Разработка "зеленой" цепи поставок природного газа предприятия ООО "Газпром добыча Ноябрьск"

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Международный институт логистики ресурсосбережения и технологической инноватики

Кафедра Логистики и Экономической Информатики

БУДНИКОВА КРИСТИНА ЕВГЕНЬЕВНА

Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Дипломный проект по специальности

08. 05. 06 «Логистика и управление цепями поставок»

Исполнитель-дипломник Будникова К. Е.

Руководитель работы, доц., к.т.н. Кисленко Н. А.

Научный консультант, Член — корр. РАН, профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Директор МИЛРТИ,

заведующий кафедрой ЛогЭкИ, член — корр. РАН, профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Москва 2012

Оглавление

Аннотация

Ключевые слова

Краткие сведения об авторе

Список основных аббревиатур и условных обозначений

Техническое задание на дипломный проект

Введение

Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

1.1 Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России

1.2 Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности

1.3 Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

Выводы

Глава 2. Газодобывающие предприятия как объекты внедрения стратегии ресурсоэнергосбережения

2.1 Описание деятельности предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.1 О предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.2 Сфера деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.3 Структура ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.4 Перспективы развития ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.5 Инновационные проекты ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2 Технология добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2.1 Краткая характеристика видов газа

2.2.2 Технология основных видов деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2.2.1 Добыча газа

2.2.2.2 Подготовка газа

2.2.3 Построение упрощенной технологической схемы добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

2.3 Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Глава 3. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

3.1 Повышение ресурсоэнергоэффективности деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» за счет использования тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1 Описание тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1.1 Обоснование требований к тампонажным материалам для арктических скважин

3.1.1.2 Арктический цемент («Аркцемент»): подбор состава, физико-механические свойства и фазовый состав продуктов гидратации0

3.1.2 Расчет экономической эффективности от применения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Выводы

3.2 Проектирование ресурсоэнергосберегающей экологически безопасной, или «зеленой», цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Выводы

Заключение

Библиографический список

Приложение 1. Глоссарий основных терминов и понятий

Приложение 2. Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Приложение 3. Патент ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН «АРКЦЕМЕНТ»

Приложение 4. Перевод главы из книги «Logistics operations and management. Concepts and Models» by Reza Zanjirani Farahani, Shabnam Rezapour, Laleh Kardar

Приложение 5. Результат проверки дипломного проекта на антиплагиат.

Аннотация

К сожалению, самый эффективный источник энергии — нефть — не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность — главный загрязнитель природной среды.

Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий являетсямногоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

Ключевые слова

Ресурс; ресурсоэнергосбережение; окружающая природная среда (ОПС); добыча; экономическая эффективность; экологическая эффективность, или «экоэффективность»; цепь поставок (ЦП); «зеленая» цепь поставок; скважина; тампонажный цемент; отходопоток.

Краткие сведения об авторе

Я, Будникова Кристина Евгеньевна, родилась в г. Северо-Задонск Донского района Тульской области. В 2007 году окончила МОУ «СОШ № 5» г. Донского Тульской области с золотой медалью. В том же году поступила в Российский Химико-Технологический Университет им. Д. И. Менделеева в Международный Институт Логистики Ресурсосбережения и Технологической Инноватики (МИ-ЛРТИ) по специальности «Логистика и управление цепями поставок».

Дополнительно получила дополнительное к основному высшее образование по специальности «Переводчик в сфере профессиональных коммуникаций» в РХТУ им. Д. И. Менделеева. Форма обучения дополнительного высшего образования — вечерняя.

Список основных аббревиатур и условных обозначений

БТС — безотходная технологическая система

BMP — вторичные материальные ресурсы

ВЭР — вторичные энергетические ресурсы

ГКМ — газоконденсатное месторождение

ГОСТ — государственный стандарт

ГП — готовая продукция

ДКС — дожимная компрессорная станция

ДЭГ — диэтиленгликоль

ЕСГ — Единая система газоснабжения

КС — компрессорная станция

КЭ — критерий эффективности

ММП -многолетнемерзлые породы

МП — материальный поток

МР — материальные ресурсы

МТО — материально-техническое обеспечение

МТС — материально-техническое снабжение

НГКМ — нефтегазоконденсатное месторождение

НГХК — нефтегазохимический комплекс

ОПС — окружающая природная среда

ОСТ — отраслевой стандарт

ОФС — организационно-функциональная структура

ПО — программное обеспечение

РМЦ — ремонтно-механический цех

СПГ — сжиженный природный газ

ТБО — твердые бытовые отходы

ТМЗ — товарно-материальные запасы

ТЭБ — Топливно-энергетический баланс

ТЭГ — триэтиленгликоль

ТЭК — Топливно-энергетический комплекс

ТЭР — топливно-энергетические ресурсы

ТУ — технологический уклад

УАВР — Управление аварийно-восстановительных работ

УАИТиМ -Управление автоматизации, информатизации, теле-коммуникаций и метрологии

УКПГ — установка комплексной подготовки газа

УМТСиК — Управление материально-технического снабжения и комплектации

УОРРиСОФ — Управление организации ремонта, реконструкции и строительства основных фондов

УТТиСТ — Управление технологического транспорта и специальной техники

УЭВП — Управление по эксплуатации вахтовых поселков

ХТП — химико-технологический процесс

ХТС — химико-технологическая система

ХЭТС — химико-энерго-технологическая система

ЦП — цепь поставок

ЭЭЦ — энергоэксплуатационный цех

CTL — CoaltoLiquid — технология CoaltoLiquid, основанная на переработке угля в жидкое топливо

EROEI — Energyreturnedonenergyinvested — рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах

GTL — GastoLiquid — технология GastoLiquid, основанная на переработке природного газа в жидкое топливо.

