CC BY
198
АФАНАСЬЕВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ - доктор технических наук, заведующий кафедрой теплоэнергетических установок, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
AFANASYEV VLADIMIR - doctor of technical sciences, professor, head of Heat and Power Plants Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
КОВАЛЕВ ВЛАДИМИР ГЕННАДЬЕВИЧ - кандидат технических наук, заведующий кафедрой электроснабжения промышленных предприятий, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
KOVALEV VLADIMIR - candidate of technical sciences, head of Industrial Enterprises Power Supply Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
ТАРАСОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетических установок, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected])
TARASOV VLADIMIR - candidate of technical sciences, associate professor of Heat and Power Plants Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
ТАРАСОВА ВАЛЕНТИНА ВЛАДИМИРОВНА - аспирантка кафедры теплоэнергетических установок, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (charming_cerl@rambler. ru).
TARASOVA VALENTINA - post-graduate student of Heat and Power Plants Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
ФЕДОРОВ ДЕНИС ГЕННАДЬЕВИЧ - магистрант кафедры теплоэнергетических установок, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
FEDOROV DENIS - master's program student of Heat and Power Plants Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
УДК 620.9:502.17 ББК У305.14-538
Н.В. ГОЛУБЦОВ, Л.Г. ЕФРЕМОВ, О.В. ФЕДОРОВ
ПРОБЛЕМА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Ключевые слова: энергия, энергоресурсы, энергоемкость ВВП, энергоэффективность, энергосбережение, показатели, окружающая среда.
Обоснована актуальность проблемы эффективного использования энергоресурсов в условиях их исчерпаемости, роста энергопотребления, загрязнения окружающей среды. Даны нормативная трактовка показателей энергоэффективности, их численные значения в России и странах мира, структура потенциала энергосбережения в России и показатели его реализации.
N. GOLUBTSOV, L. EFREMOV, О. FYODOROV EFFECTIVE USE OF POWER RESOURCES PROBLEM
Key words: energy, energy resources, the GDP energy intensity, energy efficiency, energy saving, performance, environment.
The urgency of the problem of effective use of energy resources, in terms of their completeness, energy consumption and environmental pollution is grounded in the article. The authors denote the normative interpretation of energy efficiency indicators, their numerical values in Russia and countries of the world, the structure of the energy saving potential in Russia and targets implementation.
Ускоряющийся рост мирового потребления энергии в условиях реального сокращения объемов невозобновляемых энергоресурсов на Земле выдвинул в качестве одной из наиболее актуальных проблем экономики, техники и науки проблему энергетической эффективности и энергосбережения. Поэтому приоритетными целями современной отечественной и в целом мировой энергетической
политики стали достижение максимальной энергоэффективности и всемерное энергосбережение. Главный вызов, с которым столкнулось человечество, связан с проблемами нарастающего дефицита энергоресурсов и загрязнения окружающей среды. При этом достижения научно-технического прогресса позволяют существенно повысить эффективность производства и потребления энергии.
«ГОСТ Р 51380-99. Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям» устанавливает основные термины и определения: энергосбережение; энергопотребляющая продукция; эффективное использование; энергетических ресурсов; показатель энергетической эффективности; показатель экономичности энергопотребления продукции; сертификация энергопотребляющей продукции по показателям энергетической эффективности; класс энергетической эффективности продукции.
Эффективность использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) характеризуется показателями энергоемкости валового внутреннего продукта (ВВП) и электроемкости ВВП, которые в рамках приведенных выше нормативных требований трактуются следующим образом:
- энергоемкость ВВП - это отношение затраченной в стране энергии, выраженной в тоннах условного топлива, к ВВП, выраженному в долларах США (т у.т./долл. США). Международное энергетическое агентство (МЭА) за единицу условного топлива приняло нефтяной эквивалент (н.э.). Следует учитывать, что 1 т у.т. соответствует примерно 0,7 т н.э.
- электроемкость ВВП - отношение затраченной в стране электрической энергии к ВВП (кВт-ч/долл. США);
- уровень потребления энергии населением характеризуется количеством потребленной энергии на душу населения (т у.т./чел.год).
Особую остроту вопросы энергосбережения и энергетической эффективности приобрели в России. По данным Государственной программы РФ [4], энергоемкость ВВП России в 2,5 раза выше среднемирового уровня и в 2,5-3,5 раза выше, чем в развитых странах. Общий потенциал энергосбережения в России оценивается примерно в 40-45 % от общего объема текущего энергопотребления.
Общая величина технического потенциала энергосбережения и повышения энергетической эффективности в нашей стране по оценке к уровню 2007 г. в абсолютных объемах составляет 403 млн т у .т., а с учетом сокращения сжигания попутного газа в факелах - 420 млн. т у.т. [4]. Структура этого технического потенциала представлена на
Здания сферы услуг 23|
рис. 1.
Повышение эффективности использования энергоресурсов является общей тенденцией развития мировой энергетики. На рис. 2 представлены графики, составленные по данным [2, 3], характеризующие эту тенденцию. Фактические показатели энергоемкости ВВП показаны по паритету покупательной способности (1111С) 2005 г. Целевые (прогнозные) - по Рис. 1. Технический потенциал энергосбережения
Прочие
ППС 2010 г.
и повышения энергетической эффективности, млн т у.т.
Рис. 2. Энергоемкость ВВП России и стран мира в 2000-2011 гг. и целевые (прогнозные) показатели на 2014-2020 гг.
Рис. 3. Взаимосвязь энергоемкости ВВП с удельным потреблением энергоресурсов в различных странах
В 2010 г., как видно из графиков, энергоемкость ВВП России, равная 0,50 т у.т./тыс. долл., в 1,9 раза превышала среднемировое значение и была в 2,5-3 раза выше, чем в развитых странах. Взаимосвязь энергоемкости ВВП с удельным потреблением энергоресурсов в России, странах СНГ и западных странах показана на рис. 3 [1]. Видно, что уровни потребления энергии населением в экономически развитых западных странах Евросоюза и России практически близки. Но при этом душевое потребление энергии населением России почти в 1,9 раза ниже, чем в США и Канаде.
В то же время энергоемкость ВВП России и стран СНГ значительно выше: в 2,5-3 раза, чем в странах Евросоюза, и в 1,85-2,3 раза выше, чем в Канаде и США. Более высокое душевое энергопотребление ТЭР населением в США и Канаде объясняется большей энерговооруженностью труда в этих странах.
На величину энергоемкости ВВП России отрицательно влияют холодный климат нашей страны и ее большая территория, а значит, увеличенные потребности в энергии и большие потери при ее транспортировке. Но в близких с Россией климатических и культурных условиях со схожей плотностью населения находятся Канада. Швеция и Норвегия, имеющие близкие к России климатические условия. Тем не менее энергоемкость ВВП у названных стран существенно меньше.
Иллюстрацией неэффективного расходования ТЭР в нашей стране служат следующие факты. В России основными производителями электроэнергии являются тепловые электростанции (ТЭС) с паровыми турбинами, КПД которых составляет 30-35% для ТЭС малой и средней мощности и 40-43% для ТЭС большой мощности. А в странах Европы электроэнергия вырабатывается на парогазовых ТЭС, имеющих КПД до 55%. Расходы ТЭР на единицу продукции в России превышают среднемировые показатели: стальной прокат — в 1,5-2,0 раза; полимеры — в 1,5-3,0 раза; алюминиевый прокат — в 1,3 раза; огнеупоры — в 2,0 раза [1].
Одной из основных причин сохраняющегося отставания нашей страны в эффективности использования энергоресурсов является высокая доля продолжающих стареть изношенных, деградирующих и потому низкоэффективных
зданий, сооружений и оборудования. Так, по данным [4], было построено еще до 1990 г.: более 90% мощностей действующих электростанций и 70% технологического оборудования электрических сетей, 70% котельных и 66% тепловых сетей, 83% жилых зданий. Около 2% жилья общей площадью более 50 млн м2 находится в ветхом жилищном фонде. Требуется модернизация примерно для 30% мощностей систем водоснабжения и 16% водопроводных сетей. В системах водоснабжения теряется в среднем 15% годовой подачи воды в результате ее утечек и неучтенного расхода. Вследствие этого производство и реализация 1 м3 воды в нашей стране требуют на 30% больше затрат электроэнергии относительно среднеевропейского уровня. При этом в России в 1,5-2,0 раза выше душевое потребление воды жителями, чем в западноевропейских странах.
Важно и то, что наличие собственных богатых запасов энергоресурсов не способствует мотивации нашей страны на снижение энергорасточительства. Тем не менее осознание исчерпаемости минеральных ресурсов заставляет думать о том, какие природные богатства Россия сможет сохранить и передать будущим поколениям. В условиях усиления глобальной конкуренции, в том числе в области эффективности производства, укрепление статуса нашей страны как мировой энергетической державы невозможно без существенного повышения энергоэффективности использования ресурсов.
В то же время одна из наиболее важных глобальных проблем - сокращение выбросов парниковых газов, в основном СО2 - непосредственно связана с вопросами энергоэффективности. Россия может внести весомый вклад в реализацию международных программ сокращения выбросов, учитывая ее огромную территорию, расположенную в основном в умеренном и северном поясе, большую численность населения, а также энергоемкость экономики.
Государственной программой РФ «Энергоэффективность и развитие энергетики» [5] предусмотрено, кроме прочего, уменьшить энергоемкость ВВП на 13,5% в 2020 г. относительно уровня 2007 г. в результате реализации только мероприятий энергосбережения и энергетической эффективности. Отметим, что даже в случае успешной реализации этих планов энергоемкость ВВП в России в 2020 г. будет превышать значения, зарегистрированные в 2010 г. в развитых странах и в Китае.
Выводы. 1. Проблема обеспечения энергоресурсами всех сторон жизни и деятельности человека есть и будет одной из приоритетных в настоящее время и обозримом будущем.
2. В основе проблемы стоит вопрос исчерпаемости энергоресурсов и защиты окружающей среды от вредного воздействия энергетики. Поэтому снижение удельной энергоемкости ВВП является актуальной научно-технической и экономической задачей современности.
3. Россия имеет значительный потенциал энергосбережения и энергоэффективности, необходимость и реальную возможность реализации этого потенциала.
Литература
1. Бабокин Г.И., Ляхомский А.В., Ставцев В.Л. Энергосбережение в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. М.: Изд-во РХТУ, 2010. 233 с.
2. Прогноз развития энергетики мира и России до 2040 года: прогноз [Электронный ресурс] / Ин-т энергетических исследований РАН; Аналитический центр при Правительстве РФ. М., 2014. 170 с. URL: http://www.eriras.ru/files/forecast_2040.pdf (дата обращения: 27.05.2014).
3. Целевые индикаторы развития российского ТЭК [Электронный ресурс] // Энергетический бюллетень / Аналитический центр при Правительстве РФ. М., 2013. Вып. 4, июль. С. 18-22. URL: http://ac.infodesigner.ru/files/CEAMonthlyEnergy4260713.pdf (дата обращения: 27.05.2014).
4. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года: государственная программа Российской Федерации (утв. распоряжением Правительства РФ от 27.12.2010 г. № 2446-р) [Электронный ресурс] // Государственная информационная система в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности: сайт. URL: http://gisee.ru/upload/iblock/68a/.doc (дата обращения: 10.01.2013).
5. Энергоэффективность и развитие энергетики: государственная программа Российской Федерации (утв. постановлением Правительства РФ от 15.04.2014 г. № 321 г.) [Электронный ресурс]. URL: http://pravo.gov.ru/laws/acts/37/515049.html (дата обращения 27.05.2014).
ГОЛУБЦОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения, Нижегородский военный институт инженерных войск, Россия, Нижний Новгород ([email protected]).
GOLUBTSOV NIKOLAY - candidate of technical sciences, associate professor of Electricity Chair, Nizhny Novgorod Military Institute of Engineers, Russia, Nizhny Novgorod.
ЕФРЕМОВ ЛЕОНИД ГЕОРГИЕВИЧ - доктор экономических наук, профессор кафедры электроснабжения промышленных предприятий, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
EFREMOV LEONID - doctor of economics sciences, professor of Electricity Industry Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
ФЕДОРОВ ОЛЕГ ВАСИЛЬЕВИЧ - доктор технических наук, профессор кафедры управления инновационной деятельностью, Нижегородский государственный технический университет, Россия, Нижний Новгород ([email protected]).
FYODOROV OLEG - doctor of technical sciences, professor of Management Innovation Chair, Nizhny Novgorod State Technical University, Russia, Nizhny Novgorod.
УДК 637.02 ББК 36.92
НА. ЗУЕВА, М.В. БЕЛОВА, Г.В. НОВИКОВА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
Ключевые слова: сверхвысокочастотный и ультразвуковой генераторы, кишечное сырье убойных животных, кольцевой волновод, сферический резонатор.
Обоснованы эффективные режимы работы установки для обработки кишечного сырья с использованием матрицы планирования трехфакторного эксперимента. Построены двухмерные сечения в изолиниях в зависимости от мощности ультразвуковых, сверхвысокочастотных генераторов и массы загрузки сырья.
N. ZUEV^ M. BELOVA, G. NOVIKOVА DETERMINATION OF THE EFFECTIVE PARAMETERS OF INSTALLATION
FOR PROCESSING OF RAW INTESTINES SLAUGHTERED ANIMALS Key words: superhigh frequency and ultrasonic generators, raw slaughter animals, circular waveguide, the spherical resonator.
Justification effective modes of operation of installations for the processing of the intestinal raw materials using the matrix planning three-factor experiment. Built the two-dimensional cross-sections in how contouring works depending on the power of ultrasonic, microwave generators and mass loading of raw materials.
Разработка технологии, обеспечивающей качественную обработку кишок убойных животных для использования в качестве натуральной оболочки при производстве колбасных изделий, актуален.
На сельских убойных пунктах большим затруднением является удаление слизистой оболочки, так как шлямованные кишки подвергаются быстрой
