Перспективы энергосбережения и энергоменеджмента в России

В. Н. Игнатьев, эксперт по энергосбережению и энергоэффективности, изобретатель, специалист по Lean-технологиям

Энергоэффективность – залог устойчивого развития любой экономики. Низкий уровень энергоэффективности не только наносит урон репутации России, но и лишает бюджет страны значительного объема ВВП. Энергоэффективность – один из показателей социальной ответственности и показатель высоких моральных ценностей потребителей.

В России к настоящему времени проведена значительная агитационная работа, направленная на повышение осознания юридическими лицами и гражданами важности бережного использования энергетических ресурсов. В стране осуществлены обязательные энергетические обследования бюджетных и энергоемких небюджетных организаций. Сейчас, когда про энергоэффективность и необходимость ее повышения знает каждый человек, можно переходить к более конкретным мерам.

Энергопотребление неизменно связано с воздействием на окружающую среду, а значит, и на здравоохранение населения Российской Федерации.

Если учесть затраты на топливоснабжение отдаленных населенных пунктов России и уровень внимания к проблеме охраны окружающей среды мировым сообществом, вопрос энергосбережения в нашей стране должен иметь такой же уровень важности, что и уплата налогов, эффективное расходование бюджетных средств и контроль за обращением сильнодействующих ядовитых веществ. Энергоносители при меньшей токсичности оказывают не менее масштабное негативное социальное и финансовое воздействие в силу своей повсеместности и масштабов – косвенные ежегодные потери государства из-за низкой энергоэффективности тянут на сотни миллиардов рублей.

Исторически сложилось так, что термин «энергосбережение» в России связывают с энергоснабжением. Однако соизмерять эти понятия – грубейшая ошибка, которая может свести к нулю все старания экономить. Энергосбережение отождествляется с энергетическими компаниями так же, как экономная езда на автомобиле с заправочными станциями.

Энергетическая отрасль не является основным потребителем энергии (энергетические компании всего лишь преобразуют энтальпию сжигаемого топлива в более транспортабельный и удобный вид энергии и поставляют ее потребителям) – абсолютное большинство всех видов энергии в России тратится в промышленности, меньше в сфере услуг, в ЖКХ – в производственных секторах экономики. Именно поэтому налаживать рациональное использование энергоресурсов максимально тщательно следует на стороне потребителей

Контроль собственного потребления энергогенерирующих и сетевых компаний может позволить снизить себестоимость электрической и тепловой энергии и удержать рост тарифов, но на энергоэффективность всего государства энергетические компании влияют незначительно.

Как бессмысленно пытаться повысить чистоту воздуха в городах повышением экологичности двигателей одних бензовозов, так же бессмысленно повышать энергоэффективность государства за счет энергетических компаний!

Различия энергоснабжения и энергосбережения

Энергоснабжение как обязательное звено в цепочке «добыча топлива – израсходование» энергии» касается всех потребителей электрической и тепловой энергии, топлива, сжатых газов, воды – (практически) всех юридических и физических лиц. В рамках организации энергоснабжение – это обеспечение стабильности работы энергопотребляющих установок и систем.

Энергосбережение (повышение энергоэффективности) не ограничивается взаимоотношениями поставщика и потребителя ресурсов (энергоэффективность может закладываться на стадии добычи и концентрации топлива – низкосортного топлива потребителям потребуется больше, чем качественного). Энергоэффективность может закладываться при преобразовании энергии (на ТЭС, ТЭЦ, ГРЭС), транспортировке, отпуске – энергоэффективность касается и количества, и качества ресурсов и процессов. В границах компании-потребителя энергоэффективность не ограничивается вопросами стабильного получения электрической, тепловой энергии, топлива, сжатых газов и воды, а касается всех без исключения производственных процессов, при выполнении которых выделяется или поглощается какой-либо вид энергии. Без выделения или поглощения энергии не происходит ни одна операция в природе, поэтому энергоэффективность распространяется на все процессы организаций.

