Ресурсосбережение – это снижение материалоемкости единицы продукции, увеличение выхода конечной продукции, сокращение потерь в производственном процессе путем применения достижений новейшей техники и технологии.
В Республике Беларусь действует Межгосударственный стандарт разработанный Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 111.
Настоящий стандарт является основополагающим и устанавливает цель, задачи, объекты, основные принципы, термины и классификацию групп требований рационального использования и экономного расходования материальных ресурсов на всех стадиях жизненного цикла веществ, материалов, изделий, продукции при проведении работ и оказании услуг юридическим и физическим лицам.
Целью стандартизации в области ресурсосбережения является создание организационно–методической и нормативной основы, необходимой и достаточной для проведения государственной технической политики, направленной на снижение ресурсоемкости получаемого дохода без ухудшения условий экономического развития страны при безусловном обеспечении высоких потребительских свойств продукции.
Требования ресурсосбережения подразделяют на три группы:
– требования ресурсосодержания, определяющие совершенство процессов, продукции, работ и услуг, например по составу и количеству использованных материалов, массе, габаритам, объему изделия;
– требования ресурсоемкости (по технологичности), определяющие возможность достижения оптимальных затрат ресурсов при изготовлении, ремонте и утилизации продукции, а также выполнении различных работ и оказании услуг с учетом требований экологической безопасности;
– требования ресурсоэкономичности изделия, определяющие возможность достижения оптимальных затрат ресурсов при эксплуатации, ремонте и утилизации продукции, а также при выполнении работ и оказании услуг.
Указанные группы требований взаимосвязаны при:
– разработке продукции, планировании работ и услуг (устанавливают проектные требования ресурсосодержания и ресурсоэкономичности, рекомендации по ресурсоемкости);
– изготовлении продукции, выполнении работ и оказании услуг (устанавливают уточненные (контрольные) требования ресурсоемкости (по технологичности));
– эксплуатации продукции и выполнении работ и оказании услуг (устанавливают уточненные (контрольные) требования ресурсоэкономичности и ресурсоемкости));
– утилизации продукции (устанавливают требования ресурсоемкости и ресурсоэкономичности).
В процессе хозяйственной деятельности ресурсы предприятия занимают одно из центральных мест, поэтому вопрос ресурсосбережения и определения оптимального соотношения ресурсов на предприятии очень актуален в настоящее время. Финансовая политика в области ресурсов направлено воздействует на долговременное состояние предприятия, а так же определяет его текущее состояние. Она диктует тенденции экономического развития, перспективный уровень научно–технического прогресса, состояние производственных мощностей предприятия.
Актуальность данной темы помимо прочего заключается в том, что в процессе хозяйственной деятельности практически все белорусские предприятия сталкиваются с проблемой нехватки ресурсов для обеспечения нормальной работы.
Производство различных благ и вся хозяйственная деятельность базируются на использовании различных экономических ресурсов. Под экономическими ресурсами понимают все виды ресурсов, используемые в процессе товаров и услуг. К ресурсам предприятия относятся:
– земля (природные ресурсы) – капитал предприятия;
– кадровый потенциал;
– предпринимательские способности.
Земля – во–первых, это вообще всякое место, где находится человек: живет, трудится, отдыхает, развлекается и т.п. Во–вторых, на земле как на территории также расположены производственные и другие предприятия. В–третьих, земля, имеющая биологические свойства плодородия, служит объектом сельского и лесного хозяйства. В–четвертых, она является также источником полезных ископаемых, водных и других ресурсов. Говоря о земле как о факторе производства, экономическая теория учитывает все функции природных факторов в хозяйстве.
Основные фонды - это часть производственных фондов, которая вещественно воплощена в средствах труда, сохраняет в течение длительного времени свою натуральную форму, переносит по частям стоимость продукции и возмещается только после проведения нескольких производственных циклов.
В зависимости от назначения основные фонды делятся на:
– основные производственные фонды;
– основные непроизводственные фонды.
К основным производственным относятся фонды, которые непосредственно участвуют в производственном процессе или создают условия для производственного процесса (производственные здания, трубопроводы и др.)
Основные непроизводственные фонды – это объекты бытового и культурного назначения, медицинские учреждения и др.
Оборотные средства – это совокупность денежных средств, авансируемых для создания оборотных производственных фондов и фондов обращения, обеспечивающих непрерывный кругооборот денежных средств.
Далее следует отметить, что к оборотным производственным фондам относятся предметы труда (сырье, основные материалы и полуфабрикаты, вспомогательные материалы, топливо, тара, запасные части, средства труда со сроком службы не более 1 года или стоимостью не более пятидесятикратного установленного минимального размера оплаты труда в месяц (МБП и инструменты), незавершенное производство и расходы будущих периодов.
К фондам обращения относятся средства предприятия, вложенные в запасы готовой продукции, товары отгруженные, но неоплаченные, а также средства в расчетах и денежные средства в кассе и на счетах.
Оборотные производственные фонды вступают в производство в своей натуральной форме и в процессе изготовления продукции целиком потребляются. Они переносят свою стоимость на создаваемый продукт.
Оборотные средства обеспечивают непрерывность производства и реализации продукции.
Фонды обращения связанные с обслуживанием процесса обращения товаров. Они не участвуют в образовании стоимости, а являются ее носителями. После изготовления продукции и ее реализации стоимость оборотных средств возмещается в составе выручки от реализации продукции, что создает возможность систематического возобновления процесса производства. Он осуществляется путем непрерывного кругооборота средств предприятия.
В своем движении оборотные средства проходят последовательно три стадии: денежную, производственную и товарную.
