Научная статья на тему 'Эффективность внедрения НДТ. Управление выбором ресурсоэффективных технологий'

Эффективность внедрения НДТ. Управление выбором ресурсоэффективных технологий Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
21
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Компетентность
ВАК
Область наук
Ключевые слова
система показателей / эксергетический анализ / низкоуглеродное развитие / производство алюминия / system of indicators / еxergy analysis / low-carbon development / aluminum production

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Д О. Скобелев, И С. Курошев, А Г. Берняцкий

Предложена методика оценки эффективности внедрения технологий, учитывающая систему показателей наилучших доступных технологий. Для определения зрелости технологий использован эксергетический анализ. Представлены результаты оценки производства алюминия электролитическим методом. В качестве НДТ определен электролиз алюминия с применением предварительно обожженных анодов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Д О. Скобелев, И С. Курошев, А Г. Берняцкий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Efficiency of BAT Implementation. Management of the Resource-Efficient Techniques Selection

The article proposes a methodology for assessing the effectiveness of technology implementation, taking into account indicators of environmental and resource efficiency, as well as indicators of greenhouse gas emissions. These indicators form a general system and are considered comprehensively. Additionally, analysis and comparison of technologies is carried out using thermodynamic (exergetic) analysis, which is expressed through the exergy efficiency of the process, defined as the ratio of the work expended on the production of the main product to the total expenditure for implementing the technological process. The exergy analysis method allows to assess the degree of maturity (level of development) of a technology by comparing it with an idealized analogue, as well as draw a conclusion about the practical feasibility and potential of modernization. It is proposed to evaluate the system of indicators through a single integral indicator. The results of the analysis are presented by example of aluminum production using the electrolytic method. It is concluded that the Best Available Technique at the moment is the electrolysis of aluminum using pre-baked anodes.

Текст научной работы на тему «Эффективность внедрения НДТ. Управление выбором ресурсоэффективных технологий»

Эффективность внедрения НДТ. Управление выбором ресурсоэффективных технологий

Предложена методика оценки эффективности внедрения технологий, учитывающая систему показателей наилучших доступных технологий. Для определения зрелости технологий использован эксергетический анализ. Представлены результаты оценки производства алюминия электролитическим методом. В качестве НДТ определен электролиз алюминия с применением предварительно обожженных анодов

Д.О. Скобелев1

ФГАУ «Научно-исследовательский институт «Центр экологической промышленной политики» (ФГАУ «НИИ «ЦЭПП»), д-р экон. наук, [email protected]

И.С. Курошев2

ФГАУ «НИИ «ЦЭПП», [email protected]

А.Г. Берняцкий3

АО «РУСАЛ Менеджмент», [email protected]

1 директор, Москва, Россия

2 руководитель департамента, Москва, Россия

3 директор департамента, Москва, Россия

Для цитирования: Скобелев Д.О., Курошев И.С., Берняцкий А.Г. Эффективность внедрения НДТ. Управление выбором ресурсоэффективных технологий // Компетентность / Competency (Russia). — 2024. — № 5. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-5-10-17

ключевые слова

система показателей, эксергетический анализ, низкоуглеродное развитие, производство алюминия

ереход предприятии на наилучшие доступные технологии (НДТ) в Российской Федерации изначально был более ориентирован на экологические аспекты производства. Понятие наилучшей доступной технологии впервые появилось в федеральном законе, который определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды [1]. Для объектов I категории, оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду, было установлено требование по получению комплексного экологического разрешения (КЭР) — единого разрешения, которое должно заменить ряд действующих для предприятий документов. КЭР в обязательном порядке содержит в том числе информацию о показателях по выбросам и сбросам, а также об обращении с отходами.

Со временем механизм НДТ претерпел значительную трансформацию и расширил области применения. Помимо разрешений, соответствие НДТ — обязательный критерий при оказании мер государственной поддержки крупным промышленным предприятиям, при формировании проектов по модернизации и реконструкции предприятий (программы повышения экологической эффективности), появляется необходимость оценки макроэкономических показателей, связанных с НДТ (например, объем произведенной продукции с применением технологий НДТ) [2].