Повышение энергоэффективности – это сокращение удельного потребления ресурсов на выполнение одной и той же операции, работы за счет подбора более выгодных последовательности действий и технических условий подопераций. (Часто повышение энергоэффективности приводит не только к сокращению расхода топливно-энергетических ресурсов, но и к повышению качества продукции.)

Для окончательного разделения понятий «энергосбережение» и «энергоснабжение» рассмотрим ряд примеров.

Пример 1. На технологические процессы подается пар при температуре 120 ⁰С вместо положенных 110 ⁰С, при этом отработанный конденсат поступает обратно в котельную при допустимой температуре, так как предварительно охлаждается в пруде-охладителе.

С точки зрения энергоснабжения никаких замечаний нет (требования по температуре воды на входе в котельную и производственного процесса выполняются).

С позиции энергосбережения перегрев теплоносителя является грубейшим нарушением – причиной повышенного расхода топлива.

Пример 2. Для обеспечения процесса барботажа технологи завода закупили компрессор производительностью 100 000 м³/ч вместо 50 000 м³/ч, электрики подключили установку сети питания.

С точки зрения энергоснабжения все пункты производственных требований выполнены в полном объеме – компрессор покрывает нужды технологического процесса, нареканий к энергоснабжению компрессора нет.

С точки зрения энергосбережения технологи совершили служебное преступление и подписали владельца предприятия на 2 млн руб. неоправданных ежегодных затрат (после насыщения раствора лишний объем воздуха никак не влияет на процесс барботажа).

Как видим из примеров, энергоснабжение и энергосбережение не только не совпадают в своих целях и задачах, но (чаще всего) противоречат друг другу:

• закон энергоснабжения – «не меньше положенного»;
• закон энергосбережения (энергоэффективности) – «не больше положенного».

Таким образом, термин «энергосбережение» оказывается намного шире понятия «энергоснабжение» и касается всех без исключения сотрудников производственных организаций.

Появление в компаниях – крупных потребителях энергоресурсов специалистов и экспертов по энергосбережению должно ознаменовать начало закручивания гаек всем, кто жил на широкую ресурсную ногу, кто десятилетиями диктовал условия энергетикам-снабженцам.

Таким образом, энергоснабжение – это подача топливно-энергетических ресурсов, а энергосбережение – удержание роста либо сокращение подачи ТЭР.

Трудоемкость оценки энергоэффективности

Энергосбережение (повышение энергоэффективности) в производстве является одним из самых наукоемких и трудоемких видов работ с точки зрения организации и достижения целей. Специалистам по энергосбережению необходимо не только знать все законы энергетики, но и разбираться в производственных процессах наравне с технологами (для аргументированного выставления норм потребления энергоресурсов и защиты своей точки зрения).

В связи с неизбежным затрагиванием вопросов энергопотребления экологии и здравоохранения эксперты по энергоэффективности по праву являются одними из самых востребованных специалистов на всей территории России. Эксперты по энергосбережению являются выгодными и с финансовой точки зрения, и в рамках выполнения организациями социальных обязательств.

Многолетняя практика доказала, что эксперты и специалисты по энергоэффективности могут сократить энергопотребление предприятия любой отрасли на 10–20 % в первый же год и не допустить повторного неоправданного повышения энергетических и финансовых затрат организации. Для получения названных результатов необходимо выполнить внушительный объем работы. Думаю, никто не станет спорить, что наиболее логичным способом стабильного повышения энергоэффективности на всей территории такого крупного государства, как Россия, является самостоятельный сбор и анализ показателей потребления энергетических ресурсов предприятиями-потребителями под жестким контролем государственных органов управления. Многоразовый обязательный энергоаудит предприятий показал, что обследование предприятий и выписывание рекомендаций не гарантируют выполнения работ по сокращению энергопотребления, а заставить заказчика подстраиваться под исполнителя работ по найму практически невозможно.

