Александр Проценко – Энергетика сегодня и завтра (страница 22)

В среднем энергетическая ценность продукции промышленности СССР равна около 10 тысяч килокалорий на рубль. Понятно, что для разных отраслей эта величина может отличаться в десятки раз: в легкой промышленности она всего 1500 килокалорий на рубль товаров, а в черной металлургии — до 30–40 тысяч килокалорий. Да и внутри отрасли для каждого вида продукции величина энергетической ценности может быть совсем разной. Существуют обширные таблицы, в которых приводится энергетическая ценность различных продуктов.

Знакомясь с этими таблицами, наглядно осознаешь, что для сбережения энергии необходимо в равной степени экономить как тепло, электроэнергию, бензин, дрова, так и металлы, пластмассы, удобрения или просто струйку воды, текущей из крана. Ведь часто всего один потерянный килограмм какого-либо вещества означает потерю не одного, а нескольких килограммов топлива. Так, на производство килограмма химических волокон или пластмасс нужно истратить 5–10 килограммов топлива.

Умение сопоставить каждой единице оборудования, винтику, кубометру бетона, метру кабеля свою величину энергетической ценности помогает совершенствовать проектируемую энергетическую или технологическую установку и выбирать наилучший вариант.

Предположим, нужно сконструировать газотурбинную установку с наиболее высоким энергетическим КПД. Обычно с помощью термодинамических расчетов выявляют, при каком сочетании параметров (температура, давление, степень сжатия газа) КПД принимает наибольшее значение.

КПД во многом зависит от площади поверхности регенеративного теплообменника — чем она больше, тем выше КПД. Где же остановиться? Ведь чем выше КПД, тем больше размер теплообменника, а значит, и его стоимость. Сейчас в большинстве таких случаев переходят от термодинамического анализа к денежному, стоимостному.

К сожалению, из-за многочисленных и порой серьезных недостатков в ценообразовании это не всегда приводит к выбору действительно лучшего варианта. Полный же энергетический анализ надежнее. Он служит хорошим дополнением к денежному. Зная энергетическую ценность оборудования, можно уточнить термодинамическую оценку КПД, которую нужно только дополнять по мере введения в схему нового оборудования или изменения его размеров.

Энергетическому анализу может быть подвергнута вся электростанция, включая здания, технические сооружения, дороги, теплотрассы, различные смазочные, химические материалы. Такой анализ сейчас проводится очень редко, но нет сомнения в его возможностях и широком распространении в будущем.

Прошли времена бездумного преклонения перед новой техникой. Она настолько глубоко и широко внедряется в нашу жизнь, что нужно каждый раз очень тщательно соизмерять приносимую ею пользу с возможным вредом. Правда, наносимый техникой вред почти всегда заметнее пользы. И именно этой стороне часто больше внимания уделяют общественность, медицина, санитария.

Значительная доля материальных затрат на развитие энергетики связана с обеспечением безопасности как профессиональных работников, так и населения. Новые системы защиты, многочисленные очистные и шумопоглощающие сооружения требуют все больше средств. Где предел?

Имеющийся опыт говорит о том, что очень во многих случаях невозможно обеспечить «абсолютную» безопасность. Нельзя исключить разного рода аварии в авиации, наземном транспорте, промышленности и в энергетике, где иногда происходят и взрывы котлов, и выбросы радиоактивных веществ, и т. п.

Каков же оптимум противоаварийных мер?

Проблема эта очень сложная, пути ее решения разнообразны, и пока среди специалистов нет единой точки зрения. Мне кажется логичным и разумным подход, развиваемый коллегами из Института атомной энергии имени И. В. Курчатова, доктором технических наук Я. Шевелевым и кандидатом физико-математических наук В. Деминым.

Надо ли стремиться установить уровень опасности техники настолько низким, насколько это возможно? Вроде бы заманчиво, но на самом деле иллюзорно. Более того, в конечном счете это приведет даже к возрастанию опасности, а не к ее уменьшению.

Дело в том, что, помимо прямого риска, создаваемого какой-либо установкой или технологией, существует еще и косвенный риск. Он обусловлен строительными работами, изготовлением оборудования для защитных систем и сооружений. С ростом расходов на безопасность прямой риск падает, а косвенный — постепенно возрастает. Начиная с некоторого уровня расходов, полный риск уже неизбежно увеличивается. Значит, существует оптимум в создании средств защиты!

Есть еще одна сторона вопроса. Практически при установлении уровня приемлемого риска исходят из одного критерия — добиться увеличения продолжительности жизни человека. Однако такой подход тоже не оптимален.