Кроме того, в последние годы активно набирает обороты климатическая повестка. Разработана стратегия [3], в которой развитие промышленности с внедрением НДТ является обязательным условием целевого (интенсивного) сценария, направленного на сокращение выбросов парниковых газов

с одновременным увеличением производственных мощностей.

Таким образом, назрела необходимость актуализации структурных элементов НДТ под текущие национальные и мировые требования, а также запросы общества.

В статье предложена расширенная система показателей НДТ, приведена методика оценки внедрения НДТ с применением этой системы, дополненная эксергетическим анализом и апробированная на примере производства алюминия, а также предложен единый интегральный показатель эффективности внедрения НДТ.

Система показателей НДТ

нструментами реализации концепции НДТ являются информационно-технические справочники по наилучшим доступным технологиям (далее — ИТС) — документы национальной системы стандартизации, сформированные по типовой структуре, что позволяет придерживаться единых подходов в различных отраслях промышленности [4].

В настоящее время ИТС содержат 3 группы показателей (показатели НДТ):

► технологические (показатели экологической эффективности, ПЭЭ) — допустимый уровень показателей устанавливается для маркерных веществ (приоритетных загрязняющих веществ (ЗВ), характеризующих производство) выбросов и сбросов предприятия;

► показатели ресурсной эффективности производства (ПРЭ) — допустимый уровень показателей устанавливается для ключевых материальных, энергетических и топливных ресурсов исходя из специфики отрасли;

► индикативные показатели удельных

выбросов парниковых газов (далее -ППГ) - введены в ИТС с 2022 года в связи с развитием климатической повестки и принятием ряда нормативных правовых актов в данной сфере.

Для разработки комплексного подхода к внедрению наилучших доступных технологий на уровне предприятий предложено показатели НДТ рассматривать как единую систему оценки промышленных технологий (рис. 1).

Общей тенденцией совершенствования современных металлургических технологий является снижение энергетических затрат на единицу продукции, в том числе за счет модернизации и технического перевооружения отрасли. Важно иметь измеримые показатели для сравнения технологий, оценки потенциала их модернизации и последующего выбора наилучшей.

Отмечено, что показатели ресурсной эффективности (входные параметры технологического процесса) играют ключевую роль и прямо или косвенно влияют на выходные параметры — производительность, показатели экологической эффективности и показатели по выбросам парниковых газов. Оценка должна строиться на объективных измеряемых показателях, которые имеют под собой научно обоснованную базу при их установлении.

Методические подходы к определению показателей

Предлагаемые методические подходы к определению показателей экологической и климатической эффективности позволяют определить перечень маркерных веществ и показателей для выбросов в атмосферу от промышленных источников при производстве продукции, характеризующих применяемые технологии, особенности производственного процесса, а также определить массу выбросов парниковых газов.

Рассмотрим алгоритм определения показателей (рис. 2). 1. Основные этапы определения ПЭЭ:

1.1. Составление перечня веществ, присутствующих в эмиссиях, опреде-

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПОЛИТИКА

Показатели ресурсной эффективности (т/т продукции)

► Расход материальных ресурсов

► Расход энергетических ресурсов

► Расход топливных ресурсов

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА

Показатели экологической эффективности (т/т продукции)

► Выбросы загрязняющих веществ

► Сбросы загрязняющих веществ

► Отходы производства

Показатели выбросов парниковых газов (СО2-экв./т продукции)

КЛИМАТИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА

Рис. 1. Система показателей НДТ [BAT indicator system]

ление валовых показателей в границах технологического процесса.

Рассчитывается вклад каждого загрязняющего вещества в суммарную приведенную массу общего выброса.

В качестве основы для расчетов приведенной массы используются утвержденные значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ [5]. С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого-экономической опасности загрязняющих веществ (рассчитываются как величина, обратная ПДК, то есть 1/ПДК).

