Технологии производства энергетического продукта

Особенностью энергетического продукта является то, что он не является конечным для получения результата труда в материализованной форме или в форме интеллектуального продукта, защищенного авторским правом, патентом, товарным знаком и т. п. Энергетический продукт – это определенная порция затрат энергии всех видов, в том числе энергии живого труда, использованная целевым способом на создание материального или интеллектуального вида продукта. Например, подрядная строительная организация выполняет строительство здания из материалов заказчика. Она не является владельцем самого здания, не создает материальный продукт (кирпич, блоки, перекрытия, песок, цемент). Она только расходует электроэнергию, тепло, воду, живой труд, механическую энергию, химическую, которые и являются составляющей частью стоимости создаваемого объекта, но для строительной фирмы – эта работа является конечным продуктом взаимных расчетов с заказчиком. В природе существуют различные виды энергии: ядерная, химическая, электростатическая, гравистатическая, магнитостатическая, упругостная, тепловая, механическая, электрическая, электромагнитная и другие, в том числе отнесем сюда и энергию живого труда в форме работ и услуг, соответствующего общим требованиям классификации продукта деятельности человеческого общества.

К услугам относятся: транспортные, охранительные, информационные, финансовые, консультационные, юридические, страховые и др.

Среди работ выделяют: ремонтно-строительные, строительно-монтажные, пуско-наладочные, торгово-закупочные, проектные, услуги НИОКР, техническое и медицинское обслуживание и др. Указанные технологии, как и другие, имеют отраслевую специфику и порядок организации.

ЭНЕРГИЯ – ЦАРИЦА МИРА, ИСТОЧНИК ДЕЯТЕЛЬНЫХ СИЛ И МЕРА ДВИЖЕНИЯ ВСЕХ ФОРМ МАТЕРИИ.

Но энергия, в отличие от других видов производственных ресурсов, в процессе потребления полностью рассеивается и не накапливается ни в какой форме.

ЭНТРОПИЯ – ТЕНЬ ЭНЕРГИИ, ее обратная величина, МЕРА РАССЕЯНИЯ ЭНЕРГИИ и увеличение всех форм беспорядка. Закон сохранения энергии – всеобщий закон природы, и в том числе общества.

ЭНЕРГЕТИКА – как отрасль энергетических производственных технологий – объединяет предприятия по производству, передаче и распределению электроэнергии и тепла.

Это ведущая ценообразующая отрасль промышленности, обеспечивает все другие отрасли народного хозяйства и жилищно-коммунальное хозяйство электроэнергией и теплом. Огромная роль энергетики обусловлена тем, что все процессы в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, все виды обслуживания населения связаны со все большими масштабами использования энергии, ростом ЭНЕРГОВООРУЖЕННОСТИ ТРУДА, а следовательно, наличием ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ в каждом из видов продукта, в т. ч. для изделий массового спроса и продуктов питания. Производство всех видов энергии в мире возросло с начала XIX века в 9 раз и достигло 9 млрд. тн в пересчете на условное топливо (1кг усл. т = 7000 Ккал).

Темпы мирового прироста производства электроэнергии в 3-4 раза выше темпов прироста народонаселения в мире.

Все возрастающая потребность в электроэнергии определяется ее преимуществами по сравнению с другими видами энергии:

¨ легко превращается в другие виды (механическую, тепловую, световую);

¨ обеспечивает наибольшую интенсивность, скорость и точность производственных процессов и наилучшие условия управления ими;

¨ позволяет осуществлять развитие все новых путей для непрерывного развития орудий труда;

¨ дает возможность достижения высокой степени концентрации производства электроэнергии и ее использование в рамках всего региона.

Применение электроэнергии в химико-технологических процессах положило начало созданию новых производств электролиза, электротермообработки, электрогальванических покрытий, электросварки, электрометаллургии, электросвязи, электротранспорта, электробытовых приборов, электроизмерений и др.

К отраслям, определяющим НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС в энергетике относятся – машиностроение, химия, металлургия.

Россия – единственная страна в мире, которая обеспечена собственными энергоресурсами полностью. Энергетика является частью ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ТЭК) федерального хозяйства, куда еще входят газо..., нефте... и угледобывающие отрасли.

В современных условиях энергетика – это сложная совокупность больших, непрерывно развивающихся производственных систем, объединенных по признаку однородности экономического назначения производственного продукта электроэнергии. Структура их приведена на рис. 8.6. Все виды предприятий энергетики имеют статус юридических лиц. Для планирования работы энергопредприятий большое значение имеет выявление общей потребности в энергии и мощности, а также РЕЖИМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, которые определяются путем построения ГРАФИКОВ НАГРУЗОК (рис. 8.7). Важной характеристикой режима потребления электрической энергии является показатель годового числа часов использования максимума нагрузки (h_M):

(час. / год),

где

Э_Г – годовое потребление электрической энергии;

Р_МАХ, Р_СР – значения максимальной и средней установленной мощности энергосистемы;

Т_Г = 8760 час. – количество часов использования электроэнергии в году;

коэффициент плотности графика нагрузки ( ).

