Основы энергосбережения Поспелова ТГ 2000

лениям энергосбережения. Координация всей этой деятельности, ее идейное, организационное, методическое обеспечение, контроль осуществляются Государственным комитетом по энергосбережению и энергетическому надзору (Госкомэнергосбережение) во главе с его председателем Л. А. ДУБОВИКОМ, который инициировал и организовал комплексный межотраслевой подход к энергосбережению в республике.

Проблема энергосбережения - межотраслевая, так как требует решения целого комплекса межотраслевых задач. Реструктуризация экономики в целом, ее отдельных отраслей, выявление и реализация энергосберегающего потенциала в каждой отрасли, на каждом предприятии, переориентация психологии потребителей на эффективное пользование энергоресурсами, проектирование технологических процессов и производственных систем с учетом энергосберегающих требований и норм, внедрение энергосберегающих технологий и оборудования, оптимизация режимов их эксплуатации, создание автоматизированных систем учета, контроля и регулирования энергопотоков невозможны без квалифицированного научно-инженерного обеспечения.

По инициативе Госкомэнергосбережения для успешной реализации энергосбережения как приоритетного направления государственной экономической политики в республике создается система многоуровневого образования по проблемам рационального энергоиспользования. Дисциплина «Основы энергосбережения» введена в учебные планы подготовки менеджеров и инженеров всех специальностей. Открыта подготовка специалистов - инженеров-менеджеров по специальности «Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент». Поставлена задача качественно нового уровня образования инженерного корпуса в области энергосбережения с учетом сегодняшних задач государства, отечественного и зарубежного опыта, современных тенденций мирового развития.

Настоящая книга - одна из первых в числе необходимых для решения этой задачи.

Цель книги - связать основы энергосбережения как общетехническую дисциплину с их практическим применением в работе инженера и менеджера, дать конкретный аппарат для принятия и внедрения энергоэффективных решений. Важно сформировать у будущих специалистов глубокое многогранное понимание энергосбережения как процесса, как

СЛОЖНОЙ межотраслевой системы, его места в становлении и развитии государства.

Задача инженера любой специальности, менеджера - обеспечить реализацию государственной политики энергосбережения, для этого в процессе обучения необходимо овладеть особым мышлением для выявления энергосберегающего потенциала в соответствующей отрасли экономики, овладеть способностью творческого поиска энергоэффективных решений, методами и механизмами их внедрения, создания психологической настроенности на энергосбережение в руководимом им коллективе. Другими словами, современные специалисты должны планировать, организовывать, мотивировать и контролировать внедрение энергосберегающих технологий и мероприятий, т.е. владеть элементами энергетического менеджмента.

Данный курс разрабатывался автором на протяжении ряда лет и является результатом обобщения передового отечественного и зарубежного опыта, а также оригинального материала самой автора и ее аспирантов. Автор благодарен аппарату Госкомэнергосбережения за предоставленные материалы и консультации, прежде всего заместителю председателя Комитета А. А. САВАНОВИЧУ, своим коллегам из Белорусской государственной политехнической академии, профессору Высшей технической школы Франции «Ecole des Mines de Paris» Mr. J, ADNOT и профессору университета «PARIS-7» М. J. ARDITI за плодотворные обсуждения и обмен мнениями. Автор благодарит заместителя председателя Госкомэнергосбережения В. Г. ФЕДОСЕЕВА и директора НИГП БелТЭИ к. т. н. Ф. И. МОЛОЧКО за внимательное чтение книги и замечания, способствовавшие ее улучшению, директора ГП БелБИЭЦ к. т. н. В. В. КУЗЬМИЧА за научное редактирование книги и полезные советы, а также директора РОЦ БГПА профессора Е. П. САПЕЛКИНА за консультации по вопросам общего менеджмента.

Теоретические основы энергосбережения рассматриваются в книге только в той мере, в какой они нужны для понимания экономических инструментов и технических решений. Автор стремилась к простому и наглядному изложению материала, ориентируясь на объем знаний студентов 2-го года обучения в соответствии с действующими учебными планами и программами в вузах Республики Беларусь. В этом отношении помог опыт преподавания автором курса «Основы энергосбереже-

ния» студентам специальности Т 22.01 БГПА, учтены особенности восприятия и усвоения ими материала, а также многолетний опыт консультирования студентов энергетических специальностей по дипломным проектам. Каждая глава книги начинается краткой постановкой целей перед читателем и заканчивается резюме, контрольными вопросами и заданиями, которые могут использоваться для самопроверки и более глубокого, осознанного владения приобретенными знаниями.

Начало XXI века - рубеж, определяющий стратегические изменения в мировой энергетической ситуации: происходит передел сфер влияния в мировой экономике, появляются новые рынки (интенсивно развивающиеся индустриальные государства, в том числе страны СНГ, энергетические пулы, киберрынки) и новые их участники (компании, специализирующиеся на торговле энергией, компании по энергетическому сервису и т. п.), формируется принципиально новая рыночная среда (либерализация промышленности, жесткая конкуренция энергопроизводителей, разнообразие видов энергоносителей, возможности выбора энергопроизводителя энергопотребителями, жесткие экологические условия), распространяются определяющие технический прогресс инновационные технологии (модульные маломасштабные технологии, коммуникативный интерфейс потребителя, силовая электроника, газовые микротурбины и т. д.).