Приведенные массы выброса каждого загрязняющего вещества с учетом его токсичности, Мпр , тонн условного загрязняющего вещества в год (т узв/ год), вычисляют по формуле:

ХПДКу,„ - ! ПДКСС /

Рис. 2. Алгоритм определения показателей НДТ

[Algorithm for determining of BAT indicators]

Назрела необходимость актуализации структурных элементов НДТ под текущие национальные и мировые требования, а также запросы общества

справка

Приведенная масса загрязняющего вещества

представляет собой произведение фактического объема загрязняющего вещества, поступающего в окружающую среду за отчетный период, и коэффициента относительной эколого-экономической опасности данного загрязняющего вещества

где ХМI — сумма масс г-го загрязняющего вещества, выбрасываемого в течение года всеми источниками рассматриваемого производственного процесса, т/год;

ПДКузв — предельная допустимая концентрация условного загрязняющего вещества, принятая равной 1 мг/м3;

ПДКсс I — среднесуточная предельная допустимая концентрация г-го загрязняющего вещества, мг/м3.

Определяется вклад конкретного загрязняющего вещества в суммарную приведенную массу выброса рассматриваемого производственного процесса.

1.2. Формирование предварительного перечня. Сумма приведенных масс маркерных веществ образует более 90 % от суммарной приведенной массы общего выброса, вклад конкретного вещества не менее 1 % от суммарного выброса.

1.3. Формирование итогового перечня. Проводится экспертная оценка предварительного перечня согласно следующим принципам:

► ЗВ характерно для рассматриваемого процесса;

► ЗВ присутствует в эмиссиях постоянно и в значимых количествах;

► доступность и воспроизводимость метода определения загрязняющего вещества.

На основании проведенного анализа и расчета формируется итоговый перечень маркерных веществ. 2. Основные этапы определения ППГ:

2.1. Составление материально-энергетического баланса производственного процесса. В границы количественного определения выбросов включаются прямые выбросы парниковых газов, которые происходят непосредственно от осуществляемых процессов.

2.2. Определение методики и коэффициентов для расчетов. К источникам данных при определении коэффициентов относятся утвержденные национальные и международные методики, результаты регулярных лабораторных исследований, данные поставщиков ресурсов, иные данные.

2.3. Расчет суммарных выбросов парниковых газов. Суммарные выбросы по категориям источников в целом определяются с учетом потенциалов глобального потепления парниковых газов и выражаются в С02-эквиваленте. Расчет выполняется по формуле:

Е

СОо-экв.

= Ке, у • ПГПД

i=1

где ЕСОгэкв. — выбросы парниковых газов, т СО2-экв.;

Ег у — выбросы г-парникового газа за период у, т [6];

ПГПг — потенциал глобального потепления, коэффициент пересчета величин выбросов г-парникового газа в эквивалент диоксида углерода, т СО2-экв./т;

п — количество видов выбрасываемых парниковых газов;

г — СО2, СН4, №А СОТ3, CF4, С^е, SF6.

Эксергетический метод анализа

качестве единого научно обоснованного, стандартизированного инструмента, позволяющего оценивать и комплексно управлять предложенной системой показателей НДТ, предлагается использовать экс-ергетический метод анализа. Он позволяет оценить количественно и сопоставить качественно различные виды ресурсов, определить минимально необходимые, фактические энергетические затраты на осуществление технологических процессов и выявить нерациональные, оценить воздействие на окружающую среду, а также степень зрелости технологии и возможности управления ими.

Данный метод основан на первом и втором законах термодинамики и применим для любых технологических процессов, в которых присутству-

ют химические превращения, что говорит о его универсальности. Технологический процесс рассматривается как «черный ящик» с входными (материальные, энергетические ресурсы) и выходными параметрами.

Внутренний термодинамический коэффициент полезной работы (КПД) принимается в качестве важнейшей составляющей, которая характеризует эффективность использования энергии (термодинамическое совершенство процесса) и отвечает на вопросы о теоретической возможности и практической целесообразности повышения эффективности процесса.

Алгоритм расчета уровня развития производственного процесса представлен на рис. 3, опишем его подробнее.

Основные этапы определения уровня развития производственного процесса:

1-3. Формирование материально-энергетического баланса процесса в установленных границах термодинамической системы, определяется химическое уравнение производства основной продукции.

4. Для каждой статьи баланса приводится значение химической эксергии

[7].

5. КПД эксергии — единый показатель, который характеризует эффективность технологического процесса и представляет собой отношение полезной работы и полной работы, совершаемой системой:

У Е

п _ затр

1экс р '

/ ' полн

где ^ Еполн — полная работа, совершаемая системой;

^ Езатр — работа, которая затрачивается на производство основной продукции.

6. Построение модели идеализированного аналога исходя из следующих принципов:

► в идеализированном процессе используется сырье из химически чистых соединений и получается химически чистый продукт;

► потери материалов отсутствуют, реакции протекают при стехиометрических

количествах реагирующих веществ и идут до конца;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

► температура потребляемых и отдаваемых веществ принимается равной температуре окружающей среды;

► тепло реакций отводится во внешнюю среду при той же температуре.

В случае если идеализированный аналог технологии не удается определить, используется идеальный аналог технологии, КПД которого равен 1. 7. Относительный КПД определяется по формуле:

Лотн

Лэ. Пи

где Пэкс — эксергетический КПД реального процесса;

Пид — эксергетический КПД идеализированного процесса. 8-9. На основе полного материально-энергетического баланса определяются ключевые показатели ресурсной эффективности, проводится сравнение технологий.

справка

развитие алюминиевой промышленности — одна из стратегических задач России. Алюминий востребован быстро развивающимися секторами устойчивого(«зеленого») строительства и «зеленой» энергетики.

Алюминиевая отрасль играет ключевую роль в металлургии цветных металлов и оказывает существенное влияние на смежные отрасли — транспортную,строительную, электротехническую, упаковочную и т.д. Кроме того, это один из важнейших материалов, который способствует декарбонизации экономики, что особенно важно в условиях сегодняшних трендов климатической политики. В настоящее время вся алюминиевая промышленность (производство первичного алюминия) России представлена объединенной компанией «Российский алюминий» (РУСАЛ) — крупнейшим производителем алюминия и глинозема [4]

Рис. 3. Алгоритм определения уровня развития производственного процесса

[Algorithm for determining of the production process development level]

Таблица 1

Определение маркерных веществ для [Determination of marker substances for

технологии ЭкоСодерберг EcoSoderberg technology]

Вещество [Substance] Валовый выброс, т/год [Gross emission, t/year] Удельный выброс ЗВ, кг/т [Specific emission of pollutants, kg/t] ПДК сс, мг/м3 [MPC ad, mg/m3] Приведенная валовая масса ЗВ, т узв/год [Reduced gross mass of pollutants, t cp/year] Вклад ЗВ в суммарную приведенную массу [Contribution of pollutants to the total reduced mass], %

Бенз(а)пирен 3,460 0,001 0,000001 3460000,00 83,173

Серы диоксид 16279,290 6,584 0,05 325585,80 7,827

Фтористый водород 1989,750 0,805 0,014 142125,00 3,416

Фториды плохораствор. 2615,870 1,058 0,03 87195,67 2,096

Смолистые вещества 2481,460 1,004 0,03 82715,33 1,988

Углерода оксид 147171,260 59,518 3 49057,09 1,179

Азота диоксид 1277,130 0,516 0,1 12771,30 0,307

Сажа 16,333 0,007 0,05 326,66 0,008

Пыль неорг. (70-20 % SiO2) 14,735 0,006 0,1 147,35 0,004

Аммиак 8,166 0,003 0,1 81,66 0,002

Метан 114,614 0,046 50 2,29 0,000

Углеводороды (бензин) 0,303 0,000 1,5 0,20 0,000

Итого 4160008,35 100

Интегральный показатель определения эффективности внедрения технологии. Расчет

Для управления системой показателей НДТ, а также комплексной оценки эффективности организации основного технологического процесса производится расчет интегрального показателя — итогового

Таблица 2

Материально-энергетический баланс технологии ЭкоСодерберг [Material and energy balance of EcoSoderberg technology]

Статья баланса [Balance sheet item] Химическая формула [Chemical formula] Масса, т [Mass, t] Химическая эксергия, кДж/т [Chemical exergy, kJ/t] Химическая эксергия в реальном процессе, МДж/т [Chemical exergy in the real process, MJ/t]

Входящий поток

Электроэнергия, кВт-ч - - - 56,39*

Глинозем Al2O3, альфа 1,93 893,10 1,72

Анодная масса С 0,51 32889,30 16,77

Итого 2,44 74,89

Выходящий поток

Алюминий Al 1,00 31023,00 31,02

Углерода оксид СО 0,06 9202,20 0,55

Углекислый газ СО2 1,7 450,00 0,77

Потери 42,55

Итого 1,09 74,89

: 15280 кв-ч/т

рейтингового балла (ИРБ) по системе показателей (возможный интервал значений 0-7):

