Стратегия и тактика энергосбережения

Проблемы энергосбережения и поиска альтернативных источников энергии актуальны для большинства стран мира. Для Украины же они являются просто «больными». Вопросов — масса. К примеру, почему мы так много говорим о безотходных технологиях, а отходов у нас больше всех в мире? Или другой: в Украине появилось множество проектов и разработок по альтернативной энергетике — солнечной, ветровой, волновой, а используем мы в основном зарубежные, и то весьма редко. Почему? Ответ, думается, на поверхности. В нашей стране до сих пор остается нереализованным системный подход к решению проблем энергосбережения на основе принципов, которые уже хорошо себя зарекомендовали в мире, а у нас все еще не вышли из сферы осознания лишь узким кругом украинских «энергетических» специалистов. А ведь именно системный подход необходим для фундаментальной составляющей современной экономики, каковой является энергоэффективность. И охватывать он должен и моделирование процессов, и иерархичность структуры, и множественность связей элементов, и неопределенность состояний, и чувствительность к помехам, и многое другое.
Происходящее сегодня в украинской энергетике логично рассматривать в историческом ракурсе. Первый в новейшей истории топливно-энергетический кризис 70-х годов Украина пережила в составе бывшего СССР, где она была форпостом индустриализации на основе дешевых энергоресурсов, а энергоемкость ее ВВП на 25 процентов превышала среднесоюзную. Кризис был преодолен не слишком успешно, поскольку уменьшение этого показателя составило всего 16 процентов на протяжении 1975—1990 годов. Второй кризис — уже 90-х годов — по сей день до конца не преодолен. Одна же из предпосылок развития эффективной экономики — значительное уменьшение энергоемкости ВВП. И, к сожалению, такой «допинг» для будущего развития не был создан. Сейчас мы плавно вошли в третий кризис, не преодолев окончательно последствия предыдущего.  

Видимо, н еобходимо просто поменять акценты. Реальный эффект может дать только та методология энергосбережения, которая основана на системном анализе и во многом совпадает с методологией экологизации, о которой я уже писал в одной из статей, размещенных в блоге. Лишь такой анализ позволяет сформулировать основные стратегические принципы и определить тактические приемы реализации этих двух направлений оптимизации, являющихся основой устойчивого развития. И работать здесь должны правила логики и здравого смысла. Хотел бы остановиться лишь на нескольких таких стратегических принципах энергосбережения, сформировавшихся в последние годы и уже при первых опытах, доказавших свою высокую эффективность.Один из них, получивший широкое распространение на Западе, — принцип индустриального симбиоза. Это совмещение якобы несовместимых объектов, материальных и энергетических потоков в единый энерготехнологический комплекс, связываемый этими потоками в сложную многоуровневую систему. А в ней уже «работают» практически все отходы (энергетические и материальные) одних производств в качестве вторичного сырья техногенного происхождения для других производств.

При таком симбиозе появляется возможность реализовать также известный принцип рециркуляции, когда не добиваются полного использования исходного сырья или энергии, а обеспечивают наиболее выгодные режимы переработки при экономически оптимальной конверсии (так называют специалисты полноту превращения сырья в целевой продукт — обычно 20—30 процентов), выделяя после этого готовый продукт (вещество или энергию) и возвращая неиспользованные ресурсы в начало процесса.

Существует еще концепция обеспечения энергетической малоотходности не только за счет утилизации энергетических отходов или ресурсосбережения, но и путем повышения селективности — выхода высокопотенциального целевого продукта. Главное в том, что эта концепция сводится не к стремлению бороться с энергетическими низкопотенциальными отходами, а требует вести процесс так, чтобы минимизировать их образование.