Эффективное использование ресурсов во многом зависит от принципов организации производства. Так ритмичность, слаженность и высокая результативность зависит от оптимальных размеров оборотных средств. Поэтому большое значение приобретает процесс нормирования оборотных средств, который относится к текущему финансовому планированию на предприятии. Для формирования оборотных средств предприятие использует собственные и приравненные к ним средства, а так же привлеченные и заемные пассивы. Источниками формирования оборотных средств могут быть: прибыль, кредиты, акционерный (уставный) капитал, паевые взносы, бюджетные средства, перераспределенные ресурсы, кредиторская задолженность и др.
Финансовые ресурсы – это денежные средства, имеющиеся в распоряжении предприятия и предназначенные для осуществления текущих затрат по расширенному воспроизводству для выполнения финансовых обязательств и экономического стимулирования работающих. Финансовые ресурсы направляются так же на содержание и развитие объектов непроизводственной сферы, потребление, накопление в специальные резервные фонды и др.
Формирование финансовых ресурсов происходит за счет целого ряда источников. Первоначальное формирование финансовых ресурсов происходит в момент учреждения предприятия, когда образуется уставный капитал. В основном же финансовые ресурсы формируются за счет прибыли, а также перечисленных в выше изложенной схеме источников. Кадры или трудовые ресурсы предприятия – совокупность работников различных профессионально–квалификационных групп, занятых на предприятии и входящих в его списочный состав. Трудовые ресурсы приводят в движение материальные элементы производства, создают продукт, стоимость и прибавочный продукт в форме прибыли.
Отличие данного вида ресурсов от других заключается в том, что каждый наемный работник может отказаться от предложенных условий и потребовать изменения условий труда, переобучения другим профессиям, может уволиться с предприятия по собственному желанию. Кадровый состав предприятия и его изменения имеют определенные количественные, качественные и структурные характеристики, которые могут быть с меньшей или большей степенью достоверности изменены и отражены следующими абсолютными и относительными показателями:
– списочная и явочная численность работников предприятия и его внутренних подразделений отдельных категорий и групп на определенную дату;
– среднесписочная численность работников предприятия и его внутренних подразделений за определенный период;
– удельный вес работников отдельных подразделений в общей численности работников предприятия;
– темпы роста (прироста) численности работников предприятия за определенный период;
– средний разряд рабочих предприятия;
– удельный вес служащих, имеющих высшее или среднее специальное образование в общей численности служащих и работников предприятия;
– средний стаж работы по специальности руководителей и специалистов предприятия;
– текучесть кадров по приему и увольнению работников;
– фондовооруженность труда работников и рабочих на предприятии и др.
Совокупность перечисленных и ряда других показателей может дать представление о количественном, качественном и структурном состоянии персонала предприятия и тенденциях их изменения для целей управления персоналом, в том числе планирования, анализа и разработки мероприятий по повышению эффективности использования трудовых ресурсов предприятия.
Эффективность использования трудовых ресурсов предприятия характеризует производительность труда, которая определяется количеством продукции, произведенной в единицу рабочего времени, или затратами труда на единицу произведенной продукции или выполненной работы.
В современной рыночной экономике и жесткой конкуренции, в условиях переходного периода, довольно актуальным стал вопрос об экономии и рациональном использовании ресурсов.
В последнее десятилетие проблема экономии ресурсов на предприятии особенно обострилась. Необходимо осуществлять техническое перевооружение или реконструкцию действующих предприятий – перевести их на ресурсосберегающие технологии.
Ресурсосбережение – это совокупность мер по экономному и эффективному использованию всех факторов производства, общее свойство которых состоит в потенциальной возможности их участия в производстве (производственные ресурсы) и в потреблении (потребительские ресурсы). Ресурсосбережение означает использование всех видов ресурсов (материальных, трудовых, природных, финансовых и других) для решения задач экономического и социального развития. Поскольку потребности людей и общества стремительно растут, а ресурсы ограничены и редки, то роль ресурсосбережения в решении коренной триединой проблемы: что, как, для кого производить все возрастает. Ресурсосбережение охватывает не только факторы производства, но и продукцию, поскольку продукция одной отрасли потребляется в другой, связанной с ней общественным разделением труда.
Ресурсосбережение предусматривает удовлетворение потребности народного хозяйства в их приросте преимущественно за счет экономии. Достигается это путем комплексного использования ресурсов, устранения потерь при добыче, транспортировке и хранении, сокращении отходов при переработке, более широкого вовлечения в хозяйственный оборот вторичных ресурсов и попутных продуктов, путем улавливания ценных продуктов из отходящих газов и водных стоков, утилизации отбросов и др. Оно должно обеспечиваться на всех стадиях производства: при добыче, транспортировке, хранении, погрузке– разгрузке, разделке, переработке и т.п.
Соблюдение ресурсосбережения – важная характеристика качества техники и технологии. Техника считается ресурсосберегающей, если она требует меньше расхода ресурсов на изготовление и эксплуатацию. Ресурсосберегающей технологией называют технологию малоотходную или безотходную. Необходимость ресурсосбережения вызвана дефицитом многих видов ресурсов, истощением их запасов в природе, значительным удорожанием добычи и другими факторами.
В связи с переходом к интенсивному ресурсосберегающему типу экономического роста, основанного на использовании достижений НТР, снижении фондоемкости и материалоемкости продукции, повышения производительности труда, улучшении технико-экономических показателей и качества продукции возрастают возможности ресурсосбережения. Важное значение в решении проблемы ресурсосбережения имеет научно-технический прогресс.
В целях укрепления экономической безопасности государства 14 июня 2007 года Президентом Республики Беларусь подписана Директива №3 «Экономия и бережливость – главные факторы экономической безопасности государства».