ИРБ = РБпээ + РБПРЭ + РБППГ

В случае достижения показателей НДТ присваивается 1 балл (рейтинговый балл — РБ), если ПЭЭ (ПРЭ) на 20 и более процентов лучше показателей НДТ, присваивается дополнительно 1 балл. В случае достижения верхнего уровня показателей выбросов парниковых газов присваивается 1 балл, нижнего уровня — 3 балла. Уровни ППГ устанавливаются в отраслевых ИТС по результатам проведения бенчмар-кинга выбросов парниковых газов.

Таким образом, оценка и сопоставление характеристик технологий будут выражены единым интегральным показателем, который отражает взвешенное соотношение нескольких ключевых параметров [8].

Оценка технологий в производстве алюминия

Учитывая значимость данной отрасли для экономики Российской Федерации, важно уделять особое внимание применяемым производственным технологиям, проводить

их комплексную оценку и сравнение для последующего принятия управленческих решений.

При сравнении технологий производства алюминия на основе приведенных методических подходов были выявлены основные технологии, применяющиеся в промышленных масштабах [6]:

► электролиз с самообжигающимися анодами и верхним подводом тока к аноду (рядовая ВТ);

► электролиз с самообжигающимися анодами и боковым подводом тока к аноду (БТ);

► электролиз с верхним подводом тока к аноду (ВТ) по технологии «Экологический Содерберг» (ЭкоСодерберг);

► электролиз с предварительно обожженными анодами (ОА) (с силой тока более и менее 300 кА).

На примере технологии ЭкоСодер-берг показано определение маркерных веществ (табл. 1). Приведен перечень веществ, которые характеризуют данную технологию, и на основе описанных методических подходов определены ключевые вещества (использованы среднеотраслевые значения).

Расчет эксергетического КПД представлен также для технологии ЭкоСо-дерберг.

Получение алюминия осуществляется за счет электролитического разложения глинозема, растворенного в криолите:

Е + Al2O3 + 2C = 2Al + CO + CO2,

где E — электроэнергия, кв-ч/т.

Для расчета сформирован упрощенный материально-энергетический баланс технологического процесса (табл. 2).

Процесс характеризуется следующими ключевыми параметрами: его эксергетический КПД — 41,42 %, относительный КПД — 43,70 %. Расчет проведен с применением формул, приведенных выше.

Для определения относительного КПД эксергии в качестве идеализированного аналога для сравнения принимается технология производства алюминия методом электролиза с при-

менением инертного анода — технология не внедрена в промышленных масштабах и находится на стадии изучения и апробации. Теоретически возможное значение КПД эксергии данного процесса составляет 94,8 % [7].

Для других технологий производства алюминия, приведенных в данной статье, расчеты выполнены по тем же

Таблица 3

Показатели технологий производства алюминия [Aluminum production technology indicators]

Показатель [Indicator] рядовая Вт [Ordinary VT] бт [BT] ЭкоСодерберг [EcoSoderberg] ОА < 300 кА ОА > 300 кА

прэ

Электроэнергия, кв-ч/т 15700 15400 15280 14200 13200

Глинозем, т/т 1,93 1,94 1,93 1,92 1,92

Анодная масса, т/т 0,52 0,49 0,52 0,43 0,41

ПЭЭ, кг/т продукции

Смолистые вещества (включая бенз(а)пирен и другие ПАУ), кг/т 1,70 0,69 1,00 - -

Серы диоксид, кг/т 4,37 8,23 6,58 14,03 11,98

Фтористый водород, фториды (в пересчете на фтор), кг/т 3,10 0,66 1,86 0,99 0,37

Углерода оксид, кг/т 69,51 166,44 59,52 70,81 58,83

ппг

т СО2-экв./т продукции 2,54 1,975 2,54 1,70 1,48

Эксергетический анализ,%

КПД процесса 41,17 41,75 41,43 42,90 43,44

КПД ид. аналога 94,80 94,80 94,80 94,80 94,80

КПД относительный 43,43 44,04 43,70 45,26 45,82

Удельные показатели приводятся на тонну произведенного алюминия

Таблица 4

Показатели нДт [BAT indicators]