Для активного участия государства в этом мировом процессе, органического сосуществования в нем, успешного бизнеса необходимо владеть современным экономическим мышлением, современной системой взглядов на энергетическую ситуацию в мире и изучить ключевые факторы успеха. Именно с этих позиций активного участия будущих белорусских инженеров и менеджеров в деловом мире исходила автор при подготовке и написании настоящей книги. В то же время, мы старались бережно относиться к отечественному опыту в области энергетики и энергосбережения и основывались на известных многочисленных трудах советских и белорусских ученых и инженеров в этой области.

Осознавая чрезвычайное многообразие и сложность затронутых проблем, постоянное их развитие, автор будет весьма благодарна за все конструктивные замечания и пожелания для улучшения данной книги.

1.1.ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ КАК ЧАСТЬ ОБЩЕГО МЕНЕДЖМЕНТА

Согласно классическому определению, управление (управленческая деятельность, менеджмент) - это процесс планирования, организации, мотивации и контроля, необходимый для того, чтобы сформулировать и достичь целей управляемой организации [1]. Основная цель менеджмента называется миссией менеджмента, другие цели выступают в качестве подцелей. Отметим также, что под организацией здесь и далее, как это принято в менеджменте, понимается любое объединение людей для единой экономико-хозяйственной деятельности: международные объединения, государства, предприятия, фирмы, учреждения и т.д. Менеджеры (люди, занимающиеся управленческим трудом) занимают должности руководителей организационных подразделений и выполняют управленческие функции (по Минцбергу - 10 ролей; Henry Mintzberg. The Nature of Managerial Work, 1973), классифицируемые на три категории: межличностные роли, информационные и роли по принятию решений.

Условием цивилизации человечества всегда было и остается использование энергии. Отрасль теоретических и прикладных знаний об

использовании энергии называется энергетикой. Под использованием энергии понимается производство, преобразование, транспорт, распределение и применение энергии.

В процессе развития человечеству требуется все большее количество энергии. Однако запасы традиционных видов энергоресурсов ограничены, причем с течением времени степень ограничения возрастает. Пагубность влияния их использования на окружающую среду как среду обитания человечества становится все значительней. Во всем мире экологическим последствиям увеличения энергопотребления уделяется все больше и больше внимания. Организация рационального энергопотребления с минимальным экологическим влиянием при рачительном экономном использовании первичных энергоресурсов и разумно достаточном удовлетворении технологических и бытовых потребностей во всех видах и формах энергии становится общей заботой человечества.

Таким образом, выявляется важнейшая проблема - проблема

энергообеспечения и рационального энергопотребления, решение которой есть непрерывный динамический процесс, требующий согласованных одновременных действий всех государств, организаций и отдельных людей и включающий как технические, так и социально-экономические аспекты. Решение этой проблемы составляет основную суть и цель энергетического менеджмента -

новой отрасли знаний и опыта человека, бурное формирование которой мы сегодня наблюдаем. Эта отрасль аккумулирует многовековой опыт и прогресс человечества по использованию энергии и достижения современного менеджмента как сформировавшейся системы теоретических знаний, практических методов и инструментария управления. Зародившись в индустриально развитых странах Западной Европы, в Японии, США в 60-70-х гг. как результат преодоления энергетического кризиса, активно развивающаяся сегодня в бывших социалистических странах для новых социально-экономических условий, новая самостоятельная система - синтез гуманитарных и техничес-

ких знаний и опыта - энергетический менеджмент формируется на стыке менеджмента и технологий. Причем, поскольку энергопотребление - техническая основа любого технологического процесса, то следует иметь в виду технические знания и опыт, аккумулированный во всех отраслях экономики.

Итак, энергетический менеджмент - методологическая наука с

практическим инструментарием для осуществления процесса управления использованием энергии, т. е. планирования, организации (внедрения), мотивации, контроля оптимального использования всех видов и форм энергии при целесообразном удовлетворении потребностей человека (организации) и минимальном отрицательном влиянии на окружающую среду.

В определении энергетического менеджмента обнаруживаются все элементы процесса управления: планирование, организация, мотивация, контроль, - присутствующие в определении общего менеджмента и формулируется цель энергетического менеджмента, которая является подцелью миссии общего менеджмента, - удовлетворение потребностей организации в энергии при минимуме отрицательного влияния на окружающую среду. Следовательно, энергетический менеджмент следует

рассматривать как составную часть, как обязательный элемент менеджмента, что показано на схеме рисунка 1.1.

Методы и результаты энергоменеджмента как прикладной науки необходимы для успешного функционирования любой организации, начиная от международных образований, государств и кончая семьей, любой отрасли экономики. Энергетический менеджмент осуществляется на всех вертикальных и горизонтальных уровнях управления организаций.

