Delist.ru

Защита и восстановление энергопотребляющих природно-технических систем в строительном комплексе и ЖКХ на примере Приморского края (30.08.2007)

Автор: Загинайлов Владимир Ильич

Получению более полных оценок экологической безопасности энергопотребляющих природно-технических систем способствуют типизация и новый понятийный аппарат, выделяющий такие системы из множества других систем с целью концентрации адресного воздействия и ликвидации ошибочных оценок возможности получения максимально полезных результатов за пределами их реальных границ.

Наличие объективного соподчинения энергопотребляющих природно-техниче-ских систем по принципу поглощения относительно простых и мелких более крупными и сложными с образованием на их основе региональных и межрегиональных систем позволяет относить к геоэкологии мониторинг и диагностику таких систем всех уровней с целью повышения эффективности природоохранной политики и механизмов ее реализации.

Практическая значимость работы.

1. Совокупность принципов и методов защиты и восстановления иерархически соподчиненных энергопотребляющих природно-технических систем, направлена на минимизацию негативного техногенного воздействия энергоисточников на природную среду в течение всего их жизненного цикла за счет:

- повышения эффективности управления на основе организации взаимодействия производителя и потребителей энергоресурсов как взаимодополняющих компонентов процесса энергоснабжения-энергопотребления в составе синергетических систем, эффективное функционирование которых невозможно без взаимной координации и упорядоченности поведения подсистем, представленных производителями и потребителями энергоресурсов;

- формирования энергоэффективных основных фондов - от организации исследования факторов, раскрывающих причины негативного воздействия энергоисточников на природную среду, до проектирования, эксплуатации и утилизации энергоэкономичных объектов строительства и ЖКХ.

2. Внедрение пяти видов энергосберегающего оборудования и четырех технологий для тепловой обработки железобетона позволило снизить удельные расходы тепловой энергии в 1,23-2,0 раза по сравнению с нормами СН513-79 при установленном уровне качества бетона.

3. Новизна устройств и способов подтверждена семью авторскими свидетельствами и патентами, отмечена серебряными медалями ВДНХ (1988 и 1989 гг.).

Применение этих технологий и оборудования для выпуска изделий в объемах программ 1990-1995 гг. позволит предотвращать образование загрязняющих веществ от сжигания топлив на электростанциях Приморского края ВТЭЦ-2 и АртемТЭЦ в среднем на 4,56-4,77% (суммарно 31,8 тыс. т/год).

Снижение себестоимости изделий оценивается на 3,2-7,8%.

4. Системный подход к проектированию, строительству и эксплуатации комбинированного (тепловой насос + солнечная батарея + электрокотел) энергоисточника для многоквартирного жилого дома в г. Владивостоке позволил сохранить его теплопотребление на уровне, эквивалентном центральному теплоснабжению, при расширении функций жизнеобеспечения (отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование). Этот подход реализуется при проектировании индивидуальных энергоэффективных жилых домов, поселков и других объектов.

5. С использованием теоретических положений методологии на примере 2002 г. получены оценки снижения: тарифа на электроэнергию от электростанций - на 4,6-6,25% и на теплоэнергию - на 2,7-24,1%; себестоимости теплоэнергии от котельных ЖКХ - на 18,3-63,8% и от ведомственных - на 1,23-34,25%; себестоимости строительных материалов и изделий - на 1,38-43,4%, продуктов питания - на 1,25-17,70%, экспортных товаров - на 2,35-14,48%.

Улучшение состояния социальной сферы оценено как снижение расхода бюджетных средств на субвенции предприятиям по оплате льготных тарифов и на дотации населению по оплате жилищно-коммунальных услуг, содержащих стоимость сверхнормативных потерь топливно-энергетических ресурсов.

6. Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических и лабораторных занятий для студентов всех форм обучения специальностей № 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и № 180103 «Судовые энергетические установки», в т. ч. по программе «Энергосбережение в строительстве» (лицензирована в 2002 г. администрацией Приморского края, а в 2004 г. Минобразования РФ).