IEA — International Energy Agency — Международное энергетическое агентство

REACH-законодательство — «Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals"-законодательство по «регистрации, оценке и проверке (разрешению) химикатов»

TQM- Total Quality Management — концепция всеобщего управления качеством

WBCSD — World Business Council for Sustainable Development-Всемирный совет бизнеса по устойчивому развитию

Техническое задание на дипломный проект

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Международный институт логистики ресурсосбережения

и технологической инноватики

Кафедра логистики и экономической информатики

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой логистики и экономической

информатики РХТУ им. Д. И. Менделеева,

член-корреспондент РАН, профессор,

доктор технических наук В. П. Мешалкин

«___"_______________2012 г.

ЗАДАНИЕ

на дипломный проект студента

Будниковой Кристины Евгеньевны

1. Тема работы: Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

2. Даты двух промежуточных контрольных точек (КТ):

КТ-1 (25% ВКР) — 5 мая 2012 г.

КТ-2 (75% ВКР) — 22 мая 2011 г.

3. Срок сдачи законченного текста дипломного проекта — 15 июня 2012 г.

4. Исходные данные к работе: диссертации, справочная литература, учебные пособия, тематические журналы.

5. Основные требования на разработку: проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

6. Перечень подлежащих решению и разработке основных вопросов:

1. Аналитический обзор диссертаций по теории управления энергосбережением в добыче природного газа.

2. Краткий анализ состояния энергетических ресурсов.

3. Оценка эффективности деятельности газодобывающего предприятия и перспективных направлений деятельности.

4. Анализ цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

5. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

6. Анализ возможности применения тампонажного цемента для крепления стенок газовых скважин в условиях многолетней мерзлоты.

7. Исследование отечественных и зарубежных разработок в области тампонажного цемента, применяемого в условиях многолетней мерзлоты.

8. Расчет экономической эффективности применения тампонажной смеси «Аркцемент», разработанной РХТУ им. Д. И. Менделеева, при строительстве низкотемпературных скважин предприятием ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Календарный план выполнения задания дипломного проекта

Этап выполнения

Сроки выполнения этапов

Примечание

1.

Прохождение контрольной точки № 1- КТ № 1.

05мая

2012 г.

Cоставление текста аналитического обзора по решаемой в ВКР задаче.

В аналитическом обзоре:

-отражаются основные результаты, достоинства и недостатки изученных материалов;

-обосновывается актуальность темы дипломного проекта;

-формулируется цель и основные задачи ВКР;

— постановка задачи;

— глоссарий в приложении (15−17 понятий).

2.

Контрольное собеседование № 1 с директором МИ-ЛРТИ

05 мая

2012 г.

3.

Прохождение контрольной точки № 2 — КТ № 2.

22 мая

2012.

75% работы

4.

Контрольное собеседование № 2 с директором МИ-ЛРТИ

23 мая

2012 г.

5.

Проведение собеседования и предзащиты перед научным руководителем дипломного проекта

14 июня

2012 г.

Получение развернутого отзыва научного руководителя о работе студента-выпускника.

6.

Предзащита дипломного проекта на заседании контрольной комиссии выпускающей кафедры (председатель комиссии — профессор, д.т.н. Быков Е.Д.)

18 июня 2012 г.

К предзащите студент-выпускник должен иметь:

1) полный текст ВКР (в мягком переплете — скоросшиватель) с двумя титульными листами;

2) аннотацию по ВКР;

3) реферат по ВКР;

4) глоссарий основных терминов и понятий;

5) текст доклада по ВКР;

6) раздаточный материал (5 экземпляров);

7)общий иллюстративный отчетный плакат в виде плаката (формат А1) к «Стендовому докладу».

После прохождения предзащиты председатель комиссии ставит визу на первом титульном листе «Предзащиту прошел».

7.

Контрольное собеседование с зав. кафедрой ЛогЭкИ и получение разрешения на защиту. Утверждение рецензентов.

20 июня

2012 г.

Предъявление дипломной работы в жестком переплете; предъявление результатов проверки системы «Антиплагиат».

8.

Передача дипломником законченной работы на рецензирование и получение рецензии.

21−22 июня

2012 г.

Рецензия должна быть заверена печатью организации, где работает рецензент.

9.

Контрольное собеседование № 3 с директором МИ-ЛРТИ

22 июня

2012 г.

Подпись титульного листа

10.

Итоговая контрольная защита на заседании ГАК Ученого Совета МИ-ЛРТИ (Председатель: Директор МИ-ЛРТИ, член-корреспондент РАН, профессор, д.т.н. Мешалкин Валерий Павлович)

25−26 июня 2012 г.

Необходимо иметь:

1) Дипломная работа в жестком переплете с подписью на основном титульном листе зав. кафедрой, руководителя и рецензента;

2) Сводный стендовый плакат;

3) Раздаточный иллюстративный материал (7 экземпляров);

4) Отзыв научного руководителя;

5) Отзыв рецензента.

Дата выдачи задания 19. 04. 2012 г.

Задание выдал руководитель______________ доц., к.т.н. Кисленко Н. А.

