 |
ГЛАВА 2. Цели и задачи дисциплины.
|
|
|
|
ГЛАВА 2. Цели и задачи дисциплины.
2. 1. Основные понятия и определения.
Энергосбережение - реализация правовых, организационных, научных,
производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
Ресурсосбережение - совокупность мер по бережливому и эффективному использованию фактов производства (капитала, земли, труда).
Как видно, понятия очень схожи, что даёт возможность рассматривать термин ресурсо-энергосберегающие технологии, как единое целое.
2. 2. Человечество и окружающая среда
Природа – это первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей человека. Она же представляет и среду его обитания – окружающую среду.
В окружающей среде выделяют:
- природную среду, к которой относятся естественные материальные тела и процессы, в них протекающие;
- материальные объекты, созданные человеком;
- процессы и явления, вызванные деятельностью человека.
Следовательно, окружающую среду составляют физические и социально – экономические компоненты.
Физические компоненты – природные и техногенные (созданные человеком в результате его деятельности).
Природные компоненты – географическое положение региона, энергетические ресурсы, климат, водные ресурсы, воздух, почва и т. д. Они влияют на выбор места и метода производства, целесообразность расположения производства, виды производства и т. п.
Техногенные компоненты – искусственные материальные тела, синтетические материалы, и продукты, жилые и производственные здания, одежда, коммуникационные и транспортные средства и т. д.
|
|
|
В системе человек – окружающая среда человек представляет не только объект, но и субъект ее, так как обладает возможностью изменить окружающую среду и приспособить ее к своим потребностям.
Менее чем за полвека численность живущих на Земле людей почти удвоилась и ныне приближается к нескольким млрд. Каждую минуту число людей возрастает в среднем на 156 человек, ежедневно на 250000 человек, а ежегодно приблизительно на 80 млн.
Важнейшим результатом функционирования системы человек – окружающая среда является потребление человеком ресурсов планеты.
Ресурсы подразделяются на:
- социальные - это население, условия воспроизводства, научный потенциал.
- природные - которые классифицируются по следующим признакам:
исчерпаемые; возобновляемые; невозобнавляемые (уничтожаемые и рассеиваемые)
Неисчерпаемые – это солнечная энергия; атмосферный воздух. Еще быстрее за последние 40-45 лет растет промышленное производство, созданное человеком, оказывая существенное воздействие на окружающую среду и вызывают изменения в атмосфере, гидросфере и литосфере.
Атмосфера - естественная внешняя газообразная оболочка Земли.
Гидросфера - водная оболочка Земли.
Литосфера – твердая оболочка Земли, источник минерального сырья и ископаемого топлива, почвенного слоя.
2. 3. Материальное производство.
В процессе производственной деятельности человека невозобновляемые ресурсы полностью уничтожаются (ископаемое топливо) или рассеиваются (металлы). Влияние промышленного производства на истощение природных ресурсов планеты и его последствия можно проследить на следующих примерах:
1. Добыча полезных ископаемых на Земле приводит к быстрому истощению невозобновляемых ресурсов, загрязнению и изменению состава атмосферы и литосферы.
|
|
|
2. Сжигание химического топлива вызывает попадание в атмосферу более 100 тыс. различных химических соединений.
3. Потребление пресной воды. Промышленное производство потребляет до 13% всего стока рек. Это приводит к исчерпанию доступных запасов пресной воды на планете. Одновременно с потреблением увеличивается сброс промышленных стоков в водоемы, что приводит к интенсивному загрязнению гидросферы.
4. Важнейшим следствием промышленного производства стало также его влияние на природный энергетический баланс. Дело в том, что существуют ограничения, накладываемые самой энергетикой биосферы, антропогенное изменение которой сверх допустимого предела чревато серьезными последствиями, а искусственное привнесение энергии в биосферу в наше время достигло уже значений, близких к предельным.
Вот почему вопрос ресурсо - энергосбережения очень актуален в настоящее время.
2. 4. Пути реализации ресурсо-энергосберегающих технологий:
1. Безотходная технология производства - принцип организации производства вообще, обозначающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочку первичное сырьё - производство - потребление - вторичное сырьё.
2. Малоотходная технология производства - промежуточная ступень перед созданием безотходной технологии, подразумевающая приближение технологического процесса к замкнутому циклу. При малоотходной технологии вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами. Часть сырья всё же превращается в отходы и подвергается длительному хранению или захоронению. Оценить степень приближения к безотходной технологии можно с помощью материального индекса производства.