7. Проектирование и эксплуатация строительных объектов на основе новых теоретических и практических принципов и методов позволит:

- планировать на основе метода цели в Программах развития и организовать на основе принципа доминанты энергосбережения в системном подходе получение максимально полезных результатов в развитии энергопотребляющих природно-технических систем всех уровней в течение их жизненного цикла;

- снизить потребление энергоресурсов при теплоснабжении энергоэкономичного жилого фонда Приморского края от энергоэффективных теплоисточников (метод цели) на 20-30%, что в совокупности с применением энергоэффективных технологий и оборудования для тепловой обработки бетона позволит снизить потребление топлива более, чем на 577 тыс. тут в год и предотвратить образование загрязняющих веществ на 4,67-12,57% (142,6 тыс. т);

- повысить эффективность защиты природной среды за счет предотвращения образования загрязняющих веществ от сжигания топлив на 22,8 – 47,7% от уровня 2002 г. в региональной энергопотребляющей природно-технической системе вследствие применения метода действия для мониторинга и диагностики ее состояния и оценки эффективности использования топливно-энергетических ресурсов;

- обеспечить развитие энергопотребляющих природно-технических систем каждого типа в их реальных границах производственно-территориальной иерархии при одновременном повышении качества жизни населения за счёт формирования энергоэффективных основных фондов (метод цели).

8. Использование предлагаемых принципов и методов при разработке программ защиты и восстановления энергопотребляющих природно-технических систем расширяет методические основы и повышает эффективность правоприменительной практики в сфере экологизации управления, как в процессе создания, так и в процессе эксплуатации этих систем, что способствует решению крупных народнохозяйственных задач:

- минимизация негативного техногенного воздействия энергоисточников на природную среду за счет предотвращения образования загрязняющих веществ от сжигания топлив средствами энергосбережения;

- повышение надежности и качества теплоснабжения при модернизации и ремонтно-эксплуатационном обслуживании систем ЖКХ;

- сохранение энергетической безопасности страны за счет рационального потребления энергоресурсов различного назначения в течение всего жизненного цикла энергопотребляющих природно-технических систем.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается: применением нормативно-методических документов Минпромэнерго РФ, зарегистрированных Минюстом РФ, при организации и проведении более 1100 энергетических обследований хозяйствующих субъектов Приморского края; оценками качества теплоснабжения в 1999-2003 гг. 40-70% населения, отапливаемого централизованно; оценками потенциала энергосбережения на 100% электростанций, электрических и тепловых сетей, жилого фонда и 63,6-69,5% промышленных и иных потребителей; научным и практическим опытом разработки и эксплуатации энергосберегающих технологий и оборудования для тепловой обработки изделий из бетона и переработки отходов птицеводства.

Реализация основных результатов работы осуществлена в типовых проектах и применении энергосберегающих устройств, способов и технологий в Приморском крае: на предприятиях сборного бетона и железобетона (1986-1990 гг.); на птицефабрике «Надеждинская» (1993-1995 гг.); при проведении энерготехнологических обследований (1999-2003 гг.) и оценке кризиса в системе теплоснабжения; при выполнении государственного контракта Л 0088 «Создание Приморского инновационного центра энерго- и ресурсосбережения» по ФЦП «Интеграция высшего образования и фундаментальной науки» (2002-2004 гг.); при разработке программы развития коммунальных электрических сетей ОАО «Примкомэн» (2004 г.); в учебных процессах ВУЗов ДВ России (1999-2007 гг.) по специальностям № 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и № 180103 «Судовые энергетические установки» и для слушателей ИПК по программе «Энергосбережение в строительстве».

Апробация. Основные результаты работы обсуждены и одобрены: на Всесоюзной научно-технической конференции «Бетон и железобетон, ресурсо- и энергосберегающие конструкции и технологии на Дальнем Востоке» (Владивосток, 1988); на Всесоюзной конференции «Развитие производительных сил Сибири» (Новосибирск, 1990); на Международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Владивосток, 1994); на Международной конференции «Нетрадиционная энергетика и технология» (Владивосток, 1995); на II Тихоокеанской экологической конференции «Инженерные решения экологических проблем прибрежных регионов» (Владивосток, 1995); на Международной конференции «Нетрадиционная энергетика» (Владивосток, 1996); на Международном симпозиуме «Сознание и наука: взгляд в будущее» (Владивосток, 2000); на V Международном инвестиционном Форуме «Дальневосточные энергетические проекты: про-блемы межрегиональной кооперации. Приграничное сотрудничество как форма интеграции Дальнего Востока в регион СВА» (Хабаровск, 2003); на I Европейско-Тихо-океанском Конгрессе «Глобализация: взаимодействие экономик, культур, технологий и природы» (Владивосток, 2003 г.); на ежегодных конференциях энергетиков Приморского края (Владивосток, 1999-2004 гг.); на Тихоокеанском энергетическом Форуме «ТЭФ -2005» (Владивосток, 2005); на IV Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов» (Благовещенск, 2005), на II Международном экологическом Форуме «Природа без границ» (Владивосток, 2007).