Научный консультант _______________________Директор МИ-ЛРТИ,

член-корреспондент РАН,

профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Задание получил студент ________________________/Будникова К.Е. /

Введение

К сожалению, самый эффективный источник энергии — нефть — не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность — главный загрязнитель природной среды.

Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

  • Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

1.1 Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) -- сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии, их транспортировки, распределения и использования.

В состав комплекса входит три крупных взаимосвязанных части:

· топливная промышленность (добыча и переработка нефти, газа, угля и т. п.);

· электроэнергетика;

· транспортировка топлива и продуктов его переработки, тепла и электроэнергии (нефтепроводы, газопроводы, продуктопроводы, линии электропередачи). 1]

Без энергии немыслима современная жизнь. Энергия используется во всех отраслях современной экономики, энергия необходима нашему обществу каждый день в бесперебойном режиме. В настоящее время основным источником энергии являются углеродные ископаемые. В 2010 году по данным British Petroleum объем потребления первичных энергоресурсов составил 12,1 млрд. тонн нефтяного эквивалента, из них 33,6% пришлось на нефть, 29,6% на уголь, 23,8% на газ, 6,5% - гидроэнергия, 5,2% - атомная энергия. Вклад альтернативных источников энергии (кроме дерева) пока остается незначительным. Таким образом, энергия углеродных ископаемых является основой мировой энергетики. На долю угля, нефти и газа приходится 87% от всего объема потребления первичных энергоресурсов. 2]

Базой ТЭК России являются крупнейшие в мире запасы энергетических ресурсов. Роль ТЭК в народном хозяйстве огромна. На долю ТЭК приходится ¼ стоимости всей промышленной продукции, значительная часть валютных поступлений России. От уровня развития ТЭК в значительной степени зависит вся экономика страны. Кроме того, хозяйство стран СНГ также зависит от поставок нефти и газа из России. Поэтому ТЭК тесно связан с транспортным комплексом. Например, весь трубопроводный транспорт перевозит продукцию ТЭК, на долю последнего приходится 1/3 грузопотока железных дорог России, ½ перевозок морской транспорта.

Наибольшее значение в топливной промышленности России принадлежит трем отраслям -- нефтяной, газовой и угольной. 1]

Угольная промышленность

Угольная промышленность -- важное звено ТЭК, дает 14 топливных ресурсов, 75% добытого угля используется как топливо и 25% -- как сырье для химической промышленности и черной металлургии.

По общим геологическим запасам угля -- 6421 млрд. т Россия занимает второе место в мире после Китая, но размещение запасов угля по площади очень неравномерно -- в основном они находятся в слабо освоенных районах Сибири и Дальнего Востока (76%). Добыча угля открытым способом возможна в Канско-Ачинском бассейне, в Кузбассе, на Урале, Дальнем Востоке. Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России (Печорский, Донецкий бассейны).

Каменные угли преобладают в европейской части России и в Сибири, а на Урале -- бурые. Но основная масса ресурсов сосредоточена в нескольких крупнейших бассейнах -- Тунгусском, Ленском, Канско-Ачинском, Кузнецком.

Угольная промышленность значительно превосходит все остальные отрасли топливной промышленности по численности работающих; среди отраслей ТЭК угольная находится в наиболее кризисном состоянии. 1]

Согласно теории смены технологических укладов (ТУ), разработанной С. Ю. Глазьевым, Ю. В. Яковцом и другими, уголь, ознаменовавший второй ТУ, позже был замещен на более эффективный источник энергии — нефть, использование которой положило начало четвертому ТУ (см. табл. 1). (Фундаментально смена технологических укладов зависит от эффективности существующих и используемых энергоресурсов).

Таблица 1. Хронология и характеристика технологических укладов по С.Ю. Глазьеву

ТУ

Период

Ключевой энергоресурс

Ключевой фактор

Несущие отрасли

Первый

1770−1830

Вода, ветер, дрова

Текстильные машины

Текстильная промышленность, обработка железа, водяной двигатель

Второй

1830−1880

Уголь

Паровой двигатель

Паровоз, железнодорожное строительство, транспорт, машино-пароходостроение, черная металлургия

Третий

1880−1930

Электроэнергия, электростанции работающие на угле

Электродвигатель

Электротехническое, тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, линии электропередач

Четвертый

1930−1970

Нефть

Двигатель внутреннего сгорания

Автомобилестроение, авиастроение, цветная

металлургия

Пятый

1970−2010

Электроэнергия: нефть, уголь, газ, уран, гидро

Вычислительные машины

Микроэлектронная и компьютерная промышленность, создание программного обеспечения, связь и телекоммуникации, роботостроение, комплексы автоматизации производства

Как было сказано выше, нефть явилась источником нового (четвертого) ТУ поскольку она энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее (см. 1. 2).

Нефтяная и газовая промышленность

Нефтяная и газовая промышленность -- основа современного хозяйства. Роль нефти и газа в топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) очень сильно изменилась: в 1950 г. главенствующую роль (более 60%) занимал уголь, а сейчас более 70% приходится на газ и нефть.

По запасам (более 20 млрд. т — 13% мировых) нефти Россия занимает второе место в мире после Саудовской Аравии, а по запасам газа (160 трлн. м3 — 45% мировых запасов) -- первое место в мире.

Однако не стоит забывать, что нефть не является возобновляемым источником энергии. Следовательно, ее добыча в последние годы постоянно снижалась. Сейчас добывается около половины от уровня добычи конца 80-х годов.