Показатель [Indicator]

Значение [Meaning]

прэ

Электроэнергия, кв-ч/т 16111,00

Глинозем, т/т 1,94

Анодная масса, т/т 0,53

ПЭЭ, кг/т продукции

Смолистые вещества (включая бенз(а)пирен и другие ПАУ) 1,5

Серы диоксид 30

Фтористый водород, фториды плохорастворимые в пересчете на фтор 3,3

Углерода оксид 160

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ППг, т СО2-экв./т продукции

Верхний уровень 2,509

Нижний уровень 1,972

16 наилучшие доступные технологии

Таблица 5

Интегральные показатели [Integral indicators]

Показатель Рядовая ВТ БТ [BT] ЭкоСодерберг ОА < 300 кА ОА > 300 кА

[Indicator] [Ordinary VT] [EcoSoderberg]

ПРЭ 0 0 1 2 2

ПЭЭ 0 1 1 1 1

ППГ 0 1 0 3 3

ИРБ 0 2 2 6 6

Статья поступила в редакцию 18.01.2024

методическим подходам — итоговые значения показателей представлены в табл. 3.

На основе анализа [9] определен перечень и значения наилучших доступных технологий для проведения дальнейшего сравнения. В качестве «эталонного» значения НДТ принимается минимальное значение рассматриваемого показателя (табл. 4).

Проводится сравнение каждого показателя технологий с «эталонными» значениями и выставляется рейтинговый балл.

Итоговое заключение об эффективности и уровне развития технологий формируется на основе сравнения единого унифицированного интегрального показателя технологий (табл. 5).

Результаты проведенного комплексного расчета показывают, что

Список литературы

1. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

2. Распоряжение Правительства РФ от 20.05.2023 № 1315-р

«Об утверждении Концепции технологического развития на период до 2030 года».

3. Распоряжение Правительства РФ от 29.10.2021 № 3052-р

«Об утверждении стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года».

4. Курошев И.С., Бахтина И.С., Скобелев Д.О. Ресурсная и экологическая эффективность производства алюминия на принципах НДТ // Компетентность. — 2022. — № 4.

5. Постановление Роспотребнадзора РФ от 28.01.2021 № 2 «Об утверждении санитарных правил и норм СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы

и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

6. Распоряжение Правительства РФ от 22.10.2021 № 2979-р «Об утверждении перечня парниковых газов, в отношении которых осуществляется государственный учет выбросов парниковых газов и ведение кадастра парниковых газов».

7. Степанов В.С., Степанов С.В. Термодинамические исследования металлургических процессов: энергетические балансы, эксергетический анализ: монография. 2-е изд., доп. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013.

8. ГОСТ Р 113.00.28-2023. Наилучшие доступные технологии. Методические рекомендации по оценке эффективности внедрения наилучших доступных технологий и эффективности реализации проектов по модернизации промышленных объектов.

9. ИТС 11-2022. Производство алюминия.

технологии производства алюминия методом электролиза с применением обожженных анодов характеризуются более высокими показателями, что выражается через единый интегральный показатель и относительный КПД.

Относительный эксергетический КПД находится на достаточно высоком уровне по сравнению с другими металлургическими процессами (цветной и черной металлургии). Так, например, относительный эксергетический КПД одного из методов производства меди составляет порядка 25,6 %.

Заключение

Описанные методические подходы целесообразны для большинства отраслей промышленности, где происходят химические превращения, что говорит об универсальности метода.

В каждом конкретном случае стоит уделять внимание выбору границ технологических процессов, а также степени усреднения исходных данных и выбранных допущений для расчетов, так как это может существенно влиять на результат.

При этом данные подходы имеют высокие возможности для развития, позволяют формировать более сложные и комплексные интегральные показатели, включающие экономические аспекты производства, качество продукции и т.д.

По итогам применения методических подходов на примере производства алюминия сделан вывод о высоком уровне развития отрасли в целом, а также о низком потенциале развития существующих технологий с точки зрения повышения их ресурсной эффективности. Следующая стадия развития отрасли, которая даст переход на качественно иной уровень, заключается в применении новых материалов и технологий (например, инертных анодов).