3. Повышение выхода продукции
4. Снижение ресурсоёмкости и энергоёмкости (применение инновационных технологий, современного оборудования, приборов и т. д. )
5. Удлинение срока службы продукции
6. Применение материалов заменителей
7. Применение экономичных материалов
8. Применение нетрадиционных источников энергии (гидроэлектростанции, приливные электростанции, фотоэлектрические панели, ветроэлектростанции, тепловые насосы и. т. д)
|
|
|
9. Повышение качества продукции
10. Применение современных приборов учёта энергоносителей
Ресурсо-энергосберегающие технологии предполагают, что производство и реализация конечных продуктов выполняется с минимальным расходованием вещества и энергии на всех стадиях производства. При этом воздействие на природные системы и человека должно быть наименьшим. Здесь же выдвигается требование полного учёта расходов первичных компонентов природы на промежуточных этапах их переработки, транспортировки, хранения, отнесённой на единицу производимой продукции.
Уменьшение в количественном и стоимостном отношениях потребляемых первичных компонентов при таком же или возрастающем объёмах готовой продукции, выполняется не тогда, когда какой-либо компонент поступает непосредственно на рабочее место, где он превращается в конечный продукт или способствует его выработке. Настоящее ресурсосбережение начинается с проектирования, когда оно уже на стадии проектов добывающих, перерабатывающих и финальных предприятий закладывается во все технологические операции по разведке, оценке, добыче и переработке природного фактора на всех стадиях его движения к потребителю, а попадая на замыкающие производства – от конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей их использования.
Таким образом, проектировщики на высоком уровне должны решать большой круг непростых, порой противоречивых по своим особенностям и последствиям задач экологического, экономического и социального характеров.
Чисто безотходных технологий, по-видимому, быть не может. На практике имеют ввиду прежде всего малоотходные технологии, с внедрением которых полнота использования первичных компонентов, высока, что приводит к снижению природоёмкости.
Важным направлением в ресурсосбережении является всемерное использование принципа заменяемости ресурсов, под которым понимается замещение одного природного компонента другим, более экономичным и экологически безопасным. Взаимозаменяемость различается по экономическому и техническому критериям. Не всякие природные компоненты, взаимозаменяемые технически, позволяют производить замену с экономической и экологической точек зрения, и наоборот.
|
|
|
Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии затруднено многими техническими и экономическими трудностями, поэтому очень сложно организовать их крупномасштабное применение. Эта проблема требует системного подхода, который и проявляется во многих странах, и в значительной мере - через законодательную базу.
Достоверные общемировые запасы нефти в настоящее время оцениваются в 1292 млрд. баррелей (около 177 млрд. т). Доля российских запасов нефти в общемировых составляет около 4, 6 %. На территории Российской Федерации к настоящему времени выявлено и учтено более 2800 нефтяных месторождений. После депрессии 1990-х годов, когда в стране добывалось немногим более 300 млн. т нефти и конденсата в год, их добыча в России переживает устойчивый подъем и в настоящее время добыча нефти достигла 510 млн. т. Реальные показатели превысили нормативы «Энергетической стратегии России на период до 2020 г. », утвержденные решением Правительства Российской Федерации 22 мая 2003 года.
Общемировые разведанные запасы газа составляют около 175 трлн. кубометров. Россия является безусловным лидером по запасам природного газа – её доля в мировых запасах составляет 27, 5%. В настоящее время в стране добывается более 640 млрд. кубометров природного газа и более 15 млн. т конденсата в год.
Развитие экономики страны невозможно без ускоренного развития магистральных газонефтепроводов, обеспечивающих бесперебойную доставку нефти и газа от промыслов к нефтеперерабатывающим заводам, и магистральных продуктопроводов, доставляющих нефтепродукты к потребителю.
Протяженность действующих в России магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов составляют в настоящее время более 230 тыс. км. По ним транспортируется основное количество добываемой нефти и вырабатываемых светлых нефтепродуктов. Образно говоря, магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы являются кровеносной системой промышленности.