Благодаря цивилизации, в том числе и энергетике, человек стал жить дольше. Цивилизация сделала жизнь комфортнее и приятнее, облегчила ее и украсила. Недаром уровень жизни определяется не только здоровьем и долголетием, но и благосостоянием, качеством жизни. Люди соизмеряют комфорт, удовольствия, привычки с риском для здоровья и жизни. Ради скорости и удобства мы пользуемся более опасными видами транспорта. Многие занимаются туризмом, альпинизмом и другими небезопасными видами спорта. Некоторые избирают рискованные занятия, профессии, получая материальную компенсацию. Обе стороны уровня жизни связаны друг с другом самым непосредственным образом.

Наше общество обладает определенным количеством материальных средств — национальным доходом. Очевидно, затраты на защитные мероприятия отвлекают средства из других областей, в том числе обеспечивающих качество жизни и здоровье людей. Например, если выделить больше средств, чтобы очищать дымовые газы на электростанциях или повысить безопасность транспорта, то меньше материальных ресурсов останется на строительство новых больниц, также обеспечивающих здоровье людей, или на создание еще одной теплоэлектроцентрали, дающей тепло в наши жилища. Другими словами, к проблемам жизнеобеспечения человека нужно относиться комплексно. Методы же комплексной оптимизации еще не выработаны. Предстоит совместная работа экономистов, социологов, экологов, специалистов промышленности.

Учтем еще один «экономический срез». Как и во всем народном хозяйстве, в энергетике ускоренное движение вперед невозможно без разработки и быстрого освоения новой техники, а это процесс по природе своей вероятностный. Создание новейших установок в большинстве случаев связано с риском. Удастся ли обеспечить их работоспособность, получить лучшие характеристики — выяснится только после апробации новой технологии, на что уйдет несколько лет. А средства, материальные ресурсы нужны сейчас.

Неохотно идут на освоение новой техники многие администраторы, руководители промышленных предприятий, финансисты. Зачем рисковать, рассуждают они, ведь можно двигаться вперед и медленнее, но надежнее, увереннее. Действительно, можно, но тогда неизбежно научно-техническое отставание.

Где же выход?

Некоторые экономисты предлагают создать так называемый фонд риска и отчислять в него не менее одного процента национального дохода. Думаю, норму нужно увеличить вдвое, а то и втрое. Главное, чтобы новое успело победить старое прежде, чем устареет.

В начале 1980 года по поручению Совета Министров Государственный комитет СССР по науке и технике постановил: «Организовать группы ученых и специалистов для обследования заводов и разработки конкретных мероприятий, направленных на сокращение расхода топливно-энергетических ресурсов».

Череповецкий металлургический завод, Новокраматорский машиностроительный завод имени В. И. Ленина, Полоцкий нефтеперерабатывающий завод, северодонецкое производственное объединение «Азот» — вот места, в которые отправились из Москвы специалисты. В составе группы, выехавшей на северодонецкое производственное объединение «Азот», был и автор этих строк.

Здесь зарождалась азотная промышленность страны. В начале века недалеко от Северодонецка, в Юзовке (теперь Донецк), был построен первый в России цех по производству азотной кислоты из аммиака с производительностью всего 8 тысяч тонн в год. Вся его продукция шла тогда на военные нужды.

Этот цех сейчас просто затерялся бы на территории объединения. Первое, что поражает на этом предприятии, — масштабы потребления. «Азот» забирает у народного хозяйства почти одну пятисотую всех производимых топливных ресурсов! Это даже трудно себе представить: всего пятьсот таких предприятий, как «Азот», могут поглотить всю энергию страны.

Объединение выпускает аммиак, метанол, азотную и уксусную кислоты, минеральные удобрения, а также десятки видов другой продукции, включая товары широкого потребления: чемоданы-«дипломаты», клей, стиральные порошки. Комиссии пришлось поработать, чтобы выявить причины потерь в разнообразных технологических цепочках, наметить возможные пути экономии энергии.

Главный потребитель энергии в объединении — аммиачное производство. Одна установка вырабатывает в год несколько сотен тысяч тонн аммиака и расходует сотни миллионов кубометров природного газа. Чем меньше газа тратится, тем экономичнее установка. Существуют агрегаты, потребляющие от 800 до 1200, а иногда даже до 1500 кубометров газа для производства одной тонны аммиака. Причин неоправданно высокого расхода достаточно много. Одна из них — недостаток электричества.