Технология, которая характеризуется наименьшим значением интегрального показателя, а также относительного эксергетического КПД, не включена в ИТС 11 в качестве наилучшей доступной технологии. ■

Kompetentnost / Competency (Russia) 5/2024

ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-5-10-17

Efficiency of BAT Implementation. Management of the Resource-Efficient Techniques Selection

D^. Skobelev1, FSAI Research Institute Environmental Industrial Policy Center (FSAI EIPC), Dr. (Ec.), [email protected]

I.S Kuroshev2, FSAI EIPC, [email protected]

А.G. Bernyatskiy3, JSC RUSAL Management, [email protected]

1 Director, Moscow, Russia

2 Chief of Department, Moscow, Russia

3 Director of Department, Moscow, Russia

Citation: Skobelev D.O., Kuroshev I.S., Bernyatskiy A.G. Efficiency of BAT Implementation. Management of the Resource-Efficient Techniques Selection, Kompetentnost / Competency (Russia), 2024, no. 5, pp. 10-17. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-5-10-17

1. RF Federal Law of 10.01.2002 N 7-FZ On environmental protection.

2. RF Government Decree of 20.05.2023 N 1315-r On approval of the Concept of technological development for the period up to 2030.

3. RF Government Decree of 29.10.2021 N 3052-r On approval of the strategy of socio-economic development of the Russian Federation with low greenhouse gas emissions until 2050.

4. Kuroshev I.S., Bakhtina I.S., Skobelev D.O. Resource and environmental efficiency of aluminum production based on BAT principles, Kompetentnost', 2022, no. 4.

5. RF Federal Service for the Oversight of Consumer Protection and Welfare Resolution of 28.01.2021 N 2 On approval of sanitary rules and norms SanPin 1.2.3685-21 Hygienic standards and requirements for ensuring safety and (or) harmlessness for human environmental factors.

6. RF Government Decree of 22.10.2021 N 2979-r On approval of the list of greenhouse gases for which the state accounting of greenhouse gas emissions and the maintenance of the greenhouse gas cadaster are carried out.

7. Stepanov V.S., Stepanov S.V. Thermodynamic studies of metallurgical processes: energy balances, exergy analysis: monograph. 2nd ed., add., Irkutsk, IrSTU, 2013, 382 P.

8. GOST R 113.00.28-2023 The Best Available Techniques. Methodological recommendations for assessing the effectiveness of the introduction of the best available technologies and the effectiveness of the implementation of projects for the modernization of industrial facilities.

9. Information and Technical Guidance Document of BAT ITS 11-2022 Aluminum production.

Как подготовить статью для журнала «Компетентность»

Оригинал статьи и аннотацию к ней необходимо передать в редакцию в электронном виде (на магнитном носителе или по электронной почте [email protected]). При передаче информации по электронной почте желательно архивировать файлы. В названиях файлов необходимо использовать латинский алфавит. Допускаемые форматы текстовых файлов — TXT, RTF, DOC. Допустимые форматы графических файлов:

► графики, диаграммы, схемы — AI 8-й версии (EPS, текст переведен в кривые);

► фотографии — TIFF, JPEG (RGB, CMYK) с разрешением 300 dpi.

К каждой статье необходимо приложить сведения об авторах — фамилия, имя, отчество, ученая степень, ученое звание, место работы и должность, телефон служебный и домашний, адрес электронной почты.

system of indicators, exergy analysis, low-carbon development, aluminum production

The article proposes a methodology for assessing the effectiveness of technology implementation, taking into account indicators of environmental and resource efficiency as well as indicators of greenhouse gas emissions. These indicators form a general system and are considered comprehensively. Additionally, analysis and comparison of technologies is carried out using thermodynamic (exergetic) analysis, which is expressed through the exergy efficiency of the process, defined as the ratio of the work expended on the production of the main product to the total expenditure for implementing the technological process. The exergy analysis method allows to assess the degree of maturity (level of development) of a technology by comparing it with an idealized analogue, as well as draw a conclusion about the practical feasibility and potential of modernization. It is proposed to evaluate the system of indicators through a single integral indicator. The results of the analysis are presented by example of aluminum production using the electrolytic method. It is concluded that the Best Available Technique at the moment is the electrolysis of aluminum using pre-baked anodes.

References

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.