Конспект лекцій з дисципліни енергозбереження (1 частина ) (для студентів спеціальності 090603 Електротехнічні системи споживання)

Скачать 0.66 Mb.

Название	Конспект лекцій з дисципліни енергозбереження (1 частина ) (для студентів спеціальності 090603 Електротехнічні системи споживання)
страница	1/7
Дата публикации	13.03.2013
Размер	0.66 Mb.
Тип	Конспект

uchebilka.ru > География > Конспект

1 2 3 4 5 6 7

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

Конспект лекцій

з дисципліни

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

(1 частина )

(для студентів спеціальності 7.090603 Електротехнічні системи споживання)

Затверджено

на засіданні кафедри електромеханіки

протокол № від

Луганськ 2007
удк 621.31

Конспект лекцій з дисципліни енергозбереження, частина 1 (для студентів спеціальності 7.090603 Електротехнічні системи споживання)/ Уклад.: К.В. Філімоненко. – Луганськ: вид-во СНУ ім. В. Даля,– 2007 –63 с.
Розглянуто основи енергозбереження в електричних мережах та на підстанціях.
Укладач: К.В. Філімоненко, доц.
Відпов. за випуск О.С. Захарчук, проф.

Рецензент О.С. Захарчук, проф.

^

ЛЕКЦІЯ 1

Пріоритетні напрями та обсяги енергозбереження

1.1 Проблема енергоефективності у національній економіці

Енергоємність валового внутрішнього продукту – основний показник ефективності економіки – в Україні значно вища, ніж у промислово розвинених країнах. Це є наслідком певної технологічної відсталості, недосконалої галузевої структури вітчизняної економіки та впливу її “тіньового” сектору. Така ситуація обмежує конкурентоспроможність національного виробництва і лягає важким тягарем на економіку – тим паче, за умов її зовнішньої енергетичної залежності. На відміну від країн Заходу, де енергозбереження є елементом економічної та екологічної доцільності, для України це – питання виживання, оскільки досі не вирішено проблему збалансованого платоспроможного споживання як внутрішнього, так і щодо імпорту паливно-енергетичних ресурсів.

Енергозбереження має суттєвий вплив на енергетичну безпеку держави, оскільки неефективне внутрішнє споживання паливно-енергетичних ресурсів вимагає великих обсягів (майже 50%) їх імпорту, що призводить до значної залежності від країн-експортерів. Разом із тим потенціал енергозбереження в Україні становить понад 45% обсягу споживання паливно-енергетичних ресурсів. Його реалізація дозволить здебільшого зняти гостроту проблеми зовнішньої енергетичної залежності.

Низька енергоефективність стала одним з основних чинників кризових явищ в українській економіці. У структурі витрат на виробництво промислової продукції в першій половині 90-х рр. майже втричі зросла вартісна складова енергоресурсів у матеріальних витратах на цю продукцію, сягнувши 42% їх загального обсягу. Зростання питомої ваги витрат на паливо та енергію зумовлено істотним зростанням вартості імпортних енергоресурсів упродовж означеного періоду, що стало причиною низької рентабельності виробництва. Низька рентабельність стала, в свою чергу, однією з причин вимивання обігових коштів з економіки, сприяючи таким чином її бартеризації та іншим негативним наслідкам в умовах переходу до ринкових відносин і однією з основних причин кризових явищ у національній економіці, і їх наслідком.

У результаті прийнятих на державному рівні зусиль в Україні спостерігається певне поліпшення ситуації, пов’язаної з енергоефективністю. Якщо енергоємність ВВП протягом 1990-1996 рр. зросла на 42% і майже стабілізувалася у 1997-1999 рр., то з 2000 року спостерігається її істотне зменшення, причому вперше в історії України зростання ВВП було досягнуто за одночасного скорочення споживання первинних паливно-енергетичних ресурсів.

Таким чином, одним із основних напрямів удосконалення системи енергозабезпечення України має стати підвищення ефективності використання палива та енергії.

^ Стратегічні цілі політики з енергозбереження полягають у докорінній перебудові технологічної, економічної та нормативно-правової бази виробництва, перетворення, транспортування та використання паливно-енергетичних ресурсів у галузях економіки і соціальній сфері з метою радикального зменшення їх витрат та підвищення показників енергетичної ефективності до рівня промислово розвинених країн.

Проведення активної енергозберігаючої політики є важливим фактором, що гарантуватиме стале і ефективне забезпечення енергоресурсами економіки країни.

