Технологии энергосбережения

Использование ресурсов и энергии - развитие, эффективность - - «Золотое» правило энергетики

Из этих данных можно сделать вывод – нецелесообразно использовать высококачественную энергию для выполнения тех задач, которые можно выполнить с помощью низкокачественной энергии. Попробуем сформулировать «золотое» правило энергетики: качество выбираемого типа энергии должно соответствовать поставленным задачам, или иными словами, чем больше количество ступеней в процессе преобразования энергии, тем ниже его практический КПД.

Отсюда вытекает несколько следствий:

· концентрирование производства высококачественной энергии на крупных источниках понижает его практический КПД;

· чем выше мощность источника энергии, тем выше его энтропийный потенциал;

· централизация энергообеспечения (централизованные системы теплоснабжения, единая энергетическая система и т.д.), несмотря на все его преимущества, способствуют росту беспорядка в окружающей среде.

Еще одна особенность нашего современного общества – масштабное и повсеместное использование устройств с громадными потерями энергии, большим количеством отходов тепла и вещества, поступающих в окружающую среду:

· лампы накаливания (КПД 5 %, соответственно, потери энергии 95 %);

· машина или трактор с двигателем внутреннего сгорания (КПД 10% от энергии, заключенной в горючем);

· высокотемпературная ковка металла в кузнице (КПД 12 %);

· строительство плохо изолированных домов, где тепло может удерживаться не более нескольких минут;

· сооружение сотен тысяч паровых котельных, которые могли бы при незначительных дополнительных инвестициях быть мини–ТЭС с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии (метод когенерации). В этом случае не потребовалось бы строительство в России около 100 крупных ТЭС, ТЭЦ, АЭС, снизилась бы стоимость электроэнергии.

Современные государства с развитой промышленностью представляют собой генераторы энтропии, «работа» которых не только снижает, но и способствует нарушению устойчивости окружающего мира. По мере роста объемов и географии промышленного производства способность окружающей среды рассеивать и разрушать выброшенные вещества и поглощать низкотемпературное тепло будет нарушена на всех уровнях: локальном, местном и глобальном.

Чем настойчивее человечество будет пытаться покорить природу, тем быстрее, согласно второму закону термодинамики, в окружающей среде накапливается низкокачественное тепло и отходы и, уже в соответствии с законами сохранения вещества и энергии, тем раньше мы достигнем пределов своего роста, конкретные параметры которых определяются возможностями природы воспроизводить изъятые у нее биологические ресурсы.

Чтобы этого не произошло, количественное увеличение энергетического бюджета каждого человека должно обеспечиваться все меньшими удельными затратами энергии.

Для этого необходимы следующие действия:

· уменьшение затрат энергии на единицу валового внутреннего продукта;

· экономное использование тепла для промышленных нужд и отопления;

· исключение применения без особой необходимости высококачественных видов энергии;

· переход к производству продукции более удобной для повторного использования и ремонта;

· вовлечение в оборот возобновляемых источников энергии и др.

Причем история развития современного общества показывает, что экономически более выгодным является введение ограничений на потери энергии и ресурсов и предотвращение нежелательных воздействий на природную среду, чем исправление последствий случившегося.

Отсюда следует, что энергетическую эффективность можно рассматривать как ресурс. За счет уменьшения количества используемой энергии сокращаются необходимые для новых энергоисточников инвестиции, закрываются убыточные и опасные предприятия. И если объемы экспорта первичной энергии из России будут в основном ограничиваться величинами сэкономленного за счет энергосбережения топлива, то наши потомки вряд ли будут к нам в претензии за расточительное отношение к имеющимся запасам органического топлива.

Энергосбережение – есть объективная необходимость. Это – первый этап перехода к природосберегающему обществу. Основой такого общества будет повышение эффективности использования энергии, переход на возобновляемые ее источники, сокращение ненужных затрат и потерь энергии, рециркуляция и вторичное использование ресурсов вещества, а также сокращение производства отходов и необязательного потребления ресурсов вещества.

Главным условием перехода на энергосберегающий путь развития является понимание каждым из нас необходимости ответственного отношения к доставшимся нам огромным, но далеко не бесконечным богатствам в виде природных ресурсов.