Публикация работ. Содержание диссертации опубликовано в 98 печатных работах, в т. ч. в 79 статьях, из них 13 - в ведущих журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК, 3 монографиях, рекомендациях ВНИИЖелезобетон, справочном и учебном пособиях, 10 авторских свидетельствах и патентах, 2 типовых проектах.

Структура и объём. Диссертация состоит из введения, 7 глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников и приложений. Диссертация содержит 319 страниц текста, включающего 58 рисунков, 63 таблицы, 206 наименований литературных источников и 12 приложений на 65 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризована актуальность и цель работы, новизна и значимость защищаемых положений и работы в целом, достоверность и обоснованность научных положений и выводов, приводятся сведения о реализации результатов работы, апробации и публикации, структура работы.

В первой главе дано определения энергопотребляющим природно-техничес-ким системам и обоснована принадлежность изучения их к геоэкологии.

Для этого использованы фундаментальные положения В.В. Куриленко, В.И. Осипова и В.Т. Трофимова относительно принадлежности изучения изменений в системе «природа – человек - общество» к сфере интересов междисциплинарной науки – геоэкологии, в т. ч. за счет использования в оценках гармоничного развития общества и природы таких технических критериев, как нормирование потребления ресурсов и снижение удельного ресурсопотребления.

По нашим данным, рост удельных расходов топливно-энергетических ресурсов, обусловленный отсутствием жесткого нормирования их потребления, сопровождается увеличением технологической энергоемкости выпускаемых товаров (услуг) и снижением эксплуатационной энергоэкономичности существующих и создаваемых технологий, конструкций и сооружений, для компенсации которых расходуются сверхнормативные объемы топлив с образованием соответствующих количеств загрязняющих веществ.

По данным В.И. Осипова, привлечение технических критериев к защите и восстановлению природно-технических систем расширяет сферу интересов геоэкологии, которая в пределе должна «…объединить все науки о Земле с целью комплексного решения экологических проблем, связанных с эволюцией и ресурсами геосферных оболочек, и влиянием на них антропогенной деятельности».

Показано, что В.И. Осипов и В.Т. Трофимов сходятся во мнениях относительно необходимости выработки и обоснования принципов и механизмов природоохранной политики, имеющих целью уменьшение или ликвидацию негативных антропогенных воздействий на экологические функции геосфер Земли, рациональное использование природных ресурсов.

На основе этих фундаментальных положений и с учетом того, что энергопотребляющие природно-технические системы подвержены воздействию множества факторов, от которых зависит нормирование удельного потребления топливно-энергетических ресурсов, позволяющее привлечь дополнительные средства к защите природной среды от загрязняющих веществ, получаемых при сжигании топлив, приводятся доказательства принадлежности изучения энергопотребляющих природно-технических систем к геоэкологии.

На основе анализа роста потенциала энергосбережения на 16,73% в Приморском крае в 1999-2003 гг. (см. рис. 1), роста среднедушевого энергопотребления

Рис. 1. Среднедушевое энергопотребление

и потенциал энергосбережения в регионах ДВФО и Приморском крае

с 2,9 до 6,56 тут/чел, состоящего на 21,9-28,9% из потерь и нерационально использованных ТЭР, роста образования загрязняющих веществ на энергоисточниках в 1,44-1,9 раза по отношению к уровню 1999 г. (см. рис. 2), снижения экономических и социальных показателей (см. рис. 3) сделан вывод о неадекватности роста среднедушевого энергопотребления динамике качества жизни.

загрузка...