^

1.2 Основні стратегічні напрями та заходи з енергозбереження в галузях економіки до 2030 року

Пріоритетними напрямами та заходами енергозбереження для основних енергоємних галузей промисловості, в сільському і комунально-житловому господарствах, на транспорті та в будівництві є наступні.

^ Промисловість. Чорна металургія. Основною метою стратегії енергозбереження в чорній металургії є досягнення у виробничій структурі галузі переважної частки технологій з високою енергоефективністю за рахунок впровадження енергоефективних виробництв.

^ Вугільна промисловість. Основною метою стратегії енергозбереження у вугільній промисловості є, насамперед, підвищення якості вугілля, утилізація шахтного метану та вторинних енергетичних ресурсів, впровадження нових сучасних технологій видобутку та збагачення вугілля, а також вентиляції шахт, підвищення безпеки вуглевидобутку.

^ Газова промисловість. Метою основної стратегії енергозбереження в газовій промисловості до 2030 року є зниження технологічних витрат природного газу на його транспортування з 8,0-9,0 до 4,0-5,0% за рахунок використання нових газотурбінних перекачувальних агрегатів з ККД 35-36% , тощо. Енергозаощадження за рахунок скорочення технологічних витрат при транспортуванні газу на рівні 2030 року становитиме 11,0-12,0 млрд. м³ з урахуванням транзиту, в тому числі скорочення витрат на власне споживання – 4,5-5,5 млрд. м³.

^ Нафтова промисловість. Основні напрями стратегії енергозбереження у нафтовій промисловості пов’язані з удосконаленням технологічних процесів видобутку нафти. Попередні оцінки свідчать про можливість зменшення питомих витрат енергоресурсів до 2030 року на 7,0-11,0%.

^ Нафтопереробна промисловість. Метою стратегії енергозбереження в нафтопереробній промисловості є впровадження сучасних енергозберігаючих технологій і обладнання, що дозволить при поглибленні переробки нафти до 72-75% у 2010-2015 рр. і 85-90% у 2030 році уникнути значного підвищення споживання ПЕР.

Електроенергетика. Основною стратегічною метою енергозбереження в електроенергетиці є насамперед модернізація, реконструкція та оновлення фізично зношеного обладнання, підвищення ефективності його експлуатації, зменшення питомих витрат палива на виробництво електричної та теплової енергії, зниження втрат енергії в мережах енергопостачання, вирішення проблеми покриття змінних електричних навантажень.

^ Хімічна та нафтохімічна промисловість. Основною метою стратегії енергозбереження в хімічній та нафтохімічній промисловості є: модернізація діючих та впровадження нових енергозберігаючих і ресурсозберігаючих технологій виробництва; докорінна реконструкція котельних установок, підвищення ступеня використання горючих і теплових вторинних ресурсів.

^ Машинобудування і металообробка. Основна мета стратегії енергозбереження в машинобудуванні та металообробці на перспективний період полягає у підвищенні частки високоефективних технологій використання палива та енергії за рахунок удосконалення та впровадження нових технологічних процесів у виробництві продукції машинобудування, зокрема ливарних і термічних печей, зварювального і гальванічного обладнання, металообробних агрегатів тощо.

^ Промисловість будівельних матеріалів. Основною метою стратегії енергозбереження у промисловості будівельних матеріалів є удосконалення існуючих і впровадження нових енергоефективних технологій у процесах виробництва, підвищення ступеня утилізації вторинних енергетичних ресурсів, впровадження сучасних систем обліку та контролю використання енергоресурсів.

^ Сільське господарство. Стратегія енергозбереження в сільському господарстві полягає в запровадженні принципово нових напрямів його розвитку, зорієнтованих на ресурсо- та енергозберігаючі технології, сучасні технічні засоби для їх реалізації, зокрема використання нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії.

^ Житлово-комунальне господарство. Основною стратегічною метою енергозбереження в житлово-комунальному господарстві України на період до 2030 року є підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів за рахунок сучасних схем і систем енергопостачання, приладів і пристроїв, які використовують тепло та енергію, зниження втрат енергоносіїв, що сприятиме більш повному задоволенню попиту населення на житлові, комунальні та побутові послуги.

^ Автомобільний транспорт. Загальні обсяги споживання пального в автомобільній підгалузі можуть бути знижені завдяки наведеним нижче напрямам енергозбереження.

^ Залізничний транспорт. На залізничному транспорті зниженню питомих витрат та економії палива сприятимуть такі чинники.

