Возможности энергетики возобновляемых источников энергии по повышению качества жизни

Сегодня происходит переоценка ценностей, в части того, что является главной составляющей национального богатства страны. Кратко остановимся на её основных положениях, как это видит В.С. Тапилина (Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН) [1].

Ниже и далее, оценки национального богатства, состояния окружающей среды, эффективности суммарных затрат на обеспечение безопасности в некоторых сферах деятельности и жизни человека, структуры и ущерба от загрязнения воздуха из-за отсутствия у автора «свежих, сегодняшних» данных относятся как к десятилетней давности, так и к временам СССР. На сегодняшний день эти оценки мало изменились.

Конец XX века ознаменовался радикальными изменениями в соотношении между средствами производства, капиталом, природными ресурсами и человеческим капиталом в составе мирового валютного продукта. К концу XX века соотношение этих составляющих стало противоположным по сравнению с тем, которое существовало в начале века. Доля человеческой составляющей в структуре валового продукта в 1997 – 1998 гг. достигла чрезвычайно высокой планки — 67 – 69 % по сравнению с 31 – 33 % в 1913 г.

Это привело к переориентации системы ценностей в глобальных масштабах. Человеческий потенциал сейчас признан основной движущей силой экономического роста и главной составляющей национального богатства, а на смену приоритету экономического роста пришел приоритет совершенствования человеческих возможностей или развития человеческого потенциала. И как следствие — не топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) является основным капиталом любой страны.

В подтверждение этого — в нашей стране и в Японии примерно одинаковая численность населения (в Японии — 127 млн человек), а интеллектуальные доходы составляю соответственно 9 млрд и 900 млрд $, т.е. различаются в 100 раз. Наш экспорт нефти и газа в 2005 г. достигал 154 млрд $. Таким образом, Япония благодаря инновациям имеет, в 5 – 6 раз большие доходы на душу населения, чем Россия [2].

Для интегральной оценки качества жизни населения стран в 90-е годы прошлого века ООН был сформулирован новый показатель — индекс развития человеческого потенциала (ИРЧП), или индекс человеческого развития. ИРЧП имеет три составляющие — ожидаемую продолжительность жизни при рождении, уровень образования и ВВП на душу населения. В последней составляющей находит отражение и величина вложений в развитие человеческого потенциала, характеризующая границы экономических возможностей населения в сфере потребления, сохранения и поддержания здоровья, получения качественного общего и профессионального образования, территориальной мобильности и др.

Под экономическим потенциалом в данном случае нужно понимать совокупную способность населения удовлетворять широкий круг индивидуальных и семейных потребностей и запросов — материальных, культурных, физических, интеллектуальных и других — в сфере личного потребления. Экономический потенциал как совокупность средств удовлетворения потребностей, включает денежные доходы, сбережения, объем накопленного движимого и недвижимого имущества.

Существует разделение населения на слои (группы) по денежным доходам на бедных, малообеспеченных, среднеобеспеченных и состоятельных:

малообеспеченные — доходы этого слоя позволяют удовлетворять потребности на социально-приемлемом, но минимальном уровне воспроизводственного потребления;

среднеобеспеченные — доходы этого слоя обеспечивают достаточно высокий уровень потребления — от расширенного воспроизводственного потребления до удовлетворения более широкого круга потребностей при более высоком качестве потребляемых товаров и услуг;

состоятельные — доходы этой группы практически не испытывают ограничений в удовлетворении своих потребностей.

Распределение населения по сконструированным социально-экономическим слоям приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Социально-экономический состав населения РФ по величине среднемесячных денежных душевых доходов , 2004 г., %

*ПМ — прожиточный минимум

Таким образом, сформировавшаяся в России структура населения по уровню душевых доходов является структурой бедного общества.

При ощутимом росте номинальных денежных доходов каждого из социально-экономических слоев населения в 2000 – 2004 гг. (в 1,6 – 2,1 раза) покупательная способность этих доходов росла менее заметно. Это говорит о том, что значительная часть роста доходов шла на компенсацию удорожания жизни.

К числу наиболее бедной части населения принадлежат чаще других жители восточных регионов страны, пенсионеры и сельские жители. В то время как принадлежность к средним слоям и состоятельной части населения больше всего связана с проживанием в городе.