Современная энергетическая оптимизация технологии предусматривает также локальную обработку выбросов по возможности как можно ближе к источнику их образования. Это своеобразная альтернатива принятому у нас принципу создания глобальных сооружений для утилизации отходов энергии. Мировой опыт уже показал высокую эффективность такого направления, особенно в сочетании с концепцией индустриального симбиоза. Дороговизна локальных установок оказывается кажущейся, если учитывать затраты не только на производство энергии, но и на природоохранные мероприятия. Принятое у нас раздельное финансирование и отдельное проектирование технологических установок и установок природоохранного назначения — это вообще анахронизм, приводящий к появлению промышленных объектов с «забытыми» установками утилизации и очистки энергетических низкопотенциальных выбросов. При современном подходе установки утилизации должны быть составной частью промышленного объекта, включенной в основную технологическую линию.

Еще один достаточно эффективный принцип — комплексность в решении задач уменьшения энергопотребления промышленными установками. При этом подразумевается прежде всего решение комплексной задачи по созданию энергетической техники как единства технологии и оборудования. Принцип комплексности в такой трактовке — это одновременное решение вопросов оптимизации аппаратурного и технологического оформления процессов.

Анализ структуры энергопотребления показывает, что одним из наиболее расточительных сегментов рынка энергопотребления является пресловутый ЖКХ. В Украине не сегодня начали заниматься энергосбережением. Энергосберегающие компании и центры, соответствующие подразделения во властных структурах, государственные и региональные программы появились не один год назад. Но пациент скорее мертв, чем жив. Или наоборот? Реформа ЖКХ провозглашена, но должным образом не работает по целому ряду причин. Не задействованы рыночные механизмы, нет соответствующей рекламы. В ее проведение не включился малый и средний бизнес, совершенно не решены вопросы стимулирования предпринимателей, работающих в этой сфере. Не используются современные информационные технологии, отсутствуют консалтинг, экспертиза, аудит, не задействована наука, не создан инновационный центр. Не повышается профессиональный уровень «реформаторов», не проводятся тренинги, курсы переподготовки, семинары по инновационным решениям в сфере ЖКХ.

Но даже не это основное. Пока почти все специалисты по энергосбережению ориентированы на экономию энергии преимущественно на уровне потребителей. Активно борются с открытыми форточками, пропагандируют установку стеклопакетов, применяют экономичные лампочки, увлекаются заменой электросчетчиков, установкой счетчиков газа и горячей воды… Все это очень хорошо и, наверное, правильно. И на этом удается сэкономить 1—2 процента энергии. Но ведь пора уже понять, что не по этим причинам мы потребляем ее в 5—8 раз больше на единицу ВНП, чем в среднем по Европе. Заниматься вопросами энергосбережения необходимо и при ее производстве, и при транспортировке, и при потреблении. И наиболее «расточительным» потребителем энергии является все же сфера промышленного производства. А реструктуризация и приватизация в промышленности отнюдь не способствовали переходу на энергосберегающие технологии.

Не сказала своего окончательного веского слова по этому поводу и украинская наука. Хотя многое нашими учеными уже сделано. Все предложенные научные подходы к энергосбережению и энергоснабжению в коммунальном хозяйстве можно выразить в виде пяти направлений. Это системный анализ, которым энергосберегающие фирмы пока практически не занимаются; совмещение технологических стадий с противоположными тепловыми эффектами; рециркуляция материальных и энергетических потоков, индустриально-аграрный симбиоз; глубокое малоотходное превращение различных видов энергии и вещества в пригодные для использования виды энергии; повышение энергетического потенциала низкопотенциальных энергоисточников. Но все это должно «заработать» на практике. Вот тогда и будет результат.

Одна из основных проблем энергосбережения, которая постоянно на слуху, — переход на возобновляемые и экономически выгодные источники энергии. Здесь ситуация та же: много слов — мало дела? Сегодня так называемых альтернативных источников энергии у нас немало. Беда в том, что мы очень нерационально их используем: в основном фотосинтез и энергию ветра, немножко — гидроэнергию. Все остальное в буквальном смысле слова пропадает. Приведу несколько примеров.