В СССР сложилось несколько районов добычи нефти. До сороковых годов нефть добывалась в основном на Северном Кавказе, с семидесятых годов на первое место в стране вышел Волго-Уральский район, начали активно разрабатываться месторождения Тимано-Печорской провинции и Западной Сибири.

В настоящее время основной район добычи нефти в России -- Западная Сибирь (свыше 70% общероссийской добычи нефти и газа), к тому же сибирская нефть имеет высокое качество.

Продолжается также разработка месторождений Волго-Уральского бассейна. Тимано-Печорской провинции, на Дальнем Востоке, в Калининградской области.

Потенциальные ресурсы нефти выявлены в Восточной Сибири, в Якутии, а также на шельфе Охотского, Берингова, Чукотского морей.

Основная часть нефти перекачивается по нефте- и нефтепродуктопроводам; их протяженность составляет около 62 тыс. км. Нефть России экспортируется в страны СНГ, Восточной и Западной Европы.

В настоящее время уровень добычи нефти падает, а добычи газа -- возрастает, доля газа составляет около 50% в ТЭБ. [1]

Газовая промышленность -- самая молодая и самая эффективная отрасль ТЭК.

Газовые месторождения находятся, как правило, вблизи нефтяных. Наряду с природным добывается также попутный газ -- вместе с нефтью на нефтяных месторождениях (11−12% общей добычи газа). Основная доля природного газа добывается на чисто газовых месторождениях Западной Сибири, Северного Кавказа, Урала, Нижнего Поволжья, в Республике Коми, в Якутии, на Сахалине. До 90% природного газа добывают сейчас в восточных районах Сибири.

Газовая промышленность отличается от нефтяной тем, что природный газ, в отличие от твердого и жидкого топлива, должен сразу отправляться потребителям. Поэтому добыча, транспортировка и потребление газа -- очень тесно связанные этапы одного процесса.

В России сложилась Единая Система Газоснабжения (ЕСГ), включающая месторождения, сеть газопроводов и компрессорных установок, газохранилищ и т. д. Общая протяженность газопроводов в России составляет около 230 тыс. км.

Итак, Россия — великая держава, обладающая огромными запасами источников энергии, занимающая одни из лидирующих позиций по количеству угля, нефти и газа. Однако при этом необходимо помнить, что эти ресурсы исчерпаемы, поэтому их использование должно быть наиболее эффективным и с минимальным вредным воздействием на окружающую природную среду (ОПС).

1.2 Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности

Существует множество критериев сравнения эффективности энергоресурсов [3], среди которых можно выделить три наиболее важных:

2. Агрегатное состояние.

Каждый энергоресурс существует либо в жидком, газообразном или твердом виде, и бывает, что вообще не имеет формы накопления (гидро-, ветровая, солнечная энергия). Для современного уровня развития технологий, энергоресурс в жидком виде является наиболее предпочтительным. Жидким энергоресурсом можно заменить любой другой в какой угодно отрасли без потери эффективности, тогда как твердым далеко не всегда можно заменить жидкий, например топливо для самолетов. Таким образом, из ископаемых энергоресурсов — угля, газа и нефти, нефть как жидкий энергоресурс является наиболее эффективным.

3. EROEI.

EROEI — Energy retur nedone nergyinvested, рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах [4]. Известно, что любое производство должно приносить доход: выручка от деятельности должна быть больше, чем полная себестоимость. Процентное отношение этой разности называется «рентабельность». Применительно к добыче энергоресурсов и дальнейшему производству топлива, помимо денежного дохода, процесс должен быть выгоден энергетически, это очевидно: затраты энергии на добычу, транспорт и переработку сырья должны быть меньше энергии, получаемой от добытых ресурсов. Это можно назвать «энергетической рентабельностью», или EROEI (Energy returnonenergyinvested). Впервые эту идею предложил в 70-х годах прошлого века американский ученый Чарльз Холл.

EROEI =

Когда EROEI = 1 — это значит, что на одну единицу полученной энергии из добытого сырья пришлось затратить на добычу количество энергии равное полученной, то есть производство энергии состоялось с нулевым результатом и является по сути бессмысленным. Когда значение меньше единицы — это значит, что добыча энергоресурсов является энергетически убыточной и потому неприемлемой. Когда значение больше единицы — это значит, что производство приносит дополнительную, «прибыльную» энергию (см. табл. 2).

Согласно данному критерию уголь является самым эффективным, затем идут нефть и газ. В данном случае следует обратить внимании на крайне низкий EROEI биотоплива. В связи с этим некоторые ученые и эксперты, в том числе Роберт Хирш, высказывают мнение, что биотопливо не будет играть значимой роли в будущем, и для замены нефти как жидкого энергоресурса в первую очередь следует совершенствовать технологии GTL и CTL [2].

Таблица 2. EROEI для некоторых видов энергоресурсов (по расчетам Ч. Холла)

Энергоресурс

EROEI

Уголь

80

Нефть и газ

35

Ядерная энергия

15

Битуминозные пески

2−4

Этанол из сахарного тростника

0,8−10

Кукурузный этанол

0,8−1,6

Биодизель

1,3

3. Плотность энергии на единицу объема и массы.