Важным фактором финансово-экономических возможностей населения является доля домохозяйств (или членов домохозяйств), направляющих деньги не только на текущее потребление, но и на реализацию тех или иных инвестиционно-ориентированных моделей экономического поведения. 11 – 14 % всего населения страны в 2000 –2004 гг. регулярно и целенаправленно выделяли из своих текущих доходов определенную сумму на сбережения. На крупные покупки — машину, дачу. И вместе с тем, отложенных денежных средств не хватило бы среднестатистическому жителю России на строительство даже 1 м2 жилья, не говоря уже о капитальном ремонте изношенного жилья или о покупке квартиры в кредит.

Сегодня экономический потенциал населения включает в себя приобретенное в прошлом движимое и недвижимое имущество. Одной из самых ценных частей этого имущества, оказывающей огромное влияние на условия, образ жизни и здоровье населения, является жилище. Причем подавляющая часть существующего жилищного фонда построена в советский период, с соответствующими тому времени площадями и комфортностью.

Доля жилья, построенного по специальным или индивидуальным строительным проектам и имеющего принципиально иной уровень комфортности, невелика. Так, в 2004 г. доля населения, имевшего дефицит комнат, то есть квартиры (дома) с числом комнат, меньшим числа членов семьи, составляла среди бедных 70 %, а среди среднего верхнего слоя и состоятельных — 49 – 52 %.

Исследование ещё одного важного индикатора материально-имущественной составляющей экономического потенциала населения — имущественной обеспеченности — показало, что подобно жилищу, унаследованному от прежней советской системы, оно во многих случаях имеет примерно такое же происхождение.

Среди них самым распространенным во всех социально-экономических слоях оказался легковой автомобиль. В 2004 г. автомобиль имели 27,0 % населения из слоя бедных; 29,1 % из слоя малообеспеченных; 42,9 % из среднего нижнего слоя; 49,1 % из среднего верхнего слоя и 51,0 % из слоя состоятельного населения. Срок службы автомобилей бедных и малообеспеченных исчислялся 15 – 16 годами, населения среднего верхнего слоя и состоятельных, в среднем 8 лет.

Домашними персональными компьютерами в 2004 г. пользовалось в целом 20 % населения, в том числе 13,4 % бедных, 14,2 % малообеспеченных, 30,8 % членов семей среднего нижнего слоя, 43,5 % членов семей среднего верхнего слоя и 49,9 % членов семей слоя состоятельных.

Значительная часть населения (около 70 %) является собственником недвижимости — квартир и домов, в которых они проживают. При этом 11 – 12 % проживают в полностью неблагоустроенном жилье, более 30 % имеют дефицит жилой площади, а 60 % проживают в квартирах с числом комнат, меньшим числа членов семьи.

Имея высокий уровень нуждаемости в улучшении жилищных условий, население не располагает достаточными средствами для решения этой проблемы. Примерно ³⁄₄ нуждающихся в улучшении жилищных условий относятся к бедной и малообеспеченной части населения по величине текущих доходов.

Таким образом, одной из задач социальной политики в ближайшей и более отдаленной перспективе является повышение экономического потенциала населения, и, в первую очередь наименее обеспеченной её части.

Решающую роль в повышении экономического потенциала населения играют не только экономические достижения и рост национального богатства. Не меньшее значение имеют факторы, напрямую не связанные с показателями экономического роста страны. В настоящее время — это распределительные механизмы, стоящие на страже интересов самой обеспеченной части населения, порождающие и воспроизводящие высокий уровень неравенства в распределении общественного богатства (плоская шкала налогообложения физических лиц, неэффективная система индексации доходов значительной части занятого и незанятого населения, отсутствие эффективных рычагов противодействия перекачке доходов в пользу монополистов и др.).

Кроме чисто финансового (по денежным доходам) разделения групп населения на бедных и богатых, существует разделение населения на слои (группы) по обеспеченности, например, гарантированным теплом и горячим водоснабжением. На слои, имеющие доступ к ним и, не имеющие.

В определенной мере показатель потребления горячей воды характеризует уровень культуры быта и благосостояния населения. Его величина определяется размерами и уровнем благоустройства жилого и общественного фонда.