Будівництво. Серед стратегічних напрямів розвитку будівельної галузі слід відзначити впровадження нових енергозберігаючих технологій і матеріалів, перехід на енергоефективне будівництво та енергозберігаючі конструкції, та різкого зниження енергоємності галузі.

^

1.3 Оцінка економічно доцільного потенціалу енергозбереження

Оцінка обсягів енергозбереження за рахунок технологічного фактора. За своєю особливістю енергозбереження з огляду на технологічний фактор розділяють на галузеве та міжгалузеве.

Потенціал галузевого економічно доцільного енергозбереження з огляду на технологічний фактор оцінюється у 2030 році проти рівня 2000 року в обсягах 296,68 млн. т у.п., у тому числі заощадження паливних ресурсів становить 190,63 млн. т у.п., електричної енергії – 155,39 млрд. кВт·год, теплової енергії – 318,68 млн. Гкал.

Міжгалузеве енергозбереження є одним із найбільш ефективних і масштабних напрямів енергозбереження, що може суттєво впливати на рівні енергоспоживання.

Потенціал міжгалузевого економічно доцільного енергозбереження з огляду на технологічний фактор у 2030 році проти рівня 2000 року становитиме 30,83 млн. т у.п., у тому числі заощадження палива визначено в обсягах 7,39 млн. т у.п., електричної енергії – 51,07 млрд. кВт×год., теплової енергії – 36,4 млн. Гкал (таблиці 11.1-11.4).

^ Оцінка обсягів енергозбереження за рахунок структурного фактора. Реалізацію потенціалу енергозбереження за рахунок структурного фактора забезпечують: підвищення в структурі економіки питомої ваги наукоємних малоресурсомістких галузей та виробництв; зниження матеріаломісткості (в першу чергу металомісткості) продукції; раціоналізація енергетичних балансів країни, галузі, підприємств; заміщення в енергетичному балансі вуглеводневого палива неорганічними джерелами енергії (ядерне паливо, нетрадиційні та відновлювальні джерела).

Загальне енергозбереження за рахунок міжгалузевих та внутрішньогалузевих структурних зрушень в економіці України за базовим сценарієм оцінюється в 2030 році відносно 2000го в обсязі 228,11 млн. т у.п. Заощадження паливних ресурсів становитиме 131,72 млн. т у.п. та електроенергії 286,93 млрд. кВт год при перевитратах 7,01 млн. Гкал теплової енергії.

^ Потенціал енергозбереження. Сумарний потенціал енергозбереження за рахунок технологічного і структурного факторів ураховує величину факторів, що підвищують обсяги.

Сумарний економічно ефективний потенціал енергозбереження за рахунок технологічного і структурного факторів у економіці України за базовим сценарієм у 2030 році проти рівня 2000 року оцінюється в обсязі 555,62 млн. т у.п.: в тому числі обсяги заощадження : палива – 329,74 млн. т у.п., електроенергії – 493,39 млрд. кВт год, теплової енергії – 348,07 млн. Гкал.
^

1.4 Показники ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів на період до 2030 року

Узагальнюючими показниками ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів у країні є їх питомі витрати на одиницю валового внутрішнього продукту країни (показники енергоємності).

Прогнозні розрахунки свідчать про скорочення енергоємності ВВП країни з 1127 г у.п./грн. у 2000 році до 308-489 г у.п./грн. у 2030-му, що становить 27,4-43,4% рівня енергоємності ВВП у 2000 році.

На сьогодні показники енергоємності ВВП розвинених країн світу становлять 200-350 грам нафтового еквівалента на один долар США (г н.е./дол. США), чималі резерви зниження енергоємності ВВП у цих країнах практично використано.

Прогноз динаміки показників енергоємності ВВП в Україні показує, що у 2030 році вони можуть становити 221-351 г н.е./дол. США проти 809 г н.е./дол. США у 2000 році. Порівняно з показниками 2000 року в 2030-му питомі витрати палива та енергії на одиницю валового внутрішнього продукту України скоротяться: паливоємність ВВП – з 0,905 до 0,233-0,377 кг у.п./грн.; вуглеємність ВВП – з 0,372 до 0,132- 0,198 кг/грн.; газоємність ВВП – з 0,402 до 0,086-0,141 м³/грн.; нафтоємність ВВП – з 0,055 до 0,029-0,046 кг/грн.; нафтопродуктоємність ВВП – з 0,086 до 0,043-0,068 кг у.п./грн.; електроємність ВВП – з 0,985 до 0,329-0,508 кВт год/грн.; теплоємність ВВП – з 1,327 до 0,44-0,695 Мкал/грн.

Скорочення питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів на виробництво валового внутрішнього продукту протягом періоду до 2030 року забезпечить суттєве підвищення ефективності їх використання.

^ 1.5 Державна політика, правове забезпечення та економічний механізм стимулювання енергозбереження

Основу державної політики з енергозбереження в національній економіці становить системний розвиток законодавства. Базовим у цій сфері є Закон України “Про енергозбереження” прийнятий у 1994 році. Він передбачає систему інституційних, регулятивних та заохочувальних заходів щодо режиму ощадного використання паливно-енергетичних ресурсів. Нині врегульовано майже всі положення Закону України “Про енергозбереження”, які вимагали подальшої конкретизації підзаконними актами.

З метою реалізації інституційних засад енергозбереження у 1995-1996 рр. в Україні створено органи державного управління в цій сфері: Держкоменергозбереження і Державну інспекцію з енергозбереження та її територіальні органи. Прийнято постанови Кабінету Міністрів України від 09.01.96 №20 “Про управління сферою енергозбереження” та від 18.05.2000 №821 “Про впорядкування структури місцевих державних адміністрацій” (зі змінами, внесеними постановою від 29.08.02 №1262). Постановою Кабінету Міністрів від 26.03.03 №390 затверджено Типове положення про управління з енергозбереження обласної та Севастопольської міської державної адміністрації.

Окрім того, діяльність у сфері енергозбереження в Україні відповідає міжнародній практиці відповідно до Хартії та Договору до Енергетичної Хартії з питань енергетичної ефективності і суміжних екологічних аспектів, ратифікованих Верховною Радою України у 1998 році.

Основою практичної реалізації політики енергозбереження в національній економіці є державні програми енергозбереження. В Україні розроблена та здійснюється Комплексна державна програма енергозбереження (КДПЕ), яку схвалено постановою Кабінету Міністрів України від 05.02.97 за №148.

Постановою Кабінету Міністрів України від 31.12.97 №1505 схвалена також “Програма державної підтримки розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики”, як складової частини КДПЕ.

Фактично, статус програми енергозбереження в бюджетній сфері має Указ Президента України від 16.06.99 №662 “Про заходи щодо скорочення енергоспоживання бюджетними установами, організаціями та казенними підприємствами”, який, зокрема, врегулював на нормативному рівні проблему проведення енергетичних обстежень. Постановою Кабінету Міністрів України від 30.11.99 №2183 “Про скорочення енергоспоживання бюджетними установами, організаціями та казенними підприємствами” передбачено конкретні механізми, спрямовані на скорочення енергоспоживання у бюджетній сфері. Станом на кінець жовтня 2003 року в Україні на основі цих нормативних актів розгорнуто мережу майже із 160 спеціалізованих організацій з проведення енергетичних обстежень.

У 2001 році вперше було передбачено інвестиції на енергозбереження в державному бюджеті за статтею “Міжгалузеві енергозберігаючі заходи” в обсязі 25,4 млн. грн. Цим запроваджено ще один потужний важіль впливу на зменшення енергоспоживання як у бюджетній сфері, так і в національній економіці в цілому. З досвіду реалізації централізованих програм енергозбереження розвиненими країнами у 80-х рр. відомо, що реальний ефект від їх реалізації в масштабах країни у 10-20 разів перевищує очікуваний. Це можна пояснити значним впливом конкретної політики держави, зокрема, створенням системи фінансування енергозбереження і певним тиском на управлінців, які приймають рішення на рівні регіональних органів влади та підприємств.
Таблиця 1.1

Електробаланс України за 2001 – 2002 роки (млрд.кВт·год)

	2001	2002
Вироблено електроенергії	173,0	173,7
Одержано електроенергії з-за меж України	2,1	5,5
Спожито в Україні підприємствами промисловості	90,3	91,0
у тому числі:
добувної	16,7	16,7
обробної	51,0	51,7
з виробництва та розподілення електроенергії, газу та води	22,6	22,6
будівництвом	0,8	0,7
сільським господарством, мисливством, лісовим та рибним господарством	4,2	3,7
транспортом	8,7	9,2
підприємствами і установами інших видів діяльності	10,2	10,7
населенням	21,6	21,8
Втрати в мережах загального користування	34,1	33,5
Відпущено електроенергії за межі України	5,2	8,6