Н.И.Данилов, Я.М. Щелоков, ОУ В ПО Уральский государственный технический университет — УПИ
Всероссийское совещание по проблемам
теплоснабжения (2003 г.) сформулировало комплекс проблем, большинство из которых требует безотлагательного решения. В числе
их — отсутствие контролируемых критериев энергоэффективности, что не позволяет устанавливать
(по примеру США) соответствующим органам управления задания по качественному изменению
величин данных показателей [1].
Несомненно, это исключительно важная проблема, которая требует не только своего нормативного развития (например, возврат к ведению
топливно-энергетических балансов (ТЭБ)), но и
методического. Причем, особое и важное место в этой комплексной проблеме занимают вопросы
планирования и нормирования изменения экологической нагрузки на окружающую природную
среду при выполнении энергосберегающих программ. Особенно важно ведение таких работ в
масштабах регионов и федеральных округов.
Расчеты и результаты исследований показывают, что по техническим и экономическим условиям
вряд ли возможно успешное решение проблем охраны окружающей среды за счет «пассивных» природоохранных мероприятий, т.е. при использовании всякого рода очистных устройств. Реальный
выход из этой ситуации — снижение удельных расходов топлива, энергетической составляющей в
себестоимости продукции, что в конечном итоге
приводит к уменьшению массы сжигаемого топлива при росте объемов ВВП, т.е. за счет «активных»
природоохранных мероприятий. При этом выбросы загрязняющих веществ в атмосферу сокращаются в зависимости от количества и качества сжигаемого топлива (табл. 1 [2]), а также и сбросы в
водный бассейн.
За основу можно использовать связь между
реальным экономическим ростом и ростом расхода энергетических ресурсов, по которой имеется достаточный теоретический и фактический
материал [4, 5]. Обычно здесь используется показатель — это темпы изменения суммарного
расхода энергии (т у.т.), используемой промышленностью, на валовой внутренний продукт государства (ВВП), региона (ВРП) и т.д. в неизменных
денежных единицах.
В национальном стандарте [6] предлагается использовать индексный метод учета влияния значительности воздействия производственной (энергетической) системы на окружающую среду. Считаем целесообразным использовать основы этого метода при оценке масштабов воздействия на окружающую среду энергетической составляющей экономической системы, в нашем случае региональной.
Промышленность региона, в рамках своих отраслевых комплексов, оказывает прямое и косвенное влияние на окружающую природную среду как
составная часть экономической системы, управляемой людьми. Представим масштабы этого влияния в виде энергоэкологического индекса экономической системы, J.эс
В нашем случае величину Jq£ следует рассматривать как фактическую долю снижения расхода
первичных энергоносителей за рассматриваемый
период
где ВРП2, ВРП1 — валовой региональный продукт, достигнутый на конец и начало рассматриваемого периода производственной деятельности, млрд руб.; еи, еф — прирост расхода энергоносителей на единицу роста ВРП по инерционному (планируемому) сценарию и фактический показатель
за указанный период, %/%.
Фактический объем снижения расхода первичных энергоносителей за рассматриваемый период
составит:
где П — объем потребления первичных энергоносителей в регионе (экономической системе) за календарный период или в первый год рассматриваемого периода, млн т у.т.
С учетом удельных показателей выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов в поверхностные водные объекты, индекс снижения
объемов загрязняющих веществ за счет энергосберегающей составляющей в масштабах региона (экономической системы) или предприятия составит:
где Узв — удельный показатель выбросов, сбросов, загрязняющих веществ в атмосферу (водные
объекты), кг(м3)/т у.т., М(о) — общее количество загрязнителей, потенциально способных воздействовать на окружающую природную среду (классы
опасности 2; 3; 4), т.е. без учета диоксида углерода, кг.
Суммарный индекс экологической эффективности энергосберегающих мероприятий по сравнению с плановыми экологическими нагрузками
на окружающую среду следует оценивать, с учетом
данных [6], по формуле:
где КОу — класс опасности для конкретного загрязнителя (у).
Данное выражение можно использовать и при
определении антропогенных выбросов парниковых газов из источников, использующих первичное
топливо или продукты его переработки.
Одна из основных целей нашего исследования
— оценка удельных показателей выбросов, сбросов загрязненных веществ в атмосферу, водные
объекты, Узв. В качестве конкретных данных по
воздушному бассейну Свердловской области
можно принять данные, представленные в табл. 1.
Снижение объемов используемых первичных
энергоносителей в меньшей мере влияет на объемы
водоотведения загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты. Вызвано это тем, что не
менее 40-45 % объемов водоотведения приходится
на «безтопливные» отрасли: жилищно-коммунальное хозяйство и прочие [7]. Исходя из отчетных данных о воздействии промышленных отраслей экономики региона на окружающую природную среду [7], удельный показатель сбросов загрязненных сточных вод в поверхностные водные
объекты составляет около 5-8 м3/т у.т. Причем
этот показатель снижается с ростом потребления первичных энергоносителей. То есть, этот
показатель следует уточнять с учетом фактических объемов потребления энергоносителей и
сбросов за календарный период [3].