Важным критерием эффективности является плотность энергии на единицу массы и объема. Принцип здесь следующий: чем больше плотность — тем лучше энергоресурс, потому что большая плотность энергии требует меньше места для хранения в конструкции машин и оборудования, использующих данный энергоресурс. Переход от дров к углю был эффективен, так как плотность энергии на единицу объема при той же массе у угля примерно в 2 раза выше чему у дров.

Точно таким же эффективным был переход от угля к нефти. Нефть энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее.

1.3 Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

Несмотря на рыночные преобразования, отношение к использованию ресурсов в России до настоящего времени остается расточительным. Это связано, прежде всего, с высоким уровнем обеспеченности российской экономики природными ресурсами, и привело к значительному отклонению в пользу развития отраслей добывающей промышленности.

Концентрация усилий на поддержание добывающего и распределяющего производственного потенциала российского топливно-энергетического комплекса усугубляет разрыв между растущим спросом на инвестиции и возможностями удовлетворения этого спроса. Остроту проблемы усиливает то обстоятельство, что не менее 30−35% российского энергопотребления является избыточным. Кроме того, в условиях усиления интеграции в мировое хозяйство, субъекты российского рынка должны быть способны выдержать: конкуренцию на мировом рынке и, в первую очередь, минимизировать затраты. Концепция устойчивого развития, провозглашенная в качестве базовой для современной экономики, также ограничивает дальнейшее экстенсивное развитие и должна быть воспринята субъектами российского рынка.

Топливно-энергетический комплекс -- основа современного хозяйства любой страны. В то же время, топливная промышленность -- один из главных загрязнителей природной среды. Особенно сильное разрушительное воздействие на природные комплексы оказывают добыча угля открытым способом и нефтедобыча и передача нефти и нефтепродуктов.

Ввиду стратегической важности отраслей топливно-энергетического комплекса в обеспечении энергетической безопасности страны создание предпосылок для их устойчивого и ресурсосберегающего развития является важной народнохозяйственной задачей. На современном этапе развития ТЭК определяющим фактором эффективности функционирования комплекса во взаимосвязи с потребляющими его продукцию отраслями становится ресурсосбережение.

Для снижения негативного воздействия необходимо внедрять новые, более современные технологии. Поэтому сегодня особенно актуальными становятся вопросы разработки и внедрения экологически безопасных и ресурсоэнергосберегающих технологий в топливную промышленность, разработки современных подходов к управлению деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения и охраны ОПС.

Аналитический обзор инструментов и методик организационно-экономического и технико-технологического управления деятельностью предприятий осуществлен с учетом вклада отечественных ученых, работы которых представлены в таблице (см. табл. 3).

эффективность энергоресурс топливный инновационный

Таблица 3. Обзор основных работ по тематике управления деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения

Название

Автор

Тип работы

Место защиты

Год защиты

Код специальности ВАК: 08. 00. 05

«Экономика и управление народным хозяйством»

Совершенствование организационно-экономического механизма ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса

Косович Татьяна Аркадьевна

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Краснодар

2002

Формирование экономического механизма ресурсосбережения в региональном энергетическом комплексе

Певная Ольга Сергеевна

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург

2004

Формирование и функционирование ресурсосберегающего механизма промышленного предприятия

Кузнецова Наталья Александровна

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург

2004

Стратегия повышения конкурентоспособности промышленного комплекса России: условия, тенденции, факторы

Семенов Николай Николаевич

Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора экономических наук

Москва

2007

Теория и методология организационно-экономического обеспечения ресурсосбережения на промышленных предприятиях

Богатырев Андрей Владимирович

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Нижний Новгород

2010

Логистическая поддержка ресурсосберегающей деятельности промышленных структур

Андриянова Елена Владимировна

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва

2011

Код специальности ВАК: 03. 00. 16 «Экология»

Разработка экологически безопасных технологий при сооружении и эксплуатации скважин в условиях Европейского Севера

Волков Владимир Николаевич

Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва

2006

Код специальности ВАК: 25. 00. 15

«Технология бурения и освоения скважин»

Повышение трещиностойкости облегченного тампонажного камня конструкции нефтегазовой скважины

Беляев Константин Владимирович

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва

2003

Совершенствование составов расширяющихся тампонажных растворов и технологии их применения, повышающих качество и надежность цементирования скважин

Кривошей Александр Викторович

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар

2007

С точки зрения Косович Т. А. для раскрытия внутренней природы ресурсосбережения целесообразно представить это экономическое явление как систему, логическими характеристиками которой являются следующие элементы:

— предмет ресурсосбережения;

— объекты ресурсосбережения;

— место применения ресурсосбережения;

— цели ресурсосбережения.

При такой постановке можно дать следующее определение: ресурсосбережение — это система мероприятий, направленных на оптимизацию совокупных затрат ресурсов на всех стадиях ресурсного цикла и жизненного цикла произведенного продукта с целью получения максимального полезного эффекта от использования ресурсов при условии безопасности страны, экосистемы, регионов, фирм, человека. [5]

Анализ современного состояния отраслей ТЭК позволил выделить следующие негативные процессы в комплексе:

1) качественное ухудшение сырьевой базы отраслей ТЭК;

2) незрелый конкурентный рынок;

3) перекосы и диспропорции в ценовой политике;

4) тарифное субсидирование предприятий и населения;

5) несовершенство налоговой политики;

6) высокая зависимость от конъюнктуры мирового рынка;

7) нестабильное финансовое положение;

8) дефицит инвестиций;

9) технологическое отставание отраслей ТЭК от мирового уровня;

10) высокая аварийность как следствие высокого износа основных фондов;

11) высокая энергоемкость экономики;

12) высокая нагрузка на окружающую среду.

Перечисленные проблемы выдвигают необходимость осуществления целенаправленной политики ресурсосбережения в ТЭК страны, в первую очередь направленной на сбережение энергетических ресурсов.

Детальный анализ расхода энергоресурсов на производство продукции в газовой промышленности показал, что основным энергоносителем в отрасли является природный газ — его затраты составляют в среднем по видам деятельности 95% от общего потребления энергетических носителей. Резервы энергосбережения сосредоточены в первую очередь в экономии этого вида энергетических ресурсов. Основной причиной повышенной энергоемкости газового хозяйства является высокая проектная энергоемкость используемых в отрасли основных производственных фондов в результате оптимизации их параметров при чрезвычайно низких ценах на энергоресурсы и жестком ограничении материальных ресурсов.

В диссертационной работе в качестве стратегически приоритетного элемента механизма ресурсосбережения определен инвестиционный механизм. В данном случае под инвестиционным механизмом понимается система взаимодействующих элементов экономической структуры, форм и методов управления, а также правовых норм, при помощи которых осуществляются инвестиционные процессы. Применительно к ресурсосбережению, инвестиционный механизм можно определить как механизм реализации мер по внедрению ресурсосберегающих проектов. [5]

В работе представлена концепция разработки модели инвестиционного механизма ресурсосбережения, суть которой состоит в определении величины и направленности инвестиционных вложений в ресурсосберегающие проекты отраслей ТЭК на основе соблюдения принципа устойчивости их функционирования в тесной взаимосвязи с другими отраслями экономики, определяющим оптимизацию расхода ресурсов. Представленная в работе модель позволяет обосновать величину и направленность инвестиционных вложений при соблюдении условий устойчивости функционирования отраслей ТЭК в составе региональной экономики.

Модель инвестиционного механизма ресурсосбережения состоит из следующих этапов:

1) Создание математической модели, описывающей межотраслевые отношения в региональной экономике;

2) Прогнозирование эффективности инвестиционных вложений в ресурсосберегающие проекты отраслей ТЭК как составляющей части региональной экономики.

С помощью методов линейного программирования получают условия, определяющие возможность возврата вложенных средств инвестору. Далее определяются цены длительного равновесия или оптимальные внутренние затраты ресурсов. При существенном превышении рыночных цен над ценами равновесия реализация инвестиционного проекта считается целесообразной.

3)Определение вектора инвестиционных вложений в заданные дискретные моменты времени, при котором оптимально удовлетворяется спрос на продукцию.

4) Анализ инвестиционных вложений в произвольные моменты времени.

Реализация задач ресурсосбережения во многом зависит от эффективности функционирования инвестиционного механизма ресурсосбережения, который должен обеспечивать своевременное вложение финансовых ресурсов в ресурсосберегающие проекты и отдачу по мере их реализации.

Также в исследуемой работе дана характеристика рекомендуемой автором эффективной организационной системы управления ресурсосбережением, обеспечивающей активное участие всех уровней управления предприятием.

Автором исследования предложен механизм разработки отраслевой программы ресурсосбережения на предприятиях ТЭК на примере газовой промышленности. В качестве основных характеристик программы отраслевого энергосбережения автором выделены интенсивность и малозатратность. Требование интенсивности вытекает из отмеченной в работе необходимости неотложной компенсации сложившегося дефицита ресурсов газа. Требование малозатратности связано с дефицитом финансовых ресурсов, не позволяющим использовать дорогие энергосберегающие мероприятия.

В основе разработки программы энергосбережения в работе рассмотрены три важнейших направления:

1) снижение удельных расходов энергоресурсов на единицу продукции (работ) за счет ускорения внедрения мероприятий научно-технического прогресса;

2) замещение традиционных видов топлива и энергии более эффективными аналогами, вторичными ресурсами и деловыми отходами производства, дающими не только экономический, но и экологический эффект;

3) целенаправленные структурные сдвиги в производстве, опережающий рост менее энергоемких технологий, видов работ.

Итак, по мнению Косович Т. А., модель управления ресурсосбережением заключается в регулировании инвестиционных потоков. Концепция разработки модели инвестиционного механизма ресурсосбережения основана на принципе устойчивости функционирования отраслей ТЭК в тесной взаимосвязи с другими отраслями экономики, определяющем оптимизацию расхода ресурсов.

Однако прогресс не стоит на месте. Ресурсосбережение и экологическая безопасность ОПС выходят на первый план. Человечество все больше изучает возможные способы применения инновационных технологий, позволяющих бережно относиться к истощающимся природным ресурсам и природе в целом.

Это направление развития промышленности не оставило равнодушным Богатырева А. В. Он считает что, главным условием перехода России к экономике нового типа, основанной на знаниях, является формирование современной национальной инновационной системы. Это означает практическую реализацию комплексного подхода к формированию как самих субъектов, так и механизмов взаимодействия науки, образования, малого инновационного бизнеса, крупных промышленных корпораций, соответствующих финансовых институтов и т. д.