Государственное регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности осуществляется путем установления:
– требований к обороту отдельных товаров, функциональное назначение которых предполагает использование энергетических ресурсов;
– запретов или ограничений производства и оборота в Республике Беларусь товаров, имеющих низкую энергетическую эффективность, при условии наличия в обороте или введения в оборот аналогичных по цели использования товаров, имеющих высокую энергетическую эффективность, в количестве, удовлетворяющем спрос потребителей;
– обязанности по учету используемых энергетических ресурсов;
– требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений;
– обязанности проведения обязательного энергетического обследования;
– требований к энергетическому паспорту;
– обязанности проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в отношении общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме;
– требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг, размещение заказов на которые осуществляется для государственных или муниципальных нужд;
– требований к региональным, муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
– требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций с участием государства или городского образования и организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности;
– основ функционирования государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
– обязанности распространения информации в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
– обязанности реализации информационных программ и образовательных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.
Энергосбережение (экономия электроэнергии) – 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 Энергосбережение. Энергосбережение – важная задача по сохранению природных ресурсов.
Эффекты от мероприятий энергосбережения можно разделить на несколько групп:
– экономические эффекты у потребителей (снижение стоимости приобретаемых энергоресурсов);
– эффекты повышения конкурентоспособности (снижение потребления энергоресурсов на единицу производимой продукции, энергоэффективность производимой продукции при ее использовании);
– эффекты для электрической, тепловой, газовой сети (снижение пиковых нагрузок, минимизация инвестиций в расширение сети);
– экологические эффекты;
– связанные эффекты (внимание к проблемам энергосбережения приводит к повышению озабоченности проблемами общей эффективности системы – технологии, организации, логистики на производстве, системы взаимоотношений, платежей и ответственности в ЖКХ, отношения к домашнему бюджету у граждан).
Повышение энергоемкости производства, количества техники, задействованной в производственных процессах, а также постоянный рост цен на энергоносители является серьезным фактором, увеличивающим важность вопроса об экономии электроэнергии. Универсальных способов экономить электроэнергию на данный момент не существует, но разработаны методики, технологии и устройства, помогающие вывести энергосбережение на качественно новый уровень.
Вопрос экономии электроэнергии многоплановый и нужен стратегический подход, для того чтобы максимально эффективно использовать все производственные мощности при минимально возможных энергетических затратах. Подход к экономии электроэнергии основан на использовании энергосберегающих технологий, которые призваны уменьшить потери электроэнергии. Существует немало устройств, которые позволяют добиться уменьшения потерь при работе оборудования, основными из которых являются конденсаторные установки и частотно–регулируемые приводы, при эксплуатации различных бытовых осветительных приборов и устройств охранной сигнализации, приборов таймерного типа, позволяющих автоматически отключать различные электроустановки при перерывах в работе и быстро их включать в нужный момент времени.
Особо актуально использование энергосберегающего оборудования на предприятиях тяжелой промышленности и на крупных производственных комплексах, где нерациональное потребление электроэнергии ведет к огромным финансовым потерям. Также разумным является использование энергосберегающих технологий в плане повышения качества электроэнергии, что положительно отражается на качестве работы оборудования, на сроке его службы.
Ресурсы - это природные или созданные человеком ценности, которые предназначены для удовлетворения производственных и непроизводственных потребностей.
Ресурсосбережение - совокупность мер по бережливому и эффективному использованию фактов производства (капитала, земли, труда). Обеспечивается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; снижения фондоёмкости и материалоемкости продукции; повышения производительности труда; сокращения затрат живого и овеществленного труда; повышения качества продукции; рационального применения труда менеджеров и маркетологов; использования выгод международного разделения труда и др. Способствует росту эффективности экономики, повышению ее конкурентоспособности.
Ресурсосберегающие технологии - технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.
Ресурсосберегающие технологии включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения и т. п. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.
Энергосбережение
Общая стоимость основных фондов в энергетических отраслях (включая трубопроводные системы) превышает 25% фондов общемировой экономики. К примеру, на нефти держится третья часть мощностей всей энергетики и четвертая - всей сырьевой базы химической индустрии.
Между тем многолетняя «энергетическая гонка» привела к реальным угрозам природе и климату. О глобальном потеплении, вызванном, как считают эксперты, в первую очередь экологическими последствиями добычи, переработки и использования энергосырья, в последнее время сказано немало.
Крупные объемы сжигания нефти, газа, угля и сланцев при их добыче и переработке, постоянно растущие масштабы использования продуктов переработки первичного энергосырья наносят комплексный ущерб окружающей среде и провоцируют глобальные и необратимые природно-климатические изменения. И поэтому вопросы разработки и быстрого внедрения природо- и ресурсосберегающих энерготехнологий в наше время как никогда актуальны.
Общемировое потребление энергоресурсов с 1980 по 2008 год включительно, по оценкам Института энергетических исследований РАН и Международного энергетического агентства, увеличилось почти наполовину. По прогнозам, к 2030 году оно возрастет еще на 65-70%. Причем страны с развивающейся рыночной экономикой (прежде всего Китай, Индия, Россия, Бразилия и Мексика) наиболее быстрыми темпами наращивают энергопотребление. Но уже не первое десятилетие его комплексная эффективность, то есть совокупные объемы потерь энергопродуктов при добыче, использовании и загрязнения биосферы в расчете на единицу потребляемого энергосырья, - минимальная именно в этих странах. Во всяком случае, комплексная эффективность энергопотребления в индустриально развитых странах (Южная Корея, Тайвань, Малайзия, Сингапур, Бруней) - втрое больше, чем в России, Индии и Китае. Вдобавок те же три страны по темпам внедрения природо- и ресурсосберегающих технологий в энергетике и смежных отраслях существенно отстают не только от индустриально развитых, но и от многих развивающихся государств. В том числе от Бразилии, которая еще в середине 1970-х наладила промышленное производство альтернативных видов топлива из растительного сырья.
Заметим, что Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам, добыче и экспорту энергоресурсов, прежде всего нефти и газа. А в ситуации, когда сохраняется низкая эффективность энергоиспользования-энергопотребления, чем больше уровень добычи и потребления этих ресурсов, тем большие наносятся объемы ущерба биосфере. По крайней мере российской. Есть перекосы и в самой структуре производства-потребления энергопродуктов. По данным Минэнергетики и Минприроды РФ (май 2009 г.), в топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) страны доля газа (свыше 50%) намного превышает долю нефти (21%) и угля (около 15%). Это обусловлено географией размещения запасов ископаемого энергосырья и трубопроводной системы страны. Но такая ситуация представляет собой серьезные риски для энергетической безопасности государства, поскольку ориентация ТЭБа главным образом на газ (наряду с опасностями срывов в газоснабжении вследствие, например, сверхдальней протяженности трубопроводов) фактически консервирует геологоразведку и комплексное использование других видов энергосырья (как ископаемого, так и возобновимого).
Энергосбережение сегодня является одним из приоритетных направлений политики и компаний, которые ориентированы на динамичное развитие, как в плане снижения издержек на собственное производство основной продукции, так и в соответствии с общей направленностью правительственных программ, направленных на снижение нагрузок на вырабатывающие мощности.
Энергосбережение является одной из важнейших задач для любого предприятия, которая особенно остро встала перед предприятиями сейчас, в период экономического кризиса.
Цены на энергоносители, поставляемые централизованно, постоянно растут. В себестоимости конечной продукции промышленных предприятий высока доля затрат на тепловую и электрическую энергию (в полтора - два раза выше, чем в промышленно развитых странах), что негативно сказывается на конкурентоспособности товаров и оборудования, произведенного на отечественном производстве. Эффективное энергосбережение позволяет значительно снизить себестоимость продукции и, как следствие, повысить ее конкурентоспособность на рынках.
Но следует отметить, что энергосберегающие технологии достаточно слабо применяются предприятиями нашей страны. А между тем, здесь скрывается эффективный инструмент по повышению эффективности деятельности любого предприятия, который может использоваться в целях повышения объема оборотных средств и снижения производственных издержек, высвобождая, таким образом, дополнительные средства, которые могут быть инвестированы в развитие компании. Ведь и сам кризис на производственных предприятиях, который начался задолго до сегодняшнего экономического кризиса, в числе прочих связан и с тем, что энергосбережению на большинстве промышленных предприятий не уделяется должного внимания. Основной причиной этого является, помимо общего технического состояния и низкой энергетической эффективности существующего на предприятиях оборудования, тот факт, что большинство промышленных предприятий было спроектировано и построено в расчете на использование практически бесплатной электрической и тепловой энергии, что на самом деле имело место во времена централизованного планирования экономики СССР. Но рыночная экономика диктует свои условия, и снижение себестоимости продукции предприятия напрямую зависит от его энергоэффективности.
Существует большое количество разнообразных методов повышения рационального использования имеющихся энергетических ресурсов и мощностей. И чем раньше предприятие начнет внедрять энергосберегающие технологии, тем быстрее оно ощутит положительный эффект от этих мероприятий, который будет выражен в конкретных финансовых показателях.
23.11.2009 принят Федеральный закон №261-ФЗ от 23.11.2009г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Закон ставит задачи по реализации мероприятий, направленных на снижение энергетических издержек, а именно:
С 1 января 2010 года бюджетное учреждение обязано обеспечить снижение в сопоставимых условиях объема потребленных им воды, природного газа, мазута, дизельного и иного топлива, тепловой энергии, электрической энергии в течение пяти лет не менее чем на пятнадцать процентов от объема, фактически потребленного им в 2009 году, каждого из указанных ресурсов с ежегодным снижением такого объема не менее чем на три процента;
До 01 января 2011 года собственники зданий, строений сооружений и иных объектов при эксплуатации которых используются энергетические ресурсы обязаны завершить оснащение таких объектов приборами учета используемых воды, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, а также ввод установленных приборов учета в эксплуатацию;
До 15 мая 2010 года организации с участием государства, в т.ч. государственные и муниципальные учреждения обязаны принять программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
Организации с участием государства, в т.ч. государственные и муниципальные учреждения обязаны организовать и провести первое энергетическое обследование до 31 декабря 2012 года, последующие энергетические обследования - не реже чем один раз каждые пять лет
Научно обоснованный анализ всей последовательности энергетических превращений в промышленности существенно важен для успешного проведения активной энергосберегающей политики.
Этот анализ должен начинаться от первичных энергоресурсов и сырья, а завершаться на стадии вторичных ресурсов и отходов с учетом их экологических воздействий.
Большое внимание, уделяемое в последнее время энерго - и ресурсосбережению, вызвано, в первую очередь, тем, что выявились проблемы, связанные с ограниченностью природных ресурсов. К тому же имеет значение неравномерность расположения топливно - энергетических ресурсов в различных регионах, истощение наиболее богатых месторождений топлива, общее повышение цен на мировом топливном рынке.
В среднем по нашей стране потенциал энергосбережения составляет 30-35% потребления различных видов энергии, а затраты на любое энергосберегающее мероприятие в 2-3 раза меньше, чем на добычу и производство энергоресурсов. Этим объясняется актуальность проблемы энерго-и ресурсосбережения.
Энерго- и ресурсосбережение - это возможность получения дополнительного эффекта за счет более полного использования исходного продукта. Оно может способствовать увеличению выпуска продукции, повышению его качества, улучшению условий труда. Энергосбережение должно быть основой процессов выработки, передачи и использования энергии. Наиболее технически сложным является энергосбережение при выработке энергии, т.к. требует создания специальных энергосберегающих технологии и оборудования.
Возможность и эффективность использования энерго- и ресурсосберегающих мероприятий определяется на основе результатов комплексного анализа технических систем.
В современной технике важное место занимают объекты и схемы, создание и усовершенствование которых требует использования термодинамических методов исследования.
В термодинамике применяются два подхода к исследованию энергетических превращений в технических системах.
Первый подход связан с различными методами использования прямых и обратных циклов. Эти методы позволяют на основе баланса системы, в которой совершается цикл, вычислить характеризующие его коэффициенты преобразования энергии (термический КПД, холодильный или тепловой коэффициенты и т.д.) и сопоставить их с коэффициентами соответствующих идеальных циклов или цикла Карно. Сопоставление циклов позволяет также представить направление, в котором нужно менять форму цикла, чтобы повысить его энергетическую эффективность.
Существенным недостатком данных методов является то, что каждый раз специально для данного случая должен быть выбран соответствующий цикл.
Второй подход основан на использовании термодинамических потенциалов для анализа процессов превращения энергии в различных системах. Применяя понятие потенциала, можно оценить работоспособность вещества и энергии в любой точке рассматриваемой системы независимо от ее вида, структуры и сложности.
Для решения задачи использования потенциалов применительно к анализу технических систем нужно располагать термодинамическими функциями, которые бы однозначно характеризовали работоспособность, энергетическую ценность потоков вещества и энергии при заданных внешних условиях.
Для технических приложений термодинамики важны не только параметры процессов внутри системы, но и результаты взаимодействия потоков энергии и рабочих тел с ее внешним окружением.
Нахождение термодинамических потенциалов в общем случае должно производиться по отношению к равновесной части окружающей системы - окружающей среде, которая играет роль уровня отсчета для любых потенциалов. Равновесной частью окружающей среды могут быть атмосфера, морская вода, грунт, космическое пространство.
Соответственно и термодинамические функции, предназначенные для проведения анализа в заданных условиях, должны включать в себя наряду с параметрами рабочего тела или потока энергии еще и параметры равновесной окружающей среды. Тогда эти функции могут выполнять роль потенциалов, позволяющих в любом случае определить энергетические ресурсы системы или ее части, пригодные для получения работы в данных условиях окружающей среды.
Величина, определяющая пригодность к действию (работоспособность) ресурсов вещества и энергии, была названа эксергией, а функции, определяющие ее значение, - эксергетическими функциями.
Понятие «работоспособность» и «эксергетический метод анализа» были впервые упомянуты в литературе ещё в 1870 году, и только начиная с 50гг.прошлого века в термодинамике выделился в самостоятельное направление специальный раздел, связанный с понятием эксергии.
В отличие от понятия энергии, связанного с фундаментальными свойствами материи, понятие эксергии является частным, характеризующим одну из сторон энергии - ее превратимость, пригодность в данных условиях окружающей среды, параметры которой не зависят от воздействия рассматриваемой системы. Эксергия позволяет решать широкий круг технических и технико-экономических задач на основе единой, логически последовательно построенной методики термодинамического анализа.
Термодинамический анализ технических систем, как объектов, представляет собой метод термодинамического исследования систем как в целом, так и посредством расчленения их на составные части с целью получения наиболее полной информации о процессах преобразования энергии, происходящих в таких системах.
Технические системы, для которых целесообразно проведение термодинамического анализа, имеют следующие особенности:
1.Это системы, в которых энергетические превращения изучаются посредством второго закона термодинамики т.е., характеризуются энтропией. Технические системы типа механических, электромеханических и электрических не изучаются методами термодинамического анализа.
2.Действие технических систем должно происходить в условиях взаимодействия с равновесной окружающей средой, параметры которой (состав, температура, давление), не зависят от действия системы. Вместе с тем, эти параметры оказывают определяющее влияние на характеристики системы.
Термодинамические параметры системы, необходимые для проведения анализа, получают либо в эксперименте, либо расчетным путем. Минимальное число этих параметров должно быть таким, чтобы для изучаемой системы и любой анализируемой её части можно было составить материальный, энергетический и эксергетический балансы. Последний вид баланса основан на первых двух.
Метод термодинамического анализа сводится, в конечном счете, к операциям, проводимым в 2 этапа:
– путем логической абстракции в зависимости от целей исследования для анализа выделяют любую часть, включающую элемент или группу элементов рассматриваемой системы, и составляют соответствующие эксергетические балансы;
– для каждой анализируемой части системы в целом на основе эксергетических балансов составляются термодинамические характеристики двух видов – абсолютные и относительные. Первые дают величины эксергии различных видов на входе (расход) и на выходе (производительность), а также значения потерь; вторые – показывают степень термодинамического совершенства (КПД всех видов) и относительные значения данной части во всей системе.
Для нахождения перечисленных характеристик разработан комплекс как аналитических, так и графических приемов, составляющих основную часть методики анализа.
Результаты проведенного анализа могут быть использованы не только для характеристики энергетических превращений системы, но и еще, по крайней мере, в двух направлениях:
Первое основано на том, что термодинамический анализ непосредственно связан с синтезом. Методы термодинамического анализа позволяют решать некоторые задачи, включающие элементы синтеза новых процессов, а также термодинамической оптими- зации;
Второе опирается на то, что между термодинамическими и экономическими величинами имеются определенные объективные связи. Эти связи носят сложный характер. В частности, экономический оптимум, как правило, не совпадает с оптимумом термодинамическим. Лучшая установка не всегда та, которая в термодинамическом отношении наиболее совершенна.
В целом, связи между термодинамическими и экономическими характеристиками могут быть использованы для решения сложных технико-экономических задач.
Вопросы энергосбережения сегодня становятся все более актуальными, причем не только в пределах нашей страны, но и во всем мире в целом. Ограниченность энергоресурсов природного происхождения, медленные темпы их естественного возобновления и восстановления, и вместе с тем, завышенные потребности современной жизни в этих самих ресурсах, неэкономное их потребление и высокие показатели потерь привели к такому положению дел, что вопросы энергосбережения сегодня стали в числе проблем глобального характера.
Энергетическая эффективность достигается рядом мероприятий, предусмотренных проектом.
Значительные резервы экономии топлива заключены в рациональном архитектурно-строительном проектировании новых общественных зданий.
Для повышения уровня энергетической эффективности строительного производства подрядной строительной организации при разработке проекта производства работ следует предусматривать энергосберегающие методы ведения работ на стройплощадке:
Запрещается стоянка автотранспорта при погрузочно-разгрузочных работах с включенным двигателем;
Запрещается оставлять включенными механизмы при технологических перерывах в работе;
При освещении рабочих мест в темное время суток применять энергосберегающие лампы;
Бытовые помещения освещать энергосберегающими лампами;
В ночное время организовать минимально достаточное охранное освещение.
Для каждого здания должны соблюдаться пять принципов:
1)Снижение теплопотерь с обеспечением при этом хорошего микроклимата в помещении;
2)Снижение потребления электроэнергии;
3)Максимальное использование энегрии солнца во время отопительного периода, включая использование солнечного освещения для естественного освещения;
4)Контроль, мониторинг и демонстрация использования энергии, а также обеспечение управления энергообеспечением здания;
5)Обеспечение потребности в остальной энергии за счет возобновляемых источников энергии.
Для снижения теплопотерь в зоне перекрытий выполняются отверстия с заполнением термовкладышами из пенополистерола. В качестве наружного ограждения применяются сборные трехслойные панели. Хорошие теплоизоляционные характеристики панелей позволяют экономить энергию при эксплуатации здания.
Чтобы построить энергоэффективный дом, нужно минимизировать количество слабых мест в его конструкции, подверженных самым большим потерям тепла, - тепловых мостиков. По определению тепловые мостики - это геометрические соединения и связи между элементами, которые обычно создают теплопроводящий обходной путь, где возможны теплопотери, и которых поэтому следует по возможности избегать. Оболочка здания должна быть по возможности непрерывной и монолитной (без пропусков).
В проектируемом здании имеются элементы конструкции, вызывающие большую озабоченность - подвал (используемый для парковки автомобилей) и балконы.
При решении вопроса об изоляции подвала применяется устройство тепловой перегородки на потолке подвала. Во внешней тепловой оболочке устраивают терморазрыв, который перекрывает слой изоляции, которая подходит под нижнюю часть потолка подвала. Для такого терморазрыва используется непрерывный слой изоляционных блоков.
Встроенные конструктивные терморазрывы для балконов поддерживают температуру в помещении на более высоком уровне, что позволяет избежать конденсации и образования плесени. Обычный встроенный конструктивный терморазрыв заменяет бетон между внешним балконом и внутренней плитой изоляционным материалом (пенополистиролом высокого давления с добавлением графита). Армирующие стержни из нержавеющей стали проходят сквозь пенистый материал. При наличии встроенных конструктивных терморазрывов на балконе поддерживается комфорт для жильцов и можно реализовать энергоэффективные решения.
Окна играют важную роль с точки зрения теплопотерь и дневного освещения. Теплопотери через окна следует свести к минимуму путем оптимизации размера и ориентации, остекления и рамы окон. При планировании размещения окон и дверей необходимо учитывать пропускание света и тепла. В проектируемом здании предусмотрена установка энергоэффективных окон с тройным остеклением, которые помогают обеспечить низкие теплопотери и тепловой комфорт даже при отсутствии радиаторов отопления под окнами в жилых домах с низким потреблением энергии.
Для сокращение внутренних потерь тепловой энергии необходимо применять высокоэффективную тепловую изоляцию трубопроводов и технологического оборудования.
Одним из самых эффективных снижения потребления электроэнергии является экономия за счет замены ламп накаливания энергосберегающими светодиодными лампами. Оснастив светодиодными лампами весь дом, можно снизить энергопотребление. Их электропотребление в 10 раз меньшее, чем у ламп накаливания и в 3 раза меньшее, чем у люминисцентных ламп, также следует отметить, что их срок службы около 100000 часов или 11 лет непрерывной работы.
На освещение площадок и подвалов приходится большое потребление энергии. В целях экономии используются следующие методы:
Устройство энергосберегающих или светодиодных светильников;
Подключение к существующим светильникам автоматических датчиков включения освещения. Датчики могут реагировать на недостаточную освещенность и шум, на прохождении человека, а также можно задать освещение на определенный промежуток времени.
Предотвращение нерационального расхода воды воды осуществляется за счет использования счетчиков для подачи воды.
Таким образом, соблюдение вышеизложенных мероприятий позволяет уменьшить затраты энергии на стадии строительства и эксплуатации проектируемого здания.
Никитин Е.Е.
Учебное пособие
Санкт-Петербург
УДК 66.0:338(075.8)
Утверждено редакционно-издательским советом СПбГИЭУ в качестве учебного пособия по спец. 080502(5), 080502(н), 080500.
Рецензенты:
зав. кафедрой технологии нефтехимических и углехимических производств СПбГТИ (ТУ) д. хим. наук, проф. В.М. Потехин
зав. кафедрой современного естествознания и экологии СПбГИЭУ засл. деятель науки РФ, д. техн. наук, проф. И.С. Масленникова
засл. деятель науки РФ, д.э.н., проф. Ильинский А.А.
Обобщен научно-теоретический и практический опыт применения энерго- и ресурсосберегающих технологий в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающих отраслях. Рассмотрено состояние и перспективы развития сырьевой и энергетической базы отраслей химического комплекса, отражены важнейшие направления снижения материало- и энергоемкости химических производств.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 060502/5 – Экономика и управление на предприятии химической промышленности, 080502(н) - Экономика и управление на предприятии нефтяной и газовой промышленности, 080500 - Менеджмент (бакалавры).
Предисловие
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 080502(5) - Экономика и управление на предприятии химической промышленности, 080502(н) – Экономика и управление на предприятии нефтяной и газовой промышленности, и по направлению 080500 – Менеджмент (бакалавры) при изучении дисциплин «Ресурсосберегающие технологии в химической промышленности», «Ресурсосберегающие технологии в нефтегазохимическом комплексе» и «Ресурсосберегающие технологии». Оно может быть также полезно для работников предприятий, в первую очередь при переподготовке и повышении квалификации.
В учебном пособии сделана попытка обобщения состояния научного и практического опыта в области путей рационального использования природных минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Необходимость издания настоящего пособия можно объяснить первостепенным значением для экономистов-менеджеров знаний основ энерго- и ресурсосбережения (ЭиРС) с целью повышения эффективности химических производств и получения конкурентоспособных химических продуктов. Кроме того, пособие преследует цель расширения и углубления уровня инженерно-технологической подготовки экономистов-менеджеров производственной сферы. Важным обстоятельством является также отсутствие единого учебника или пособия по основным проблемам ресурсосбережения для подготовки экономистов-менеджеров.
Пособие включает в себя семь разделов. В первом разделе дан краткий анализ состояния энерго- и ресурсосбережения в отечественной химической промышленности, рассмотрены критерии энерго- и ресурсосбережения и принципы решения проблем ЭиРС.
Во втором разделе рассмотрены вопросы рационального использования сырья и материалов; в третьем разделе - вопросы перспектив химической переработки природного газа - альтернативного нефти сырья; в четвертом - вопросы энергосбережения в химической промышленности. Пятый и шестой разделы посвящены рассмотрению состояния и перспектив наиболее приоритетных направлений ЭиРС - создания и совершенствования реакционно-массообменных аппаратов в химической технологии и каталитических технологий. Состоянию и проблемам ЭиРС в нефтеперерабатывающей промышленности посвящен седьмой раздел.
Основные задачи пособия следующие:
Анализ основных проблем минерально-сырьевого и топливно-энергетического секторов экономики;
Освоение путей решения проблемы полного использования
сырья;
Освоение направлений рационального использования энергии и энергоносителей в химической технологии;
Более подробное рассмотрение приоритетных путей решения проблем энерго- и ресурсосбережения (каталитические технологии, энерготехнология и др.).
В основу настоящего учебного пособия положены материалы учебников, монографий, обзоров таких авторитетных ученых, как В. С. Бесков, 3. Н. Березина, А. М. Кутепов, И. Л. Лейтес, В. М. Потехин, Р. С. Соколов, П. Д. Саркисов, Г. А. Ягодин и др.
| Введение………………………………………………………. | |
| Глава 1 Состояние и пути решения проблем энерго- и ресурсосбережения……………………………………………... | |
| Контрольные вопросы к главе 1…………………………….. | |
| Глава 2 Ресурсы. Рациональное использование сырья и материалов……………………………………………………….. | |
| 2.1 Современные проблемы минерально-сырьевого комплекса………….………………………………………………. | |
| 2.2 Химическое сырье………………………………………... | |
| 2.3 Концепция полного использования сырья……………… | |
| Контрольные вопросы к главе 2…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 2…………………………………... | |
| Глава 3 Природный газ как альтернатива нефти…………… | |
| Контрольные вопросы к главе 3…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 3………………………………….. | |
| Глава 4 Состояние и пути энергосбережения в химической технологии……….…………………………………………… | |
| 4.1 Характеристика топливно-энергетических ресурсов….. | |
| 4.2 Направления рационального использования энергии в химической технологии……………………………………… | |
| 4.3 Энерготехнологическое комбинирование химических производств…………………………………………………… | |
| Контрольные вопросы к главе 4…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 4………………………………….. | |
| Глава 5 Современные реакционно-массобменные процессы – важное направление в энерго- и ресурсосбережении... | |
| Контрольные вопросы к главе 5…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 5………………………………….. | |
| Глава 6 Каталитические технологии и энерго- и ресурсосбережение…………………………………………………….. | |
| 6.1 Классификация гетерогенно-каталитических процессов. Основные свойства промышленных катализаторов….. | |
| 6.2 Современные каталитические технологии……………... | |
| Контрольные вопросы к главе 6…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 6…………………………………... | |
| Глава 7 Состояние и проблемы энерго- и ресурсосбережения в нефтеперерабатывающей промышленности………… | |
| Контрольные вопросы к главе 7…………………………….. | |
| Тестовые задания к главе 7………………………………….. | |
| Библиографический список…………………………………. | |
| Ответы к тестовым заданиям………………………………... | |
| Терминологический словарь………………………………… |
Введение
В середине XX столетия в российской и зарубежной литературе появился термин «ресурсология». К настоящему времени это уже сформировавшаяся наука, изучающая динамическое состояние (добыча, подготовка, переработка и т.д.) всех видов ресурсов с учетом временных, антропогенных, экологических, экономических, социальных и других факторов .