Энергоменеджмент – инструмент повышения энергоэффективности

В вопросе повышения энергоэффективности целого государства наиболее действенным инструментом достижения целей (обеспечения экологичности, экономии бюджетных средств и повышения ВВП) является энергоменеджмент – система управления потреблением энергетических ресурсов предприятием (иным субъектом) в имеющихся условиях существующими человеческими ресурсами.

Учитывая и недостатки документа ГОС Р ИСО 50001 ¹, и его положительные цели, достигаемые при повышении энергоэффективности экономики России, можно утверждать, что «для оперативного повышения энергоэффективности экономики и попадания в 10 наиболее энергоэффективных стран мира Российской Федерации необходимо разработать нормативный документ, который регламентировал бы, кому, что, с какой точностью, с какой частотой собирать и анализировать данные по энергопотреблению, как и перед кем отчитываться». При этом в выигрыше от повышения энергоэффективности оказываются все (рис. 1).

Рисунок 1. Взаимодействие энергетического менеджмента с конкретными требованиями с заинтересованными сторонами

Для владельцев предприятий, заинтересованных в сокращении затрат на энергоресурсы и снижении себестоимости продукции, важно определить, с помощью каких критериев будут прослеживаться показатели энергоэффективности отдельных служб и технологических линий. Для удовлетворения интереса владельца бизнеса любое предприятие, независимо от рода деятельности, должно привести статистику потребления энергоресурсов в течение года, квартала с детализацией, позволяющей сопоставлять предприятие с другими отраслевыми организациями.

Для государства важно, чтобы показатели энергетической эффективности предприятий, отдельных процессов и крупных энергопотребляющих единиц оборудования оценивались в идентичных единицах измерения, в оговоренных заранее условиях. Описание отдельных энергоемких единиц оборудования нужно для того, чтобы низкая эффективность расходования топливных и энергетических ресурсов особо крупных установок не была скрыта за спиной остальных, более эффективных, установок и уровня энергоэффективности предприятия в целом.

Для того чтобы масштабы предприятий не искажали данные и сопоставление предприятий различных размеров было справедливым, необходима декомпозиция энергоэффективности предприятий до мельчайших (в заранее оговоренных пределах) составных частей и одновременное использование абсолютных и удельных показателей сравнения.

Внедрение системы постоянного повышения энергоэффективности

Систему постоянного повышения энергоэффективности организаций можно начать выстраивать разными способами. Кто-то предлагает двигаться от руководителей (обладателей рычагов административного управления и владельцев финансовых потоков организации) к рабочим, кто-то от рабочих (более информированных, но не владеющих административными ресурсами) к руководителям. Названий систем повышения энергоэффективности тоже огромное количество (энергоаудит, энергосервисный контракт, сертификация, бережливое производство и др.). Как бы ни называлась система энергосбережения, на действующем энергоемком предприятии постоянно повышать энергоэффективность процессов и производства в целом могут только сами сотрудники организации – руководитель № 1, руководители среднего звена, специалисты, рабочие.

Сторонние эксперты могут помочь определить наиболее крупные скрытые потери, помочь расставить приоритеты и предложить последовательность улучшений, но обязанности по постоянному мониторингу и улучшению энергоэффективности должны быть распределены между руководителями, специалистами и рабочими компании. Без обеспечения этих условий любое улучшение будет откатываться назад и действующей системы энергосбережения на предприятии не будет.

По результатам повышения энергоэффективности нескольких десятков производственных компаний различных сфер деятельности можно предложить универсальный подход, применимый для организации любого рода деятельности и любой величины, с конкретными требованиями, с конкретными формами отчетности.

При организации системы энергетического менеджмента необходимо:

1. Задокументировать все энергопотребляющие системы компании и энергоемкие единицы оборудования.

2. Обеспечить заполнение на предприятии форм показателей энергоэффективности.

2.1. Ведение отчетности по каждой энергопотребляющей системе и единице энергоемкого оборудования, мощность которых соответствует условиям:

• электрическая мощность 15 кВт и выше;
• неэлектрическая тепловая мощность 0,0257 Гкал/ч (эквивалентно 30 кВт) и выше;
• расход воды 100 000 л/год (100 м³/год) и более;
• на долю единицы оборудования приходится 5 % годового потребления предприятием какого-либо вида энергоресурса (топлива, электроэнергии, тепловой энергии, воды и пр.) и более;
• для блочных систем освещения, отопления, санитарного водоснабжения, технологической промывки, орошения с однотипным оборудованием заводского производства (с удельной мощностью не более 5 кВт, 0,008567 Гкал/ч либо 33 м³/год) при отличии энергетических характеристик последних не более чем на 10 % допускается приведение данных для блока оборудований.

2.2. Для каждой энергопотребляющей системы и единицы энергоемкого оборудования (п. 2) указать технологический регламент, определяющие технические требования ведения энергопотребляющих производственных процессов.

2.3. Для каждой энергопотребляющей системы и единицы энергоемкого оборудования (п. 2) указать паспортные показатели энергоэффективности.

2.4. В форме показателей энергоэффективности для каждой энергопотребляющей системы и единицы энергоемкого оборудования (п. 2) привести отклонение (в процентах) фактических технических показателей, влияющих на эффективность использования ресурсов, от паспортных.

2.5. В форме показателей энергоэффективности для каждой энергопотребляющей системы и единицы энергоемкого оборудования (п. 2) привести отклонение (в процентах) фактических технических показателей, влияющих на эффективность использования ресурсов, от требований технологического регламента либо иного предписывающего производственного документа.

3. Актуализировать формы показателей энергоэффективности каждые 1–2 года.

4. Ужесточать требования к энергоэффективности и точности данных каждые 2–3 года (п. 2.1).

Выполнение указанных требований не является трудозатратным: с работой могут справиться 1–2 человека на крупном производстве и совместить с основной работой имеющийся в штате энергетик либо эколог малой организации.

С учетом предлагаемых требований приведем для примера формы по энергоэффективности.

Эффективность любого энергоемкого оборудования прямо воздействует на общую энергоэффективность организации (табл. 1). При оценке эффективности расходования ресурсов энергоемким оборудованием всегда должны учитываться требования производителя оборудования и требования технологического регламента выполняемого процесса: низкая эффективность оборудования может быть приобретенной в результате неправильной эксплуатации, заложенной на стадии проектирования либо иметь обе составляющие. Отслеживаемые потери: случаи неэффективного подбора и закупки оборудования, пониженный срок службы оборудования, последствия производственных аварий.

Таблица 1 Форма показателей эффективности энергоемкого оборудования

Данные из формы показателей эффективности энергоемких процессов (табл. 2) дают возможность сопоставить каждый процесс конкретного предприятия с аналогичными процессами других организаций и определить собственную эффективность построения процесса. Отслеживаемые потери: низкая производительность, пониженный срок службы оборудования, последствия производственных аварий.

Таблица 2 Форма показателей эффективности энергоемких процессов

Форма удельных показателей энергоэффективности предприятия (табл. 3) выполняет функцию интерактивной доски-таблоида, отражающей энергетическую эффективность выпуска продукции в условиях изменчивой конъюнктуры рынка (в разрезе года, полугодий, кварталов и т. д.). Отслеживаемые потери: высокая себестоимость продукции, низкая энергоэффективность части производственных операций.

Таблица 3 Форма удельных показателей энергоэффективности предприятия

Форма показателей годового энергопотребления (табл. 4) необходима для определения общей энергоемкости предприятия и оценки общих затрат компании на приобретение и использование топливных, энергетических, водных ресурсов. Отслеживаемые потери: повышенные затраты предприятия на топливно-энергетические ресурсы.

Таблица 4 Форма показателей годового энергопотребления

Цель заполнения каждой из предлагаемых форм – отслеживание улучшения производственных показателей (сравнение года с годом, квартала с кварталом и т. д.), создающих конечный финансовый результат организаций.

Информация по всем энергетическим процессам, занесенная в формы профессионалами, легко воспринимается представителями других специальностей.

Описанные формы были получены в процессе повышения энергетической эффективности металлургических, нефтехимических, машиностроительных, энергетических компаний.

За счет выявления и устранения неучтенного потребления, перерасхода, скрытых утечек и нецелевого использования энергоресурсов анализ энергоэффективности по предложенным формам способен дать ощутимый экономический эффект (из практики – от нескольких тысяч рублей для небольших организаций до миллиардов рублей для корпораций) без каких-либо инвестиционных вложений.

Какими бы способами ни собиралась и ни декларировалась информация о физическом и удельном энергопотреблении, периодичность заполнения и постоянное ужесточение требований должны быть прописаны с начала внедрения системы повышения энергоэффективности.

Недостатки действующего ГОСТ Р ИСО 50001

В России для энергоменеджмента был переведен на русский язык и ратифицирован в 2012 году стандарт ISO 50001, ставший национальным стандартом ГОСТ Р ИСО 50001 (далее – ИСО 50001). Никаких дополнений к документу не вносилось: ГОСТ Р ИСО 50001 дублирует ISO 50001 в полном объеме.

Таблица 5 Пример заполнения формы показателей энергоэффективности энергоемкого оборудования

Утверждается, что используемый до конца 2018 года ИСО 50001 наиболее оптимально подходит для внедрения в организациях разных сфер и масштабов деятельности. Но так ли это на самом деле? При всем уважении к международной организации ISO назвать стандарт ИСО 50001 документом для повышения энергоэффективности целого государства не удается. Для этого есть объективные причины.

• Согласно ИСО 50001 каждая организация сама определяет область применения и границы своей системы энергетического менеджмента, цели и задачи в области энергетики, способы достижения установленных самой себе целей.

Но разве можно оставлять на самоопределение вопрос энергоэффективности крупных химических, металлургических предприятий, которые воздействуют на экологическую ситуацию и здравоохранение целого макрорегиона, крупного города, миллиона граждан?!

Уже в первом приближении стандарт ИСО 50001 не подходит на роль государственного нормативного документа по повышению энергоэффективности, т.к. с самого начала заявляет о своей необязательности. Оставление бесконтрольным потребления топливно-энергетических ресурсов крупными и средними предприятиями химической, металлургической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей отраслей с ежегодными атмосферными выбросами в миллионы тонн – преступление против государства и государственности.

Таблица 6 Пример заполнения формы показателей энергоэффективности энергоемкого оборудования

В целях защиты интересов экономики страны, здоровья граждан и природы России контролировать собственное потребление энергоресурсов и отчитываться по установленной форме и в установленном порядке должны все организации Российской Федерации.

Так же как экологические требования, требования по энергоэффективности всегда сокращают воздействие на окружающую среду. Но если экологи, присутствующие на каждом крупном и среднем предприятии, не приносят чистых дивидендов владельцам бизнеса, то эксперты по энергоэффективности – однозначно да! Пример из жизни: производственная компания, руководство которой считало водоподготовку и водоохлаждение малозначимыми операциями, теряла 15–20 % годовой производительности (20–25 % финансовой прибыли), пока на предприятии не появился эксперт по тепломассообменным процессам.

• Стандарт ИСО 50001 не содержит никаких числовых критериев – единственным критерием является ежегодное повышение энергоэффективности в соответствии с целями, которые предприятие поставит себе само.

Представим, что градообразующий химический завод решил в рамках повышения энергоэффективности заменять (на более эффективные) по 100 ламп накаливания в год и назвал мероприятие главной целью своей энергетической политики в рамках ИСО 50001.

Требованиям стандарта ИСО 50001 такая цель не противоречит, но вступает в конфликт с моральными представлениями общества о социальной ответственности юридических лиц и создает предпосылки высоких потерь денежных средств в связи с низкой эффективностью производства.

Концепция SMART (признанная мировым сообществом) устанавливает требования к постановке целей: в частности, они должны быть конкретными и измеримыми. Стандарт ИСО 50001 не выполняет эти условия, посколькуне является конкретным документом с конкретными ожиданиями.