Одной из ключевых целей формируемой национальной инновационной системы должно стать поддержание и развитие работ в области ресурсосбережения. Ресурсосбережение при этом должно рассматривается как совокупность методов и средств, обеспечивающих снижение ресурсопотребления при создании продукции, ее производстве и использовании (эксплуатации). Одним из наиболее эффективных средств решения проблемы ресурсосбережения являются применение ресурсосберегающих технологий, позволяющих получать экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов. При этом в зависимости от этапов жизненного цикла продукции может быть достигнута прямая и косвенная экономия ресурсов. Ресурсосберегающие технологии могут рассматриваться с двух позиций: с одной стороны как технологии, решающие экономию всех видов ресурсов, улучшения качества, повышения долговечности и надежности объектов производства, а с другой как средство повышения экологичности этих производств, усиления их природоохранных и средозащитных функций.

В основу реализации концепции ресурсосбережения автор положил использование механизма реализации создания малоотходных производств и снижения материалоемкости промышленной продукции.

Под безотходной технологией понимается идеальная модель производства, которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технического прогресса все больше приближается к идеальной. Более конкретно под безотходной технологической системой (БТС) следует понимать такое производство, в результате деятельности которого не происходит выбросов в окружающую среду. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду. 6]

Безотходное производство можно характеризовать всемерно возможной утилизацией образовавшихся в прямых технологических процессах отходов. Малоотходная технология представляет собой промежуточную ступень безотходной и отличается от нее тем, что обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами. Отходы представляют собой побочные продукты промышленного производства, выделяющиеся в процессе производства основных видов продукции и характеризующиеся определенными физико-химическими свойствами. Отходы производства и потребления, пригодные для переработки в товарную продукцию, относятся к вторичным материальным ресурсам (BMP). [6]

Эти ВМР являются сырьем для предприятий, использующих их в производстве своей ГП. Имея метод расчета дополнительного выпуска, зная нормы расхода на единицу изделия можно обоснованно корректировать в сторону снижения потребляемые объемы ВМР, материалов и комплектующих изделий. Это необходимо при составлении плана материально-технического снабжения по предприятию, а также при организации новых производств.

Стратегический вопрос здесь заключается в том, каким образом можно снижать интенсивность использования ресурсов при опережающем росте спроса -- противоположно направленной тенденции.

Отчасти ответ связан с экологизацией методов добычи и переработки сырья (например, с помощью сокращения применения искусственных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве или сокращения заготовки древесины методом сплошных рубок), а отчасти связан с «дематериализацией» производства и с изменением структуры потребления. [6]

Проблема ресурсоэнергосбережения и сокращения количества отходов и их повторного использования подробнее рассмотрена в трудах Мешалкина В. П.

Ресурсосбережение как условие перехода экономики на путь устойчивого развития

В начале XXI века ограниченность запасов природных ресурсов, особенно топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), и глобальные проблемы охраны окружающей природной среды (ОПС) от загрязнений выдвигают на первый план актуальную задачу обеспечения долговременного устойчивого социально-экономического развития человечества.

Принципиальное повышение энергоресурсоэффективности экономики России возможно только на основе модернизации предприятий, рационального использования сырья и ТЭР, применения инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных производственных операций и технологических процессов.

Ресурсосбережение — это взаимосвязанная совокупность научно-методологических, технологических, инженерно-технических, организационно-технических, экономических и организационно-хозяйственных мероприятий, направленных при производстве разнообразных продуктов на сбережение и рациональное использование природных ресурсов; на значительное повышение степени переработки и резкое сокращение потерь материальных ресурсов, наиболее полную рекуперацию вторичных материальных ресурсов и отходов, что приводит к существенному росту экономической эффективности промышленного производства и предотвращает его вредное воздействие на окружающую среду. Ресурсосбережение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической и металлообрабатывающей промышленности является важнейшим фактором обеспечения истинного перехода к устойчивому развитию. [11]

Ресурсосбережение позволяет не только сберечь природные и материальные ресурсы для будущих поколений, растянуть на значительно более длительные сроки их рациональное использование и обеспечить охрану окружающей среды, но также открывает широчайшие возможности для увеличения объема выпуска высококачественной продукции при тех же или даже меньших затратах общественного труда и экономии капитальных вложений.

Важнейшим организационно-управленческим инструментом реализации стратегии перехода к устойчивому развитию является деятельность Всемирного совета бизнеса по устойчивому развитию (World Business Councilfor Sustainable Development — WBCSD), который стремится выработать позитивный корпоративный подход к вопросам развития предпринимательства с учетом проблем охраны окружающей природной среды — «через бизнес и в интересах бизнеса». В 1997 г. членами Совета WBCSD было опубликовано важное заявление, составленное на основе проходивших в WBCSD дискуссий, названное «Экологическая эффективность», или «Экоэффективность».

Экоэффективность — это обобщенная характеристика уровня воздействия на ОПС промышленных производств и продукции, а также степени рационального использования природных ресурсов.

В заявлении «Экоэффективность» определяется совокупностью шести основных показателей:

— удельная материалоемкость продукции и услуг;

— удельная энергоемкость продукции и услуг;

— удельные объемы выбросов токсичных веществ и твердых отходов;

-удельные показатели вторичной переработки материалов (вторичных материальных ресурсов), в том числе, использование вторичных энергоресурсов;

— степень использования возобновляемых ресурсов;

— продление срока службы и повышение интенсивности использования экологически безопасных конечных продуктов.