Есть прекрасная разработка днепропетровского ООО «Инсолар» — гелиопрофиль ТЭПС, позволяющий использовать экологически чистую солнечную энергию. Великолепная работа, о ней знают даже за рубежом, а у нас гелиопрофили практически не применяются. Спрашивается, почему? Есть разработка, оборудование, специалисты…

Или ситуация с запасами угля. Мы привыкли его сжигать. Но сегодня уголь, тем более такой некачественный, как, например, у нас в западном Донбассе, стараются не сжигать, а с успехом используют для синтеза газа, пригодного для применения взамен природного. Соответствующие установки в Украине тоже есть, они даже с успехом представлялись на специализированных выставках «Энергопром». Но у нас такие технологии пока не востребованы. А в России их давно и вполне успешно используют.

Еще пример — разработка днепропетровского ООО «СЭТ» (Современные экологические технологии). Это, по информации разработчиков, экологически чистая компактная мобильная установка непрерывного действия для переработки изношенных шин и резиновых отходов производительностью до 7000 тонн сырья в год. Продукты переработки: мазут, технический углерод, сталь, тепло, горючий газ. Преимуществ множество: мобильность, энергетическая независимость, экологическая, пожарная и взрывобезопасность, безотходное производство, ликвидная продукция. Возможны варианты изменения производительности и полустационарный вариант, перемещаемый на новую площадку после окончания работ. Работа, к сожалению, тоже пока не реализована. По крайней мере, данных об этом в СМИ не нашел.  

В Приднепровском регионе активно идет и работа по производству биодизеля, многое уже сделано. Это экологически чистый вид топлива, используемый для замены, а следовательно, экономии обычного дизельного топлива. Сырье для его производства — растительные масла: рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, отработанные подсолнечное и оливковое (уже использованные, к примеру, при приготовлении пищи), а также животные жиры.Биодизель может использоваться в обычных двигателях внутреннего сгорания как самостоятельно, так и в смеси с дизтопливом и некоторыми растворителями без внесения изменений в конструкцию двигателя. И при этом целый ряд преимуществ: биодизель менее токсичен, практически не содержит серы и канцерогенного бензола; обеспечивает значительное снижение вредных выбросов в атмосферу при сжигании; имеет высокую температуру воспламенения (более 100°С), что делает его использование относительно безопасным; его источником являются возобновляемые ресурсы. Кроме того, производство биодизеля легко организовать, в том числе в условиях небольшого фермерского хозяйства, используя при этом недорогое оборудование. Эта технология уже получила широкое распространение в Германии, Австрии, Чехии, Франции, Италии, Швеции, США… У нас есть и необходимое сырье, и разработки, и специалисты. Почему же биодизель в Украине до сих пор не работает?

Есть еще очень интересная разработка Днепропетровского государственного университета по эмульгированию мазутных топлив. Подобное ноу-хау успешно внедрено в Дании и многих других странах, где уже получают сотни тысяч тонн эмульгированного мазута. Такое топливо не нужно разогревать, особенно удобно его применение в зимних условиях. Но в Украине такая технология практически никому не нужна, удалось внедрить лишь одну установку.

Или проблемы с отработанным активным илом ( о которых я уже писал), которого только в Днепропетровске скопилось уже сотни тысяч тонн. Его запрещено использовать в качестве удобрения, поскольку в нем много тяжелых металлов. Но это прекрасный источник энергии. Существует российская установка, работающая на использованных шинах, на бытовых отходах, на том же активном иле — на любой органике. Она небольшого размера, устанавливается неподалеку от котельных. Из 7 тонн сырья в сутки получается 3 тонны жидкого топлива, 2 тонны углеродосодержащего твердого топлива, 0,7 тонны металлокорда, 1,3 тонны газа. Эта установка способна генерировать энергию, которой хватает для отопления целого прилегающего жилого района. Такие установки уже производятся серийно в России. Почему же мы их не покупаем? Да еще при этом не знаем, что делать с мусором, и жалуемся на нехватку энергии и газа.

Приведенные примеры иллюстрируют: сегодня нам есть из чего выбирать. Между тем доля угля, нефти, газа, атомной энергии — так называемых невозобновляемых источников — уменьшается из года в год. И при этом увеличивается энергетический «вклад» возобновляемых: ветра, воды, солнца…. Но источники энергии и того, и другого вида имеют свои положительные и отрицательные стороны. Их необходимо учитывать при системном анализе, подбирая технологии в соответствии со свойствами объекта, который мы рассматриваем. Всегда можно четко определить, когда какие рациональнее применять. Современный энерготехнологический и экологический инжиниринг основан не только и не столько на дизайне современной технологии, сколько на искусстве выбора оптимального оборудования и метода воздействия на систему. Делать это необходимо на базе системного анализа, концепции устойчивого развития и использования современных информационных технологий. А решить тот или иной конкретный вопрос только за счет технологии — даже самой передовой — попросту невозможно. Упомянутая концепция устойчивого развития стала у нас уже притчей во языцех. Все вроде понимают, что это такое, живо обсуждают, признают ее безальтернативность. Но воз и ныне там…

Мы говорим о том, что для достижения успеха в энергосбережении в эпоху новых рыночных отношений необходима кардинальная смена акцентов. Это касается, прежде всего, деятельности ученых, чей вклад в решение вопросов энергосбережения трудно переоценить?  Опять все упирается в основную проблему — игнорирование системного подхода к решению проблем энергосбережения. Как мы привыкли работать? Что-то придумываем, создаем, а потом ищем, где внедрить нашу разработку. Но так никто в мире сегодня не работает, потому что этот путь абсолютно бесперспективен. Должно быть наоборот: есть конкретный объект, и для него подбирается наиболее подходящая научная разработка. Причем абсолютно неважно, где этот объект расположен: в Днепропетровске, в Москве или в Рио-де-Жанейро — мир сегодня без границ. Когда я предлагал наши очень неплохие ноу-хау одному из ведущих голландских ученых, он мне ответил: найдите объект, инвестирование и хорошего менеджера — в этом проблема, а вовсе не в разработках. Вот современные принципы работы. Наши же ученые из года в год предлагают прекрасные разработки, но они нигде не внедряются, потому что мы в корне неправильно организуем свою деятельность.

Еще одна немаловажная проблема заключается в том, что мы зачастую не учитываем, в каком состоянии находится разработка. Эффект никогда не достигается сразу. Его получают только  в середине жизненного цикла проекта. А вначале бывает латентный период, когда нужно только вкладывать деньги. И на втором отрезке времени, так называемом участке детства системы, их тоже нужно вкладывать. Только на третьем, когда пройдена половина пути, достигается какой-то эффект. Мало того, на каждом участке необходимы свои инвесторы. И по-другому никто в мире не работает.

Для успешного решения проблем энергосбережения в Украине необходим качественный, высокопрофессиональный менеджмент. В этой связи я хочу сказать немного об иерархии в энергосбережении — она довольно сложна. И на каждом ее уровне, будь то Украина, отдельный регион страны, город, предприятие, квартира, должны действовать свои средства и методы, соответствующие определенному масштабу. Существует и определенная иерархия лиц, принимающих решения. И не надо премьер-министру заниматься остеклением домов — не его это вопрос, не его уровень. В его компетенции — макроэкономические решения. А централизованной установкой стеклопакетов, если это вообще целесообразно, должен заниматься менеджер на уровне города. Каждый обязан делать свое дело. Системный подход позволяет все это разложить по полочкам.

Системные подходы к энергосбережению на сегодня четко сформулированы. Определены три основных глобальных принципа:
— использование рециркуляции вторичного сырья техногенного происхождения;
— работа на всех трех основных стадиях — производства, транспортировки и преобразования, потребления энергии;
— наибольшая эффективность на стадии производства энергии, а не ее потребления.
Стратегия и тактика отработаны специалистами — пора их применять на практике. Почему же этого не происходит? Видимо, прежде всего, потому, что мало кто об этом знает. Потому что еще одно наше слабое место — неиспользование современных информационных технологий. Даже отраслевые выставки типа "Энергопром" оказались не очень эффективны.  Это серьезно осложняет реализацию наиболее эффективных управленческих и инженерно-технических решений в энергосбережении. Гораздо  более эффективными оказались выставки, ярмарки, биржи, порталы в Интернете. Мы попробовали решить проблему информационного голода созданием Международной инвестиционно-инновационной интернет-ярмарки (International Innovation & Investments Fair, http://arwsd.lujo.com/fair or http://e-fair.biz). Ее особенность в том, что здесь широко представлены четыре рынка: проектов, инвесторов, инвестиций и предприятий, нуждающихся в том, другом и третьем. По сути дела, мы попытались создать своеобразное «брачное агентство», где можно «обвенчать» инвесторов с предприятиями и разработчиками технологий. И девиз ярмарки соответствующий: «Высокие технологии + инвестиции = устойчивое развитие». Разве не это наша цель? Пока интернет-ярмарку посещали немцы, американцы, израильтяне, англичане, россияне… И только наша страна еще просто не доросла до того, чтобы работать на уровне современных информационных технологий. Мы вновь возвращаемся к тому, о чем уже говорили. При системном энергосбережении нужно идти не по пути внедрения того или иного инновационного проекта, а по пути решения конкретной задачи, первым этапом которого и является поиск наиболее эффективного технического решения с использованием современных информационных технологий.

Мы говорим о системном подходе к решению вопросов энергосбережения в рыночных условиях. Насколько  эффективно задействованы в этих процессах рыночные механизмы? Видимо, недостаточно эффективно, ибо а них практически не вовлечены предприниматели и субъекты малого и среднего бизнеса. А составляющие успеха в данном случае — сочетание среднего и малого бизнеса и  инновационных технологий, что приводит к появлению качественно нового технологического бизнеса. Малый и средний бизнес в контексте энергосбережения достаточно полно представлен в одном из разделов американского сайта, посвященного украинскому бизнесу (www.ukrainebiz.com). Там есть сделанная нами большая база данных украинских проектов (100 с лишним работ), достойных выхода на международный рынок. Причем представлены они не так, как мы обычно излагаем: наши проекты самые лучшие в мире, потому что лучше не бывает. Мы освещали суть разработок по вопросникам Мирового банка реконструкции и развития. Оказалось, что эти проекты никому в нашей стране не нужны. А из-за рубежа поступают запросы, потому что Украиной в мире сегодня все же интересуются.

Для решения задач энергосбережения сегодня необходим совершенно другой инновационный алгоритм. Начинать нужно не с бизнес-планирования своей работы, а с создания информационного поля, поиска объектов, партнеров, инвесторов… И только потом осуществлять бизнес-планирование по конкретному проекту. Это азы технологического бизнеса. Из всего вышесказанного следует вывод: очень многому нам сегодня нужно научиться. А где-то, что, наверное, еще сложнее, переучиться, переориентироваться, отойти от привычных стереотипов деятельности… Низкий профессиональный уровень субъектов украинского энергорынка, к сожалению, — объективная реальность. И сейчас самое время вспомнить знаменитую ленинскую цитату. Только учиться нам нужно фактически новым для нас вещам: технологическому бизнесу, профессиональному менеджменту, фандрайзингу, умению пользоваться информационными технологиями. Нужно перейти от бесплодных разговоров и нашей обычной созерцательности к реальной деятельности по энергосбережению. Убежден, что ее основой могут стать только системный анализ и современные информационные технологии. А следовательно, реализовать эту концепцию способны будут только специалисты, овладевшие ими.