Государству важно знать, какая ситуация по энергопотреблению в стране имеется сейчас и чего следует ожидать в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективах. Таких данных с помощью ГОСТ Р ИСО 50001 получить нельзя.

Важные аспекты повышения энергоэффективности России

Десятилетний период применения ИСО 50001 показал, что Россия не получила значительных результатов в повышении энергоэффективности экономики. Накопившиеся к настоящему времени проблемы низкой энергоэффективности бьют по бюджету государства и подрывают экологическую, социальную и в целом стратегическую безопасность страны.

В России назрела необходимость:

•  Разработки федерального документа по энергоменеджменту (без оглядки на внешние документы), который был бы понятным для исполнителей, конкретным и прозрачным для проверок (исключающим двоякие трактовки) и одновременно действенным в условиях возможного административного и психологического сопротивления исполнителей. Устойчивый рост энергоэффективности такой диверсифицированной и топливоемкой экономики, как экономика Российской Федерации, не может быть обеспечен без повышения энергоэффективности каждого юридического лица на территории страны. Контролировать энергоэффективность и функционирование энергетического менеджмента абсолютно различных по роду деятельности предприятий можно и нужно.
• Подготовки значительного количества специалистов по энергосбережению. Как это ни печально, профессиональных специалистов по повышению энергоэффективности на всей территории Российской Федерации готовят только несколько учебных заведений. Между тем, для эффективного сокращения энергоемкости производственных процессов (более 80 % нефти, газа и угля приходится именно на них) необходимо разбираться в этих самых производственных процессах. Таким образом, необходимо начать готовить экспертов по оптимизации энергоемких процессов, способных выполнять тепломассообменные, гидравлические, термодинамические, химические, сложные физические расчеты, ориентированных на основных потребителей – промышленные отрасли производства.

Многие так называемые эксперты утверждают, что энергосбережение – затратный процесс. Это ошибка! Повышение энергоэффективности даже целого государства не является финансово затратным проектом, так как энергосбережение – это в первую очередь налаживание существующей системы (производства и энергопотребления). Имеются десятки примеров тотального повышения энергоэффективности огромных производственных корпораций без каких-либо начальных финансовых вложений. Успех крупных компаний, расположенных сразу в нескольких федеральных округах, можно спроецировать и на государство!

Налаживая учет энергопотребления и анализ итогов, любая организация создает условия и по экологической безопасности – совершенствование одной системы производства непременно приводит к улучшению остальных (постулат системы бережливого производства).

В России в настоящее время внедряется множество федеральных проектов, некоторые воспринимаются обществом и юридическими лицами положительно, некоторые болезненно, но необходимость улучшений не оставляет сомнений ни у кого.

Хочется надеяться, что в суете налоговых, социальных и военно-политических изменений государство не забудет про необходимость повышения энергоэффективности экономики: «Повышение энергоэффективности экономики, при минимальных (даже нулевых) затратах и абсолютной поддержке общества, способно нарастить поступления в бюджет государства быстрее большинства известных (даже самых прорывных) проектов».

Мы, эксперты по энергосбережению, будем внимательно наблюдать за происходящими в Российской Федерации изменениями, способствовать повышению энергоэффективности юридических и физических лиц, популяризировать культуру ресурсопотребления. Надеемся, что государство услышит нас: «Мы в ответе за каждое воздействие на окружающую природу – наследие будущих поколений!»

¹ ГОСТ Р ИСО 50001–2012 «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению» – российский аналог стандарта ISO 50001 «Energy management systems – Requirements with guidance for use», созданного Международной организацией по стандартизации для управления энергосистемами. Стандарт определяет требования для установки, внедрения, сопровождения и улучшения системы энергоменеджмента, цель которой – позволить организации следовать системному подходу в достижении последовательного улучшения энергосистемы, включая энергоэффективность, энергобезопасность и энергопотребление.