Продукция энергопредприятий различается по трем видам:

а) ВАЛОВЛЯ – количество электроэнергии (тепла), отпущенное с шин станции по единой цене, и тепловой, отпущенной с коллекторов поставщика, исчисленные в денежном выражении;

б) ТОВАРНАЯ – количество отпущенной потребителю электроэнергии (тепла) с учетом затрат на ремонт сетей, передачу, транспорт, исчисленные в денежном выражении;

в) РЕАЛИЗОВАННАЯ – оплаченная потребителем энергия.

		Топливная промышленность		Электроэнергетика		Энергоснабжение		Энергопотребители

Рис. 8.6. Структура предприятий энергетики

Регулирование отношений, возникающих в ПРОЦЕССЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ в целях эффективного использования энергетических ресурсов страны, осуществляется в России в форме ЭНЕРГОСБЕРЕГИОЩЕЙ ПОЛИТИКИ государства в соответствии с законом РФ "Об энергоснабжении" (Пост. Президента №28-ФЗ от 3.04.96 г.).

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РЕСУРС – это носитель энергии, который используется в настоящее время или может быть использован полезно в перспективе.

Основные принципы энергосберегающей политики государства:

¨ приоритет эффективного использования энергетических ресурсов;

¨ осуществление государственного надзора за эффективным использованием энергетических ресурсов;

¨ обязательность учета юридическими лицами производимых или расходуемых ими энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами получаемых ими энергетических ресурсов;

¨ включение в государственные стандарты на оборудование, материалы и конструкции, транспортные средства, показатели их энергоэффективности;

¨ сертификация топливо-, энергопотребляющего, энергосберегающего и диагностического оборудования, материалов, конструкций, транспортных средств, а также энергетических ресурсов;

¨ сочетание интересов потребителей, поставщиков и производителей энергетических ресурсов;

¨ заинтересованность юридических лиц - производителей, и поставщиков энергетических ресурсов в эффективном использовании энергетических ресурсов.

Рис. 8.7. График нагрузки энергосети

а) суточный график электрической нагрузки

А – пиковая часть, Б – полупиковая часть,

В – базовая часть электрической нагрузки;

б) годовой график нагрузки энергосистемы

D – прирост отпуска электроэнергии,

I, II – зимний и летний графики нагрузки, D = II - I.

Формирование энергосберегающей политики государства осуществляется на основе федеральных и межрегиональных программ в области энергоснабжения.

Реализация программ требует не только тиражирования уже освоенных технологий производства и энергоснабжения, но и непрерывного их совершенствования, в том числе для нетрадиционных энергоисточников.

Свыше одной трети всех потребляемых в стране ресурсов расходуется нерационально, что приводит к неэффективным затратам на их добычу.

Энергоемкость национального дохода в России а 1,5 раза превышает уровень США и вдвое выше, чем и странах Западной Европы. Среди экономических механизмов энергосбережения наиважнейшее значение имеет ценовая политика, обеспечивающая такое соотношение цен на энергию и другую продукцию, чтобы сделать энергосбережение экономически выгодным. Необходимые кредитные стимулы, дотации и субсидии в поддержку энергосберегающих мероприятий осуществляются с помощью межведомственного фонда энергосбережении, созданного по постановлению правительства.

Структура системы управления энергосбережением показана на рис. 8.8.

Органы Госэнергонадзора в приведенной структуре осуществляют государственную инспекцию по контролю за эффективным использованием нефти и нефтепродуктов, топлива, газа, энергетической и тепловой энергии, за соблюдением государственных стандартов в области производства и потребления энергии.

Потенциал энергосбережения федеральной программы оценивается как возможное снижение энергопотребления при выпуске одного и того же объема продукции либо при обеспечении неизменных условий жизни населения за счет массового использования технически уже освоенных образцов энергоэффективного оборудования и производственных процессов. Этот потенциал составляет более 500 млн. т у. т., в том числе:

¨ в самом ТЭК 150-180,

¨ в жилищно-коммунальном секторе 100,

¨ в сельском хозяйстве 50-60,

¨ на транспорте 45-50,

¨ в промышленности 150-160.

Практически достижимая величина экономии на уровне 2000 года составит 190-250 млн. т у. т., в том числе природного газа – 30-35 млрд. куб. м, нефтепродуктов – 25-30 млн. тонн, 130-170 млрд. кВт-ч электрической и 200-250 млн. Гкал тепловой энергии, что определяется инвестиционными и технологическими возможностями.

Эффект энергосбережения на 10-15% зависит от снижения всех видов прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, на 20-25% от реализуемых за этот период структурных изменений в промышленности, а более чем наполовину – от расширения использования имеющихся энергоэффективных и экономически чистых технологий и оборудования.