Для того, чтобы Россия стала подлинным гарантом энергетической безопасности в составе «Большой восьмерки», необходимо срочно открывать выходы на новые рынки – в Северную Америку и в Азиатско-Тихоокеанский регион. Поэтому в настоящее время уделяется особое внимание развитию трубопроводного транспорта. Обновилась Балтийская трубопроводная система (БТС-2), создан Каспийский нефтепроводный консорциум (КНК), строится газопровод «Голубой поток». В конце 2004 года АК «Транснефть» начала строительство нефтепровода на восток – до порта Находка «Восточная Сибирь - Тихий океан» (ВСТО), которое закончилось в 2010 году. Готовится проект строительства нефтепровода из Западной Сибири к Баренцеву морю.
|
|
|
Основными в сфере развития трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов являются следующие проекты:
- завершение строительства нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» пропускной способностью 80 млн. тонн нефти в год;
- строительство нефтепровода «Унеча - Усть-Луга» (вторая нитка Балтийской трубопроводной системы – БТС-2);
- развитие экспортных нефтяных и нефтепродуктовых терминалов в портах Приморск, Усть-Луга, Находка;
- развитие системы нефтепродуктопроводов страны (вывод на проектную мощность нефтепродуктопровода " Север", строительство нефте-продуктопровода «Андреевка - Уфа - Субханкулово - Альметьевск - Кстово», строительство нефтепродуктопровода " Юг" ).
- строительство газопроводов " Северный поток" и " Южный поток";
- строительство многониточной газотранспортной системы с полуострова Ямал;
- развитие портовой и транспортной инфраструктуры для перевозки жидких углеводородов (нефти, конденсата, сжиженного природного газа, широкой фракции легких углеводородов).
Помимо трубопроводной транспортировки нефти и нефтепродуктов будет развиваться и морская транспортировка жидких углеводородов, в том числе из прибрежных районов российской части Арктики.
В сфере экспорта нефти и нефтепродуктов государство будет стремиться к диверсификации товарной структуры и направлений экспортных поставок главным образом за счет развития восточного вектора поставок.
Предусматривается увеличение доли восточного направления в структуре экспорта жидких углеводородов с 8 процентов до 22 - 25 процентов.
Удаленность областей потребления газа, нефти и нефтепродуктов от мест их добычи и переработки ведет к увеличению протяженности вводимых в эксплуатацию трубопроводных магистралей. Растет не только длина трубопроводов, но и диаметр, значительно возрастает мощность и производительность нефтеперекачивающего оборудования, увеличивается рабочее давление, развиваемое магистральными насосами и потребляемая энергия для осуществления перекачки. При этом транспортировка нефтегрузов по магистральным трубопроводам должна быть бесперебойной, дешевой, с минимальными материальными затратами.
Транспорт и хранение газа и нефти от мест их добычи и нефтепродуктов от нефтеперерабатывающих заводов сопровождаются значительными затратами ресурсов - материальными и энергетическими, сокращение которых – важная народнохозяйственная задача.
Кроме нормируемой естественной убыли углеводородов при их транспортировке, хранении и наливе ещё значительны их потери от аварий, нарушений требований эксплуатации, несовершенства технологических операций. Велика доля непроизводительных затрат и потерь энергоресурсов, используемых на объектах трубопроводного транспорта (топлива, тепловой и электрической энергии).
Поэтому в трубопроводном транспорте углеводородов организационно-технические ресурсосберегающие мероприятия учитывают два основных направления — это сокращение потерь нефти и нефтепродуктов, участвующих в технологическом процессе транспортировки, и экономия затрачиваемых топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на осуществление перекачки.
За последние годы в трубопроводном транспорте углеводородов проделана большая работа по сокращению потерь нефти и нефтепродуктов и по экономии затрачиваемых энергоресурсов при их транспортировке, хранении и наливе. Но, несмотря на проводимые мероприятия по сокращению потерь углеводородов и энергоресурсов на объектах трубопроводного транспорта, величина их остается еще значительной.
Наносимый экономический ущерб характеризуется не только стоимостью затрат от потерянных энергоресурсов и транспортируемых углеводородов и ухудшением качества нефтепродуктов, но и загрязнением окружающей среды: атмосферы, почвы и водоемов, нарушением экологической безопасности. В связи с этим значение необходимости борьбы с потерями нефти и нефтепродуктов и непроизводительно затрачиваемой энергией при их транспортировке, хранении и наливе еще больше возрастает. Поэтому в настоящее время одним из наиболее эффективных направлений развития экономики в нашей стране является всемерное р е с у р с о с б е р е ж е н и е.