Удельное потребление тепла на горячее водоснабжение зависит от суточного расхода горячей воды (55 – 65 ⁰С) в литрах и меняется в зависимости от действия названных факторов. От 0,1 Гкал/чел. (116 кВт∙ч/чел.) в год в старом жилом фонде при слаборазвитой сфере бытового обслуживания и децентрализованной схеме горячего водоснабжения на отопительно-варочных домовых печах. До 1,6 – 2 (3) Гкал/чел. (1856 – 2320 (3480) кВт∙ч/чел.) в год в новом благоустроенном жилом фонде (имеющим ванны и души) и централизованной схеме горячего водоснабжения с учетом общественного сектора. При этом средняя норма обеспеченности социально-бытовой инфраструктурой в таких осваиваемых районах, как Сибирь, по оценке экономистов в 1,5 – 2 раза меньше, чем в обжитых районах РФ [1].

Однако для углубленной интегральной оценки качества жизни человека очень важно и состояние окружающей среды, с учетом того, что человек и экономика, как никакая другая сфера деятельности зависят от обеспеченности природными ресурсами и состояния окружающей среды.

Приведем конкретные примеры:

для компенсации однопроцентного снижения плодородия почвы затраты на сохранение прежней урожайности следует увеличить на 10 %;

самые лучшие вторичные, то есть восстановленные на месте вырубок, леса не могут сравниться с девственным лесом ни по продукции и возобновляемости, ни по качеству древесины, а ущерб от такой «замены» (с учетом природных услуг леса) достигает 400 $ на 1 га в год;

высокое качество окружающей среды может сделать излишним производство многих традиционных видов товаров и услуг. Например, жители средней полосы России могли бы существенно уменьшить свои расходы на медицину, дорогостоящие курорты и санаторное лечение, туризм и т.п., если бы на данной территории был бы сохранен природный потенциал, хоты бы уровня XVII века. Окружающая нас среда — вода, воздух, растения животные — то есть все то, что используется человеком в пищу и чем он окружен, по меньшей мере, на 50 % определяет состояние здоровья людей, живущих в этом регионе. С лечением заболеваемости, обусловленной экологическими факторами, связаны расходы не соизмеримые с мерами профилактики такой заболеваемости, которые значительно дешевле.

Приведенная ниже матрица (таблица 2) [3], состояния окружающей среды иллюстрирует сложный и порой неоднозначный характер композиции экологического ущерба от производственно-хозяйственной деятельности человечества, в том числе не связанной со сжиганием топлива.

Таблица 2 – Матрица состояния окружающей среды

Как видим в таблице 2 по каждому виду загрязнения окружающей среды указывается интенсивность и характер вызываемого ущерба, а также время его проявления. Последствия для общества многих из указанных экологических нарушений проявляются через весьма длительный, исчисляемый иногда десятилетиями временной интервал. Стоит отметить, что загрязнение воздуха продуктами сгорания (от ТЭЦ, котельных) не является самым опасным видом загрязнения — все зависит от интенсивности и продолжительности воздействия. И, тем не менее, не учитывать влияние на здоровье людей, качество их жизни продуктов сгорания топлива в котельных, на ТЭЦ, ТЭС и т.д. недопустимо. В таблице 3 приведены данные об эффективности Є суммарных затрат на обеспечение защиты здоровья людей в разных сферах человеческой деятельности.

Таблица 3 – Эффективность Є суммарных затрат на обеспечение безопасности в некоторых сферах деятельности и жизни человека (данные для США и Англии в конце XX века) [4]

Примечание. Имеются данные о том, что в развитых странах большое число статистических жизней может быть спасено с эффективностью Є > 3, если будут выделены соответствующие средства на обеспечение безопасности.

Как видно из таблицы 3 различия значений Є в разных сферах деятельности человека достигают 104 (!). Это говорит о большом удалении от оптимального, или, другими словами, от наиболее эффективного распределения средств на безопасность в современном обществе (оптимальное распределение характеризуется одинаковыми значениями Є).

