Згадаймо, кам'яний вік минув не тому, що на Землі закінчилося вугілля

Енергозбереження – чинник екологічної й економічної безпеки

Протягом своєї еволюції людство демонструє стійке зростання енергоспоживання. Орієнтовні розрахунки для середніх світових витрат усіх видів енергії на одну людину в різні періоди цивілізації такі: кам'яний вік – 15 тис. кДж/доба; феодальне суспільство – 45 тис. кДж; індустріальне суспільство – 300 тис. кДж; постіндустріальне суспільство – до 1 млн. кДж/доба. Отже, нескладні підрахунки показують, що ми з вами щодня споживаємо у 66 разів більше енергії, ніж наші предки з палеоліту.

Усі джерела енергії на Землі умовно ділять на вичерпні, невичерпні (умовно-безкінечні) і вторинні. Вичерпні – газ, нафта, вугілля, уран; невичерпні – сонце, вітер, ріки, морські припливи-відпливи, земна кора, електромагнітне поле Землі, термоядерна енергія (дейтерій); вторинні – вугільні й нафтові шлами, деревні й побутові відходи, вугільний метан, доменний та коксовий гази, сільськогосподарські відходи («зелені» – бадилля, качани, відходи тваринництва і птахівництва). Нині за кількістю спожитої енергії (усіх видів) Україна посідає «почесне» 5–6-те місце у світі. Попереду неї в цьому рейтингу США, Німеччина, Франція, Китай, Росія. Однак за обсягами виробленого за рік внутрішнього національного продукту на душу населення наша держава завершує першу сотню країн. Наприклад, щорічно в нас спалюють понад 80 млрд м3 газу: 20 – власних, 60 – імпортних (Франція – лише 35, а Польща – 14 млрд. м3!), ще й понад 40 млн. тонн нафтопродуктів і більш як 50 млн. тонн енергетичного вугілля.

Усі ці велетенські цифри пов'язані передусім з надзвичайно високою енергоємністю і матеріалоємністю української важкої промисловості. Так, за оцінками європейських експертів, тонна нашої промислової продукції має середню енергоємність 1,4 тонни умовного палива (у.п.) (1 т у.п. = 1 т якісного антрациту) та дає в середньому (увесь ланцюг – від видобутку сировини і виробництва енергії до кінцевого продукту в упаковці) 7–8 тонн неутилізованих відходів, тоді як ці показники для Західної Європи у 6–8 разів менше. Із наведених даних зрозуміло, що ці галузі нині, в умовах переходу на ринкові ціни на газ, стануть низькорентабельними, а деякі – геть збитковими. Біда ще й у тому, що частка наденергоємних, мало – або нерентабельних, екологічно «брудних» галузей промисловості в Україні постійно зростає й досягла вже 60%. Така «наденергоматеріалоємна» економіка не просто погана або кризова – вона загрозлива для економічної й екологічної безпеки держави. В України є лише один вихід – це шлях енергозбереження. Можна виокремити найбільш принципові заходи.

1. Модернізація технологій важкої промисловості. Наприклад, для металургії це є: перехід доменного процесу на пиловугільне дуття (замість газу); максимальне використання доменного і коксового газів. Більш масштабні заходи: за можливістю позбутися мартенів (на користь конверторів), переходити на устаткування зразка «електродугова піч» і «ливарно-прокатні модулі» та ін.

2. Утилізація всього «вторинного» (низькопотенційного) тепла та всієї «зайвої» кінетичної і теплової енергії потоків газу й рідини на підприємстві (так звана когенерація). Усі промпідприємства (у першу чергу – транзит газу, металургійні заводи і ТЕС, середні підприємства) мають здійснити максимальну утилізацію свого «вторинного» тепла (тепло димових газів, тепло гарячого конденсату тощо), а також когенерацію усієї «зайвої» кінетичної і теплової енергії потоків газу й рідини, що рухаються. Наприклад, вбудовування у схему роботи вугільного казана газотурбінної чи парогазової установки, що буде відбирати в газу чи пари «зайву» енергію, може підвищити ккд казана на 15%! Чи ще приклад. Під час «доставки» природного газу до споживача його тиск знижується з 12 до 2 атмосфер, а величезна енергія, що при цьому виділяється, не утилізується. Якщо цей перепад скидати на вбудовані у цикл детандер-генератори, можна одержати додатково понад 2 млн. кВт/год. електроенергії.

3. Зниження втрат в електро- й тепломережах під час виробництва й транспортування електричної та теплової енергії, які становлять 25–45%! Ви тільки збагніть: у середньому щорічно мінімум кожен четвертий кіловат з вироблених в Україні 180 млрд. кВт/год. на рік ЗНИКАЄ БЕЗВІСТИ!!!

4. Тотальна установка на промислових підприємствах і в побутовому секторі лічильників тепла, електроенергії, газу, води нового покоління з високою точністю і надійним захистом від «несанкціонованого» втручання, з обов'язковим виведенням даних на комп'ютер. Бо й нині ми не маємо для України ані газового, ані водного, ані електроенергетичного балансу...

5) Утилізація «енергоємних» відходів. В Україні щорічно утворюється: 1,6 млн. тонн деревних відходів (невивезеної з лісосік деревини, відходів при її обробці), що може дати 0,6 млн. тонн умовного палива; 15 млн. тонн «зелених сільськогосподарських відходів» (солома, бадилля, стебла, початки, лушпайка) – 5 млн. тонн у. п.; 30 млн. тонн відходів тваринництва й птахівництва – 2200 млн. м3 біогазу, чи 1 млн. тонн у. п.; викиди метану з вугільних пластів становлять 2 млрд. м3 на рік. Якщо метан відкачувати, це дасть можливість задовольнити 20% потреби Донбасу в природному газі. До речі, в США вже не будують шахти без таких установок.

6. Запровадження відновлюваних джерел енергії.

Світовим лідером у вітроенергетиці є Німеччина: загальна встановлена потужність її «вітряків» – близько 5 тис. МВт; у малій гідроенергетиці світовим лідером є Китай, де з 1950-го по 2004 рік загальна потужність малих ГЕС збільшилася з 6 до 35000 МВт.

Російський лауреат Нобелівської премії з фізики Ж. Алфьоров нещодавно в інтерв'ю журналу «Думка» зазначив: «...насправді немає майбутнього ні в атомної, ні в газової, ні в нафтової, ні у вугільної енергетики. Майбутнє взагалі, з погляду способу виробництва електроенергії, є тільки в однієї галузі – перетворення сонячної енергії».

7. Альтернатива моторному пальному. Значна частина сільського господарства мусить перейти на вирощування рапсу для виробництва «біодизеля» і трансгенних кукурудзи й картоплі (з підвищеним умістом крохмалю) для виробництва етанолу, з якого виробляють моторне пальне газохол – суміш бензину і спирту.

8. Бурі вугілля і торфи. Це низькокалорійні маловикористовувані види палива, однак їх запаси в Україні великі: бурого вугілля – понад 5 млрд. тонн, торфів – більш як 2 млрд. тонн. Найперспективніший шлях їх залучення до енергобалансу України – напівтермічна переробка. Під час цих процесів виходить рідка маса, так звана вугільна нафта або пальний газ (залежно від умов переробки). З однієї тонни бурого вугілля утворюється 500 кг вугільної нафти чи 100 м3 пального газу; 500 кг, що залишилися, являють собою щось схоже з «напівкоксом», значно калорійнішим, ніж вихідне буре вугілля.

9) Поступовий розвиток української економіки в напрямі високих технологій. Якщо перевести прибутковість в умовні одиниці, то 1 кг якісного вугілля дає 0,005 долара прибутку, 1 кг сучасного авіалайнера – 1000 доларів, а 1 кг комп'ютерних мікропроцесорів останнього покоління – 5000 доларів прибутку!

Отже, застосовуючи в енергетиці України модернізовані технології, а також наявні джерела вторинної й альтернативної енергії, одержуємо такий додатковий річний енергетичний баланс (загалом, Україна споживає за рік близько 200 млн. тонн у. п.): зменшення енерговитрат у промислових галузях – 45 млн. тонн у.п.; утилізація «вторинних» енергоресурсів і когенерація – 25 млн. тонн у.п.; впровадження невичерпних природних джерел енергії – 15 млн. тонн у.п.; заміна бензину і дизпалива на газохол і біодизель – 5 млн. тонн у.п. Разом – 90 млн. тонн у.п., тобто половина річної потреби України в енергоресурсах.

Наше комунальне господарство також енергоємне й марнотратне. Середні витрати теплової енергії на опалення житлового фонду становлять більш ніж 600 кВт/год. на м3, що в 4–5 разів перевищує аналогічні показники для таких холодних країн, як Фінляндія або Швеція! Зайві енерговитрати й величезні втрати призводять до необгрунтованого подорожчання комунальних тарифів і послуг. А непрозорість розрахунків за комунальні послуги лягає важким тягарем на плечі споживачів. 99% комунальних котелень не мають на виході лічильників тепла. Тобто тепломережі не ведуть обліку виробленої ними продукції на спеціальному устаткуванні. Кількість вихідного з котельні тепла визначається розрахунковим шляхом за невідомою споживачам методикою, яку розробили комунальники, але вона не пройшла незалежної експертизи. Чи можна уявити собі підприємство, продукція якого не вимірюється ні у штуках, ні у тоннах, ні у кубометрах, а кількість її визначається за нікому не відомими формулами. У такий спосіб тепломережі хитромудро примушують населення оплачувати не виміряні послуги (вартість яких легко перевірити), а розрахункові, вартість яких перевірити практично неможливо. Крім того, під час розрахунку норми витрати тепла на 1 кв. м (0, 162 Гкал/м2, 1 Гкал = 106 ккал) опалюваного приміщення береться вихідне з котельні тепло, мається на увазі, що все воно доходить до споживача. Однак реальні втрати на шляху до споживача становлять 25–40%.

Динаміка споживання газу ЖКГ України приголомшує. Якщо у 1998 році комунальні господарства спалювали 12 млрд. м3 газу, то за планом на 2006 рік – вже 18 млрд. м3 – у півтора разу більше. І все це за сталого зменшення кількості населення (з 50 млн. до 46,5 млн. осіб). Наприклад, у 40-мільйонній Польщі уже багато років споживають лише 4 мільярдів кубометрів газу на рік (за однакової із нами середньорічної температури). Тобто для обігріву одного поляка треба в 4 рази менше газу, ніж для одного українця.

Для успішного впровадження енергозберігаючих технологій потрібна широкомасштабна політика всередині держави, спрямована на громадський «лікнеп», а також законодавча підтримка підприємств і господарств, що впроваджують їх.

Насамкінець хочу висловити надію, що в Україні зрозуміють НЕВІДВОРОТНІСТЬ енергетичних проблем, які насуваються, і не чекатимуть приречено, поки буде «випалено» усі запаси нафти та газу й побіжно остаточно знищено довкілля.

Згадайте: кам'яний вік закінчився зовсім не тому, що на Землі закінчилося каміння...

Автор: Михайло КРАСНЯНСЬКИЙ