Выполнение этих показателей экоэффективности позволит компаниям добиться конкурентных преимуществ в условиях глобализации, но только в том случае, если к ним не будут относиться как к какому-то дополнению к привычным формам ведения бизнеса. Экоэффективность требует внесения глубоких изменений в теорию и практику организации основных видов деятельности и бизнес-процессов компании. Подобно ранним манифестам тейлоризма и фордовской научной организации труда, это заявление по «Экоэффективности» предлагало совершенно новую точку зрения на организацию и управление производством с учетом воздействия на ОПС. WBCSD стал новым важным участником движения, цель которого — включение экологических вопросов в процесс перехода к устойчивому индустриальному развитию.

Все вышеуказанные составляющие показатели экоэффективности направлены на достижение «нулевых отходов» (Zero Waste) на предприятии и цепи поставок (ЦП) в целом. «Нулевые отходы» — это один из комплексных показателей экоэффективности. Очевидно, что обеспечение максимальной экоэффективности возможно при достижении на предприятии нуля аварий, нуля отходов и нуля выбросов на основе использования инновационных ресурсоэнергосберегающих технологий, научных принципов управления и организации производства, вероятностно-статистических методов стратегии «6 сигма», а также стратегии «стройного» производства и «стройной» ЦП конечной продукции, создания специальной системы управления отходами. Для управления ресурсоэффективностью и экоэффективностью предприятий необходимо использовать концепцию всеобщего управления качеством (Total Quality Management — TQM).

Крупные компании начали устанавливать для себя «нулевые» контрольные показатели. Компании Bell Canada, Kimberley Clark, Du Pont, Honda, Xerox, Toyota, Hewlett Packard, Ricoh Group и Interface Carpets и др. поставили перед собой задачу добиться «нуля отходов». Так, например, цель деятельности Xerox — «безотходные продукты на безотходных предприятиях», и корпорация Xerox установила контрольные показатели по снижению объемов твердых и опасных отходов, выбросов и стоков, а также по снижению потребления энергии; Xerox предусмотрено, что в деталях и упаковочных материалах переработанное вторичное сырье будет составлять 25%. Растет число фирм, установивших для себя среднесрочные контрольные показатели по сокращению отходов на уровне 50% и выше. При этом такие фирмы действуют параллельно с предприятиями коммунально-бытового сектора.

К концу 1990х годов показатели экоэффективности стали одним их признанных ключевых инструментов конкуренции в условиях глобализации. «Экологически чистое» ресурсоэнергосберегающее, или «зеленое», производство — это один из важнейших организационно-структурно-экономических факторов обеспечения высоких показателей экоэффективности и ресурсоэнергоэффективности, роста конкурентоспособности компании.

Указание WBCSD «сокращать рассеивание токсичных материалов» — самый «слабый» из его шести составляющих показателей экоэффективности, и он отражает активность, с которой некоторые секторы химической промышленности выступали в защиту своей продукции, несмотря на ее общеизвестную токсичность. Однако требования общественности разработать «зеленые», т. е. экологически безопасные, химикаты и альтернативные нетоксичные продукты становились все более настойчивыми — и все более успешными. Борьба общественности за «Экологическую чистоту» привела к постепенному вытеснению некоторых токсичных продуктов, например, свинцовых присадок в бензин, хлор-фтор-углеродов и хлорированных углеводородов. Стокгольмская конвенция по стойким органическим загрязнителям «нацелилась» еще на исключение из потребления 12 хлорсодержащих органических веществ.

Одновременно велась разработка новых «зеленых» продуктов — альтернатив запрещенным и приближающихся к ним веществам (примером может служить влажная химическая чистка в качестве альтернативы сухой; чернила и красители на растительной основе; краски, не содержащие свинца, а также значительное расширение «органического» и «беспахотного» сельского хозяйства). Стокгольмская конвенция, которая распространяется лишь на 12 из 70 000 используемых в настоящее время химических веществ, активизирует деятельность по созданию более «зеленых» экологически чистых производств, деятельность по вытеснению токсичных материалов, какова бы ни была их экономичность, а это означает, что весь мир будет стремиться контролировать экологическую безопасность всех химических веществ.

В настоящее время развитием Стокгольмской Конвенции является законодательство Евросоюза по «регистрации, оценке и проверке (разрешению) химикатов» («Registration, Evaluationand Authorizationof Chemicals» — REACH-законодательство). Законодательство REACH, вступившее в действие с июня 2007 г., требует, чтобы все химикаты, производимые и продаваемые в ЕС в количестве более 1 т/год, проходили регистрацию в Европейском Химическом Агентстве в г. Хельсинки. Регистрация предполагает подачу подробных досье, содержащих среди прочих обязательную оценку опасности химикатов.

Реализация концепций устойчивого развития и показателей экоэффективности должна обеспечить комплексное решение следующих глобальных проблем человечества: рост народонаселения; источники сырья, ТЭР и новые виды топлива; пища и питьевая вода; истощение природных ресурсов; глобальные изменения климата (глобальное потепление и кислотные дожди, смог); загрязнения почвы, водных систем и воздуха; ограничения производства и потребления вредных продуктов. Необходимо особо подчеркнуть, что концепции устойчивого развития и показатели экоэффективности весьма тесно взаимосвязаны с принципами «зеленой», или «ресурсоэнергосберегающей экологически чистой», химии.

Перечислим 12 принципов «зеленой» химии, которые были сформулированы профессорами Anastas Paul T. и Warner John C. с целью определения того, насколько химические реакции, химико-технологические производства (ХТП) и химико-технологические системы (ХТС) соответствуют понятию «зеленый», т. е. «экологически безопасный ресурсоэнергосберегающий».

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой