За пятнадцать лет новейшей государственной политики повышения энергоэффективности, если считать с Указа Президента № 889 и Федерального Закона № 261-фз «Об энергосбережении и повышения энергетической эффективности» отрасль и ее государственное регулирование прошли немалый путь. Были опробованы традиционные меры в бюджетной сфере, ЖКХ, секторе зданий; две версии пережила соответствующая государственная программа… Первая волна госполитики, хотя эта политика и признана сегодня непоследовательной, оставила после себя не только разочарование, но и целый ряд уроков.
Проблему повышения энергоэффективности не удастся решить с разбегу, заимствуя чужой опыт и применяя точечные механизмы; уточнения и глубокого изучения требует ситуация в различных секторах и отраслях экономики и социальной сферы для понимания специфики и выработки обоснованных решений; не обойтись более управляемыми сферами бюджетных и регулируемых организаций – необходимо искать методы взаимодействия в первую очередь с промышленностью.
Эти методы, очевидно, гораздо более сложны, нежели отдельные точечные меры типа обязательного энергоаудита или запрета на использование оборудования с определенными характеристиками и умеют их сочетать. Они должны учитывать сложившуюся ситуацию, то есть опираться на качественный анализ достоверных данных, позволяя ставить измеримые цели и просчитывать последствия. Они должны быть применимы для самых разных объектов, то есть предлагать гибкость и вариативность при сохранении приоритета на встраивание критерия энергоэффективности в систему управления и принятия решений.
Они должны быть комплементарны, увязаны с другими направлениями госполитики – как по отраслям, так и по приоритетам – инновации, неоиндустриализация, развитие человеческого потенциала и так далее. Они должны разумно сочетать административные и стимулирующие механизмы, основываться на интересах и мотивации хозяйствующих субъектов.
Энергосистема СССР была уникальна по размеру, эффективности и способности к росту страны, мобилизации, послевоенному восстановлению по причине наличия крупных взаимосвязанных энергетических проектов и механизмов:
а) наличие крупных ГЭС и АЭС, их совместной работы в Европейской, Поволжской и Сибирской части страны;
б) наличие промышленных ТЭЦ, использующих в том числе вторичные энергетические ресурсы;
в) наличие и загрузка ТЭЦ общего пользования;
г) интеграция всех энергоисточников в единую энергосистему.
|
Комплексное использование ресурсов, энерготехнологическое комбинирование, использование вторичных энергоресурсов ВЭР в ТПК (ЭПЦ) - (экономия до 45 млн тут/год) |
Возможность маневрирования мощностью электростанций до 35-40 ГВт в ЕЭС на протяжении 5-6 часовых поясов |
|
Сооружение крупных ГЭС Волжского каскада и в Сибири (экономия топлива до 90 млн. тут/год и выбросов) |
Сооружение и функционирование промышленных ТЭЦ и ТЭЦ общего пользования (экономия до 35 млн тут/год) |
Все вместе совокупно это давало экономию в год 40-60 млн тонн условного топлива и экономию 10-15 ГВт мощностей, что позволяло маневрировать мощностями и не строить лишнего. Все эти резервы и механизмы в настоящее время нивелированы, приватизированы и растворены, использование их впрямую крайне затруднительно. Во всей энергетике произошли важные трансформации, которые привели к тому, что энергосистемы переходят в другие неведомые им ранее режимы работы, что для энергетического оборудования является крайне нежелательным, ведущим к рискам, проблемам, неэффективной работе и аварийности.
30-летие после изменения экономической ситуации в стране можно поделить на два почти равных периода: 1991-2005-2006 гг и 2007-2021 гг. Во время первого мы наблюдали процессы деградации, разукрупнения, раздробления, разобщения, во время второго мы видим обратные процессы реинтеграции, они пока разнородны, в ряде случаев набирают силу и дают соответствующие эффекты.
Ключевыми задачами развития страны является пространственное развитие, выравнивание различий между регионами государства по удельному потреблению энергии, которое можно выразить лозунгом «Наполнить пространство». Для этого известно 5 типов поселений, которые нужно создавать с соответствующими энергетическими системами для каждого - это транспортные узлы, центры переработки ресурсов, точки туризма и рекреации, объекты оборонного комплекса, проекты реализации нетрадиционных/возобновляемых источников энергии и получения водорода.
