изложенное не является правилом без исключений. Эти исключения возникают тогда, когда затраты на создание и эксплуатацию новой ресурсосберегающей техники (Эсбер) оказываются выше затрат на добычу минерального ресурса (Здоб|.). Но в случае отказа от ее создания и использования в затратах на добычу должна быть учтена экономическая оценка ущерба природной среде - экологический фактор!
Одним из важнейших направлений технического прогресса, приводящим к снижению потребности в сырье, является снижение массы машин, оборудования, сооружений. При увеличении мощности турбогенераторов на тепловых станциях с 300 МВт до 800 МВт масса на единицу мощности снижается на 25%, а удельная кубатура главного корпуса ТЭЦ уменьшается почти в 2 раза (на 43%).
Та же тенденция наблюдается в развитии двигателей внутреннего сгорания - повышается мощность - снижается масса, это позволяет поднимать в небо самолеты большей грузоподъемности и ракеты в космос.
Не трудно заметить непосредственное влияние фактора экономии массы на экономию металла и как следствие сокращение потребностей в добыче железной руды.
Подобное значение имеет и другое повое направление в технике производства металлов - порошковая металлургия, формирование металлических изделий из железных порошков в смеси с порошками из других металлов.
Резко сокращается трудоемкость изделий, снижается их себестоимость до 30% в сравнении с изделиями, получаемыми по обычной технологии.
По данным Л.И. Манохина в среднем па 1000 т изделий из металлических порошков сберегается до 2500 т металла, высвобождается 190 чел. рабочих. Срок службы изделий повышается в 2-3 раза. Распылением и наплавкой покрытий можно существенно сократить потери от коррозии, которые оцениваются в общем металлофонде страны в 11-13млн. т/год. Порошковая металлургия - это основа создания новых композиционных материалов с металлической основой, а также снижение загрязнения атмосферы и воды, связанной с работой обычных металлургических заводов.
Итоги рассмотрения.
A) Жизнь человека и его производственная деятельность невозможны без потребления больших количеств минерального сырья.
Б) По мере технического развития потребность в этом сырье растет, а условия его добычи ухудшаются, затраты растут.
B) Потребности в минеральном сырье и темпы роста объемов необходимых работ по его добыче могут быть снижены за счет создания и применения ресурсосберегающих технологий его потребления; рост объемов добычи и ресурсосберегающих
технологий являются двумя равновозможными, принципиальными альтернативами политики ресурсоснабжения общества и отдельных потребителей.
Г) Вариант создания и использования ресурсосберегающих технологий имеет ряд экономических и экологических преимуществ: они, как правило, дешевле и оказывают меньшие отрицательные воздействия на окружающую природную среду.
Д) Выбор более предпочтительного из двух направлений надлежит осуществлять по итогам специальных расчетов (экономический эффект и экологический эффект).
Контрольные вопросы и задания к главе 5
1. По каким признакам классифицируются природные ресурсы?
2. Какие виды природной энергии принято относить к неограниченным, неисчерпаемым, и как они используются?
3. По каким признакам классифицируются минерально-сырьевые ресурсы?
4. Какова роль минерально-сырьевых ресурсов в мировой
экономике?
5. Каково взаимовлияние общественных потребностей в минеральном сырье и научно-технического прогресса?
6. Дайте определение термина «нетрадиционные ресурсы минерального сырья». Приведите примеры отдельных видов и дайте оценку их относительной масштабности.
7. Чем мотивирована задачи поиска заменителей и каковы условия целесообразности таких замен?
8. Приведите примеры зависимости решении о промышленном освоении конкретных месторождений от наличия эффективных транспортных средств.
9. Какое отношение имеет ресурсосбережение к горной
экологии?
Глава 6.
ГОРНОПРОМЫШЛЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
6.1. Горнопромышленная деятельность и ее взаимодействие с природной средой
Значительную часть неблагоприятных воздействий на природу человек оказывает в процессе своей горнопромышленной деятельности. Стремясь к лучшим производственным результатам, подчас даже неожиданно для себя вызывает побочные отрицательные эффекты в окружающей среде (экологические ущербы). Для того, чтобы этого не допустить, необходимо:
• представлять сложный механизм возникновения ущербов окружающей среде;
• видеть свое место и свою роль в возникновении ущербов окружающей среды;
• уметь соизмерять значимость экологических ущербов с производственными результатами;
• быть заинтересованным в таких направлениях своей деятельности, которые обеспечили бы разумный компромисс между производственными целями и их экологическими проблемами.
Как производство, так и потребление любой продукции можно рассматривать в виде процессов преобразования одних видов ресурсов в другие. Ресурсы, используемые на входе процесса, именуют входными, ресурсы, получаемые па его выходе - выходными. По отношению к процессу разработки месторождений, подлежащих добыче, природные ресурсы являются входными, а добытое сырье и отходы - выходными.