Важнейшей задачей ресурсологии является разработка путей рационального использования всех видов ресурсов (природных, топливно-энергетических, материальных, финансовых). Под ресурсосбережением понимается комплекс мер, которые направлены на создание условий рационального использования всех видов ресурсов, удовлетворение прироста роста потребности в них народного хозяйства в целом, отдельных отраслей или предприятий, главным образом за счет экономии.
Базой ресурсосбережения является комплексное использование природных, материальных и энергетических ресурсов, максимальное устранение потерь и нерациональных расходов, наиболее полное вовлечение в производственный оборот вторичных материальных и энергетических ресурсов, попутных продуктов, отходов производства и, наконец, создание малоотходных или безотходных производств.
Объективная необходимость ресурсосбережения определяется переходом производства к рыночным отношениям и стремлением к снижению себестоимости производимой продукции для достижения максимальной прибыли.
Основными показателями, характеризующими ресурсосбережение являются материалоемкость и энергоемкость.
Материалоемкость производства характеризует уровень совокупных материальных затрат в денежном выражении на единицу продукции (работы). Энергоемкость – натуральный показатель суммарного расхода котельно-печного топлива, тепловой и электрической энергии, приведенный к единому эквиваленту – тонна условного топлива (т.у.т.).
Экономическая эффективность рационального использования материальных ресурсов определяет количественное значение годового эффекта от внедрения мероприятий по экономии сырья, материалов, топлива и энергии за вычетом затрат, непосредственно связанных с процессом реализации научно-технического прогресса, но не предусмотренных реконструкцией производства или заменой оборудования, выработавших свой моторесурс.
Экономия материальных ресурсов подразумевает повышение интенсивности их использования, т. е. снижение удельного расхода (фактического расхода в натуральных единицах измерения на единицу продукции или работы) по сравнению с расходом в предыдущем периоде.
Интенсивно развивающиеся отрасли химического комплекса в условиях научно-технического прогресса и перехода к рыночным отношениям должны обеспечить не только планомерный прирост продукции (и тем самым увеличить энергетический потенциал народного хозяйства), но и добиваться, не снижая качества, удешевления ее производства за счет повышения эффективности использования сырья и материальных затрат. Актуальность ресурсосбережения и, в первую очередь, всесторонней экономии материальных ресурсов определяется не столько ограниченностью их в природе, а потому дефицитностью, сколько нерациональным использованием и бесхозяйственностью, увеличивающими рост материалоемкости и себестоимости конечной продукции, а также снижение рентабельности производства.
Защита окружающей среды от загрязнений промышленными выбросами – одно из важнейших требований, предъявляемых к современным химическим производствам. Решение проблем защиты окружающей среды возможно только на основе энерго- и ресурсосберегающих технологий, внедрения малоотходных и безотходных производств.
В учебном пособии сделана попытка обобщения состояния научного и практического опыта в области путей рационального использования природных, топливно-энергетических и материальных ресурсов. Большое внимание в пособии уделено изучению принципов решения проблем энерго- и ресурсосбережения (ЭиРС), т.е. создания безотходных (малоотходных) технологий. При подготовке настоящего пособия были использованы материалы, изложенные в учебниках, учебных пособиях, монографиях, обзорах таких авторитетных авторов, как Бесков В.С., Березина З.Н., Кутепов А.М., Лейтес И.Л., Потехин В.М., Соколов Р.С., Саркисов П.Д., Ягодин Г.А. и др.
Пособие включает в себя семь разделов. Первый - краткий анализ состояния энерго- и ресурсосбережения в отечественной химической промышленности, рассмотрение критериев энерго- и ресурсосбережения и принципов решения проблем ЭиРС.
Во втором разделе рассмотрены вопросы рационального использования сырья и материалов. В третьем разделе – вопросы перспектив химической переработки природного газа – альтернативного нефти сырья. В четвертом – вопросы энергосбережения в химической промышленности. Пятый и шестой разделы посвящены рассмотрению состояния и перспектив наиболее приоритетных направлений ЭиРС - созданию и совершенствованию реакционно-массобменных аппаратов в химической технологии и каталитическим технологиям. Состоянию и проблемам ЭиРС в нефтеперерабатывающей промышленности посвящен седьмой раздел.
СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ (ЭиРС)
Химическая промышленность наряду с энергетикой, металлургией, машино- и приборостроением определяет экономический потенциал государства. Россия, обладающая колоссальными запасами сырьевых и энергетических ресурсов, создала мощную многопрофильную химическую промышленность. В российской химической, нефтехимической и биохимической промышленности наметилась определенная оживленность производства, особенно по некоторым видам ВМС, кормовому белку и др. однако, эта положительная тенденция может не получить должного развития без обновления производственных фондов, создания высокотехнологических процессов с существенным снижением сырьевых и энергетических ресурсов. Только это позволит российской химической промышленности стать конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках.
Как известно, продукция химического комплекса характеризуется повышенным сырьевым и энергетическим индексом. В частности, доля материального компонента (сырье, топливо, материалы и др.) в структуре затрат на производство достигает 70%. На период 1998-1999 г.г. в структуре себестоимости химической и нефтехимической продукции удельный вес сырья и материалов составил ~ 42%, а энергоресурсов более 20%.
Таким образом, становится очевидным, что существенного снижения себестоимости химической продукции невозможно добиться без воздействия на сырьевую и энергетическую составляющие.
Анализируя показатели сравнительных технико-экономических показателей по энерго- и ресурсосбережению некоторых производств базовых химических продуктов в России и Зарубежье, необходимо отметить, что энергопотребление в России превышает зарубежное от 20% (производство кальцинированной соды) до 60% (каталитический крекинг). Аналогичная ситуация и с использованием сырья (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Технико-экономические показатели по энерго-