Показатели ресурсосбережения (материало-, металло- и энергоуслуги) сейчас должны рассматриваться как один из важнейших критериев экономической эффективности отрасли, характеризующий прогрессивность развития экономики и позволяющий делать практические выводы.
Проблемы, связанные с потерями ресурсов, в разной степени затрагивают все звенья функционирования системы нефтепродуктообеспечения и являются важными показателями технического совершенствования всех операций, начиная от транспортировки и кончая реализацией нефти и нефтепродуктов.
В процессе изучения дисциплины мы сначала рассмотрим причины потерь углеводородов и методы их сокращения, а затем причины непроизводительного расхода энергетических ресурсов и современные технологии их рационального использования на объектах трубопроводного транспорта.
Вопросы ресурсосбережения неразрывно связаны также и с надежностью и рациональной эксплуатацией технологического и энергетического оборудования. Поэтому мы также коснемся рассмотрения вопросов надежности оборудования и сооружений объектов трубопроводного транспорта, выбора их рациональных и экономичных параметров, начиная со стадии их проектирования и кончая мониторингом эксплуатации.
Внедрение ресурсосберегающих технологий в сфере трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов – одно из важнейших условий его рентабельности.
Все мероприятия, связанные с рациональным использованием ресурсов, разрабатываются в соответствии со следующими нормативно-техническими документами Российской Федерации:
1. ГОСТ 30166-95 «Ресурсосбережение. Основные положения».
2. ГОСТ Р 52104-2003 «Ресурсосбережение. Термины и определения».
3. ГОСТ Р 52107-2003 «Ресурсосбережение. Классификация и определение
показателей».
4. ГОСТ 30772-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения».
5. ГОСТ 30167-95 «Ресурсосбережение. Порядок установления показателей
ресурсосбережения в документацию на продукцию».
6. ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения».
7. ГОСТ 26691-85 «Теплоэнергетика. Термины и определения».
8. ГОСТ Р 51379-99 «Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов».
9. ГОСТ Р 51387-99 «Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения».
10. ГОСТ Р 51380-99 «Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям».
11. Федеральный закон «Об энергосбережении» № 228-ФЗ от 03. 04. 1996 г. с изменениями от 05. 04. 2003 г. № 42 –ФЗ.
12. Постановление Правительства Российской Федерации № 588 от 15. 06. 1998 г. «О дополнительных мерах по стимулированию энергосбережения в России».
13. Постановление Правительства Российской Федерации от 12. 08. 1998 г.
№ 938 «О государственном энергетическом надзоре в Российской Федерации».
14. Постановление Правительства РФ «О порядке организации работы по реализации Федеральной целевой программы «Энергосбережение России» на 1998-2005 годы, № 80 от 24. 01. 1998 г. и «Энергоэффективность в сфере потребления». Утв. Постановлением Правительства РФ от 17. 11. 2002 г., № 796.
15. Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.
16. Методика расчета удельных норм топлива, тепловой и электроэнергии на перекачку нефтепродуктов по МНПП в системе ОАО «АК «Транснефтепродукт». СО 11-04-АКТНП -004-2004.
17. Положение об энергоаудите объектов МНПП системы ОАО «АК «Транс-нефтепродукт». СО 01-04-АКТНП-005 2004.
18. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды», № 7-ФЗ от 10. 01. 2002 г. с изменениями от 22. 08. 2004 г.
19. Программа инновационного развития ОАО «АК «Транснефть» на период до 2017 г.
20. Программа стратегического развития ОАО «АК «Транснефть» на период до 2020 г.
21. Федеральный закон от 23. 11. 2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и
о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
22. Распоряжение Правительства РФ от 08. 01. 09 г. №1-р «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года».
23. Постановление Правительства РФ от 31. 12. 2009 № 1225 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности».
24. Постановление Правительства РФ от 01. 06. 2010 № 391 «О порядке
создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и условий для ее функционирования».
25. Постановление Правительства РФ от 25. 01. 2011 № 20 «Об утверждении правил предоставления федеральными органами исполнительной власти субъектов РФ и органами местного самоуправления информации для включения в ГИС в области энергосбережения».
26. Постановление Правительства РФ от 05. 09. 2011 № 746 «Об утверждении правил предоставления субсидий из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации на реализацию региональных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности».
|
|
|
