Оценки потенциала энергосбережения

Вводные замечания

Оценочный потенциал повышения эффективности использования энергоресурсов в России на сегодняшний день достигает 30% общего годового объёма потребления электроэнергии. Немалую часть этого потенциала составляет потенциал энергосбережения, оцениваемый на основании результатов проведения энергетических обследований систем электроснабжения потребителей. Он, как правило, включает оценку эффективности функционирования электрических сетей и систем освещения, электрических машин и аппаратов, автоматизированных систем управления режимами электропотребления на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, объектах жилищно-коммунального хозяйства и транспорта. Однако в понимании термина «потенциал энергосбережения» имеют место некоторые трудности, что влияет выбор подходов к его объективной количественной оценке.

Хотя формальные определения понятия «потенциал энергосбережения» являются недостаточно чёткими, они, в большинстве своём, не содержат внутренних противоречий для интуитивного восприятия проблемы. В наиболее обобщённом виде определения потенциала энергосбережения при решении задач повышения энергоэффективности конкретных потребителей ТЭР представляются как

- физическая величина, характеризующая возможность повышения энергетической эффективности объекта производства путём оптимизации использования ТЭР;

- абсолютная разность между энергопотреблением без реализации энергосберегающих мероприятий и энергопотреблением, соответствующим прогнозным значениям с их учётом, полученная на расчётном периоде.

- совокупность имеющихся средств, запасов, возможностей, которые могут быть мобилизованы, приведены в действие, использованы для достижения цели, связанной с экономией энергоресурсов;

- максимальные потери топлива, тепловой, механической и электрической энергии конкретного потребителя (на уровне технологической установки, цикла, цеха, завода), которые возможно полностью или частично вернуть в энерготехнологический цикл рассматриваемого потребителя с помощью соответствующих энергосберегающих мероприятий.

Исходя из приведённых формулировок, очевидно, что целью исследования и оценки потенциала энергосбережения является выработка рекомендаций для рационального выбора стратегий, обеспечивающих успешность энергосберегающих мероприятий. Результат их внедрения – экономия энергоресурсов . Она зависит от выбранной стратегии s, ожидаемого полезного эффекта q, затрат З и длительности базового периода :

.

В общем случае функция – вектор, компоненты которого характеризуют результаты отдельных решений, соответствующих стратегиям s, обеспечивающих возможность реализации мероприятий по энрегосбережению.

Состояние вопроса

Развитие всех видов промышленного и сельскохозяйственного производства, транспорта, ЖКХ обусловлено не только совершенствованием существующих технологических процессов, установок и агрегатов, а и вытеснением морально и физически устаревшего неэффективного оборудования и технологий новыми, имеющими на момент внедрения лучшие технико-экономические и энергетические, показатели.

Системный подход к оценке комплексного потенциала энергосбережения анализируемого объекта требует учёта эффекта взаимодействия внедряемого энергосберегающего мероприятия с возможным изменением электропотребления других производств, связанных единым технологическим процессом. Например, установка светильников, потребляющих меньшее количество энергии и выделяющих меньше тепла, может снизить потребность в кондиционировании (охлаждении воздуха) или наоборот, увеличить потребность в отоплении.

Поэтому в зависимости от постановки задачи и цели исследования проблемы энергетической эффективности конкретного объекта потенциал энергосбережения представляется как декомпозиция интегрального потенциала в виде следующих типов:

- теоретического (результаты научных исследований);

- технического (максимально возможное энергосбережение, реализуемое на базовом интервале времени);

- экономического (рентабельная часть технического потенциала и инвестиционные возможности реализации мероприятий по энергосбережению);

- экологического (максимальное возможное снижение экологического ущерба наносимого производством и использованием энергоресурсов);

- поведенческого (мера осознания актуальности проблемы энергосбережения лицами, принимающими решения и их исполнителями).

Любой из перечисленных типов потенциала энергосбережения оценивается несколькими показателями. Он может быть:

- назначенным (установленным регламентом технологического процесса производства);

- нормативным (при приведении показателей работы всех анализируемых объектов к нормативным значениям);

- теоретическим (прогнозируемым на момент после капитального ремонта, модернизации и (или) внедрения инновационных технологий).

Из этого следует, что количественная оценка потенциала энергосбережения напрямую связана с результатами конкретного энергетического обследования рассматриваемого объекта производства, цель которого – выбор перспективных направлений разработки энергосберегающих мероприятий.

В этом случае задачи практической реализации энергосберегающих мероприятий рассматриваются в виде ограничений или критериев выбора наиболее рационального подхода к оценке потенциала. При этом количественные оценки эффективности возможных мер экономии ТЭР могут служить основой сравнительного анализа различных типов и показателей потенциала энергосбережения. Естественно, что при таком подходе любое численное значение потенциала не является единственным критерием принятия кардинальных мер по экономии ТЭР. Например, существенное на данный момент снижение цен первичных энергоносителей (нефть, газ) на мировых рынках приводит к свёртыванию ряда инвестиционных программ энергосбережения. Следовательно, необходимо учитывать, что неопределённость глобальных состояний топливно-энергетического комплекса (ТЭК) выше, чем прогнозная оценка потенциала энергосбережения.

Кроме того, при прогнозировании количественных оценок потенциала энергосбережения возникает ряд вопросов, решение которых невозможно без информации

- о нижнем пределе энергопотребления, обеспечивающем минимальную производительность (броню функционирования) процесса производства;

- об условиях достижения максимальных показателей энергоэффективности на конкретном оборудовании конкретного потребителя;

- об условиях использования расчётного потенциала энергосбережения в процессе управления электропотреблением;

- о потребителях, не имеющих системы индивидуального учёта, контроля и управления режимами электропотребления;

- о возможности оценки потенциала энергосбережения потребителя на основании свойства аддитивности отдельных его составляющих (расчёта как суммы потенциалов энергосбережения отдельных объектов производства);

- о возможных погрешностях результатов инструментальных и экспертных оценок.

В этой связи строгое аналитическое решение поставленной задачи требует применения математического аппарата теории вероятностей и многокритериального анализа, что существенно увеличивает её размерность и сложность как в теоретическом плане, так и при практической реализации энергосберегающей политики.

На основании изложенного практическая оценка реального значения потенциала энергосбережения может быть осуществлена только при условии выполнения конкретных, планируемых на определённый (базовый) период мероприятий.