Реализуемый к 2000 году потенциал энергосбережения в самом ТЭК достигает 55-70 млн. т у. т., что составляет одну треть всей возможной экономии.

Топливно-энергетический комплекс – одна из самых энергоемких отраслей экономики: две трети всех природных ТЭР используется как котельно-печное топливо для выработки электрической и тепловой энергии, а из 380 миллионов тонн сырой нефти 280 поступает на нефтеперерабатывающие заводы России. Собственные нужды и потери в отраслях ТЭК составляют 10-15% произведенной энергии, не считая затрат первичных энергоносителей, вызванных низким КПД перерабатывающих энергоустановок.

Региональные топливно-энергетические компании

2

1 – Централизованное управление

2 – Территориальное управление

Рис. 8.8. Структура системы управления энергосбережением

Только прямые потери при добыче нефти, ее переработке и распределении нефтепродуктов составляют 25-28 млн. т у. т., не считая аварийных разливов нефти, оцениваемых примерно в 1% добываемого объема.

Большими резервами экономии обладает транспорт энергоносителей. За счет газоперекачивающих агрегатов можно сэкономить 7-9 млн. т у. т., устранимые потери угля при железнодорожных перевозках составляют 5-6 млн. т у. т. Особенно велики потери магистральных и распределительных тепловых сетях, достигающие 12-15 млн. т у. т.

Важное направление энергосбережения – перевод всех потребителей на более высококачественный вид топлива, что требует повышения глубины переработки нефти, брикетирования и газификации угля, а также расширения использования попутных видов топлива, нефтяного газа, шахтного метана, вторичных энергоресурсов.

В структуре конечного потребления энергопродуктов доля газа составляет 30%, электрической энергии – 20%. Учитывая высокую долю газа в топливном балансе (53%) тепловых электростанций, требуется более эффективное его использование за счет применения теплофикационных газотурбинных и парогазовых установок. Вытеснение такими установками котельных средней и малой мощности может дать экономию к 2000 году не менее 20 млн. т у. т.

Главным резервом и главным направлением энергоэффективности является работа с потребителями не только потому, что на их долю приходится две трети всего потенциала энергосбережения, но и в связи с отсутствием целенаправленных усилий по энергосбережению, тем более при слабом действии рыночных стимулов.

В коммунально-бытовом секторе из общего возможного объема экономии 36-49 млн. т у. т. особо значимы направления, связанные с совершенствованием источников теплоснабжения (13-18 млн. т у. т.), с утеплением жилых зданий (7-9), с использованием санитарно-технической арматуры для регулирования расхода, горячей холодной воды (8-10 млн. т у. т.), с применением более эффективных источников света и бытовых установок.

В сельском хозяйстве энергоемкость валовой продукции в 5-6 раз выше, чем в США, а производительность труда не превышает 10% от американского уровня. Хотя основные резервы снижения энергоемкости кроются в наращивании объемов производства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции, однако 25-30 млн. т у. т. к 2000 году можно сэкономить за счет лучшего использования имеющейся техники, в первую очередь автотранспорта, а также создания более рациональных по мощности сельскохозяйственных машин и сокращения количества комбайнов при расширении стационарного обмолота.

Основным направлением экономии энергии на транспорте являются рационализация перевозок, их перераспределение между автомобильным, железнодорожным и авиационным транспортом в зависимости от дальности маршрута, а также рационализация скоростей в зависимости от массы груза. Технологические резервы экономии связаны с применением дизельного автотранспорта, который, на треть экономичнее бензинового, с совершенствованием структуры автомобилей и снижением удельного расхода топлива, ибо наши автомобили на 25-30% уступают по экономичности зарубежным.

Более половины всего потенциала энергосбережения сосредоточено в промышленности. Наиболее значимую экономию (25-30 млн. т у. т.) дают общепромышленные мероприятия, такие как:

¨ оснащение потребителей приборами учета и контроля расхода энергоресурсов (7-9);

¨ применение регулируемого электропривода (64);

¨ совершенствование структуры использованных материалов (8-11 млн. т у. т.).

В металлургии может быть сэкономлено 13-17 млн. т у. т., в том числе за счет более полного использования металлолома и вторичных энергоресурсов.

Резюме

Технология – совокупность приемов и способов обработки и переработки различных сред.

Понятие технология рассматривается в связи с конкретной областью применения.

Язык описания технологии – средство изображения интеллектуальной сущности технологии для ее анализа, сохранения и представления для имущественной принадлежности автора.

Инновационный менеджмент связан с развитием и совершенствованием технологий.

Вопросы для повторения

1. Дайте определение технологии.

2. Назовите виды продукта в зависимости от возможностей использования потребителем.

3. Назовите характерные признаки сложных систем.

4. Охарактеризуйте среду описания технологий.

5. Какую роль играет инновационный менеджмент в производственных технологиях?

6. В чем особенности технологии производства энергетического продукта?