Специалист по энергетическому менеджменту - человек, выполняющий управленческие функции для достижения целей энергетического менеджмента как подцелей миссии менеджмента в данной организации. Чтобы организовать эффективное и щадящее по отношению к окружающей среде потребление энергии, нужны систематические и основательные знания для триединых действий в области технологии,

организации и поведения.

Специалисты по энергетическому менеджменту должны обладать определенным мировоззрением и широким спектром социальных, психологических, экономических и технических знаний. Эти специалисты необходимы на всех уровнях управления во всех организациях.

В странах Европейского Союза, в США, Японии уже сложилась кадровая структура энергетического менеджмента, определились функциональные обязанности и права при достаточно высоком уровне энергоменеджмента и его специфике в каждой стране и организации. Анализ опыта этих стран показывает, что без государственных политики и программ энергосбережения, без создания системы энергетического менеджмента невозможно преодолеть экономический кризис и достичь стабильного социального и экономического развития. Активно развивается энергетический менеджмент в нашей республике и других странах СНГ. Образование Государственного комитета по энергосбере-

жению и энергонадзору в 1993 году, возглавляющего и координирующего работу по энергосбережению в республике, принятие Государственной программы «Энергосбережение» в 1995 году

иЗакона об энергосбережении в 1998 году - узловые, важнейшие элементы системы энергоменеджмента. Активная организационная

ипрактическая работа по реализации принятых концепций и программ, внедрение энергоэффективных технологий вывели Республику Беларусь на передовые позиции в области энергосбережения среди других стран

СНГ. Причем энергоэффективные технологии понимаются в широком смысле - как практический инструментарий процесса управления эффективным использованием энергии, т. е. совокупность методик и средств в области организации, технологии (технические решения конструкций и производственных процессов) и поведения.

Энергетический менеджмент, являясь частью общего менеджмента, повторяет его иерархические структуры. Следует различать энерго-

менеджмент макроуровня: на международном уровне, в стране, области, городе, в отрасли экономики и т. п. - и энергоменеджмент микроуровня: внутри предприятия, учреждения, фирмы, в семье.

Цели энергетического менеджмента различны по своему содержанию для организаций разных иерархических уровней:

-на межгосударственном уровне - сохранение и рациональное использование мировых запасов энергетических ресурсов, поиск новых источников и форм энергии, поддержание и сохранение окружающей среды (Sustainable Development) для следующих поколений;

-на государственном (национальном) уровне - энергетическая независимость и безопасность, а также для стран СНГ - переход от энергозатратной к энергоэффективной экономике;

-на отраслевом уровне (энергетика, строительство и т.д.) - энергоэффективное и экологически безопасное функционирование отрасли

врамках национальной экономики;

-на уровне области, города - минимум затрат энергоресурсов для обеспечения рациональных комфортных инфраструктур, качества жизни населения при соблюдении экологических норм;

~на уровне отдельной фирмы, предприятия - достижение минимальной энергетической составляющей в себестоимости продукции

иобеспечение конкурентоспособности продукции по энергетическим

иэкологическим характеристикам на внутреннем и мировом рынках;

-на уровне семьи - минимальный счет за потребление энергии при обеспечении комфортных условий жизни.

На каждом из этих уровней предусматриваются свои концепция и технология (методики, средства, способы) энергосбережения.

1.2.ИСТОРИЯ ЭНЕРГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ИЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

История энергетики насчитывает тысячелетия. На каждом новом этапе исторического развития усложнение хозяйственной деятельности человека неизбежно приводило к нехватке энергии, к противоречию между желаемым и возможным. Для преодоления противоречия необходимо было находить новые источники сил и энергии. Проблема энер-

гии - одна из важнейших глобальных проблем, в решении которой заинтересованы все народы, все страны мира.

Первый в истории человечества энергетический кризис разразился во II тысячелетии до нашей эры. Тогда единственными источниками энергии были собственная сила человека и сила животных. Выход из этого кризиса был найден в использовании мускульной силы рабов. Развивались ремесла, техника: появились приспособления для увеличения «силовых» возможностей человека - блоки, рычаги, катки и х п.

Встречались в те давние времена и с энергетическими проблемами, похожими на современные. Исследования археологов в древнем горнопромышленном и металлургическом центре Востока - Древнем Египте установили, что выплавка меди там внезапно прекратилась примерно за 1000 лет до нашей эры. Хотя до этого в течение 1000 лет не менее 1000 печей плавили металл, причем в качестве топлива использовали древесный уголь из стволов пальм, там произраставших. Когда пальмовые леса близ месторождения были вырублены, топлива стало не хватать - «локальный энергетический кризис» привел к прекращению производства металла.

С крахом рабовладельческого строя кончилась эпоха «живой энергетики», и человечество должно было искать новые источники энергии. Прежде всего, люди обратили свои поиски к источникам, которые всегда были перед их глазами - к текущей воде и к ветру. Парусные суда, водяные колеса, мельницы, ветряные мельницы нашли применение уже в Древней Греции и в период Римской империи. Новый, феодальный строй вызвал к жизни и новую технику, основными энергетическими источниками становятся сила воды и ветра, более продуктивно используется сила животных, меняется энергетическая база производства: для