Хорошо известно, что среди факторов, обуславливающих экологическую нагрузку
на население, превалирует комплексная химическая нагрузка (в основном за счет качества
атмосферного воздуха и питьевой воды). При этом
реальный риск здоровью населения представляют выбросы суммарной пыли. В числе основных причин ухудшения качества питьевой воды -загрязнение водоисточников, в том числе и за счет сбросов
сточных вод.
Именно эти комплексные показатели и использованы в предложенной выше схеме расчета влияния энергетической составляющей экономической
системы на окружающую природную среду.
Выполним оценку фактического влияния на окружающую среду экономической деятельности в
регионе в период 1999-2001 гг.
Первоначально, исходя из общероссийских показателей, сценарий развития экономики Свердловской области предусматривал рост расхода
энергоресурсов на уровне 0,8-0,85% на 1% прироста ВРП, т.е. расход энергоресурсов на 1% прироста ВРП был практически в 2-2,5 раза выше, чем
в большинстве развитых стран. Так, в индустриальных странах Европейского союза он равен 0,4, в США — 0,25-0,3, в Китае — 0,3% на 1% прироста
ВВП. Отметим, что снижение энергоемкости валового внутреннего продукта (отрицательная связь) — важнейший признак интенсивного развития. За
90-е годы прошлого века в России этот показатель вырос более чем на 20%, т.е. отрицательные
связи между экономикой и энергетикой отсутствовали.
Тем не менее, принятый темп снижения энергоемкости ВРП в 0,8-0,85%/% следует рассматривать как инерционный сценарий развития экономики и социальной сферы региона.
Фактические результаты экономической деятельности в регионе в период 1999-2001 гг. оказались следующие (см. табл. 2).
Следовательно, за указанный период по сравнению с первоначальным (инерционным) сценарием было обеспечено снижение темпов роста энергоносителей на 0,3-0,35% на 1% прироста ВРП.
Доля снижения расхода первичных энергоносителей за рассматриваемый период в соответствии с формулой (1) составит:
J = [(180:148) — 1]эсос.(0,825 — 0,5) = 0,0703.
Фактический объем снижения расхода первичных энергоносителей за рассматриваемый период
составил, формула (2):
АПэр = 32,452.0,0703 = 2,28 млн т у.т.
Индекс снижения объемов загрязняющих веществ в атмосферу за счет энергосберегающей
составляющей в масштабах региона составит, с
учетом данных табл. 1:
J = (42,34эсзв.2,27.106)/1507,9.106 = 0,064,
где 1507,9 тыс. т — суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Свердловской области на начало рассматриваемого периода.
Объем сокращения выбросов составит:
0,064.1507,9.103 = 96505т.
По объемам сброс загрязненных сточных вод в
поверхностные водные объекты составит:
J = (6,5эсзв.2,27.106)/ 831.106 = 0,018 или 14,96 млн м3.
Если принять структуру выбросов (сбросов) по
классам их опасности в пределах отчетных данных
в целом и по региону за соответствующий период, то можно провести и определение суммарного индекса экологической эффективности энергосберегающих мероприятий.
Для оценки достигнутого экологического эффекта в денежной форме могут быть использованы различные схемы расчетов:
♦
удельные величины штрафных санкций за превышение сбросов (выбросов) загрязняющих веществ;
♦
риск здоровью населения, представленный по выбросам суммарной пыли и выраженный в денежной форме, и т.д.
Литература
1. Новости теплоснабжения, 2003, № 7. С. 52-56.
2. Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Хрестоматия
энергосбережения: Справочное издание: В 2-х книгах. Книга 2.Под ред. В. Г. Лисиенко. — М.: Теплоэнергетик, 2002. — 768 с.
3. Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование: Справочное издание: В 3-х книгах. Книга 3. Под ред.В.Г. Лисиенко. — М.: Теплоэнергетик, 2003. — 592 с.
4. Чоджой М.Х. Энергосбережение в промышленности. Пер. сангл. — М.: Металлургия, 1982. — 272 с.
5. Энергетический анализ. Методика и базовое информационное обеспечение: Учебное пособие. В. Г. Лисиенко, С. Е. Розин, Я.М. Щелоков, О.Г.Дружинина, А.Е. Пареньков. — Екатеринбург: УГТУ—УПИ, 2001. — 100 с.
6. ГОСТ Р 51750-2001 Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказанииуслуг в технологических энергетических системах. Общие положения. — М.: ИПК Изд—во стандартов, 2001. — 21 с.
7. Государственный доклад о состоянии окружающей природной
среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2002 г. — Екатеринбург: МПР
Свердл. области, 2003. -314 с.