В такой постановке задачи это и есть так называемая ESG (экология, социальная политика, корпоративное управление) + цели устойчивого развития. По-русски это симбиозы нового типа - ровно такие, каким в свое время были и план ГОЭЛРО, и энерго-производственные циклы ЭПЦ, реализованные в виде территориально-промышленных комплексов и промышленные ТЭЦ, и кто давал гигантские эффекты – что сейчас ряд стран выдает за свою новизну в так называемой модной «циклической» экономике.
Это все было, но необходима их реализация на новом уровне и с тем, чтобы они органично увязывались между собой. Новая энергетическая стратегия – это матрица синхронизации отраслевых стратегий и планов с территориальными и над-территориальными проектами развития с распределением этих пяти видов поселений разного размера в необъятном пространстве страны. Пространственная сетка на карте с точками, предполагающими промышленные и транспортные объекты, население, согласующуюся энергетику – это и есть энергетическая стратегия, увязывающая в единое целое вопросы энергобезопасности и жизненно важные задачи разнопланового развития страны.
Так сложилась ситуация, что энергетика, энергоэффективность и энергосбережение стали острием, доминантой, «бутылочным горлышком» мирового развития и вспыхивающие конфликты на планете лишний раз иллюстрируют нам это положение. Энергетика назначена главным врагом и виновником еще и климатических изменений. Действительно, энергетическая рентабельность (EROEI) добываемых в мире сейчас нефти, угля и газа резко упала за прошедшие десятилетия. Это значит, что поток энергии на входе в экономику снижается и поддерживать его прежний уровень удается лишь все с новыми и новым затратами вторичной энергии.
Да – в этом случае необходимо искать новые ресурсы, аккуратно интегрировать с баланс отходы и возобновляемые компоненты, расширять долю атома в разных сферах. И еще – превращать потери энергии в новый ресурс, пусть не такого качества, но решающий важные задачи развития страны. Собственно, в России таким ярким примером были подзабытые сейчас узлы реализации ныне модной «циклической» экономики – энергопроизводственные циклы, ставшие основой для всех почти без исключения территориально производственных комплексов. Многие из них успешно функционируют и сейчас, даже став частными.
Другой не менее масштабный отечественный пример – промышленная и коммунальная теплофикация – как раз использование тепловых отходов при производстве электроэнергии – сбрасываемого тепла электростанций. Масштабы этой экономии таковы, что и сейчас за счет этого мы экономим ежегодно не менее 25 млн тут – как раз потребление топлива Российской столицей.
Важнейшим фактором достижения системных эффектов в этом вопросе является рассмотрение городских систем энергоснабжения и управление ими как целостной структуры. При том, что цепочка и логика действий понятны, набор конкретных решений остается индивидуальным в каждом конкретном случае. Один из главных инструментов выявления подобных резервов – схемы теплоснабжения. Они показывают, что наведение порядка на уровне потребителей и в сетевом хозяйстве позволит в большинстве случаев выйти на расчетные режимы и существенно сэкономить на источниках.
По совокупности работ можно выделить 4 ключевых и увязанных группы показателей устойчивости/адаптивности техносферы мегаполиса в самом широком понимании этих параметров. Это по большому счету ресурсная и энергетическая безотходность (и в эксергетическом разрезе) в сочетании с потоковой (мощностной) и структурной сбалансированностью систем жизнеобеспечения. К слову, такой мегаполис как Москва, значительно продвинулся за эти годы, нарастил резервы для дальнейшего роста и развития.
Сравнительные параметры устойчивости и адаптивности
|
Энергетическая эффективность техносферы мегаполиса |
Ресурсная эффективность техносферы мегаполиса |
|
Использование отходов, слабо-концентрированных потоков энергии |
Сбалансированность графиков/пиков нагрузок и мощностей энергосистемы |
Давайте посмотрим на них еще раз – и спросим себя – а чего же не хватило Техасу, который также имел неплохие показатели по этим критериям, и тем не менее пару лет назад не справился с незаурядным (для них) похолоданием. Так чего же не хватило – решимости или осознания угроз и уязвимости?
Но если только технических показателей недостаточно, давайте попробуем подняться на уровень выше. Отталкиваясь от идей наших великих предшественников – акад. В.И. Вернадского, К.Я. Кондратьева, М.И. Будыко, Н.Ф, Реймерса, Ю.А. Урманцева, мы переходим от неработоспособных басен про «устойчивое развитие» к потоковым моделям гомеостаза и сбалансированности техносферы, экосистем и социума.
Сопоставление и увязка показателей эффективности
Ключевой термин, описывающий динамическую систему мегаполиса во всём её разнообразии, потоки ресурсов и отходов, воды и энергии – метаболизм. Самое время вспомнить японскую школу архитекторов-метаболистов под руководством незаурядного Кензо Танге, построившего прекрасный парк памяти на месте гибели своих земляков и родителей в Хиросиме, создавшего невероятный комплекс ЭКСПО 1970 в Осаке. Потом был удивительный акваполис в Окинаве в 1975 и казалось вот-вот мы увидим - как эти красивые идеи станут реальностью.
И кроме него десятки исследователей начали рассматривать самые разные города планеты в таком ракурсе – полвека назад. Но все эти красивые и математически продуманные модели не стали основой для принятия реальных градостроительных решений и потихоньку сошли на нет. Много было тому причин.. - и много воды утекло за эти полвека.
Принципы теории полиморфизма школы Кензо Танге
Теперь, полвека спустя, человечество вновь пытается игнорировать эту сбалансированность, прикрываясь новомодными конструкциями вроде smart-city, sustainable, безуглеродностью и цифровизацией. И все попытки создать устойчивый город с нуля (с весьма значительными ресурсами и затратами) – Масдар и Сонгдо, Лаваса и Амаравати, Иннополис и Сколково совершенно не вселяют оптимизма. Сейчас подождем её одну «сбер-смарт-сказку» - Рублёво-Архангельское. Вдруг внезапно выяснилось, что просто создать на пустом месте такой город с нуля практически невозможно.. можно только вырастить – в бережной взаимоувязке этих трех компонентов – техносферы, социума и экосистемы, сбалансированных пространственно и функционально в строгом соответствии с климатом, функционалом и десятком других важных особенностей времени и места.
Ключевые доминанты энергетического развития РФ и мира
Рост энергопотребления в новом энергетическом укладе для страны должен сочетаться одновременно с ростом энерговооруженности и энергетической эффективности во всех секторах экономики – в промышленности, городах, транспорте грузов и ресурсов, прочих вспомогательных отраслях. При этом разные типы резервов роста энергоэффективности (таблица внизу) способствуют реализации разных механизмов развития: утилизация вторичных энергоресурсов в промышленности экономит топливо и выбросы самого предприятия, энергосбережение в зданиях позволяет высвободить тепловые и электрические мощности мегаполиса для подключения новых потребителей, и все это вместе способствует снижению климатической уязвимости и росту адаптационных возможностей.
Энерго-эффективность и энергосбережение – новый симбиоз для развития
|
Энерго-эффективность и энергосбережение – новый симбиоз для развития |
||
|
Индикатор |
Резервы роста эффективности |
Механизм развития |
|
|
|
Очевидно, для разных регионов будут срабатывать свои приоритеты развития и свои мультипликативные эффекты (см. диаграмму):
-
Энерготехнологическое комбинирование и внедрение наилучших доступных технологий;
-
Высвобождение мощности источников для развития инфраструктур мегаполисов;
-
Возможность вовлечение различных местных ресурсов в хозяйственный оборот (природные ресурсы, отходы);
-
Обеспечение надежности энерго-снабжения (в удаленных и труднодоступных узлах) – важнейший элемент качества жизни населения;
-
Развитие туризма и рекреационных возможностей территории;
-
Увеличение связности территории макрорегионови страны в целом;
-
Обеспечение новых потребностей населения и отраслей климатической адаптации
Литература
Гашо Е.Г. Энергетический переход и энергосбережение. Актуальность и реальные проблемы развития страны: учеб. пособие. - М.: Издательство МЭИ, 2023 г. – 308 с.
|
|
Фото на обложке: Unsplash / Jamison McAndie