Из таблицы 3 следует, что вкладывать средства для повышения качества жизни в очистку дымовых газов ТЭС, ТЭЦ не самое эффективное дело, хотя повсеместно должна обеспечиваться очистка воздуха до санитарных норм перед их выбросом в атмосферу.

Поэтому часто при ограниченности средств, приоритет отдается другим мероприятиям.

Об ущербе, наносимом атмосферными загрязнениями здоровью населения, коммунальному, бытовому и сельскому хозяйству, транспорту и промышленности в США и СССР (1980 г.) можно судить по таблице 4 [5].

Таблица 4 – Структура ущерба от загрязнения воздуха, %

Расчеты, проведенные авторами [5] на основании разработанных ими методик, показали, что в районе размещения ТЭЦ, химических, строительных, деревообрабатывающих, приборостроительных и других мелких предприятий, загрязнения причиняют весьма значительный ущерб, здравоохранению, а также сельскому, лесному и коммунальному хозяйству. Так, при численности населения 112 тыс. человек он составил 44,3 млн руб. (масштаб цен 1980 г., таблица 5).

Таблица 5 – Ущерб от загрязнения атмосферы, тыс. руб. в год

Из таблицы 5 следует, что на каждого жителя ущерб составил 395 рублей (масштаб цен 1980 г.). Высокая запыленность воздуха вызывает легочные и аллергические заболевания. Вследствие ухудшения прозрачности атмосферы крайне важной для человека ультрафиолетовой радиации Солнца в районе размещения предприятий на 30 – 50 % ниже, чем в сельской местности.

В настоящее время для промышленных котлов даже не глубокая очистка дымовых газов и утилизация их теплоты требует значительных капитальных вложений и пока экономически не эффективна (срок окупаемости — 40 лет). Капитальные затраты на сооружение блоков очистки дымовых газов при переводе ТЭС на уголь составляют 186 – 264 тыс. $ на 1 МВт установленной мощности.

Российские и зарубежные оценки прямых социальных затрат, связанных с вредным воздействием электростанций, включая болезни и снижение продолжительности жизни людей, оплату медицинского обслуживания, потери производства, снижение урожая, восстановление лесов и ремонт зданий в результате загрязнения воздуха, воды и почвы дают величину, добавляющую около 75 % мировых цен на топливо и энергию.

Для исключения распространения пыли от промышленных предприятий, ТЭЦ, ТЭС и т.д. необходимо развивать энергетику ВИЭ, восстанавливать леса, а не пропагандировать использование древесины в качестве возобновляемого органического топлива, и вот почему.

Листовая поверхность в 1 м2 задерживает 1,5 – 3,0 г пыли. Кроме того, корневая система растений закрепляет почву и тем самым уменьшает площадь, которая может быть источником запыления среды.

Зеленые насаждения на площади в 1 га за год очищают воздух от 50 – 70 т пыли, уменьшая её концентрацию на 30 – 40 %.

Пыль в лесу, высота которого 23 м, распространяется следующим образом: до 100 м вглубь леса — 65 %, до 400 м — 38, до 1000 м — 25, до 2000 м — 10, до 3000 м — 5 %.

Зелень на улицах города может в 2 – 3 раза снизить запыленность атмосферы по сравнению с улицами без зелени. Распространению или движению пыли препятствуют не только деревья и кустарники, но и газоны, которые задерживают поступательное движение пыли, перегоняемой ветром из различных мест.

Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы и зависят от морфологических особенностей листьев. Лучше всего задерживают пыль шершавые листья, а также с поверхностью, покрытой ворсинками. Гладкие, глянцевые листья осины и тополя бальзамического задерживают в 6,3, а дуба в 2,3 раза меньше пыли, чем шероховатые листья вяза. На верхушке вяза высотой 13 м пыли остается в 8 раз меньше, чем на высоте 1,5 м. Это объясняется сдуванием пыли ветром и смыванием её дождем с вершин деревьев. Ежегодно фильтруется сквозь кроны еловых древостоев 32 т, сосновых — 36 т, дубовых — 54 т, а сквозь кроны буковых древостоев — до 68 т пыли. Березняки за вегетационный период сдерживают 1 – 2,3 т пыли. Молодые тополевые насаждения, в которых на 1 га приходится всего 400 деревьев, способны собирать на листьях в течение того же периода около 340 кг пыли.

Для пылезащитных посадок целесообразно применять кроме лиственных также устойчивые хвойные растения — ель колючую и белую, сосну черную, можжевельники — обыкновенный, вергинский. На единицу массы хвои оседает пыли примерно в 1,5 раза больше, чем на единицу массы листа. Кроме того, в зимнее время эффективность хвойных посадок намного выше, чем лиственных.

Лес отфильтровывает из воздуха даже радиоактивную пыль. Установлено, что листья и хвоя деревьев могут захватывать до 50 % этой пыли, защищая посевы от радиоактивных загрязнений. Полезащитные полосы могут задерживать содержащиеся в воздухе радиоактивные аэрозоли, снижая плотность загрязнений полей и пастбищ.

К сожалению, лесов становится все меньше и меньше, так в Омской области леса занимали на начало ХХΙ века всего 24 % территории [6].

В России имеются свои особенности — ключевое место, по своей значимости, занимает теплоэнергетика.

Теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди всех отраслей российской экономики. Из общего расходуемого топливного ресурса на её долю приходится около 60 %, а для доставки тепла потребителю требуются надежные теплосети.

Выработанное ТЭЦ тепло поступает в наружную теплосеть. Это самый дорогой и сложный элемент системы теплоснабжения. Удельная стоимость строительства тепловых сетей в 3,5 раза больше стоимости котельной «под ключ». Доля стоимости топлива, например, природного газа, в калькуляции стоимости теплоты при централизованном теплоснабжении составляет около 25 %, а основная часть себестоимости приходится на содержание и ремонт, тепловых сетей, а также на восстановление городской инфраструктуры, нарушенной при их ремонте, и реконструкции.

При решении проблем, связанных с теплоэнергетикой, прежде всего, обращается внимание на снижение экологической нагрузки на зональные экосистемы, а в связи с этим — на структуру используемого топлива и на новые способы его сжигания. Безопасность теплоснабжения в России становится особенно актуальной из-за значительной изношенности теплогенерирующего оборудования и трубопроводов, и факторов большой неопределенности:

платежеспособность ТЭК;

совершенство договорной системы с населением на обеспечение топливом и тепловой энергией и его платежеспособности;

качество договорных отношений региона с поставщиками топлива;

количество запасенного основного и резервного топлива (природного газа, мазута, угля, энергетического торфа и др.);

надежность и живучесть региональных и городских систем газоснабжения;

стабильность функционирования систем электроснабжения региона;

доля местных видов топлива, используемых на нужды теплоснабжения;

надежность функционирования систем водоснабжения;

наличие межтерриториальных электрических связей;

наличие или создание научно-методической базы для оптимального планирования, проектирования и функционирования энергетики в регионе.

К характерным признакам сегодняшних угроз безопасности, а значит и снижения качества жизни, для населения Сибири можно отнести:

дефицит инвестиционных ресурсов;

низкую эффективность ресурсо- и энергосберегающей деятельности;

нарушение поставок оборудования, материалов, топлива;

недостаточную развитость транспорта энергии;

сниженные объемы комбинированной выработки тепловой и электрической энергии;

монопольную топливную зависимость ТЭК региона от поставок топлива;

и многое другое.

В России важную роль играет централизованное отопление, которое в совокупности с газом, обеспечивает ³⁄₄ общего энергоснабжения зданий. Из-за холодного климата значительная часть конечного потребления энергии идет на отопление помещений. Это объясняет, почему доля электроэнергии (используемой, в основном, для бытовой техники и освещения) составляет около 13 %. Поэтому переход в Росси на энергосберегающие лампы, особенно на селе резко снизит потребление электроэнергии, а значит и нагрузку на электрические сети, что сделает их эксплуатацию ещё более убыточной.

Исходя из такой структуры энергопотребления, считается, что основной вклад в сокращение выбросов СО2 должно внести повышение эффективности использования энергии конечными потребителями — энергосбережение пользователями. Этот вклад оценивается на 2050 г. в 45 – 53 %.

Однако такие предположения входят в противоречия с реалиями сегодняшнего дня. Раньше в ждущем режиме работали системы теплоснабжения, обогревая помещения в отсутствии людей или производственной деятельности и системы горячего водоснабжения, а также системы содержания ледовых покрытий в спортивных сооружениях. На предприятиях общепита в ждущем режиме находились мармиты, подогреватели воды. Повсеместно системы дежурного освещения и пожарной безопасности потребляли и потребляют электроэнергию.

Сейчас этот перечень расширился за счет конечных потребителей:

многие электрические бытовые приборы (телевизоры, музыкальные центры, телефоны, кондиционеры), домофоны, системы централизованного и локального управления жалюзи и роль-ставнями; в течение многих часов находятся в режиме ожидания (stand by). В таком же состоянии находятся системы предупреждения о технических неисправностях (например, о протечке воды), электромеханические приводы дверей, ворот и шлагбаумов, системы управления инженерными системами дома по сети интернет или мобильному телефону, сами мобильные телефоны.

Любой режим ожидания необходим для активации дистанционного управления и, значит, требует ждущего режима, который часто потребляет неоправданно большое количество электроэнергии;

постоянно работают: системы безопасности — видеокамеры наблюдения, детекторы движения и присутствия; счетчики тепловой энергии, воды, газа; датчики контроля влажности, температуры и содержания СО2; офисные автоматические телефонные станции;

круглосуточно потребляют электроэнергию светодиоды в электрических выключателях, на холодильниках.

«Стояние» в режиме ожидания потребляет до 10 % от общего потребления электроэнергии только в одном жилом секторе. Принтеры в режиме ожидания потребляют 30 – 40 % от всего полного объема энергопотребления. Факсы, компьютеры в режиме ожидания столь же энергорасточительны.

Часто многие виды домашней аппаратуры тратят больше электроэнергии в режиме ожидания, чем в рабочем режиме.

Конечно, зимой потребляемая электроэнергия аппаратурой пойдет на обогрев помещений, и её потери будут не столь обременительны, как летом. Ведь летом поступающую в помещение от аппаратуры теплоту необходимо выводит наружу. А это требует дополнительного расхода электроэнергии на работу (привод) кондиционеров.

Удобство в этом вопросе, как видим, превалирует над экологией и экономикой и поэтому необходимы новые технологии, обеспечивающие при относительно малом потреблении электроэнергии и тепла, экономию энергии конечными потребителями.

Один из способов экономии ТЭР с одновременным повышением качества жизни, особенно жителей децентрализованных поселений, предопределяет преобразование ВИЭ с минимальным количеством технологических переделов, непосредственно у потребителя энергии. Речь идет об использовании солнечной и ветровой энергии, геотермальной энергии, разности как естественных, так и созданных искусственно температурных потенциалов.

О таких актуальных технологиях написано и пишется много.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Тапилина В.С. Человеческий капитал требует инвестиций / В.С. Тапилина // Оборудование Разработки Технологии. 2007. № 11. С. 15 – 21.

2 Осадчий Г.Б. Солнечная энергия, её производные и технологии их использования (Введение в энергетику ВИЭ) / Г.Б. Осадчий. Омск: ИПК Макшеевой Е.А., 2010. 572 с.

3 Маклярский Б.М. Экологический бумеранг / Б.М. Маклярский. М.: Международные отношения. 1980. 232 с.

4 Экономические оценки в системе охраны природной среды СССР. Л., Гидрометеоиздат, 1988. 368 с.

5 Белашов Л.А. Экономические проблемы использования отходов / Л.А. Белашов, И.А. Жаркова, В.А. Санжаревский и др. Киев, Наукова Думка. 1983. 160 с.

6 Мастепанов А.М. Экономика и энергетика регионов Российской Федерации / А.М. Мастепанов, В.В. Саенко, В.А. Рыльский и др. М.: Экономика, 2001. 476 с.

Автор: Осадчий Геннадий Борисович, инженер, автор 140 изобретений СССР Тел дом. (3812)60-50-84, моб. 8(962)0434819,

E-mail: [email protected]

Для писем: 644053, Омск-53, ул. Магистральная, 60, кв. 17.

• < Почему горячая вода замерзает быстрее холодной?
• Технологии использования солнечной энергии в различных климатических зонах (широтах) Мира >

Комментарии: